Vários países têm buscado investigar as emissões de gases do efeito estufa (GEE) e amônia (NH3) na atividade animal para melhor compreensão da dinâmica e excesso desses gases na atmosfera. As informações disponíveis na literatura sobre as emissões de GEE e NH3 em aviários são variáveis e incertas devido à diversidade e condições particulares das instalações, bem como das inúmeras diferenças no sistema de criação e das complexas interações observadas nos dejetos dos animais. A caracterização das emissões do setor avícola normalmente é realizada por monitoramento aéreo das concentrações dos gases dentro das instalações de produção. No entanto, alguns métodos adotados são insuficientes devido às interferências de outros gases, razão por que as medições podem não refletir, com exatidão, as emissões reais. Diante dessa complexidade, nesta pesquisa buscou-se aplicar técnicas que apresentam menores interferências, bem como desenvolver um sistema de amostragem para medir diretamente as emissões de N2O, CH4 e NH3 dos dejetos de frangos de corte. No desenvolvimento do método, utilizou-se como referência o princípio da câmara estática fechada e a análise por cromatografia gasosa (CG), para estimar as emissões de GEE. Para quantificação direta das emissões de NH3, adaptou-se um método semiaberto estático, baseado na captura, em meio ácido, do NH3 volatilizado dos dejetos das aves. Adicionalmente, buscou-se monitorar as emissões diárias de NH3, CH4 e N2O dos dejetos dos frangos, considerando o típico manejo de reutilização da cama de frango. Foram propostos modelos empíricos para as predições das emissões de N2O, CH4 e NH3, em função do número de reutilizações da cama, da idade das aves e de propriedades físico-químicas da cama de frango. As emissões acumuladas por quatro ciclos de criação permitiram calcular perdas anuais de 0,14, 0,35, e 72,0 g de N2O, CH4 e NH3 ave-alojada-1 ano-1, respectivamente. Considerando o número de frangos de corte alojados em 2015, a atividade avícola emitiu cerca de 545,1 Gg CO2eq pelo manejo dos dejetos nos aviários, correspondente a 0,04 kg CO2eq por kg de carne. Reduções de 21, 40 e 78% foram observadas nas emissões anuais de N2O, CH4 e NH3, respectivamente, ao utilizar (seis ciclos) a cama somente em um ciclo de criação. Contudo, um balanço de N foi conduzido para contabilizar as entradas e saídas de N na produção de frangos de corte durante os quatro ciclos de criação avaliados. A principal entrada de N no sistema foi pela ração, como entrada secundária, o N via cama de frango, o qual aumentou consideravelmente a cada ciclo de reutilização. Considerando que esta pesquisa apresenta uma metodologia aplicável e inovadora para determinar os fluxos de GEE em galpões abertos no país, os dados serão úteis para o inventário anual brasileiro das emissões de GEE oriundas dos dejetos da avicultura de corte. Os resultados são úteis também para incentivar novas pesquisas que possam avançar no conhecimento de impactos e alternativas de mitigação de GEE na produção de frangos de corte e, adicionalmente, conferir sustentabilidade à produção de carne no Brasil / Many countries have sought to investigate the emissions of GHG and ammonia (NH3) in livestock production to better understand the dynamics and the excess of these gases in the atmosphere. The information available in the literature on GHG emissions and NH3 in poultry houses are variable and uncertain due to the diversity and particular conditions of the facilities, as well as the numerous differences in the authoring system and the complex interactions observed in animal manure. The characterization of emissions from poultry sector is usually performed by monitoring of gas concentrations in the production facilities. However, some of the methods adopted are inadequated due to interference from other gases, thus, the measurements may not accurately reflect the actual emissions. In this context, this research developed a sampling system with lower interference that directly measure the emissions of N2O, CH4 and NH3 of broiler manure. The proposed methodology includes the principle of static chamber, and gas chromatography (GC) analysis to determine GHG emissions. For the direct quantification of NH3 emissions a semi-open static method was adapted based on the capture of volatilized NH3 from manure of broilers, in an acidic solution. In addition, the daily monitoring of NH3, CH4 and N2O emissions from broiler manure considered the reutilization of poultry litter, which is the usual management. Empirical models were proposed in the study to predict emissions of N2O, CH4 and NH3, depending on the number of reuses of the litter, the age of the birds and physicochemical properties of the litter. Cumulative emissions per production four cycle allowed us to calculate an annual loss of 0.14, 0.35 and 72.0 g N2O, CH4, NH3 bird-place-1 year-1, respectively. Considering the number of broilers grown in 2015, the poultry production chain emitted about 545.1 Gg CO2eq derived from poultry manure management, corresponding to 0.04 kg CO2 eq per kg meat. A reduction of 21, 40 and 78% was observed in the annual emissions of N2O, CH4 and NH3, respectively, when the litter is used in only one breeding cycle instead of six cycles. However, an N balance was conducted to account N inputs and outputs in the production of broiler during the four breeding cycles. The main entrance of N in the production system was the ration, as a secondary input, the N via poultry litter, which increased considerably each reuse cycle. This research presents an applicable and innovative methodology for determining GHG flows in open sheds houses in Brazil. The data presented will be useful to the Brazilian annual inventory of GHG emissions derived from poultry manure. Moreover the present data has the potential to prompt new research that might further the knowledge on the impacts and GHG mitigation alternatives in the production of broiler thus enhancing sustainability in meat production in Brazil

The commercial production of broiler chickens emits low amounts of nitrous oxide and methane, however, the production of CO2 and NH3 is considerable. Several countries have sought to investigate the emissions of greenhouse gases (GHG) and ammonia (NH3) in the production of broiler chickens since the information available in the literature is variable and uncertain. This is due to the diversity and particular conditions of the facilities, as well as the innumerable differences in the production system and the complex interactions observed in animal waste. Currently, gaseous pollutant measurements are costly techniques and difficult to put into practice in a large number of operations. The impacts of agriculture on global warming must be measured to allow Brazil to meet the commitments signed in COP-21 and to manage its production more precisely. In order to obtain reliable results, it is necessary to know the emission factors for the diverse production systems in the country. In view of this complexity, this research sought to apply a simplified sampling and emission determination technique that present low cost, simplicity, and robustness. The methodology uses the principle of concentration relations as a reference and determination of the concentration of gases was performed by INNOVA 1412. Weekly monitoring of concentrations of NH3, CO2, CH4, and N2O was conducted, considering the typical management of reused litter. The air quality was evaluated for the concentrations of NH3 and CO2, as recommended by international institutions. In addition, the thermal comfort of broiler house, considering the enthalpy index proposed in the literature and zootechnical performance, were measured. In order to identify the variables that best describe the emission flux of NH3 and CO2, mixed linear models with up to six variables were tested. N, C, and P balances were conducted for each production cycle in order to account for the inputs and outputs of the elements, as well as to verify the accuracy of the methodologies used. The main input of N, C, and P in the system was from reused litter, followed by the feed. The emissions allowed for the calculation of annual losses of 16 ± 4; 61 ± 16, and 168 ± 43 g of N2O, CH4, and NH3 bird-place-1 yr-1, respectively. Considering that this research presents an applicable and innovative methodology to determine GHG flows in broiler house for the country, the data will be useful for the Brazilian annual production of GHG emissions from poultry. The results are also useful to encourage new research that promotes knowledge of GHG emissions and alternatives to decrease emissions for meat production in Brazil. / A produção comercial de frangos de corte emite baixas quantidades de óxido nitroso e metano, no entanto, a produção de dióxido de carbono e amônia é considerável. Vários países têm buscado investigar as emissões de gases do efeito estufa (GEE) e amônia (NH3) na produção de frangos de corte já que as informações disponíveis na literatura são variáveis e incertas devido à diversidade das instalações, bem como das inúmeras diferenças no sistema de criação e das complexas interações observadas nos dejetos dos animais. Atualmente, a determinação das emissões gasosas exigem técnicas com custo elevado e difíceis de colocar em prática em um número elevado de instalações. Além disso, os impactos dos sistemas produtivos sobre o aquecimento climático devem ser medidos para permitir que o Brasil atenda os compromissos firmados na COP-21 e execute seu inventário de maneira mais precisa. A fim de obter resultados confiáveis é necessário conhecer os fatores de emissão na diversidade de sistemas de produção existentes no país. Diante dessa complexidade, nesta pesquisa buscou-se aplicar uma técnica simplificada de amostragem e determinação das emissões que apresenta baixo custo, simplicidade e robustez. A metodologia utiliza como referência, o princípio das relações de concentração e a concentração dos gases, que nesse casso foi determinada pelo INNOVA 1412. Buscou-se monitorar semanalmente as concentrações de NH3, CO2, CH4 e N2O considerando o manejo de reutilização da cama de frango. A qualidade do ar foi avaliada, considerando as concentrações de NH3 e CO2 recomendadas por instituições internacionais, assim como o conforto térmico dos aviários considerando os índices de entalpia propostos na literatura e o desempenho zootécnico. Determinou-se os fatores de emissão. E para identificar as variáveis que melhor descrevem o fluxo de emissão de NH3 e CO2, foram testados modelos lineares mistos com até seis variáveis. Balanços de N, C P foram conduzidos para cada ciclo de produção com a finalidade de contabilizar as entradas e saídas dos elementos e verificar a precisão das metodologias utilizadas. A principal entrada de N e C no sistema foi pela reutilização da cama, seguida pela ração. As emissões permitiram calcular perdas anuais de 16 ± 4; 61 ± 16; e 168 ± 43 g de N2O, CH4 e NH3 ave-alojada-1 ano-1, respectivamente. Considerando que esta pesquisa apresenta uma metodologia aplicável e de baixo custo para determinar as emissões de GEE em aviários de frangos de corte no Brasil, os resultados são úteis para incentivar novas pesquisas que possam avançar no conhecimento das emissões e possíveis técnicas de mitigação de GEE na produção de frangos de corte no Brasil.

O cultivo de pinhão manso é indicado como uma opção multi-propósito já que além de ser utilizado como matéria-prima para produção de biodiesel, reduzindo as emissões de gases do efeito estufa (GEE) quando este biocombustível é utilizado em substituição aos combustíveis fósseis, também pode estocar C no solo. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar o potencial de sequestro de C no solo em cultivos de pinhão manso, bem como as alterações na qualidade da matéria orgânica do solo (MOS). Para tanto, foram quantificados os estoques de C e N do solo e os fluxos de GEE em cultivos de pinhão manso. O cálculo das taxas de sequestro de C no solo foi efetuado pela diferença entre o acúmulo de C no solo e as emissões de GEE, expressos em C equivalente (C-eq). A qualidade da MOS foi avaliada por meio da análise isotópica, fracionamento físico, índice de manejo do C (IMC), grau de humificação (HFIL) e teores de C e N na biomassa microbiana. A conversão da vegetação nativa em agroecossistemas alterou a quantidade e composição da MOS nos biomas Cerrado, Mata Atlântica e Caatinga, especialmente nas camadas superficiais. O cultivo de pinhão manso manteve os teores e estoques de C e N do solo, independentemente do uso da terra anterior (pastagem, milho ou vegetação nativa), com tendência de aumento em função do tempo de cultivo da cultura. Adicionalmente, a análise isotópica do C e N demostrou que a partir de dois anos de cultivo do pinhão manso há mudanças na composição da MOS. As contribuições do C derivado dos resíduos vegetais do pinhão manso para o C total do solo atingiram 11,5% após 7 anos de cultivo, na camada 0-30 cm. O cultivo de pinhão manso aumentou os teores de C nas frações da MOS, o IMC e os teores de C e N da biomassa microbiana em função do tempo de implantação da cultura, o que evidencia o potencial de melhoria da qualidade da MOS desse sistema a longo prazo. O HFIL foi menor nas áreas de pinhão manso em relação à vegetação nativa, indicando que os incrementos nos teores de C nessas áreas estão associados ao aumento da matéria orgânica menos estável e que a preservação seletiva não é o principal mecanismo de acumulação de C em solos sob pinhão manso. Os fatores de emissão de N2O variaram de 0,21 a 0,46% para doses inferiores à 150 kg ha-1, sendo emitidos 0,0362 Mg ha-1 ano-1 de C-eq quando aplicada a dose média usual no cultivo de pinhão manso (75 kg ha-1 ano-1). O balanço anual entre o acúmulo de C no solo e a emissão dos GEE mostrou que o cultivo de pinhão manso por 7 anos produz saldo positivo, que significou um sequestro de 0,6 Mg ha-1 ano-1 em C-eq. O presente estudo é pioneiro no Brasil e os resultados gerados nesta pesquisa são base para a análise de ciclo de vida do pinhão manso como matéria prima para a produção de biodiesel. / Jatropha cultivation is pointed as a multipurpose option whether is used for biodiesel production reducing greenhouse gases (GHG) emissions when replaces the need for fossil fuels, and also for storing C in the soil. The overall objective of this work was to evaluate the C sequestration potential of soil cultivated with Jatropha, as well as the variations in soil organic matter (SOM) quality. Therefore, C and N stocks were determined and GHG fluxes were measured in Jatropha cultivation. The difference between results from soil C storage and GHG emissions were used to calculate the C sequestration rates, defined as the C-equivalent (C-eq). SOM quality was assessed by isotopic analysis, physical fractioning, C management index (CMI), humufication degree (HFIL) and microbial C and N content. Land use change from native vegetation to agroecosystems altered the amount and composition of soil organic matter located in biomes of Cerrado, Atlantic Forest and Caatinga, especially within the surface layers. Jatropha cultivation preserved soil N and C stocks and contents, regardless of previous land use management (pasture, maize or native vegetation), proning to increase with cultivation time. Additionally, the isotopic analysis of C and N showed changes in SOM after two years with Jatropha cultivation. After 7 years of cultivation, the contribution of carbon derived from Jatropha residues to the total amount of the element stored within the 0-30 cm layer of soil reached 11.5%. The Jatropha cultivation increased the C contents in SOM, the CMI and microbial C and N contents along with cultivation time, which highlights the potential of Jatropha cultivation to improve SOM quality in the long term. HFIL of the areas with Jatropha cultivation showed lower values compared to the native vegetation. This indicates the increments of C contents for the areas planted with Jatropha are associated to the increase of the less stable portion of SOM and that the selective preservation is not the main mechanism responsible for C accumulation in soils under Jatropha cultivation. The N2O emission factors ranged from 0.21 to 0.46% for the doses up to 150 kg ha-1. Considering the average N fertilization rates applied annually in comercial Jatropha cultivation (75 kg ha-1 yr-1), the crop is responsible for the emission of 0.0362 Mg ha-1 yr-1 of C-eq. Moreover, the annual balance between soil C storage and GHG emission indicated that Jatropha cultivation for 7 years is able to contribute to the carbon sequestration accounting for 0.6 Mg ha- 1 yr-1 of C-eq stored in the soil. This study is pioneer in Brazil and the results generated in this research are basis for life cycle analysis of the Jatropha as a feedstock for biodiesel production in Brazil.

O óxido nitroso (N2O) é um gás traço, considerado um dos principais causadores do aquecimento global. Em solos agrícolas, a aplicação de fertilizantes nitrogenados, necessários às culturas, é a principal responsável pela formação deste gás. Internacionalmente, a metodologia mais utilizada e aceita para quantificar os fluxos totais de uma área baseia-se na alteração de concentração no interior de câmeras estáticas instaladas sobre o solo. Entretanto, diversos trabalhos sugerem que as plantas também são agentes desta dinâmica de fluxos entre o solo e a atmosfera, um fator não contabilizado na quase totalidade das pesquisas. O objetivo deste trabalho de pesquisa foi quantificar as emissões de N2O em plantas de milho simultaneamente aos fluxos provenientes do solo ao longo de um ciclo de cultivo, assim, agregar este montante potencial de emissão nas estimativas do sistema solo-planta-atmosfera. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, sendo que seis Câmaras de Crescimento e Coleta (CCC\'s) comportaram as plantas de milho e três CCC\'s permaneceram sem plantas (testemunhas). Durante a coleta das amostras a atmosfera no interior das câmaras foi mantida a 28ºC ± 1 °C, a umidade relativa abaixo do ponto de saturação e a concentração de dióxido de carbono (CO2) entre 300 e 400 ppmv. As medidas de N2O provenientes da parte aérea e do solo foram determinadas durante todo o ciclo da cultura do milho (i. e. 105 dias). O fluxo de N-N2O proveniente do solo variou de 10,37 a 693,85 ´mü´g m-2solo h-1. Para a parte aérea das plantas de milho, os fluxos de N-N2O variaram de 65,47 a 1444,92 ´mü´g m-2folha h-1. Os resultados mostraram uma estreita correlação entre as respostas nas emissões provenientes do solo e parte aérea após a aplicação do fertilizante nitrogenado em cobertura, indicando não somente a influencia do conteúdo de N2O do solo, mas também a influência da dimensão da aérea foliar das plantas no momento de disponibilidade deste N2O no solo. O fator de emissão total (solo + parte aérea) calculado em função N-fertilizante aplicado foi de 8,2%. Ao longo do período amostral, cada planta acumulou uma emissão superior a 8000 ´mü´g N-N2O. Os resultados explicitam que, ao negligenciar esta via emissora, pode-se estar subestimando o fluxo total de N2O emitido por uma área sob cultivo em mais de 20% / Nitrous oxide (N2O) is a trace gas, considered a major cause of global warming. In agricultural soils the application of nitrogen fertilizer needed for crops, is the main responsible for the formation of this gas. Internationally, the most used and accepted method to measure total flow from one area is based on the change of concentration into static chambers installed on the soil surface. However, several studies suggest that plants are also active members of this dynamic flux between soil and atmosphere, a factor not accounted for in almost all surveys. Thus, the aim of this research was to simultaneously quantify N2O emissions from maize plants and soil over a crop cycle and thus aggregate this potential amount of emission in the estimates of the soil-plant-atmosphere system. The experiment was conducted in a completely randomized design with six Growth and Sampling Chambers (CCC) containing plants and three Chambers without plants (controls). During sampling period the atmosphere inside the chambers was maintained at 28 ° C ± 1 ° C, relative humidity below the saturation point and the concentration of carbon dioxide (CO2) between 300 and 400 ppmv. Measurements of N2O from shoot and soil were made throughout the life cycle of maize (i.e. 105 days). The flux of N2O-N from soil ranged from 10.37 to 693.85 ´mü´g m-2 soil h-1. For the shoots of maize, N2O-N flux ranged from 65.47 to 1444.92 ´mü´g m-2 leaf h-1. The results showed a close correlation between the responses from soil and shoot emissions after the application of nitrogen fertilizer as topdressing, indicating not only the influence of the content of N2O in soil, but also the influence the leaf size of the plants when N2O was available in the soil. The total emission factor (soil + shoot) calculated according to total N in the applied fertilizer was 8.2%. Over the sample period, each plant accumulated more than 8000 ´mü´g N-N2O emissions. The results of this research indicates that ignoring this way of N2O release can lead to an underestimation of almost 20% of the total N2O flux emitted by an area under cultivation

O cultivo de pinhão manso é indicado como uma opção multi-propósito já que além de ser utilizado como matéria-prima para produção de biodiesel, reduzindo as emissões de gases do efeito estufa (GEE) quando este biocombustível é utilizado em substituição aos combustíveis fósseis, também pode estocar C no solo. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar o potencial de sequestro de C no solo em cultivos de pinhão manso, bem como as alterações na qualidade da matéria orgânica do solo (MOS). Para tanto, foram quantificados os estoques de C e N do solo e os fluxos de GEE em cultivos de pinhão manso. O cálculo das taxas de sequestro de C no solo foi efetuado pela diferença entre o acúmulo de C no solo e as emissões de GEE, expressos em C equivalente (C-eq). A qualidade da MOS foi avaliada por meio da análise isotópica, fracionamento físico, índice de manejo do C (IMC), grau de humificação (HFIL) e teores de C e N na biomassa microbiana. A conversão da vegetação nativa em agroecossistemas alterou a quantidade e composição da MOS nos biomas Cerrado, Mata Atlântica e Caatinga, especialmente nas camadas superficiais. O cultivo de pinhão manso manteve os teores e estoques de C e N do solo, independentemente do uso da terra anterior (pastagem, milho ou vegetação nativa), com tendência de aumento em função do tempo de cultivo da cultura. Adicionalmente, a análise isotópica do C e N demostrou que a partir de dois anos de cultivo do pinhão manso há mudanças na composição da MOS. As contribuições do C derivado dos resíduos vegetais do pinhão manso para o C total do solo atingiram 11,5% após 7 anos de cultivo, na camada 0-30 cm. O cultivo de pinhão manso aumentou os teores de C nas frações da MOS, o IMC e os teores de C e N da biomassa microbiana em função do tempo de implantação da cultura, o que evidencia o potencial de melhoria da qualidade da MOS desse sistema a longo prazo. O HFIL foi menor nas áreas de pinhão manso em relação à vegetação nativa, indicando que os incrementos nos teores de C nessas áreas estão associados ao aumento da matéria orgânica menos estável e que a preservação seletiva não é o principal mecanismo de acumulação de C em solos sob pinhão manso. Os fatores de emissão de N2O variaram de 0,21 a 0,46% para doses inferiores à 150 kg ha-1, sendo emitidos 0,0362 Mg ha-1 ano-1 de C-eq quando aplicada a dose média usual no cultivo de pinhão manso (75 kg ha-1 ano-1). O balanço anual entre o acúmulo de C no solo e a emissão dos GEE mostrou que o cultivo de pinhão manso por 7 anos produz saldo positivo, que significou um sequestro de 0,6 Mg ha-1 ano-1 em C-eq. O presente estudo é pioneiro no Brasil e os resultados gerados nesta pesquisa são base para a análise de ciclo de vida do pinhão manso como matéria prima para a produção de biodiesel. / Jatropha cultivation is pointed as a multipurpose option whether is used for biodiesel production reducing greenhouse gases (GHG) emissions when replaces the need for fossil fuels, and also for storing C in the soil. The overall objective of this work was to evaluate the C sequestration potential of soil cultivated with Jatropha, as well as the variations in soil organic matter (SOM) quality. Therefore, C and N stocks were determined and GHG fluxes were measured in Jatropha cultivation. The difference between results from soil C storage and GHG emissions were used to calculate the C sequestration rates, defined as the C-equivalent (C-eq). SOM quality was assessed by isotopic analysis, physical fractioning, C management index (CMI), humufication degree (HFIL) and microbial C and N content. Land use change from native vegetation to agroecosystems altered the amount and composition of soil organic matter located in biomes of Cerrado, Atlantic Forest and Caatinga, especially within the surface layers. Jatropha cultivation preserved soil N and C stocks and contents, regardless of previous land use management (pasture, maize or native vegetation), proning to increase with cultivation time. Additionally, the isotopic analysis of C and N showed changes in SOM after two years with Jatropha cultivation. After 7 years of cultivation, the contribution of carbon derived from Jatropha residues to the total amount of the element stored within the 0-30 cm layer of soil reached 11.5%. The Jatropha cultivation increased the C contents in SOM, the CMI and microbial C and N contents along with cultivation time, which highlights the potential of Jatropha cultivation to improve SOM quality in the long term. HFIL of the areas with Jatropha cultivation showed lower values compared to the native vegetation. This indicates the increments of C contents for the areas planted with Jatropha are associated to the increase of the less stable portion of SOM and that the selective preservation is not the main mechanism responsible for C accumulation in soils under Jatropha cultivation. The N2O emission factors ranged from 0.21 to 0.46% for the doses up to 150 kg ha-1. Considering the average N fertilization rates applied annually in comercial Jatropha cultivation (75 kg ha-1 yr-1), the crop is responsible for the emission of 0.0362 Mg ha-1 yr-1 of C-eq. Moreover, the annual balance between soil C storage and GHG emission indicated that Jatropha cultivation for 7 years is able to contribute to the carbon sequestration accounting for 0.6 Mg ha- 1 yr-1 of C-eq stored in the soil. This study is pioneer in Brazil and the results generated in this research are basis for life cycle analysis of the Jatropha as a feedstock for biodiesel production in Brazil.

O óxido nitroso (N2O) é um gás traço, considerado um dos principais causadores do aquecimento global. Em solos agrícolas, a aplicação de fertilizantes nitrogenados, necessários às culturas, é a principal responsável pela formação deste gás. Internacionalmente, a metodologia mais utilizada e aceita para quantificar os fluxos totais de uma área baseia-se na alteração de concentração no interior de câmeras estáticas instaladas sobre o solo. Entretanto, diversos trabalhos sugerem que as plantas também são agentes desta dinâmica de fluxos entre o solo e a atmosfera, um fator não contabilizado na quase totalidade das pesquisas. O objetivo deste trabalho de pesquisa foi quantificar as emissões de N2O em plantas de milho simultaneamente aos fluxos provenientes do solo ao longo de um ciclo de cultivo, assim, agregar este montante potencial de emissão nas estimativas do sistema solo-planta-atmosfera. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, sendo que seis Câmaras de Crescimento e Coleta (CCC\'s) comportaram as plantas de milho e três CCC\'s permaneceram sem plantas (testemunhas). Durante a coleta das amostras a atmosfera no interior das câmaras foi mantida a 28ºC ± 1 °C, a umidade relativa abaixo do ponto de saturação e a concentração de dióxido de carbono (CO2) entre 300 e 400 ppmv. As medidas de N2O provenientes da parte aérea e do solo foram determinadas durante todo o ciclo da cultura do milho (i. e. 105 dias). O fluxo de N-N2O proveniente do solo variou de 10,37 a 693,85 ´mü´g m-2solo h-1. Para a parte aérea das plantas de milho, os fluxos de N-N2O variaram de 65,47 a 1444,92 ´mü´g m-2folha h-1. Os resultados mostraram uma estreita correlação entre as respostas nas emissões provenientes do solo e parte aérea após a aplicação do fertilizante nitrogenado em cobertura, indicando não somente a influencia do conteúdo de N2O do solo, mas também a influência da dimensão da aérea foliar das plantas no momento de disponibilidade deste N2O no solo. O fator de emissão total (solo + parte aérea) calculado em função N-fertilizante aplicado foi de 8,2%. Ao longo do período amostral, cada planta acumulou uma emissão superior a 8000 ´mü´g N-N2O. Os resultados explicitam que, ao negligenciar esta via emissora, pode-se estar subestimando o fluxo total de N2O emitido por uma área sob cultivo em mais de 20% / Nitrous oxide (N2O) is a trace gas, considered a major cause of global warming. In agricultural soils the application of nitrogen fertilizer needed for crops, is the main responsible for the formation of this gas. Internationally, the most used and accepted method to measure total flow from one area is based on the change of concentration into static chambers installed on the soil surface. However, several studies suggest that plants are also active members of this dynamic flux between soil and atmosphere, a factor not accounted for in almost all surveys. Thus, the aim of this research was to simultaneously quantify N2O emissions from maize plants and soil over a crop cycle and thus aggregate this potential amount of emission in the estimates of the soil-plant-atmosphere system. The experiment was conducted in a completely randomized design with six Growth and Sampling Chambers (CCC) containing plants and three Chambers without plants (controls). During sampling period the atmosphere inside the chambers was maintained at 28 ° C ± 1 ° C, relative humidity below the saturation point and the concentration of carbon dioxide (CO2) between 300 and 400 ppmv. Measurements of N2O from shoot and soil were made throughout the life cycle of maize (i.e. 105 days). The flux of N2O-N from soil ranged from 10.37 to 693.85 ´mü´g m-2 soil h-1. For the shoots of maize, N2O-N flux ranged from 65.47 to 1444.92 ´mü´g m-2 leaf h-1. The results showed a close correlation between the responses from soil and shoot emissions after the application of nitrogen fertilizer as topdressing, indicating not only the influence of the content of N2O in soil, but also the influence the leaf size of the plants when N2O was available in the soil. The total emission factor (soil + shoot) calculated according to total N in the applied fertilizer was 8.2%. Over the sample period, each plant accumulated more than 8000 ´mü´g N-N2O emissions. The results of this research indicates that ignoring this way of N2O release can lead to an underestimation of almost 20% of the total N2O flux emitted by an area under cultivation

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:24:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Adriana R da Costa.pdf: 1069791 bytes, checksum: 743805ac385dad30c9c493e611823930 (MD5) Previous issue date: 2011-02-24 / The loss of nitrogen from the soil-plant system has economic and environmental repercussions, especially when nitrous oxide is emitted to the atmosphere. The aim of this study was to evaluate the emission of nitrous oxide (N2O) in the production system of irrigated commom beans under no-tillage, with brachiaria grass as cover plant (green manure), as affected by the application of different N sources. The experiment was conducted at Embrapa Rice and Beans, in a clayey Haplic Ferralsol. Six areas planted with common beans in no-till system, with sprinkler irrigation, center pivot, were evaluated in the fall/winter period of 2009. In each area (150 m2) a different source on N (treatments) was applied. The total area of the study was 1000 m2. The treatments were: no N (control), urea, ammonium sulfate (A.S.), urea + urease inhibitor (Ur.+Inhi.), urea combined with charcoal (Ur.+Car.), biological fixation nitrogen (B.F.N.), Cerrado (Cer). One hundred kg of N ha-1 was applied in all areas: 20% at sowing together with the seed at the same depth and 80% as top dressing, 25 days after planting. Periods, whose N2O fluxes were more important, were selected for more detailed study, including soil biological variables. The N2O concentration was determined by gas chromatography. Concurrently, soil moisture, temperature, water filled pore space (WFPS), pH and parameters related to the microbial biomass were also measured. The variables that influence soil N2O fluxes during the growing cycle of the bean are: the levels of nitrate in the soil, pH, moisture and WFPS, indicating conditions that favor the denitrification process. The highest emissions of N2O, occur in the following treatments: urea with urease inhibitor, biological nitrogen fixation and urea associated with charcoal, 70%, 36% and 32% higher then that observed in the control, respectively. The emission factors observed in this study are below the lowest levels suggested by IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). After fertilization at sowing, the variables that control the emission of N2O are basal respiration, microbial biomass carbon (MBC), microbial biomass nitrogen (MBN), total organic carbon (TOC), soil moisture and WFPS. The charcoal combined with urea provides better conditions for microorganisms, increasing MBC and microbial quocient. After topdressing N2O fluxes are lower than at sowing, possibly due to higher N losses through volatilization or increased demand for N by the plant and consequent higher N uptake by plants. The ammonium sulfate source shows the highest N2O fluxes in this period. The variables that control N2O emission in this period are: MBN, pH, moisture and WFPS. During the senescence of the bean plants urea combined with urease inhibitor and biological fixation nitrogen are the treatments that most emitt N2O. The variables that controll the fluxes are soil temperature and TOC. / A perda de nitrogênio no sistema solo-planta tem repercussões econômicas e ambientais, especialmente quando óxidos de nitrogênio são emitidos para a atmosfera. O objetivo deste estudo foi avaliar a emissão de óxido nitrosos (N2O) em sistema de produção de feijoeiro comum irrigado em sistema plantio direto, sobre palhada de braquiária, com aplicação de diferentes fontes de nitrogênio (N), bem como as variáveis ambientais e do solo que condicionam esta emissão. O experimento foi conduzido na Embrapa Arroz e Feijão, num Latossolo Vermelho distrófico argiloso. Foram avaliadas seis áreas de cultivo de feijoeiro comum, em sistema plantio direto, sobre palhada de braquiária, irrigado por aspersão via pivô central, no outono/inverno de 2009. A área de cada tratamento foi de 150 m2. A área total do estudo foi de 1000 m2. Os tratamentos foram: Sem N (testemunha); Uréia; Sulfato de amônio (S.A.); Uréia tratada com inibidor de urease (Ur.+ Inib.); Uréia combinada com carvão vegetal (Ur.+Car.); Fixação biológica de nitrogênio (F.B.N.); Cerradão (Cer) como referência. Foram aplicados 100 kg ha-1 de N: 20% na linha de semeadura e 80% em cobertura, a lanço, 25 dias após plantio. Selecionaram-se períodos, cujos fluxos de N2O apresentaram maior relevância, para que fosse realizado um estudo mais detalhado, incluindo variáveis biológicas do solo. A concentração de N2O foi determinada por cromatografia gasosa. Concomitantemente, realizou-se amostragem de solo para verificação da temperatura, espaço poroso saturado por água (EPSA), pH e parâmetros referentes a biomassa microbiana. As variáveis de solo que mais influenciam os fluxos de N2O, durante o ciclo do feijoeiro, são os teores de nitrato no solo, pH e EPSA, cujas condições favorecem o processo de desnitrificação, no sistema de produção irrigada em plantio direto. As maiores emissões totais de N2O, ocorrem nos seguintes tratamentos: uréia com inibidor de urease, fixação biológica de nitrogênio e uréia associada ao carvão vegetal, sendo 70%, 36% e 32% maior que o observado na testemunha, respectivamente. Os fatores de emissão observados neste estudo estão abaixo dos menores níveis sugeridos pelo IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). Após adubação no sulco, as variáveis que controlam a emissão de N2O são respiração basal, carbono da biomassa microbiana (CBM), nitrogênio da biomassa microbiana (NBM), carbono orgânico total (COT) e EPSA. O carvão vegetal combinado com uréia proporciona melhores condições aos microrganismos, elevando índices como o CBM e o quociente microbiano. Após a adubação de cobertura os fluxos de N2O são menores que na semeadura, talvez devido a maiores perdas de N por volatilização e maior demanda pela planta por N, sendo o sulfato de amônio a fonte que mais emitiu N2O. As variáveis que controlam a emissão de N2O neste período são o NBM, o pH do solo e o EPSA. No período de senescência do feijoeiro as fontes uréia combinada com inibidor de urease e a fixação biológica de nitrogênio são as que mais emitem N2O, sendo as variáveis que controlam este período de emissão, a temperatura do solo e o COT.