Ciclagem do nitrogênio relacionada ao sistema de produção

Pós-graduação em Agronomia (Agricultura) - FCA

Suprimento de Nitrogênio para Culturas de Verão pela Aplicação Antecipada em Azevém Pastejado por Ovinos

RESUMO Busca-se nos Sistemas Integrados de Produção Agropecuária (SIPA) maior ciclagem do nitrogênio (N). Este trabalho objetivou avaliar a adubação antecipada em azevém pastejado por ovinos no índice de nutrição nitrogenada (INN) das culturas de verão em SIPA. O estudo foi realizado em um protocolo de longa duração manejado, no período de inverno, sob dois métodos de pastoreio, contínuo e rotativo, e duas intensidades de pastejo, moderada e baixa, com quatro repetições. No verão, a área foi subdividida em dois sistemas de cultivos, soja e rotação soja/milho. A fertilização foi feita na fase pastagem, com 75 kg de N e 60 kg de P2O5 e K2O ha-1. Avaliaram-se a massa de forragem residual (MFR) da pastagem e o rendimento, o teor de N e o INN da fitomassa das culturas de verão. No milho, houve efeito das intensidades de pastejo para INN, ao contrário da soja. Não houve efeito dos métodos de pastoreio. A MFR é importante fonte de N para a cultura de verão subsequente. Menores intensidades de pastejo geraram maiores MFR e INN para a cultura do milho. A adubação antecipada não influenciou a soja, pois essa atende parte da sua demanda por N pela fixação biológica.

Nitrogênio no sistema solo-planta após a dessecação de brachiarias

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Alteração do regime hídrico do solo por meio da irrigação sobre a disponibilidade de nitrogênio e carbono orgânico em Floresta secundária na Amazônia.

O estudo avaliou os impactos da alteração na disponibilidade de água no solo a partir da irrigação no período menos chuvoso sobre a concentração de nitrogênio e carbono orgânico em floresta secundária na Amazônia. Na área experimental foram instaladas quatro parcelas para o tratamento de alteração do regime hídrico do solo e quatro parcelas controle (testemunha). Em cada parcela amostras de solo foram coletadas na camada de 0-10 cm para avaliação do teor de nitrogênio e carbono orgânico. Os resultados mostraram que a alteração no regime hídrico do solo a partir da irrigação provocou variação na disponibilidade de nitrogênio no solo, mas não afetou o teor de carbono orgânico. O estudo mostrou que a dinâmica de ciclagem de nitrogênio pode ser sensível a variação de umidade no solo.

Tamanho da parcela para estudos de recuperação de fertilizante-15N por capim-tanzânia

O entendimento da dinâmica do N em ecossistemas de pastagens pode ser melhorado por estudos em que se utilize a técnica do traçador 15N. Nesses experimentos, deve-se assegurar que o movimento lateral do traçador não interfira nos resultados. Neste trabalho foram determinadas as exigências quanto ao tamanho da parcela para experimentos com 15N em pastagem irrigada de Panicum maximum cv. Tanzânia. Foram consideradas três intensidades de pastejo (leniente, moderada e intensa) em três épocas do ano: inverno, primavera e verão. Parcelas de 1 m², com uma touceira do capim ao centro, foram adequadas, independentemente da intensidade de desfolha ou da época do ano. O aumento na distância da área adubada com 15N influenciou negativamente a quantidade de N proveniente do fertilizante (Npfm) recuperado na forragem. As menores taxas de declínio nos valores de Npfm foram observadas para as intensidades de pastejo leniente e moderada; esse fato pode ser explicado pelas características de crescimento vigoroso dessas plantas. O aumento na intensidade de pastejo determinou a redução na massa da touceira: quanto menor a touceira, maior a sua dependência do N do fertilizante.

Mutualismo digestivo entre aranhas, cupins e a planta protocarnívora paelalanthus bromelioides (Eriocaulaceae)

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

Acúmulo de nitrogênio e de fósforo em plantas de milho afetadas pelo suprimento parcial de fósforo às raízes

Com o objetivo de estudar os efeitos do suprimento de fósforo a apenas parte do sistema radicular do milho no acúmulo de nitrogênio e de fósforo, foram realizados dois experimentos em solução nutritiva, utilizando-se a técnica de raízes subdivididas. Após sete dias de crescimento em solução nutritiva completa, plântulas de milho foram transplantadas para vasos que continham 1,6 L de solução nutritiva, sendo as raízes igualmente divididas entre os vasos. No primeiro experimento, foram testadas duas doses de P (0,02 e 0,1 mmol L-1) e a localização de P e N. No segundo experimento, foram testadas duas fontes de N (nitrato e amônio) e o mesmo esquema de localização de N e de P do primeiro experimento. Houve maior acúmulo de P na parte aérea quando esse elemento foi fornecido a todo o sistema radicular, comparativamente ao seu fornecimento a apenas metade do sistema radicular. A porção do sistema radicular que recebeu P não foi capaz de suprir adequadamente a porção que não estava em contato com esse elemento, indicando haver problemas de ciclagem interna de P em plantas de milho. Resultados semelhantes foram observados para o N. Houve maior acúmulo de N na parte aérea, quando o P e o N foram fornecidos, conjuntamente, a todo o sistema radicular.

Imobilização de nitrogênio da uréia e do sulfato de amônio aplicado em pré-semeadura ou cobertura na cultura de milho, no sistema plantio direto

Sulfato de amônio (SA) e uréia (U) marcados com 15N foram aplicados na cultura do milho, em sucessão à aveia preta (Avena strigosa Schieb.), no sistema plantio direto, 43 dias antes e 31 dias depois da semeadura, na dose de 80 kg ha-1 de N, incorporados a 5-7 cm de profundidade, em sulcos espaçados de 0,8 m, nas entrelinhas do milho. O objetivo foi quantificar o N dos fertilizantes imobilizado no solo (15N-orgânico), no sulco de adubação, e o N-recuperado na planta nos estádios de 5-6 folhas, 11-12 folhas, florescimento e maturação fisiológica. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com parcelas subdivididas e três repetições. As parcelas foram constituídas das fontes U e SA, e as subparcelas, das épocas de aplicação de N. O experimento foi realizado em Latossolo Vermelho ácrico típico fase cerrado subcadocifólio, na Fazenda Floresta do Lobo-Pinusplan, em Uberlândia (MG). Na aplicação em pré-semeadura, a máxima imobilização foi observada aos 19 dias da aplicação do SA (13,3 kg ha-1 ou 16,6 % do N-aplicado) e aos 40 dias da aplicação da U (13,7 kg ha-1 ou 17,1 % do N-aplicado). A maior quantidade de N fertilizante assimilado pela planta ocorreu entre os estádios de 5-6 e 11-12 folhas (44,1 e 23,4 % do N-SA e N-U, respectivamente). Na aplicação em cobertura, a imobilização do N-SA foi inferior a 3,5 % do N-aplicado, enquanto a imobilização do N-U foi de 9,9 kg ha-1 e 7,9 kg ha-1, respectivamente, nos estádios de 11-12 folhas e florescimento. Até o estádio de maturação fisiológica da cultura, 61,8 % do N-SA e 42,0 % do N-U foram recuperados pelo milho. Em média, nos estádios de 11-12 folhas e de florescimento, para cada kg de N-SA imobilizado, as plantas de milho recuperaram 8,0 e 16,7 kg ha-1 de N fertilizante em pré-semeadura e cobertura, respectivamente. Nos tratamentos com U, a média foi de 3,1 kg ha-1, independentemente da época de aplicação. As produtividades de grãos obtidas com SA e U, independentemente da época de aplicação, foram de 7.824 kg ha-1 e 6.977 kg ha-1, respectivamente. Na adubação em pré-semeadura do milho, o SA apresentou maior rapidez na ciclagem do N imobilizado-mineralizado ("turnover"), em relação a U, e, conseqüentemente, causou maior assimilação do N pela cultura. Em cobertura, no sulco de adubação, somente houve imobilização do N-U, retardando a sua assimilação pela planta.

Nitrogênio, carbono e atividade da biomassa microbiana do solo em plantações de eucalipto

Grande parte das plantações de eucalipto no Brasil situa-se em solos de baixa fertilidade, para os quais a técnica de fertilização e o processo de ciclagem de nutrientes são fundamentais para elevar e manter a produção florestal. Os ganhos de produtividade dessas plantações em resposta à aplicação de N têm sido relativamente baixos, o que indica que o solo tem sido capaz de suprir boa parte da demanda deste nutriente para as plantas. O N da biomassa microbiana é tido como uma fração facilmente disponível, mas pouco se sabe sobre como fatores bióticos e abióticos afetam a sua dinâmica em plantações de eucalipto no Brasil. Desse modo, o objetivo deste trabalho foi avaliar a variação do N (NBM) e C (CBM) da biomassa microbiana do solo e de outras características com elas relacionadas em plantações de eucalipto com sete anos de idade, cultivadas em várias condições edafoclimáticas do sudeste brasileiro. Amostragens do solo foram realizadas durante quatro épocas, de março a novembro de 1995. O teor de NBM variou de 9,17 a 103,71 µg g-1 solo, sendo significativamente influenciado pela época de amostragem. Essa variação foi explicada pela combinação da precipitação pluviométrica com o teor de C orgânico ou N total. O teor de argila dos solos estudados foi outra característica de grande importância nessa variação. Dentre outras características avaliadas, verificou-se que a forma de N mineral predominante foi N-NH4+ e que os teores de C orgânico e do CBM (carbono da biomassa microbiana) variaram de 2,78 a 12,32 g kg-1 e de 43,39 a 401,06 µg g-1 solo, respectivamente. A RA (respiração acumulada do solo) foi de 14,57 a 79,42 µg g-1 solo e o qCO2 (quociente metabólico) de 862 a 8026 µg g-1 h-1 . O CBM foi também afetado significativamente pela época de amostragem, ao contrário dos teores de C orgânico e N total. As regressões lineares simples do teor de N-NO3-, C orgânico, N total, CBM e NBM com o teor de argila permitiram um modelo preditivo que explicasse a variação destes atributos nos diferentes municípios. A umidade atual do solo explicou 87% da variação dos teores de N-NO3- e de N total; em torno de 71% do C orgânico e de 48 e 55% da variação do CBM e NBM, respectivamente. As regressões simples do N-NO3- com o CBM ou NBM apresentaram baixa capacidade preditiva, porém, quando conjugadas com os teores de C orgânico ou N total, por meio de regressão linear múltipla, aumentaram a capacidade preditiva da mineralização do N.

Dinâmica do nitrogênio no solo e produção de fitomassa por plantas de cobertura no outono/inverno com o uso de dejetos de suínos

O uso de dejetos de suínos que antecede a instalação das plantas de cobertura de solo no outono/inverno é uma prática cada vez mais freqüente na região Sul do Brasil, cujos efeitos no solo e nas plantas são ainda pouco avaliados pela pesquisa. O objetivo deste trabalho foi avaliar a dinâmica do N no solo e a produção de plantas de cobertura com o uso de dejetos de suínos no outono/inverno. O trabalho foi desenvolvido durante o ano agrícola de 2000, em área experimental do Departamento de Solos da UFSM, RS. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com parcelas subdivididas e três repetições. As parcelas foram constituídas por aveia preta, pelo consórcio de aveia preta (30 %) + ervilhaca comum (70 %) e pela vegetação espontânea da área (pousio). Nas subparcelas, foram aplicadas quatro doses de dejetos de suínos (0, 20, 40 e 80 m³ ha-1). No solo, foram avaliados, em sete datas, os teores de N mineral (N-NH4+ e N-NO2- + N-NO3-) nas camadas de 0-5, 5-15, 15-30 e 30-60 cm. Nas plantas de cobertura e na vegetação espontânea, avaliaram-se a produção de matéria seca e a sua concentração em N, P e K. A quantidade de N mineral do solo aumentou com a aplicação de dejetos líquidos, não tendo a dinâmica do N diferido entre aplicar os dejetos sobre os resíduos culturais remanescentes de aveia/milho ou sobre aqueles da vegetação espontânea/milho. Na dose de 80 m³ ha-1 de dejetos, houve evidências de perda de N-NO3- por lixiviação, para além da profundidade de 60 cm, sendo maiores no sistema vegetação espontânea/milho do que no sistema aveia/milho. Com o uso dos dejetos, aumentou a produção de matéria seca, bem como o acúmulo de N, P e K nas plantas de cobertura. Na aveia solteira, o aumento na produção de matéria seca decorrente do uso de 40 m³ ha-1 de dejetos, em relação ao tratamento sem dejetos, foi de 2,7 t ha-1. No consórcio de aveia + ervilhaca, o aumento na quantidade aplicada de dejetos favoreceu o crescimento da aveia em detrimento da ervilhaca, ocorrendo o melhor equilíbrio entre a produção de fitomassa e a adição de N na dose de 20 m³ ha-1 de dejetos. Os resultados deste estudo evidenciam a eficiência das plantas de cobertura no outono/inverno em ciclar nutrientes fornecidos pelos dejetos de suínos e a importância da utilização de espécies com elevado potencial de produção de matéria seca e que sejam exigentes em N.

Decomposição e liberação de nitrogênio, fósforo e potássio de resíduos da cultura do feijoeiro

Este trabalho teve como objetivo mensurar a velocidade de decomposição e de liberação de nutrientes in situ de resíduos da cultura do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.). Em condições de campo, foram coletadas as folhas senescentes durante o ciclo da cultura, bem como os caules e a palhada de vagens após trilhagem dos grãos, de cultivares de feijoeiro. Esses resíduos continham 2,3 Mg ha-1 de massa, 31 kg ha-1 de N e 2,4 kg ha-1 de P, que correspondiam a 63, 41 e 28 % do total de massa, N e P, respectivamente, acumulados durante o ciclo da cultura. Foram realizados dois ensaios, nos períodos de inverno-primavera e primavera-verão, quando os caules, as vagens e as folhas senescentes foram colocados separadamente em litterbags, dispostos sobre o solo, e coletados entre 2 e 120 dias. As quantidades de matéria seca e nutrientes remanescentes em cada tipo de resíduo foram ajustadas a um modelo exponencial simples. O tempo de meia-vida dos resíduos foi de, no primeiro e segundo ensaios, respectivamente, 133 e 179 dias para caules, 70 e 80 dias para folhas e 64 dias para vagens. A relativamente lenta decomposição dos resíduos pode ser associada à sua alta relação C:N - acima de 60 para caule e palhada de vagens. A liberação de N e P pelos resíduos foi similar à dinâmica de decomposição, enquanto a liberação de K foi mais rápida. Os resultados indicam que as folhas senescentes e os resíduos produzidos após trilhagem dos grãos podem restituir parte da demanda de nutrientes do feijoeiro, assumindo relevância para sistemas de agricultura sustentável.

Imobilização de nitrogênio da uréia e do sulfato de amônio aplicado em pré-semeadura ou cobertura na cultura de milho, no sistema plantio direto

No segundo ano de estudo, sulfato de amônio (SA) e uréia (U) marcados com 15N foram aplicados na cultura do milho, em sucessão à aveia-preta (Avena strigosa Schieb.), no sistema plantio direto, 33 dias antes e 10 dias depois da semeadura, na dose de 80 kg ha-1 de N, incorporados a 5-7 cm de profundidade, em sulcos espaçados de 0,8 m, nas entrelinhas do milho. O objetivo foi quantificar o N dos fertilizantes imobilizado no solo (15N orgânico), no sulco de adubação, e o N recuperado na planta nos estádios de 4-5 folhas, 11-12 folhas, florescimento e colheita. O delineamento experimental foi de blocos casualizados, efetuando-se a análise de variância em esquema fatorial 2 x 6 em pré-semeadura (duas fontes, U e SA, em seis épocas de amostragem) e 2 x 3 (duas fontes em três épocas de amostragem) em cobertura, com três repetições. O experimento foi realizado em Latossolo Vermelho ácrico típico fase Cerrado subcaducifólio, na Fazenda Floresta do Lobo - Pinusplan, em Uberlândia (MG). Na aplicação em pré-semeadura, a máxima imobilização foi observada aos 22 dias da aplicação do SA (9,1 kg ha-1 ou 11,4 % do N aplicado) e aos 11 dias da aplicação da U (46,5 kg ha-1 ou 58,1 % do N aplicado). Até a colheita, a planta (parte aérea, grãos e raiz) acumulou 66,0 e 47,9 kg ha-1 de N-SA e N-U, respectivamente, correspondendo à eficiência de absorção de 82,5 e 59,9 % do N aplicado. Na aplicação em cobertura, a imobilização do N fertilizante das duas fontes foi inferior a 12,5 % do N aplicado, em todas as fases de crescimento da planta, evidenciando que a biomassa do solo não concorreu com a planta pelo N fertilizante, sendo similar à quantificação realizada na safra 1999/2000. Na média das duas safras (1999/2001) e dos estádios de 11-12 folhas e florescimento, para cada kg de N fertilizante imobilizado, as plantas de milho absorveram 8,9 e 15,4 kg ha-1 de N-SA, em pré-semeadura e cobertura, respectivamente. Para N-U, esses valores foram, respectivamente, de 4,5 e 5,2 kg ha-1, mostrando menor proporção de N-imobilizado de SA, com a aplicação dos fertilizantes em cobertura. As produtividades de grãos obtidas com SA e U, independentemente da época de aplicação, foram de 8.543 e 7.767 kg ha-1, respectivamente. Na adubação em pré-semeadura do milho, o SA apresentou maior rapidez na ciclagem do N imobilizado-mineralizado (turnover), em relação a U, e, conseqüentemente, causou maior absorção do N pela cultura, como verificado na safra anterior. Em cobertura, no sulco de adubação, de forma similar à observada na safra anterior, somente houve imobilização significativa do N-U, retardando sua absorção pela planta.

Carbono orgânico e Nitrogênio em agregados de um Latossolo Vermelho distrófico sob duas coberturas vegetais

A matéria orgânica do solo apresenta constituição variada, incluindo desde frações ativas a mais estáveis, com diferentes taxas de ciclagem. Práticas de manejo alteram os teores de carbono orgânico e N, a qualidade da matéria orgânica e a agregação dos solos. Este trabalho foi realizado com o objetivo de caracterizar o carbono orgânico e o N em agregados de um Latossolo Vermelho distrófico de Minas Gerais sob vegetação natural de Cerradão e sob cultivo com milho durante 30 anos. Para isso, retiraram-se amostras do solo em quatro pontos diferentes nas profundidades de 5-10 e 15-20 cm, que foram fracionadas, por via seca, nas classes de agregados de: 4,75-2,0; 2,0-1,0; 1,0-0,5; 0,5-0,25; 0,25-0,105; e < 0,105 mm de diâmetro. Nesses materiais, determinaram-se: o carbono orgânico total (COT) e o solúvel em água (COS), o N total (NT) e o mineralizado em condição anaeróbia (NMA). Em média, os agregados do solo sob cultivo convencional apresentaram teores de COT superiores, mas os agregados da camada superficial do solo do Cerradão apresentaram maiores teores de NT. Os teores de COS e de NMA, que caracterizam a fração mais ativa da matéria orgânica, foram significativamente maiores nos agregados do solo do Cerradão. Os agregados de menor tamanho tenderam a apresentar maiores teores de COT, NT e NMA. As relações C/N, COT/COS e NT/NMA nos agregados do solo cultivado com milho foram, em média, maiores. Na profundidade de 15-20 cm, os agregados apresentaram relação NT/NMA consistentemente maior. No entanto, independentemente da camada do solo, a menor relação NT/NMA ocorreu na menor classe de agregados, indicando presença de formas mais lábeis de N. Os resultados mostraram que o tipo de cobertura vegetal e o manejo do solo influenciaram tanto os teores de carbono orgânico e de N como a qualidade da matéria orgânica. Os agregados de menor tamanho, além de serem responsáveis pelo maior estoque de matéria orgânica do solo, representam importantes sítios de N mineralizável. O COS, o NMA e as relações COT/COS e NT/NMA constituem medidas promissoras para detectar mudanças na labilidade da matéria orgânica do solo, em função do manejo

Atividade microbiana, carbono e nitrogênio da biomassa microbiana em plantações de eucalipto, em seqüência de idades

Em plantações florestais, a atividade microbiana tem grande relevância para a ciclagem de nutrientes e a fertilidade do solo, uma vez que esses ecossistemas, devido a seus característicos longos períodos de rotação, proporcionam um contínuo aporte de serapilheira e morte de raízes, que contribuem para a manutenção e elevação do teor de matéria orgânica do solo. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a atividade e a biomassa microbiana em solos sob plantações de eucalipto em distintas idades de cultivo. Foram avaliadas alterações na biomassa e atividade microbiana em solo e serapilheira de plantações de eucalipto com 1, 3, 5 e 13 anos de idade crescendo sob condições edafoclimáticas semelhantes. Encontraram-se maiores teores de C e N microbiano da serapilheira do que no solo, sugerindo que a serapilheira seria uma importante reserva de C e N microbiano em povoamentos de eucalipto. Não se verificou tendência de aumento ou diminuição da biomassa e da atividade microbiana com as idades das plantações, o que, provavelmente, decorreu do fato dos povoamentos estudados corresponderem a áreas de reforma. A qualidade orgânica da serapilheira influenciou diretamente a atividade, o C e N da biomassa microbiana da serapilheira. Os indicadores mais sensíveis para aferir variações dos solos das plantações de eucalipto foram os teores de C orgânico e N total, e na serapilheira foram os atributos microbianos, os teores de celulose, lignina e N.

Mineralização de nitrogênio e carbono em solos sob plantações de eucalipto, em uma sequência de idades

A estimativa da mineralização de N e de C é essencial no desenvolvimento de práticas que maximizem a eficiência no uso de N, especialmente no caso do eucalipto, que apresenta baixa magnitude de resposta à fertilização nitrogenada. Foram estimadas as taxas de mineralização de N e de C e avaliados os potenciais de mineralização de N e de C de solos sob plantações de eucalipto de 1, 3, 5 e 13 anos de idade, crescendo sob condições edafoclimáticas semelhantes. Amostras de solo foram coletadas na profundidade de 0-10 cm, em novembro de 2003. Essas amostras foram incubadas por períodos sucessivos de 1, 1, 1, 2, 2, 4, 4 e 4 semanas, totalizando 19 semanas, sob condições aeróbias, em laboratório. O N mineralizado das amostras incubadas foi extraído periodicamente e determinado por colorimetria, e o C mineralizado, por titulação após liberação de C-CO2 a cada período de incubação. O valor médio de N mineralizado acumulado (Nm) foi de 58 mg kg-1 de N no solo e não diferiu significativamente entre as idades. As quantidades de N potencialmente mineralizável (No) variaram de 58 a 87 mg kg-1, o que representou 3,4 a 5,2 % do N total do solo (Nt), tomando por base a razão No:Nt. A forma predominante de N mineral em todas as idades foi o N-NH4+. As quantidades totais de C mineralizado (Cm) diferiram significativamente entre as idades, variando de 606 a 1.122 mg kg-1 de C no solo. O C potencialmente mineralizável (Co) dos solos foi, em média, de 862 mg kg-1 de C-CO2, o que representou 3,4 % do C orgânico do solo (Corg), de acordo com a razão Co:Corg. A taxa e o potencial de mineralização de C e N não foram influenciados pela idade das plantações do eucalipto. As reservas de N potencialmente mineralizável dos solos seriam suficientes para atender à demanda de N pelo eucalipto em rotações futuras.