New methods to quantify NH3 volatilization from fertilized surface soil with urea

Gaseous N losses from soil are considerable, resulting mostly from ammonia volatilization linked to agricultural activities such as pasture fertilization. The use of simple and accessible measurement methods of such losses is fundamental in the evaluation of the N cycle in agricultural systems. The purpose of this study was to evaluate quantification methods of NH3 volatilization from fertilized surface soil with urea, with minimal influence on the volatilization processes. The greenhouse experiment was arranged in a completely randomized design with 13 treatments and five replications, with the following treatments: (1) Polyurethane foam (density 20 kg m-3) with phosphoric acid solution absorber (foam absorber), installed 1, 5, 10 and 20 cm above the soil surface; (2) Paper filter with sulfuric acid solution absorber (paper absorber, 1, 5, 10 and 20 cm above the soil surface); (3) Sulfuric acid solution absorber (1, 5 and 10 cm above the soil surface); (4) Semi-open static collector; (5) 15N balance (control). The foam absorber placed 1 cm above the soil surface estimated the real daily rate of loss and accumulated loss of NH3N and proved efficient in capturing NH3 volatized from urea-treated soil. The estimates based on acid absorbers 1, 5 and 10 cm above the soil surface and paper absorbers 1 and 5 cm above the soil surface were only realistic for accumulated N-NH3 losses. Foam absorbers can be indicated to quantify accumulated and daily rates of NH3 volatilization losses similarly to an open static chamber, making calibration equations or correction factors unnecessary.

Volatilização de N-NH3 na cultura de milho: I. efeito da irrigação e substituição parcial da uréia por sulfato de amônio

Foi desenvolvido um experimento em latossolo vermelho-escuro muito argiloso fase cerrado, no Centro de Pesquisas Novartis-Seeds, Uberlândia (MG), para avaliar o efeito da irrigação e do N-uréia, em cobertura no milho, e de sua substituição parcial por sulfato de amônio, nas perdas de N-NH3 volatilizado. O N foi aplicado aos 25 e 36 dias após plantio, sendo os tratamentos dispostos em blocos casualizados com quatro repetições: testemunha, uréia com irrigação anterior e posterior à aplicação de N nas duas coberturas e uréia + sulfato de amônio (relação N:S = 2,1:1) na primeira cobertura e uréia na segunda com irrigação anterior e posterior à aplicação. Nove amostragens de N-NH3 volatilizado foram efetuadas em intervalos de quatro a cinco dias, utilizando-se coletores do tipo semi-aberto estático, instalados logo após a primeira aplicação de N. Com irrigação posterior à adubação, as perdas acumuladas de N-NH3 foram de 40,6 e 23,0 % do N aplicado para os tratamentos com adubação exclusiva de uréia e substituição parcial com sulfato de amônio respectivamente. Com irrigação prévia, as perdas acumuladas foram, respectivamente, de 42,8 e 38,6 % do N aplicado. Embora não tenha havido diferença significativa entre os tratamentos, a substituição da uréia por sulfato de amônio foi positiva quando a irrigação foi efetuada após a adubação. Esse tratamento mostrou também o maior diâmetro de caule, altura de planta e teor foliar de nutrientes. O rendimento de grãos respondeu positivamente à aplicação de N. A correlação das perdas por volatilização de N-NH3 mostrou um ajuste linear inverso à produtividade dos tratamentos adubados, de tal forma que 19,3 kg ha-1 de grãos deixaram de ser produzidos por quilograma de N volatilizado.

Influência da mistura de sulfato de amônio com uréia sobre a volatilização de nitrogênio amoniacal

Com o objetivo de avaliar a influência da mistura de sulfato de amônio com uréia sobre a volatilização de nitrogênio amoniacal (N-NH3), realizou-se um experimento em laboratório climatizado do Departamento de Solos e Nutrição de Plantas (ESALQ/USP). Em um delineamento inteiramente casualizado, foram utilizados cinco tratamentos com cinco repetições. Cada tratamento foi obtido pela mistura de uréia (330 mg) com sulfato de amônio (0, 75, 150, 225 e 300 mg). As misturas de fertilizantes foram aplicadas na superfície do solo (Latossolo Vermelho distrófico, textura média/arenosa) contido em recipientes plásticos de 400 cm³. O N-NH3, volatilizado aos 3, 8, 15 e 23 dias da incubação, foi coletado em recipiente com ácido sulfúrico e indicador alaranjado de metila. Variáveis que influenciam a qualidade da mistura de fertilizantes, como higroscopicidade, granulometria e ângulo de repouso, também foram avaliadas. A volatilização do N-NH3 depende do pH do solo. A mistura de uréia (330 mg) com sulfato de amônio (300 mg) reduziu significativamente as perdas de N-NH3 sem afetar a qualidade da mistura em relação aos atributos físico-químicos avaliados, apresentando eficiência técnica e agronômica para o fim proposto.

Utilização de uréia em misturas com sulfato de amônio ou com gesso na cultura de milho

Aspectos qualitativos e quantitativos devem ser considerados na adubação nitrogenada de cobertura na cultura de milho. Este estudo teve por objetivo avaliar, nos municípios de Votuporanga (SP) e Uberlândia (MG), o efeito de diferentes misturas de grânulos, contendo N e S, na produtividade de milho. Em um Argissolo Vermelho eutrófico A moderado textura arenosa (120 g kg-1 de argila) de Votuporanga, foram estimadas as perdas por volatilização de N-NH3, das misturas de grânulos constituídas por uréia (U) e sulfato de amônio (SA), ou U e gesso agrícola, aplicadas no primeiro parcelamento de cobertura nitrogenada. Em Uberlândia, em Latossolo Vermelho ácrico típico fase Cerrado subcaducifólio muito argiloso (720 g kg-1), foram determinados a distribuição de N-inorgânico e S-sulfato em profundidade, após a aplicação das misturas em cobertura, e os custos de aplicação dessas fontes. Os experimentos foram instalados em delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições, e as misturas de grânulos aplicadas em superfície, na entre linha de cultivo. Em Votuporanga, foram acompanhados dois experimentos: safra 2005/2006 e safrinha 2006. Na safra de 2005/2006, foram comparados quatro tratamentos de cobertura: testemunha, sem N, uréia+sulfato de amônio farelado (U+SAfa), uréia+gesso granulado (U+Gesso gr) e uréia+gesso em pó (U+Gesso pó), aplicados em dois parcelamentos de 45 kg ha-1 de N cada, nos estádios de cinco a seis folhas e 12 a 13 folhas. As perdas de N-NH3 volatilizado em função do N aplicado foram de 45,9, 56,6 e 61,1 % das misturas U+SAfa, U+Gesso pó e U+Gesso gr, respectivamente. A produtividade de grãos não mostrou diferença significativa entre os tratamentos, sendo, em média, de 5.362 kg ha-1. Na safrinha, uréia+sulfato de amônio granulado (U+SAgr) foi incluído nos tratamentos. Neste experimento, as misturas de grânulos foram aplicadas em doses de 50 kg ha-1 de N cada, em cobertura, nos estádios de três a quatro folhas e seis a sete folhas. A produtividade de grãos foi similar entre as fontes de U+SA e U+Gesso, sendo em média de 5.332 kg ha-1. Em Uberlândia, foram comparados os cinco tratamentos testados no experimento - safrinha de Votuporanga. As misturas de grânulos foram aplicadas em dose única de 90 kg ha-1 de N, no estádio de quatro a cinco folhas. Os maiores teores de N-mineral total foram detectados na camada de 0 a 10 cm de profundidade, em todos os tratamentos (abaixo de 3 mg dm-3), diminuindo em profundidade, enquanto o S-sulfato concentrou-se entre as camadas de 10 a 60 cm. Os tratamentos de U+Gesso e U+SA apresentaram, em média, produtividades de 11.364 e 10.300 kg ha-1 de grãos, respectivamente. O custo de aplicação de U+Gesso gr foi 27,7 % superior aos custos médios de aplicação de U+SAgr e U+SAfa, devido a seu menor teor de N, e 7,8 % superior em relação aos custos diretos totais por hectare. A mistura NK com aplicação posterior de U+Gesso pó apresentou custo de aplicação similar ao da U+Gesso gr, devido à dupla operação de aplicação do primeiro. Os resultados em ambas as regiões permitem concluir que o milho respondeu de forma similar à aplicação em cobertura das fontes mistas, U+SA e U+Gesso, independentemente da granulometria dos produtos, e que os custos de aplicação das formas U+Gesso foram superiores aos das misturas U+SA.

Volatilização de amônia da ureia alterada por sistemas de preparo de solo e plantas de cobertura invernais no Centro-Sul do Paraná

O sistema plantio direto (PD) intensifica as perdas de N da ureia por volatilização, em comparação ao preparo convencional (PC). O objetivo deste estudo foi avaliar a magnitude desse efeito nas condições de temperatura amena e primavera chuvosa da região Centro-Sul do Paraná, bem como avaliar a influência de diferentes plantas de cobertura invernais (aveia-branca e ervilhaca comum) nas perdas de amônia (NH3) em PD. O estudo sobre o efeito dos preparos de solo foi realizado em experimento de longa duração (28 anos), e a avaliação das plantas de cobertura foi feita em experimento implantado especificamente com esse fim em área em PD por longo período (> 15 anos). Em ambos os experimentos cultivou-se milho. A ureia foi aplicada nas doses de 0, 80 e 160 kg ha-1 de N em apenas uma aplicação no experimento de preparos, e nas doses de 0, 100 e 200 kg ha-1 de N, divididas em duas aplicações, no experimento de plantas de cobertura. A volatilização de amônia foi avaliada durante 20 dias após a aplicação da ureia, utilizando coletores semiabertos estáticos. A atividade da urease no solo foi avaliada em ambos os experimentos. As maiores taxas de perda de NH3 ocorreram nos cinco dias que sucederam à aplicação de ureia. As perdas acumuladas atingiram 18 % da dose aplicada no PD e 3 % no PC, e as maiores perdas no PD podem ser parcialmente relacionadas à maior atividade da urease na camada superficial do solo. A volatilização de amônia não foi alterada pelo tipo de planta de cobertura. O parcelamento da adubação nitrogenada em cobertura por si só não garante a diminuição das perdas de N por volatilização, a qual é relacionada à ocorrência de chuva no período imediatamente posterior à aplicação da ureia.

Volatilização de amônia oriunda de ureia pastilhada com micronutrientes em ambiente controlado

Novas tecnologias com o intuito de minimizar as perdas de N-NH3 por volatilização devem ser desenvolvidas para aumentar a eficiência de uso do N-ureia. A incorporação de boro e cobre na ureia pode reduzir esses efeitos por meio da inibição da atividade da urease. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, onde foram aplicados diferentes fertilizantes nitrogenados (ureia pastilhada com e sem boro e cobre, sulfato de amônio, ureia com inibidor da urease NBPT, ureia granulada e ureia revestida com boro e cobre) na superfície de um Planossolo Háplico contido em bandejas (0,1 m² de área e 10 cm de profundidade), em dose equivalente a 200 kg ha-1 de N. Foram avaliadas as perdas de N-NH3 por volatilização durante 18 dias, com o auxílio de um coletor semiaberto. A adição de cobre e boro no processo de pastilhamento da ureia reduziu as perdas de amônia por volatilização em até 54 %, quando comparado com a ureia granulada comercial, comprovando ser eficiente contra as perdas de N-NH3 por volatilização.

Volatilização de Amônia Proveniente de Ureia Compactada com Enxofre e Bentonita, em Ambiente Controlado

Nos últimos anos, novas tecnologias têm sido desenvolvidas para reduzir as perdas de N quando se utiliza ureia como fonte desse macronutriente. A utilização de fertilizantes de características ácidas pode reduzir as perdas de amônia por volatilização, quando combinados com a ureia. O objetivo deste trabalho foi avaliar as perdas de amônia provenientes de fontes de N revestidas e, ou, incorporadas com ou sem enxofre e bentonita. Esses foram aplicados na superfície de um Planossolo Háplico contido em bandejas (0,1 m2 de área e 10 cm de profundidade), em dose equivalente a 200 kg ha-1 de N. Foram avaliadas as perdas de N-NH3 por volatilização durante 21 dias, com auxílio de um coletor semiaberto. A adição de diferentes fontes de enxofre e de bentonita no processo de compactação da ureia reduziu as perdas de amônia em até 29 %, quando comparadas com a ureia granulada comercial, comprovando serem alternativas promissoras para aumentar a eficiência da adubação nitrogenada.

Nitrogênio no sistema solo-planta após a dessecação de brachiarias

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Volatilização de N-NH3 na cultura de milho:: II. avaliação de fontes sólidas e fluidas em sistema de plantio direto e convencional

Foram desenvolvidos dois experimentos em campo, em sistema de plantio direto (SPD) sobre cobertura de aveia-preta, em latossolo vermelho-escuro, distrófico, argiloso, e em sistema de plantio convencional (SPC), após cultivo de soja, em latossolo vermelho-amarelo distrófico arenoso, no Centro de Pesquisa Novartis-Seeds e na Fazenda Stª. Teresinha, Uberlândia (MG) respectivamente. O estudo objetivou avaliar as perdas por volatilização de N-NH3 da cobertura nitrogenada na cultura de milho com cerca de 100 kg ha-1 de N, de cinco fontes nitrogenadas em ambos os sistemas de plantio. As fontes nitrogenadas - sulfato de amônio, nitrato de amônio, uréia e duas soluções nitrogenadas constituídas de uréia + nitrato de amônio (uran) e uréia + nitrato de amônio + sulfato de amônio (sulfuran) - foram aplicadas na superfície e incorporadas no meio da entrelinha. Após a aplicação da cobertura, instalaram-se, ao acaso, três coletores do tipo semi-aberto estático, por tratamento, sendo efetuadas seis amostragens de N-NH3 volatilizado, em intervalos de quatro a cinco dias. No SPD, as perdas acumuladas de N-NH3 provenientes das fontes uréia, uran e sulfuran aplicadas na superfície foram, respectivamente, de 78,0; 37,2 e 26,9% do N aplicado. No SPC, as perdas mais significativas foram de uréia (30,7%) e uran (9,7%). O nitrato de amônio e o sulfato de amônio apresentaram perdas inferiores a 15,0% do N aplicado à superfície. A correlação das perdas por volatilizacão de N-NH3 e a produtividade dos dois experimentos mostraram um ajuste linear negativo, de tal forma que no SPD houve uma queda de produção de 13,3 kg de grãos e no SPC, de 11,8 kg de grãos para cada quilograma de N volatilizado.

Volatilização de N-NH3 de fontes nitrogenadas em cana-de-açúcar colhida sem despalha a fogo

Com a colheita da cana sem queima, espessa camada de palha é depositada sobre o solo. A presença da palha modifica o agroecossistema, exigindo reformulação na tecnologia de manejo da cultura. Na adubação nitrogenada da cana-de-açúcar, a uréia é a fonte de N mais utilizada e, quando aplicada sobre a palha, apresenta elevadas taxas de perda de N-NH3 por volatilização. O objetivo deste estudo foi avaliar a eficiência agronômica de fontes nitrogenadas em sistema de colheita de cana sem queima prévia por meio de medidas das perdas de nitrogênio por volatilização da amônia, da determinação da qualidade e produtividade da cultura. Este estudo foi desenvolvido a partir de um experimento de campo, realizado na região canavieira de Piracicaba (SP), com a terceira soca do cultivar SP 80-1842, cultivado em Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico arenoso, colhido sem queima e mecanicamente. A dose de nitrogênio foi de 100 kg ha-1. Os tratamentos estudados foram: T0- testemunha, T1- uréia, T2- uran, T3- uréia + sulfato de amônio e T4- resíduo líquido enriquecido com N. Perdas por volatilização de amônia foram avaliadas por meio de coletores semi-abertos estáticos. Os tratamentos T1 e T3 apresentaram maiores perdas por volatilização de NH3 (36 e 35 %, respectivamente)e os tratamentos T2 e T4 apresentaram menores perdas (15 e 9 %, respectivamente). As soqueiras responderam em produtividade à adubação nitrogenada e às perdas ocorridas por volatilização de N-NH3.

Características morfogenéticas, perdas de nitrogênio por volatilização, reservas orgânicas e sistema radicular do capim-Tanzânia fertilizado com doses de nitrogênio

O objetivo do trabalho foi estudar as características morfogenéticas e estruturais do capim-Tanzânia, a produção de forragem, as perdas de nitrogênio (N) por volatilização, reservas orgânicas e a avaliação do sistema radicular sob doses de nitrogênio sob pastejo. O experimento foi instalado na área Fazenda Experimental de Iguatemi da Universidade Estadual de Maringá, no período de março de 2007 a março de 2008. O delineamento experimental utilizado foi de blocos completos ao acaso, com parcelas subdivididas com quatro repetições. Nas parcelas, encontravam-se as doses de N (0, 150, 300 e 450 kg ha-1 de N) e, nas sub-parcelas, as estações do ano. As perdas de N por volatilização foram quantificadas depois da adubação N (1, 2, 3, 6, 9, 12 e 15 dias). As amostragens das raízes foram realizadas nas profundidades de 0-10, 10-20 e 20-40 cm. A aplicação do fertilizante N na pastagem foi parcelada em três aplicações. A produção de massa seca total e de lâmina foliar de forragem respondeu linearmente até 282 kg ha-1 de N na estação do verão. A adubação nitrogenada exerce efeito positivo nas taxas de alongamento e aparecimento foliar, e no número de folhas vivas em plantas de capim-Tanzânia nas estações da primavera e verão. Elevadas adubações nitrogenadas associada a intervalos menores de pastejo promovem uma maior porcentagem de lâmina foliar; no manejo de pastos de capim-Tanzânia sob lotação rotacionada com altura de 70 cm na entrada dos animais para o pastejo e saída com 30 cm de altura do resíduo. A interação entre o nível de adubação e o período depois da aplicação de uréia foi significativa para a variável volatilização acumulada de N-NH3. A aplicação da uréia acarreta perdas percentuais mais elevadas de N nos três primeiros dias após a aplicação. A perda média acumulada de N-NH3 no período para as três estações do ano... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

Sistema de monitoramento de perdas visíveis de cana-de-açúcar em colhedora de cana picada

In the last few years the sugar-cane mechanical harvested area has increased, especially in regions with appropriated slop. The use of this technology brings some inconveniences, such as, the increase in the percentage of extraneous matter, which causes the reduction of technological quality of the raw material, and losses in the field. Extraneous matter (trash) is composed of tops and leaves in major percentage, plus soil and roots, and eventually some metal parts. In the green cane harvest system the percentage of extraneous matter has a tendency to increase due to the great amount of vegetal matter to be processed. The increase in the blower fan speed to reduce the amount of extraneous matter can lead to an unacceptable economic level of raw material losses. The main objective of this work was, using a cane loss monitor, to evaluate and quantify the amount of visible losses of sugar cane through the primary extractor at two different fan speeds. Afterwards these losses were related to the harvester cleaning efficiency. The piezoelectric transducer shows a reasonable sensibility. The results show that the cleaning efficiency in the primary extractor (85% mean), the cane losses (between 5.68% and 2.15%) and fan speed are interrelated. The total losses and specially splinters (between 3.19% and 0.91%), showed a significant difference among the treatments.

Avaliação de perdas invisíveis na colheita mecanizada em dois fluxos de massa de cana-de-açúcar

In this work the performance of a sugar cane chopped harvester was analysed when fed with two sugar cane mass flows, measuring the invisible losses, which are impossible to measure in the field, harvester sugar cane cleaning efficiency and air velocity on extractors exit. The trial was done under controlled conditions at Copersucar Technology Center in January 2000. The results showed that the flow of sugar cane through the harvester doesn't influence the magnitudes of total invisible losses and raw material cleaning efficiency. The mean air velocity on the primary extractors exit was 12.0 m s-1, and 9.2 m s-1 on the secondary extractor, with a coefficient of variation of 21%, indicating that the poor cleaning performance of the harvester could be related to air velocity difference inside the extractor. Analyzing the data collected in the trials, it was possible to conclude that invisible losses in sugar cane harvester were 10% and the cleaning efficiency was 87%.

Changes in ruminal fermentation and mineral serum level in animals kept in high temperature environments

In order to evaluate the effect of environmental temperature on ruminal fermentation and on mineral levels of growing ruminants, it was used 12 male calves (initial average weight 82.9 ± 7.7 kg, 100 days of age), were employed in a randomized block design (by weight) experiment, with repeated weight measurement and two environmental temperatures: thermoneutral (24ºC) and heat-stressed (33ºC), during 38 days. The animals exposed to 33ºC presented lower dry matter ingestion, lower T3 (triiodothyronine) serum level, higher ammoniacal nitrogen (NH3-N) level in the rumen liquid, and higher rectal and body temperatures during all the experimental period when compared to the animals kept in thermoneutral environment (24ºC). The animals kept under heat stress environment (33ºC) presented higher calcium serum level, which was the highest on 31st day and the lowest on the 38th day of the experiment; phosphorus level was the lowest during all the experimental period; sodium level was lower on the 17th, 31st and 38th experimental days. Potassium and zinc levels were lower after 24 days; copper level was lower until the 24th day; magnesium level was higher until the 17th day, if compared to the ones from the animals kept in thermoneutral environment (24ºC). The heat-stressed animals presented higher levels of ammoniacal nitrogen in the ruminal liquid and a decrease in the phosphorus, sodium, potassium and zinc serum levels. These results show the necessity of changes on feed management to ruminants in temperatures over the thermal comfort limits so that performance loss is decreased.

Evaluation of elephant grass silage with the addition of cassava scrapings

The objective of this experiment was to evaluate the effects of adding cassava scrapings on gas and effluent losses, dry matter recovery, pH, contents of N-NH3, organic acids and volatile fatty acids and the bromatological composition of elephant grass silages. It was used a randomized complete design, with four levels of cassava scrapings (0, 7, 15 or 30% natural matter) each one with four replications per level. The grass was cut at 50 days of regrowth and ensiled in 15-L silos, equipped with a Bunsen valve to allow gas outflow. The gas losses decreased quadratically with the addition of cassava scrapings, whereas effluent losses decreased linearly. Dry matter recovery increased quadratically with the addition of cassava scrapings. Dry matter (DM) concentration increased but crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF) and hemicellulose (HEM) decreased linearly with the addition of cassava scrapings. The pH value and lactic acid concentration increased quadratically with the addition of cassava scrapings. Contents of N-NH3 and butyric acid decreased quadratically with the addition of cassava scrapings, whereas acetic acid content decreased linearly. Addition of cassava scrapings reduced gas and effluent losses and improved the fermentation profile of elephant grass silages and the level of 7% already ensures this improvement.