Ammonia losses estimated by an open collector from urea applied to sugarcane straw

The quantification of ammonia (NH3) losses from sugarcane straw fertilized with urea can be performed with collectors that recover the NH3 in acid-treated absorbers. Thus, the use of an open NH3 collector with a polytetrafluoroethylene (PTFE)-wrapped absorber is an interesting option since its cost is low, handling easy and microclimatic conditions irrelevant. The aim of this study was to evaluate the efficiency of an open collector for quantifying NH3-N volatilized from urea applied over the sugarcane straw. The experiment was carried out in a sugarcane field located near Piracicaba, São Paulo, Brazil. The NH3-N losses were estimated using a semi-open static collector calibrated with 15N (reference method) and an open collector with an absorber wrapped in PTFE film. Urea was applied to the soil surface in treatments corresponding to rates of 50, 100, 150 and 200 kg ha-1 N. Applying urea-N fertilizer on sugarcane straw resulted in losses NH3-N up to 24 % of the applied rate. The amount of volatile NH3-N measured in the open and the semi-open static collector did not differ. The effectiveness of the collection system varied non-linearly, with an average value of 58.4 % for the range of 100 to 200 kg ha-1 of urea-N. The open collector showed significant potential for use; however, further research is needed to verify the suitability of the proposed method.

Incubation methods for assessing mineralizable nitrogen in soils under sugarcane

Considering nitrogen mineralization (N) of soil organic matter is a key aspect for the efficient management of N fertilizers in agricultural systems. Long-term aerobic incubation is the standard technique for calibrating the chemical extraction methods used to estimate the potentially mineralizable N in soil. However, the technique is laborious, expensive and time-consuming. In this context, the aims of this study were to determine the amount of soil mineralizable N in the 0-60 cm layer and to evaluate the use of short-term anaerobic incubation instead of long-term aerobic incubation for the estimation of net N mineralization rates in soils under sugarcane. Five soils from areas without previous N fertilization were used in the layers 0-20, 20-40 and 40-60 cm. Soil samples were aerobically incubated at 35 ºC for 32 weeks or anaerobically incubated (waterlogged) at 40 ºC for seven days to determine the net soil N mineralization. The sand, silt and clay contents were highly correlated with the indexes used for predicting mineralizable N. The 0-40 cm layer was the best sampling depth for the estimation of soil mineralizable N, while in the 40-60 cm layer net N mineralization was low in both incubation procedures. Anaerobic incubation provided reliable estimates of mineralizable N in the soil that correlated well with the indexes obtained using aerobic incubation. The inclusion of the pre-existing NH4+-N content improved the reliability of the estimate of mineralizable N obtained using anaerobic incubation.

Harvest managements and cultural practices in sugarcane

The presence of trash from the mechanical harvest of green cane on sugarcane plantations promotes changes in the agricultural management, for example, in the mechanical cultural practices of ratoon cane in-between the rows and nitrogen (N) fertilization. The goal of this study was to evaluate the performance of sugarcane in different harvest systems, associated to the mechanical cultural practices in interrows and N rates. The study was carried out on a sugarcane plantation in Sales Oliveira, São Paulo, Brazil, with the sugarcane variety SP81-3250, on soil classified as Acrudox, in a randomized block design with split-split plots and four replications. The main treatments consisted of harvest systems (harvesting green cane or burnt cane), the secondary treatment consisted of the mechanical cultural practices in the interrows and the tertiary treatments were N rates (0, 30, 60, 90, 120 and 160 kg ha-1), using ammonium nitrate (33 % N) as N source. The harvest systems did not differ in sugarcane yield (tons of cane per hectare - TCH), but in burnt cane, the pol percent and total sugar recovery (TSR) were higher. This could be explained by the higher quantity of plant impurities in the harvested raw material in the system without burning, which reduces the processing quality. Mechanical cultural practices in the interrows after harvest had no effect on cane yield and sugar quality, indicating that this operation can be omitted in areas with mechanical harvesting. The application of N fertilizer at rates of 88 and 144 kg ha-1 N, respectively, increased stalk height and TCH quadratically to the highest values for these variables. For the sugar yield per hectare (in pol %), N fertilization induced a linear increase.

Variability of soil fertility properties in areas planted to sugarcane in the State of Goias, Brazil

Soil sampling should provide an accurate representation of a given area so that recommendations for amendments of soil acidity, fertilization and soil conservation may be drafted to increase yield and improve the use of inputs. The aim of this study was to evaluate the variability of soil fertility properties of Oxisols in areas planted to sugarcane in the State of Goias, Brazil. Two areas of approximately 8,100 m² each were selected, representing two fields of the Goiasa sugarcane mill in Goiatuba. The sugarcane crop had a row spacing of 1.5 m and subsamples were taken from 49 points in the row and 49 between the row with a Dutch auger at depths of 0.0-0.2 and 0.2-0.4 m, for a total of 196 subsamples for each area. The samples were individually subjected to chemical analyses of soil fertility (pH in CaCl2, potential acidity, organic matter, P, K, Ca and Mg) and particle size analysis. The number of subsamples required to compose a sample within the acceptable ranges of error of 5, 10, 20 and 40 % of each property were computed from the coefficients of variation and the Student t-value for 95 % confidence. The soil properties under analysis exhibited different variabilities: high (P and K), medium (potential acidity, Ca and Mg) and low (pH, organic matter and clay content). Most of the properties analyzed showed an error of less than 20 % for a group of 20 subsamples, except for P and K, which were capable of showing an error greater than 40 % around the mean. The extreme variability in phosphorus, particularly at the depth of 0.2-0.4 m, attributed to banded application of high rates of P fertilizers at planting, places limitations on assessment of its availability due to the high number of subsamples required for a composite sample.

Biomassa radicular da cultura de cana-de-açúcar em sistema convencional e plantio direto com e sem calcário

O sistema de plantio pode influenciar atributos físicos e químicos do solo, alterando o desenvolvimento das raízes das culturas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do sistema plantio direto (PD) e o do preparo convencional (PC) e o uso de calcário (0 e 2,0 t ha-1) no sistema radicular da cana-de-açúcar. Este estudo foi realizado em Latossolo Vermelho eutroférrico, em experimento de longa duração, iniciado em 1998, após três ciclos de quatro anos com colheita sem queima da palha. Foram realizadas coletas de amostras de solo para avaliação de alguns atributos físicos (densidade, porosidade e resistência à penetração) e de fertilidade do solo. Para a coleta de raízes, foi utilizada sonda amostradora em quatro épocas definidas pelo balanço hídrico da região, sendo a amostragem realizada em seis pontos equidistantes à linha da soqueira, em camadas de 0,20 m até 1,0 m de profundidade. O PD e o uso de calcário resultaram em valores mais elevados dos atributos relacionados à aplicação do calcário, como V% e teores de Ca, apenas na camada superficial. Os valores de densidade e resistência foram mais elevados no PD e na entrelinha. Na linha de plantio, não houve diferença entre os tratamentos. A cana-de-açúcar manteve, em média, cerca de 4,0 t ha-1 de raízes no solo na camada até 1,0 m de profundidade. Houve diferença significativa entre as camadas e as posições de amostragem e, embora as raízes da cana-de-açúcar se concentrem na superfície e próximo da soqueira, 25 a 30 % das raízes estão na entrelinha (0,6 m da soqueira) e 15 a 30 % estão abaixo de 0,60 m, indicando que as raízes da cana-de-açúcar exploram grande volume de solo. A variação na quantidade de raízes foi mais influenciada pela condição hídrica do solo do que pelas práticas de manejo. A maior quantidade de raiz foi determinada no máximo excedente hídrico; e a menor, na época de reposição hídrica do solo. As maiores variações na quantidade de raízes entre épocas foram observadas no PC e sem aplicação de calcário. Os tratamentos PD e com calcário mantiveram a massa radicular com menor variação ao longo das épocas de amostragem. As alterações físicas e químicas do solo por influência do PD e calcário não foram suficientes para alterar significativamente o desenvolvimento do sistema radicular da cana-de-açúcar.

Soil Compaction Curve of an Oxisol Under Sugarcane Planted After In-row Deep Tillage

ABSTRACT Soil tillage that maintains the productivity of sugarcane plantations, providing an area for the root development and without traffic on crop rows, has given rise to new technologies in rural areas. The purpose of this study was to evaluate the soil physical properties in two sugarcane plantations, one of which was prepared with deep tilling and the other with conventional tillage. The experiment was conducted in Lençóis Paulista, São Paulo State. Soil penetration resistance and relative density were analyzed. The cone index was lower in deep-tilled soil without traffic in all layers, than in deep-tilled soil with traffic and in conventional tillage. In both tillage treatments, the relative density values were acceptable in the 0.00-0.15 m soil layer, but considered detrimental for sugarcane development in the 0.15-0.30 and 0.30-0.45 m layers.

Least Limiting Water Range and Load Bearing Capacity of Soil under Types of Tractor-Trailers for Mechanical Harvesting of Green Sugarcane

ABSTRACT The expansion of the sugarcane industry in Brazil has intensified the mechanization of agriculture and caused effects on the soil physical quality. The purpose of this study was to evaluate the limiting water range and soil bearing capacity of a Latossolo Vermelho distroférrico típico (Rhodic Hapludox) under the influence of different tractor-trailers used in mechanical sugarcane harvesting. The experiment was arranged in a randomized block design with five replications. The treatments consisted of green sugarcane harvesting with: harvester without trailer (T1); harvester with two trailers with a capacity of 10 Mg each (T2); harvester with trailer with a capacity of 20 Mg (T3) and harvester and truck with trailer with a capacity of 20 Mg (10 Mg per compartment) (T4). The least limiting water range and soil bearing capacity were evaluated. The transport equipment to remove the harvested sugarcane from the field (trailer) at harvest decreased the least limiting water range, reducing the structural soil quality. The truck trailer caused the greatest impact on the soil physical properties studied. The soil load bearing capacity was unaffected by the treatments, since the pressure of the harvester (T1) exceeded the pre-consolidation pressure of the soil.

Efeito da escória de siderurgia e calcário na disponibilidade de fósforo de um Latossolo Vermelho-Amarelo cultivado com cana-de-açúcar

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da escória de siderurgia e calcário na concentração do P disponível em um Latossolo Vermelho-Amarelo, cultivado com cana-de-açúcar (Saccharum spp.), em Ituverava, SP. Foram aplicados calcário calcítico e a escória de siderurgia, objetivando elevar a saturação por bases a 50%, 75% e 100%, e usou-se testemunha (sem correção). O efeito linear da escória de siderurgia no P disponível do solo, em contraste com a ausência de relação quando se aplicou calcário, sugere que o efeito positivo da escória de siderurgia se deve mais ao efeito do silicato, de saturar os sítios de adsorção de P, do que ao efeito de aumento do pH.

Diversidade de Gluconacetobacter diazotrophicus isolada de plantas de cana-de-açúcar cultivadas no Brasil

O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade da população de Gluconacetobacter diazotrophicus oriunda de cultivares de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) de diferentes regiões e bancos de germoplasma. O estudo foi realizado com 123 isolados, obtidos de folhas, colmos e raízes de 80 espécies e híbridos de cana-de-açúcar, procedentes de diferentes países e mantidos em coleções de germoplasma nos Estados da Bahia e Rio de Janeiro. Foram utilizados cinco isolados obtidos de plantas de café (Coffea arabica), dois de abacaxi (Ananas comosus) e um de Pennisetum purpureum e mais 10 estirpes com padrões eletroforéticos distintos, após o uso de enzimas comuns do metabolismo microbiano (MLEE). O agrupamento obtido por meio da técnica de imunoadsorção com enzima acoplada (ELISA) sugere que as variações expressas pelos isolados não estão relacionadas com a espécie de planta, a variedade de cana-de-açúcar, a origem geográfica, a parte da planta de onde os isolados foram obtidos e o tempo de amostragem. Altas doses de nitrogênio levaram à diminuição da diversidade de G. diazotrophicus.

Repetibilidade e número de colheitas para seleção de clones de cana-de-açúcar

Os objetivos deste trabalho foram estabelecer estimativas dos coeficientes de repetibilidade (r) e determinar a previsibilidade (R²) e o número de medições necessárias das características toneladas de colmos por hectare, toneladas de sacarose no caldo da cana por hectare e teor de sacarose dos colmos, pol porcento cana, em genótipos de cana-de-açúcar. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com três repetições em quatro experimentos e quatro repetições nos demais experimentos. As estimativas de repetibilidade foram obtidas pelos métodos estatísticos da análise de variância, componentes principais com base na matriz de correlações e análise estrutural (correlação, r - médio). As estimativas dos coeficientes de repetibilidade revelaram valores muito semelhantes. A repetibilidade média geral nas três características foi superior a 0,60, demonstrando regularidade do desempenho dos genótipos nas várias medições (cortes) e confiabilidade na discriminação genotípica superior a 87%. Verificou-se, nas três características, a necessidade do emprego de no mínimo três cortes, para que a seleção possa ser praticada com previsibilidade do valor real do genótipo acima de 80%.

Marcação de fitomassa de cana-de-açúcar com aplicação de solução de uréia marcada com15N

O objetivo deste trabalho foi comparar três métodos de aplicação de solução de uréia marcada com15N (15N-uréia ): pulverização foliar, injeção na base do colmo e imersão radicular, a fim de se definir qual seria o mais eficiente na marcação de fitomassa de cana-de-açúcar. O experimento foi instalado na Estação Experimental Apta - Pólo Regional Centro Sul, em Piracicaba, SP. A cana-de-açúcar, variedade SP80 3280, foi plantada em vasos preenchidos com aproximadamente 120 dm³ de Neossolo Quartzarênico de textura arenosa. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com quatro repetições. A fitomassa de cana-de-açúcar dos três tratamentos, no 11º mês de desenvolvimento, não diferiu estatisticamente, e suas abundâncias de 15N foram superiores à natural, tendo-se verificado a seguinte ordem decrescente de marcação com 15N: parte aérea > rizoma > rizomas+raízes na camada de 0,0-0,2 m > raízes na camada de 0,2-0,4 m > raízes em profundidade maior que 0,4 m. Entre os métodos de aplicação de 15N-uréia, a injeção na base de colmos é o de mais fácil execução, o mais efetivo na marcação da fitomassa e o que apresentou a maior recuperação do traçador (96%). A aplicação foliar é comparável à injeção, somente na marcação e na recuperação do traçador no sistema radicular.

Fitomassa de raízes e da parte aérea da cana-de-açúcar relacionada à adubação nitrogenada de plantio

O objetivo deste trabalho foi avaliar o desenvolvimento de raízes e da parte aérea da cana-de-açúcar (Saccharum spp.), no ciclo cana-planta, em resposta à aplicação de nitrogênio (N) no sulco de plantio. Dois experimentos, um em Latossolo Vermelho-Amarelo eutrófico e outro em Latossolo Vermelho distrófico, foram realizados em delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições, com um tratamento sem N (controle) e os tratamentos com 40, 80 e 120 kg ha-1 de N na forma de ureia, aplicados no sulco de plantio. A massa de raízes e da parte aérea foi quantificada em três épocas (outubro de 2005, fevereiro de 2006 e em junho/julho de 2006). A parte aérea foi coletada em 2 m da linha, e as raízes foram coletadas com uma sonda de 0,055 m de diâmetro interno, até 0,6 m de profundidade. A adubação nitrogenada de plantio incrementou o crescimento de raízes e da parte aérea da cana-de-açúcar no Latossolo Vermelho-Amarelo. Entretanto, não houve incremento desse crescimento no Latossolo Vermelho onde grande quantidade de N orgânico foi incorporada ao solo por meio de resíduos culturais. A fase de maior desenvolvimento de raízes, em cana-planta de ano e meio, foi de outubro a fevereiro, com diminuição da massa de raízes de fevereiro a julho.

Respostas biométricas e fisiológicas ao deficit hídrico em cana-de-açúcar em diferentes fases fenológicas

O objetivo deste trabalho foi avaliar as respostas biométricas e fisiológicas de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) ao deficit hídrico (DH), em diferentes fases fenológicas. Os genótipos IACSP 94-2094 e IACSP 96-2042 foram submetidos a DH nas fases de crescimento inicial, crescimento máximo e de acúmulo de sacarose no colmo. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado. A suscetibilidade ao DH foi determinada pela redução de matéria seca do colmo e do conteúdo de sólidos solúveis no caldo. O deficit hídrico causou redução nas trocas gasosas, nas três fases fenológicas, em ambos os genótipos. Foi observada menor altura das plantas, menor acúmulo de matéria seca do colmo e de sólidos solúveis, e redução no número e comprimento de entrenós, apenas na fase de crescimento inicial, no clone IACSP 96-2042. Na fase de crescimento inicial, observou-se tolerância ao DH no genótipo IACSP 94-2094, com evidências de aclimatação fisiológica, e redução na produção de fitomassa e de sólidos solúveis no genótipo IACSP 96-2042, como resposta à menor condutância estomática e à menor eficiência aparente de carboxilação da fotossíntese. Independentemente da fase fenológica, o genótipo IACSP 94-2094 foi tolerante ao deficit hídrico, pois manteve a produção de fitomassa mesmo com redução das trocas gasosas.

Produtividade e qualidade da cana-de-açúcar irrigada com efluente de estação de tratamento de esgoto

O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho produtivo e qualitativo da cana-de-açúcar (Saccharum spp.), irrigada por gotejamento subsuperficial com efluente de estação de tratamento de esgoto (EETE). Testaram-se lâminas de irrigação entre 0, na testemunha sem irrigação, e 200% da evapotranspiração máxima da cultura, em dois ciclos de cultivo de cana soca, adubada com metade da quantidade recomendada de nitrogênio (N). A produtividade, em cada ciclo, foi ajustada a um modelo que considera a produtividade da cana planta como covariável. Por esse modelo, os ganhos em produtividade, proporcionados pela reposição da evapotranspiração com EETE, foram de 17,13 e 25,76 Mg ha-1. A aplicação de 200% de EETE resultou no ganho estimado de 19,84 Mg ha-1 na primeira soca e 40,47 Mg ha-1 na segunda. Houve redução de sólidos solúveis do caldo da cana, com o uso da irrigação na primeira soca. No entanto, outros parâmetros indicativos da qualidade industrial não foram significativamente alterados pela irrigação. A irrigação com EETE proporciona ganhos de produtividade da cana-de-açúcar e reduz a adubação nitrogenada recomendada no cultivo da primeira e segunda socas.

Nitrogênio proveniente da adubação nitrogenada e de resíduos culturais na nutrição da cana-planta

O objetivo deste trabalho foi avaliar a recuperação, pela cana-planta, do nitrogênio (15N) proveniente da ureia e de resíduos culturais da palhada e do sistema radicular da cultura da cana (Saccharum spp.) incorporados ao solo. O experimento foi instalado na safra de 2005/2006, com a cultivar SP81-3250. No plantio, foram instaladas microparcelas de 1,5x2 m, em que aplicaram-se doses equivalentes a 80 kg ha-1 de N (ureia com 5,05% de 15N) e 14 Mg ha-1 de resíduos culturais, dos quais 9 Mg ha-1 de palhada (PA) e 5 Mg ha-1 de sistema radicular (SR), marcados com 15N (1,07 e 0,81% de 15N, respectivamente). Durante o ciclo da cultura, determinou-se o acúmulo total de N da planta. Embora o aproveitamento do N oriundo da mineralização dos resíduos culturais (PA e SR) pela parte aérea tenha aumentado expressivamente com o tempo, esta fonte pouco contribuiu para a nutrição da cultura. A recuperação pela cana-planta de 15N-ureia, 15N-PA e 15N-SR foi de 30,3±3,7%, 13,9±4,5% e 6,4±0,9% respectivamente, o que representa 15,9, 4,7 e 1,4% do nitrogênio total acumulado pela parte aérea da cultura.