Nitrogen washing from C3 and C4 cover grasses residues by rain

Crop species with the C-4 photosynthetic pathway are more efficient in assimilating N than C-3 plants, which results in different N amounts prone to be washed from its straw by rain water. Such differences may affect N recycling in agricultural systems where these species are grown as cover crops. In this experiment, phytomass production and N leaching from the straw of grasses with different photosynthetic pathways were studied in response to N application. Pearl millet (Pennisetum glaucum) and congo grass (Brachiaria ruziziensis) with the C-4 photosynthetic pathway, and black oat (Arena Strigosa) and triticale (X Triticosecale), with the C-3 photosynthetic pathway, were grown for 47 days. After determining dry matter yields and N and C contents, a 30 mm rainfall was simulated over 8 t ha(-1) of dry matter of each plant residue and the leached amounts of ammonium and nitrate were determined. C-4 grasses responded to higher fertilizer rates, whereas N contents in plant tissue were lower. The amount of N leached from C-4 grass residues was lower, probably because the C/N ratio is higher and N is more tightly bound to organic compounds. When planning a crop rotation system it is important to take into account the difference in N release of different plant residues which may affect N nutrition of the subsequent crop.

Soil Solution as Affected by Plant Residues and Nitrogen Rates

Cation mobility in acidic soils with low organic-matter contents depends not only on sorption intensity but also on the solubility of the species present in soil solution. In general, the following leaching gradient is observed: potassium (K+) magnesium (Mg2+) calcium (Ca2+) aluminum (Al3+). To minimize nutrient losses and ameliorate the subsoil, soil solution must be changed, favoring higher mobility of M2+ (metal ions) forms. This would be theoretically possible if plant residues were kept on the soil surface. An experiment was conducted in pots containing a Distroferric Red Latosol, with soil solution extractors installed at two depths. Pearl millet, black oat, and oilseed radish residues were laid on the soil surface, and nitrogen (as ammonium nitrate) was applied at rates ranging from 0 to 150mgkg-1. Corn was grown for 52 days. Except for K+ and ammonium (NH4 +), nitrogen rates and plant residues had little effect upon the concentrations and forms of the elements in the soil solution. Presence of cover crop residues on soil surface decreased the effect of nitrogen fertilizer on Ca leaching. More than 90% of the Ca2+, Mg2+, and K+ were found as free ions. The Al3+ was almost totally complexed as Al(OH3)0. Nitrogen application increased the concentrations of almost all the ions in soil solution, including Al3+, although there was no modification in the leaching gradient.

MONITORING NITROGEN NUTRITION IN COTTON

Both N excess and deficiency may affect cotton yield and quality. It would therefore be useful to base the N management fertilization on the monitoring of the nutritional status. This study investigated the correlations among the following determination methods of the N nutritional status of cotton (Gossypium hirsutum L., var. Latifolia): chlorophyll readings (SPAD-502 (R), Minolta), specific-ion nitrate meter (Nitrate Meter C-141, Horiba-Cardy (R)), and laboratory analysis (conventional foliar diagnosis). Samples were taken weekly from two weeks before flowering to the fifth week after the first flower. The experiment was conducted on the Fazenda Santa Tereza, Itapeva, State of São Paulo, Brazil. The crop was fertilized with 40 kg ha(-1) N at planting and 0, 30, 60, 90, and 120 kg ha(-1) of side-dressed N. The range of leaf N contents reported as adequate for samples taken 80-90 days after plant emergence (traditional foliar diagnosis) may be used as reference from the beginning of flowering when the plant is not stressed. Specific-ion nitrate meter readings can be used as a nutritional indicator of cotton nutrition from one week after pinhead until the third week of flowering. In this case, plants are well-nourished when readings exceed 8,000 mg L(-1) NO(3)(-). The chlorophyll meter can also be used to estimate the nutritional status of cotton from the third week of flowering. In this case the readings should be above 48 in well-nourished plants.

Plant density and nitrogen fertilization in Swiss chard

An experiment was conducted to evaluate the effect of plant spacing and nitrogen fertilization on Swiss chard's yield, from September to November 2009. The experimental design was of randomized blocks in split plot with four replications. In the plots were allocated the two plant spacings (0.30 and 0.50 m) and in the subplots the five doses of nitrogen (0, 40, 80, 120 and 160 kg ha(-1)). The crop was harvested 90 days after transplanting. The plant spacing of 0.50 m provided increased production of total fresh weight of shoot (961.7 g plant(-1)) and marketable (873.1 g plant(-1)). However, the highest total yield (77.8 t ha(-1)) and marketable (64.5 t ha(-1)) was achieved with the smaller spacing between plants (0.30 m). The N rates applied in coverage until 160 kg ha(-1) increased in a linear form the total and marketable production of fresh mass of shoots, the total and marketable yield, the N content and the N accumulation in the shoots of Swiss chard plants on the evaluated plant spacings.

The nitrogen sufficiency index underlying estimates of nitrogen fertilization requirements of common bean

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Fertilizer distribution mechanisms and side dress nitrogen fertilization in upland rice under no-tillage system

Algumas culturas têm pouca adaptação ao sistema plantio direto (SPD), em vista da alta compactação da camada superficial do solo. Nesse caso, o mecanismo utilizado na semeadora para a abertura dos sulcos para deposição do fertilizante pode ter grande importância no sentido de facilitar a penetração das raízes. Avaliouse a influência do mecanismo de distribuição de fertilizante e da adubação nitrogenada na cultura do arroz de terras altas (Oryza sativa) no sistema plantio direto. O experimento foi conduzido nos anos agrícolas 2001/2002 e 2002/2003, em Botucatu-SP, Brasil. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com parcelas subdivididas e quatro repetições. As parcelas foram constituídas por dois mecanismos de distribuição de fertilizantes (haste sulcadora e disco duplo). Nas subparcelas, quatro níveis de N foram aplicados em cobertura (0, 40, 80 e 120 kg ha-1). Avaliou-se a profundidade de abertura do sulco e de deposição das sementes, a população de plantas, a altura de plantas, o número de colmos e de panículas m-2, o número total de espiguetas por panícula, a fertilidade das espiguetas, a massa de 1.000 grãos, a matéria seca da parte aérea, a produtividade e o teor de N na folha bandeira. O sucesso no estabelecimento da cultura do arroz de terras altas no SPD nas regiões de inverno seco do Brasil está diretamente ligado ao mecanismo de distribuição das semeadoras-adubadoras. A haste sulcadora promoveu maior profundidade de deposição de sementes, conseqüentemente reduzindo o estande, o número de panículas por área e a produtividade. A aplicação de N em cobertura no arroz de terras altas em SPD proporciona maiores produtividades quando a semeadura é realizada com mecanismo de disco duplo.

Exchangeable basic cations and nitrogen distribution in soil as affected by crop residues and nitrogen

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Liberação de CO2, biomassa microbiana e fósforo disponível em solo adicionado de matéria seca de poaia-branca

O presente experimento, inteiramente casualizado, foi desenvolvido em condições de laboratório no Departamento de Defesa Fitossanitária, FCA/UNESP - Botucatu, entre julho e setembro de 1992. Amostras de Areia Quartzosa equivalentes à 40 g de terra seca à 105 oC ± 2 com ou sem adição de 1,9 g de matéria seca de plantas de poaia-branca (Richardia brasiliensis), 0,19 g de nitrogênio (NH4)2SO4 e 0,88 g de apatita de Araxá, foram incubadas no escuro a 25 o C ± 2 , com umidade mantida a 60% da capacidade de retenção de água. Durante a incubação, determinou-se o CO2 liberado, utilizando-se o método de retenção em NAOH seguida de titulometria com HCl; a biomassa microbiana, método de fumigação-incubação; o pH e a quantidade de fósforo extraído por resina. A maior liberação de CO2 ocorreu durante os dez primeiros dias de incubação, com 77% do total de carbono liberado nos tratamentos com adição de poaia, e 37% nos tratamentos sem adição da mesma. A liberação de CO2 foi 57 vezes maior nos tratamentos com poaia em relação ao controle. A poaia também provocou aumentos na biomassa microbiana (média de 8 vezes a biomassa do tratamento controle), e a adição de nitrogênio e/ou fosfato de rocha junto à poaia antecipou os picos de formação de biomassa de 20 para 10 dias de incubação. Os níveis de fósforo disponível foram maiores no tratamento com adição de fosfato de rocha apenas. A poaia também alcalinizou o sistema, não permitindo desta forma, observar-se relação significativa entre pH e teor de fósforo disponível.

Uso do clorofilômetro no manejo da adubação nitrogenada para milho em sucessão a pastagem de Brachiaria decumbens

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Utilização da medida do clorofilômetro no manejo da adubação nitrogenada em plantas de pimentão

O adequado manejo da adubação nitrogenada ao longo do ciclo da cultura do pimentão é complicado pela falta de um índice do N disponível no solo e por ser a análise química de folhas um método de diagnose demorado. Foi realizado um experimento em vasos, em um túnel de plástico pertencente ao Departamento de Recursos Naturais/Ciência do Solo, da FCA/UNESP, Botucatu (SP), com o objetivo de avaliar o índice de suficiência de nitrogênio (ISN), calculado com base nas medidas do clorofilômetro, como ferramenta auxiliar no manejo da adubação nitrogenada em plantas de pimentão. O experimento foi composto de doses de N (4,9; 9,8; 14,7; 19,6; e 24,5 g de N 50 kg-1 de solo - uma planta) aplicadas de modo convencional ou pela fertirrigação e um tratamento em que as plantas não receberam apenas a adubação nitrogenada, com sete repetições. As medidas do clorofilômetro foram realizadas a cada 15 dias em cinco folhas recém-maduras por planta. O ISN foi calculado pela relação entre a média das medidas do clorofilômetro nas plantas dos tratamentos (MCT) e a média das medidas do clorofilômetro nas plantas que receberam a maior dose (MCR), na área de referência (ISN = MCT/MCR x 100). O ISN pode ser um bom indicador do momento de aplicação do adubo nitrogenado e auxiliar no ajuste da dose de N de acordo com a exigência das plantas de pimentão, com a finalidade de aumentar a eficiência de utilização do N aplicado.

Estado nutricional em nitrogênio da grama esmeralda avaliado por meio do teor foliar, clorofilômetro e imagem digital, em área adubada com lodo de esgoto

A intensidade da cor verde da folha pode ser alternativa para estimar a concentração de N na planta, devido à relação entre o teor de clorofila e o de N no tecido foliar. Objetivou-se neste trabalho avaliar índices da cor verde da grama esmeralda obtidos da análise da imagem digital e pelo uso do clorofilômetro para predizer o estado nutricional em N fornecido pelo lodo de esgoto. O experimento foi instalado e desenvolvido em uma propriedade comercial de grama esmeralda, localizada na cidade de Itapetininga (SP). O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com quatro repetições e cinco doses de lodo de esgoto: 0, 10, 20, 30 e 40 Mg ha-1, base seca. As doses de lodo aplicadas correspondem a 100, 200, 300 e 400 kg ha-1 de nitrogênio disponível. Foram avaliadas as concentrações de N e a intensidade de coloração verde da folha pelo uso do clorofilômetro (ICV) e por meio da análise da imagem digital (G, H e ICVE) aos 45, 105 e 165 dias após a aplicação do lodo. Os valores de intensidade obtidos foram correlacionados com a concentração de N na lâmina foliar e com a taxa de cobertura do solo determinada nas mesmas épocas. A aplicação de doses de lodo de esgoto proporcionou aumento dos índices de cor verde e da concentração de N nas folhas da grama esmeralda. A concentração de N na lâmina foliar pode auxiliar a adubação nitrogenada em cobertura, pois proporcionou altas correlações com a taxa de cobertura do solo. O matiz (H) obtido com a imagem digital e a intensidade de cor verde da folha (ICV) obtida com o clorofilômetro correlacionaram-se com a concentração de N e com a taxa de cobertura do solo e, dessa forma, podem servir como índices na recomendação da adubação nitrogenada.

Intermediate reactive oxygen and nitrogen from macrophages induced by Brazilian lichens

The activity of ten compounds isolated from Brazilian lichen over the release of hydrogen peroxide and nitric oxide was evaluated in the culture of peritoneal macrophage cells from mice. Salazinic, secalonic A and fumarprotocetraric acids were the compounds that induced the greatest release of H2O2, whereas 12R-usnic and diffractaic acids induced the release of NO. These results indicate that lichen products have potential immunological modulating activities. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Filmes nanométricos de FeN e ALN crescidos por sputtering e aplicações do efeito peltier

This study will show the capability of the reactive/nonreactive sputtering (dc/rf) technique at low power for the growth of nanometric thin films from magnetic materials (FeN) and widegap semiconductors (AlN), as well as the technological application of the Peltier effect using commercial modules of bismuth telluride (Bi2Te3). Of great technological interest to the high-density magnetic recording industry, the FeN system represents one of the most important magnetic achievements; however, diversity of the phases formed makes it difficult to control its magnetic properties during production of devices. We investigated the variation in these properties using ferromagnetic resonance, MOKE and atomic force microscopy (AFM), as a function of nitrogen concentration in the reactive gas mixture. Aluminum nitride, a component of widegap semiconductors and of considerable interest to the electronic and optoelectronic industry, was grown on nanometric thin film for the first time, with good structural quality by non-reactive rf sputtering of a pure AlN target at low power (≈ 50W). Another finding in this study is that a long deposition time for this material may lead to film contamination by materials adsorbed into deposition chamber walls. Energy-dispersive X-ray (EDX) analysis shows that the presence of magnetic contaminants from previous depositions results in grown AlN semiconductor films exhibiting magnetoresistance with high resistivity. The Peltier effect applied to commercially available compact refrigeration cells, which are efficient for cooling small volumes, was used to manufacture a technologically innovative refrigerated mini wine cooler, for which a patent was duly registered

Effect of nitrogen supply on growth and photosynthesis of sunflower plants grown in the greenhouse

The effects of nitrogen availability on growth and photosynthesis were followed in plants of sunflower (Helianthus annuus L., var. CATISSOL-01) grown in the greenhouse under natural photoperiod. The sunflower plants were grown in vermiculite under two contrasting nitrogen supply, with nitrogen supplied as ammonium nitrate. Higher nitrogen concentration resulted in higher shoot dry matter production per plant and the effect was apparent from 29 days after sowing (DAS). The difference in dry matter production was mainly attributed to the effect of nitrogen on leaf production and on individual leaf dry matter. The specific leaf weight (SLW) was not affected by the nitrogen supply. The photosynthetic CO2 assimilation (A) of the target leaves was remarkably improved by high nitrogen nutrition. However, irrespective of nitrogen supply, the decline in photosynthetic CO2 assimilation occurred before the end of leaf growth. Although nitrogen did not change significantly stomatal conductance (gs), high-N grown plants had lower intercellular CO2 concentration (C-i) when compared with low-N grown plants. Transpiration rate (E) was increased in high-N grown plants only at the beginning of leaf growth. However, this not resulted in lower intrinsic water use efficiency (WUE). (C) 2004 Elsevier B.V.. All rights reserved.

Determination of the oxygen and nitrogen interstitial diffusion coeficient in niobium by mechanical spectroscopy

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)