Mineralização do nitrogênio do soro ácido de leite

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

Aplicação do método de mineralização de nitrogênio com lixiviação para solo tratado com lodo de esgoto e composto orgânico

A determinação da taxa de mineralização de nitrogênio (N) em solos tratados com resíduos é fundamental para definir as doses a serem aplicadas, fornecendo N às plantas na época adequada, sem perdas do elemento por lixiviação. Inúmeros estudos em solos tratados com resíduos utilizam o teste de mineralização de N sem lixiviação e a caracterização das formas mineralizadas pelo método volumétrico. Em razão da deficiente repetibilidade do teste e da baixa sensibilidade do método de determinação observada em estudos com lodo de esgoto e composto orgânico, adotaram-se o método pouco difundido de mineralização de N com lixiviação e a especificação das formas minerais de N, por meio de métodos espectrofotométricos. O teste foi realizado em colunas de PVC, com 30 mm de diâmetro, preenchidas com terra retirada da camada 0,20 m de um solo classificado como Nitossolo Háplico, álico, argiloso, misturada às seguintes doses de resíduos, em Mg ha-1 (base úmida): lodo de esgoto - L1: 3,6; L2: 7,2; e L3: 14,4; e composto de lodo de esgoto e material vegetal triturado proveniente da poda de árvores urbanas - C1: 7,2; C2: 14,4; e C3: 28,8. As colunas foram incubadas e lixiviadas periodicamente com solução 0,01 mol L-1 KCl e as formas minerais de N determinadas colorimetricamente. Maiores taxas de mineralização ocorreram nas menores doses aplicadas de lodo e composto, evidenciando efeito priming, indesejado à fertilidade de solos sob condições tropicais. Menores taxas ocorreram nas doses L2 e C2, com valores próximos àqueles sugeridos pela legislação, não suprindo a demanda de N almejada, indicando possível necessidade de revisão na norma vigente. De modo geral, as taxas de mineralização foram maiores para o composto orgânico, enquanto a velocidade de degradação do composto orgânico foi menor que para o lodo, revelando maior distribuição da disponibilidade de N para a cultura ao longo do tempo. O método de mineralização com lixiviação e a determinação das formas de N-minerais por colorimetria evidenciaram-se rápidos e eficientes; estudos com solos e resíduos diversos podem validá-los para seu uso em rotina.

Mineralização de nitrogênio de solos e de resíduo orgânico em laboratório e em campo

Pós-graduação em Agronomia (Ciência do Solo) - FCAV

Mineralização do nitrogênio incorporado como material vegetal em três solos da Amazônia Central

A mineralização do N proveniente do resíduo de feijão-caupi marcado com 15N foi estudada em condições de laboratório de setembro a dezembro de 1992. O material vegetal foi incorporado em amostras dos três principais solos da Amazônia Central: dois de terra firme, classificados como latossolo amarelo e podzólico vermelho-amarelo, e um de várzea, classificado como glei pouco húmico (GP). As variações nos teores e na forma de N mineral provenientes do resíduo de caupi foram relacionadas com as características químicas dos solos estudados. No latossolo e no podzólico, a incorporação do resíduo de caupi aumentou significativamente a mineralização do N, sendo a forma amoniacal predominante, enquanto, no GP, a forma nítrica preponderou. Nos solos de terra firme, a incorporação do resíduo de caupi aumentou a mineralização do N orgânico do solo, indicando a ocorrência do efeito "priming". Após 60 dias de incubação, cerca de 30 (podzólico) a 40% (latossolo) do N proveniente do caupi foi mineralizado nos solos de terra firme, enquanto no de várzea somente 18% foi mineralizado nesse período. Tais resultados mostram o potencial que essa leguminosa apresenta como fornecedora de N para as plantas nos solos de terra firme da Amazônia Central.

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.

Mineralização de nitrogênio em latossolos adubados com resíduos orgânicos

A taxa de mineralização do nitrogênio (N) varia de um resíduo orgânico para outro, evidenciando-se dependente da sua composição química e interação do material orgânico com o solo. Este estudo foi realizado com o objetivo de avaliar a dinâmica de mineralização de N de resíduos orgânicos incubados em Latossolos. O experimento foi conduzido no período de julho de 2007 a abril de 2008, sendo incubadas amostras de estercos, lodos, compostos, substrato e turfa em areia lavada, Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) e Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf), com 240 e 670 g kg-1 de argila, respectivamente. O N mineralizado foi avaliado medindo-se os teores de N-NH4+ e N-NO3- em lixiviados coletados aos 15, 30, 45, 60, 75, 90, 120, 150, 180, 210, 240 e 270 dias de incubação. A mineralização de N ocorreu a maiores taxas nos períodos iniciais de incubação. O N mineralizado (33 a 199,2 mg kg-1) após 270 dias de incubação é regulado pelos teores de N total e de carbono solúvel em água dos resíduos orgânicos. Independentemente do meio utilizado para incubação, os estercos de galinha e de codorna propiciaram os maiores teores de N mineralizado nos Latossolos. À exceção dos estercos de galinha e codorna, há imobilização líquida de N no LVA; mineralização líquida de N é verificada no LVdf, para todos os resíduos orgânicos. Em relação às formas de N disponibilizadas pelos resíduos, predomina o N-nitrato, sendo a proporção N-nítrico/N-amoniacal dependente da mistura solo-resíduo estudada.

Mineralização de nitrogênio em solo tropical tratado com lodos de esgoto

A mineralização do N orgânico é um dos principais fatores que determinam as quantidades de lodos de esgoto (LE) a aplicar em solos. O objetivo deste trabalho foi quantificar, em laboratório, o potencial de mineralização de N orgânico num Latossolo Vermelho distroférrico, tratado com dois LE anaeróbios, um de origem estritamente urbana (Franca, SP) e outro com presença de despejos industriais (Barueri, SP). Os LE foram aplicados ao solo em doses de 1,5, 3, 6 e 12 g kg-1 (Franca) e 4, 8, 16 e 32 g kg-1 (Barueri), e o tempo de incubação foi de 15 semanas. O acúmulo de N inorgânico no solo ao final da incubação foi proporcional às quantidades de N orgânico adicionadas. O potencial de mineralização estimado pelo modelo exponencial simples foi de 24 mg kg-1 de N no solo sem lodo, e variou entre 44 e 265 mg kg-1 de N no solo tratado com os lodos. A fração de mineralização potencial do N orgânico dos lodos foi estimada em 31%. A mineralização foi mais lenta no solo tratado com as duas maiores doses do LE de Barueri. Os dois lodos acidificaram o solo; o de Franca causou acidificação mais intensa que o de Barueri.

Mineralização do nitrogênio em solos tratados com lodos de curtume

O objetivo deste trabalho foi avaliar, em laboratório, a mineralização líquida do N orgânico de dois lodos de curtume em solos. Um Latossolo Vermelho acriférrico e um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico receberam quatro doses de cada lodo (0, 595, 1.190 e 1.785 kg ha-1 de N): do efluente de caleiro (LCL), com concentração baixíssima de crômio e do decantador primário (LCR), com 17 g kg-1 de Cr. As misturas solos+lodos foram lixiviadas após incubação por períodos crescentes até 132 dias em colunas de percolação. Um modelo cinético de primeira ordem descreveu a mineralização líquida do N (R² = 0,967** a 0,998**). Aplicações de LCR, em comparação às de LCL, diminuíram a porcentagem acumulada do N mineralizado proveniente do lodo (médias de 4 e 35,5%), reduziram o valor da taxa constante de mineralização (médias de 0,0048 e 0,028 dia-1) e aumentaram substancialmente o tempo de meia-vida (T1/2) (variação de 100 a 267 e de 19 a 29 dias), o que indica inibição da mineralização do N, possivelmente em decorrência das elevadas concentrações de Cr daquele lodo. Uma análise detalhada das curvas de mineralização com a aplicação de LCR apontou a existência de três fases, que provavelmente representam adaptações sucessivas da microbiota a diferentes frações recalcitrantes do lodo.

Disponibilidade e mineralização do nitrogênio após aplicações sucessivas de lodo de esgoto no solo, estimadas por meio de incubação anaeróbica

O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de incubação anaeróbica, a mineralização e a disponibilidade de N em solos tratados com aplicações sucessivas de lodo de esgoto, e determinar o efeito residual das aplicações anteriores na taxa de mineralização do nitrogênio (TMN). Dois experimentos de longa duração foram realizados com doses anuais de lodo de esgoto, para o cultivo de milho: um com dose recomendada de lodo, correspondente a 120 kg ha-1 de N, e 2, 4 e 8 vezes essa dose, em área da Embrapa Meio Ambiente, em Jaguariúna; e outro com 80 kg ha-1 de N aplicado via adubo mineral, e 1 e 2 vezes a dose recomendada de lodo de esgoto, em área do Instituto Agronômico, em Campinas; além de testemunha, sem aplicação de lodo. A disponibilidade de N e a TMN foram estimadas em condições de campo e por incubações anaeróbicas em laboratório. O N total absorvido pelas plantas também foi determinado. O lodo de esgoto é mais efetivo em fornecer nitrogênio ao milho, em longo prazo, do que a adubação mineral. O efeito residual do lodo de esgoto não influencia a TMN do lodo recém-adicionado. O método de incubação anaeróbica é eficiente em estimar a mineralização do N proveniente de lodo de esgoto recém-adicionado.

Fração de mineralização de nitrogênio de lodos de esgoto.

Os lodos de esgoto atuais correspondem a uma fonte potencial de riscos à saúde pública e ao ambiente (CONAMA, 2006). No Brasil, trabalhos técnicos relatam aumentos de produtividade em diversas culturas e/ou sistemas de produção com o uso agrícola de lodos de esgoto. Porém, esses resultados agronômicos só podem ser considerados positivos se não houver prejuízo ao ambiente, e há poucas informações disponíveis quanto ao efeito ambiental desses resíduos, em nossos solos. Dessa forma, para garantir o uso adequado de lodos de esgoto como condicionadores de solos agrícolas, diversos requisitos devem ser avaliados, visando-se evitar ou limitar problemas que possam decorrer do uso dessa prática, seja no solo, nos cultivos ou no ambiente em geral. Em lodos de esgoto, é economicamente relevante o seu elevado teor em nitrogênio (N). Esse nutriente, quando aplicado na maioria dos solos tropicais, tem efeito fertilizante visível no desenvolvimento e na produtividade das culturas, mas também é um poluente potencial de águas subsuperficiais se aplicado em excesso. Por esse motivo, o potencial de mineralização de N orgânico contido em lodos de esgoto é um dos critérios técnicos considerados para o estabelecimento de doses de aplicação seguras, que gerem N mineral em função da capacidade de absorção das raízes, minimizando-se a lixiviação de nitrato no perfil do solo. O objetivo deste trabalho foi estimar a fração de mineralização (FM) do N orgânico de lodos de esgoto aplicados em Latossolo, utilizando-se a metodologia de lixiviação em colunas de percolação.

Mineralização do nitrogênio de plantas de cobertura, solteiras e consorciadas, depositadas sobre um solo com histórico de cultivo de cebola

A decomposição das plantas de cobertura de inverno, depositadas sobre o solo, podem aumentar a disponibilidade de formas de nitrogênio (N), durante o ciclo da cebola. O trabalho objetivou avaliar a mineralização de N da massa de plantas de cobertura, solteiras e consorciadas, em um solo com histórico de cultivo de cebola. Porções de solo foram coletadas, preparadas, acondicionadas em recipientes de acrílico. Matéria seca de aveia preta, centeio, nabo-forrageiro, aveia preta+nabo-forrageiro e centeio+nabo-forrageiro, foram adicionadas sobre a superfície do solo e incubadas por 90 dias. No tempo zero e aos 18, 36, 54, 72 e 90 dias após a incubação (DAI), as porções de solo foram amostradas e determinados os teores de N total, N-NO3- e N-NH4+ de cada uma. Calcularam-se os valores de N mineral, N mineral líquido, N mineralizado e N total-N mineralizado. Os maiores teores de N-NH4+ foram observados nas porções de solo com a deposição de massa de nabo-forrageiro e do consórcio centeio+nabo-forrageiro. Os maiores teores de N-NO3- e N-mineral dos 36 até os 90 DAI e de N-mineralizado dos 18 até os 92 DAI foram observados nas porções de solo com a deposição de massa de centeio + nabo-forrageiro. A taxa de mineralização foi positiva em todas as amostras do solo com deposição de massa de centeio e nabo-forrageiro, e dos consórcios aveia preta+nabo-forrageiro e centeio+nabo-forrageiro e negativa aos 18 e 72 DAI, nas porções de solo com deposição de massa de aveia. Os resíduos de nabo-forrageiro e do consórcio centeio+nabo-forrageiro apresentaram o maior potencial de mineralização.

Mudanças na biomassa Microbiana e nas tansformações de Nitrogênio do solo em uma sequência de idades de pastagens após derruba e queima da floresta na Amazônia Central

Foram estudadas mudanças nos parâmetros bioquímicos do solo em resultado da derruba e queima da floresta tropical na Amazônia brasileira para o estabelecimento de pastagens através da biomassa microbiana, um sensível indicador de modificações na fertilidade do solo. Na sequência de idades das pastagens estudadas (de 2 a 13 anos), a biomassa microbiana e a respiração na camada superficial de 0-5 cm do solo aumentaram até os cinco anos após o estabelecimento da pastagem, seguindo-se um declínio progressivo, que se acentua após o oitavo ano da pastagem. As baixas taxas de mineralização do nitrogênio no solo sugerem que o estoque de N orgânico está diminuindo, o que pode levar a deficiências de nitrogênio nos solos das pastagens mais velhas. A massa total de raízes nos primeiros 20 cm do solo diminuiu drasticamente com a idade da pastagem. A relação C/N das raízes finas na pastagem foi mais elevada do que na floresta madura. Isto pode indicar a formação, pela gramínea da pastagem, de uma matéria orgânica com potencial mais baixo de liberação de nutrientes minerais do que a originalmente produzida pela floresta, o que pode estar contribuindo para a baixa produtividade das pastagens a médio prazo e para sua posterior degradação. O período de 5 anos de pousio após o abandono ainda foi curto para recuperar um solo de pastagem usada moderadamente para pastejo por cerca de 4 anos.

Caracterização e distribuição das formas do nitrogênio orgânico em três solos da Amazônia Central

As formas orgânicas do nitrogênio em solos são determinadas mediante a identificação e quantificação dos compostos orgânicos liberados, quando os solos são tratados com ácido a alta temperatura. Ainda não se conhecem na literatura trabalhos sobre a natureza química do N orgânico nos solos da Amazônia. O presente trabalho teve como objetivos identificar e quantificar a transformação do nitrogênio proveniente de fertilizantes marcados com 15N nas frações orgânicas nitrogenadas de três solos da Amazônia Central: dois solos de terra firme, classificados como Latossolo Amarelo e Podzólico Vermelho Amarelo e um solo de várzea, classificado como Glei Pouco Húmico. Foram utilizadas amostras de solos de um ensaio de adubação desenvolvido em condições de casa de vegetação, onde, após cultivo, procedeu-se o fracionamento do N orgânico do solo por meio da hidrólise ácida. Foram determinadas as seguintes frações: N-solúvel em ácido e destilado (NSAD), N-solúvel em ácido e não destilado (NSAnD) e N-não hidrolisado (NnH). Nos solos de terra firme, o N orgânico foi encontrado principalmente na forma de N solúvel em ácido e não destilado (NSAnD). Entre 63 a 66% (Latossolo) e 69 a 73% (podzólico) do 15N imobilizado no solo foram encontrados na fração NSAnD. Esses resultados demonstram a importância da imobilização microbiana do N nesses solos. No solo de várzea, ao contrário, houve pouca diferença entre os teores de 15N do fertilizante imobilizado nas frações NSAnD e NSAD. Entre 46 e 53% do total de 15N imobilizado foram encontrados na fração NSAnD, enquanto que 42 a 52% ficaram na fração NSAD. Nesse solo, a presença de argila tipo 2:1 pode ter contribuído para o alto estoque de 15N orgânico incorporado na fração NSAD, devido à fixação de íons NH4+.

Potencial de mineralização do nitrogênio em solos do Rio Grande do Sul

Com o objetivo de avaliar o potencial de mineralização de nitrogênio (No) de alguns solos do Rio Grande do Sul e sua relação com a absorção de N por plantas, desenvolveu-se um estudo em casa de vegetação, a céu aberto e em laboratório, no segundo semestre de 1993. Utilizando dez amostras de solos, coletadas a uma profundidade de 0-20 cm e acondicionadas em vasos com 20 kg de solo, cultivou-se milho por um período de 45 dias. Para os mesmos solos, o potencial de mineralização foi obtido, por meio do N mineralizado num experimento de incubação aeróbia, em laboratório, num período de 32 semanas. Os valores de No para os dez solos variaram de 108,6 a 210,8 mg kg-1 e foram, aproximadamente, os mesmos dos totais de N mineralizado. A constante de mineralização variou entre os solos de 0,2985 a 0,3181 semana-1, e a velocidade de mineralização foi maior no período inicial compreendido até a 4ª semana de incubação. O coeficiente de correlação entre a absorção de N por plantas de milho e o potencial de mineralização de N foi significativo (r = 0,887), concluindo-se que este último pode ser utilizado como índice de disponibilidade de N no solo para as plantas.

Mineralização de nitrogênio em ecossistemas florestais naturais e implantados do estado de São Paulo

No presente estudo, foram usados povoamentos homogêneos de Eucalyptus grandis e Pinus caribaea var. hondurensis, em diferentes estádios de crescimento, bem como fragmentos de florestas naturais de Cerrado e Mata Atlântica. Amostras de solo (0-15 cm) foram incubadas por períodos sucessivos de 3, 3, 4, 4, 6 e 10 semanas, num total de 30 semanas, sob condições aeróbias e anaeróbias, em laboratório (temperatura igual a 20°C). Em campo, amostras de solo foram incubadas in situ no período do inverno (início da primeira semana de 07/96) e verão (início da segunda semana de 12/96). As quantidades acumuladas de N mineralizado, em condições aeróbias e anaeróbias, mostraram uma relação exponencial com o tempo de incubação. A equação Nt = N0 + b/t ajustou-se melhor aos dados do que a equação proposta por Stanford & Smith (1972), Nt = N0 (1 - e-kt), em que N0 é o N potencialmente mineralizável, Nt são as quantidades acumuladas de N mineralizado e t é o tempo de mineralização. Esta equação superestimou os valores de N0 em vários sítios e condições de incubação, além de não modelar-se adequadamente aos dados. As quantidades totais de N0 (camada 0-15 cm), sob condições aeróbias, foram, em média, de 103 ± 53 kg ha-1 de N e, sob condições anaeróbias, em média, de 281 ± 175 kg ha-1 de N. Acredita-se que as reservas médias de N dos sítios pesquisados sejam suficientes para três a cinco rotações de cultivo (7 anos cada) de E. grandis. Em condições de laboratório, em alguns sítios, as quantidades de N potencialmente mineralizável (N0) foram maiores em solos sob mata nativa. Por exemplo, o N0 estimado num fragmento de cerrado, em condições anaeróbias, 173 mg kg-1 de N no solo, foi superior ao obtido num florestamento de Pinus caribaea var. hondurensis, recém-implantado, 44 mg kg-1 de N no solo, o qual foi semelhante ao N0 obtido em um florestamento de Pinus caribaea var. hondurensis, com 20 anos de idade, 45 mg kg-1 de N no solo. A floresta adulta de eucalipto foi capaz de manter no solo níveis de N0 similares aos da floresta nativa. Tomando por base as razões N0/Nt (Nt é o N total do solo), deduziu-se que apenas 5 a 15% do teor de matéria orgânica do solo é decomponível. Esta variação dependeu das características do solo, principalmente aquelas relacionadas com o teor e qualidade da matéria orgânica do solo (MOS) e sua textura. Relacionando as quantidades de N0 (estimado no laboratório) com as quantidades de N mineralizadas (N M) em campo, verificou-se grande potencial preditivo de N M a partir de N0.