This study used the isotope pool dilution method to estimate gross rates of mineralization, nitrification, NH4+ and NO3- consumption, and denitrification emissions over two growing seasons within a conventional barley-red clover-potato crop rotation on Prince Edward Island. Gross rates within the 2010 season were, in most cases, not significant across crop species or sampling date. In comparison, gross nitrification, NH4+ consumption, and NO3- consumption rates in 2011 were greatest within the potato crop following planting and hilling. However, rates were highly variable within both seasons. Error analysis indicated that variation in soil mineral nitrogen concentrations between duplicate cores was the greatest source of error. The use of the isotope pool dilution method to estimate gross nitrogen transformation rates using intact cores was not viable within this production system due to high and variable soil mineral nitrogen concentrations, particularly following fertilizer application.

Made available in DSpace on 2016-12-08T15:50:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGCS15DA025.pdf: 955893 bytes, checksum: 20cae1cbe53e13da4c62f39c361ee923 (MD5) Previous issue date: 2015-02-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Strategies to improve the use of nutrients and reducing the environmental impact of pig slurry (DLS) can enhance the use of this residue in the soil, especially in southern Brazil. Therefore, studies were conducted to evaluate the transformations of N in the soil-atmosphere system. Initially two studies were conducted with pig slurry in no-till system, testing the injection to the ground and use of nitrification inhibitor (DCD). The study was conducted in a I Hapludox Bruno and a Aluminic Humic Cambisol in Lages / SC. Treatments were structured in a 2x5 factorial arranged in a randomized block design with four replications. The factor "A" was as DLS application with two levels (1-injected; 2 surface) and "B" types of fertilizers have been factor (1- Urea, Urea + DCD 2-, 3- slurry of pig (DLS); 4- DLS + DCD; 5- Control without fertilizer). Treatments were applied to soils with corn crops cultivation in 2011/2012, 2012/2013 and 2013/2014 and wheat harvest in 2013. The samples were collected at depths of 0-5, 5-10 and 10-20 cm in each plot. The reviews on the ground were performed on alternate days after the application of fertilizers and consisted of mineral N content (NH4+ and NO3-). In Study II, an experiment was conducted under controlled conditions in order to evaluate the ammonia volatilization, applying DLS. The experimental design was completely randomized with a factorial 4 x 2 x 2 x 2 with three replications. The factor "A" was the type of fertilizer: control, urea, pig slurry (DLS) and DLS + nitrification inhibitor; the factor "B" was the type of soil: sandy and clay; "C" factor was the pH condition, natural and corrected; "D" factor was the form of fertilizer application: Injected and superficial. The dose of DLS applied was 21 m3 ha-1, DCD was 10 kg ha-1, and all the fertilized ones added dose equivalent to 130 kg ha-1 of N. The evaluations consisted of ammonia volatilization held days after the application of fertilizers and mineral N content in the soil. The results were submitted to analysis of variance and comparison of means by Tukey test at 5% probability. In study I inhibitor reduced the use of nitrification of urea alone, when added to Hapludox Cambisol while in the addition of the inhibitor from DLS and the urea was efficient in blocking the nitrification evaluated in three crops in early assessment . The injection of fertilizers in the NH4+ showed higher levels than those of NO3- in the three crop seasons. In Study II DCD did not increase the emission of NH3 when mixed with applied DLS. The injection of fertilizers reduced volatilization of NH3 / Estratégias para melhorar o aproveitamento dos nutrientes e redução do impacto ambiental do dejeto líquido de suínos (DLS) podem valorizar o uso deste resíduo no solo, principalmente na região Sul do Brasil. Diante disso, estudos foram realizados com o objetivo de avaliar as transformações do N no sistema solo-atmosfera. Inicialmente dois estudos foram conduzidos, com dejeto líquido de suínos em sistema de plantio direto, testando a injeção ao solo e uso de inibidor da nitrificação (DCD). O estudo I foi conduzido em um Nitossolo Bruno e em um Cambisolo Húmico Alumínico em Lages/SC. Os tratamentos foram estruturados em um fatorial 2x5 dispostos em um delineamento blocos casualizados com quatro repetições. O fator A foi forma de aplicação de DLS com dois níveis (1-injetado; 2- superfície), e o fator B foram tipos de fertilizantes (1- Uréia; 2- Uréia+DCD; 3- dejeto líquido de suíno (DLS); 4- DLS+DCD; 5- Controle sem fertilizante). Os tratamentos foram aplicados aos solos com cultivo de milho nas safras 2011/2012, 2012/2013 e 2013/2014 e de trigo na safra 2013. As amostras foram coletadas nas profundidades de 0-5, 5-10 e 10-20 cm em cada parcela. As avaliações no solo foram realizadas em dias alternados após a aplicação dos fertilizantes e constaram do teor de N-mineral (NH4+ e NO3-). No estudo II, conduziu-se um experimento em condições controladas, a fim de se avaliar a volatilização de amônia, com aplicação de DLS. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado com esquema fatorial 4 x 2 x 2 x 2 com três repetições. O fator A foi o tipo de fertilizante: testemunha, ureia, dejeto líquido de suínos (DLS) e DLS + inibidor de nitrificação; o fator B foi o tipo de solo: arenoso e argiloso; o fator C foi a condição de pH: natural e corrigido; o fator D foi a forma de aplicação dos fertilizantes: Injetado e superficial. A dose de DLS aplicado foi de 21 m3 ha-1, a DCD foi de 10 kg ha-1, sendo que todos os tratamentos adubados adicionaram a dose equivalente a 130 kg ha-1 de N. As avaliações constaram da volatilização de amônia realizadas durante 14 dias após a aplicação dos fertilizantes e do teor de N-mineral no solo. Os resultados foram submetidos à análise de variância e comparação das médias pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade de erro. No estudo I o uso de inibidor reduziu a nitrificação apenas da ureia, quando adicionado ao Nitossolo, enquanto que no Cambissolo, a adição do inibidor junto a ureia e ao DLS, foi eficiente no bloqueio na nitrificação nas três safras avaliadas nos primeiros dias de avaliação. A injeção dos fertilizantes mostrou teores de NH4+ maiores que os de NO3-, nas três safras avaliadas. No estudo II a DCD não aumentou a emissão de NH3 quando misturada ao DLS aplicado. A injeção dos fertilizantes reduziu a volatilização de NH3

Os fertilizantes nitrogenados desempenham função importante na nutrição e aumento da produtividade da cana-de-açúcar, porém alteram os processos de transformação de C e N do solo. Este trabalho teve por objetivo principal avaliar o efeito da aplicação consecutiva de fertilizantes minerais e orgânicos nas transformações microbianas, na mineralização do N, nos estoques de C, N total e N mineral, e na fertilidade do solo a médio prazo. Foram escolhidas duas áreas cultivadas com cana-de-açúcar no Estado de São Paulo nas quais experimentos com manejo da adubação nitrogenada foram conduzidos desde 2010 e 2011, com reaplicação anual dos tratamentos até 2014. Nestas áreas foi adotado o delineamento estatístico casualizado em blocos com quatro repetições. Os tratamentos foram: controle (sem adubação nitrogenada), adubação com as fontes nitrato de amônio, ureia, composto orgânico e Ajifer® na dose 100 kg ha-1 ano-1 N, e adubação com a fonte YaraBella NitromagTM nas doses de 50, 100, 150 e 200 kg ha- 1 ano-1 N. Para avaliar o efeito dos tratamentos na variação da fertilidade do solo e no teor de N orgânico hidrolisável (N-ISNT), foram realizadas amostragens de solo anuais nestes experimentos nas camadas de 0-20 e 20-40 cm. Para avaliar o efeito dos tratamentos nos processos de transformação do C e N do solo, em 2014 foram coletadas amostras de solo até 100 cm de profundidade nos tratamentos controle, composto orgânico, YaraBella NitromagTM nas doses 100 e 200 kg ha-1 ano-1 N e mata nativa, nas quais foram determinados a densidade do solo e teores de C orgânico, N total e N mineral (N-NH4+ e N-NO3- + N-NO2-). Adicionalmente, amostras da camada de 0-20 cm foram incubadas em laboratório para avaliar a disponibilidade temporal de N e os teores de C e N da biomassa microbiana e sua atividade. Os efeitos da adubação nitrogenada consecutiva foram pouco expressivos nas transformações microbianas, na disponibilidade temporal de N mineral e nos estoques de C e N do solo; entretanto, foi observado acúmulo de N mineral em camadas mais profundas (> 40 cm) para a dose de 200 kg ha-1 ano-1 N. Além disso, a área de mata apresentou melhores atributos microbiológicos e maior estoque de C e N comparado às áreas cultivadas com cana-de-açúcar. Em relação à variação da fertilidade do solo, observou-se que o aumento das doses de N potencializa a acidificação do solo em anos consecutivos, assim como promove diminuição do teor de bases trocáveis. A manutenção da fertilidade do solo, dos atributos microbiológicos, e dos estoques de C, N total e N mineral para produção sustentável de biocombustíveis depende do manejo adequado da fertilização nitrogenada no sistema de colheita dos canaviais sem prévia queima. De forma complementar e paralela a estes trabalhos, foi objeto de estudo a adaptação e validação de métodos colorimétricos na determinação de N inorgânico em extratos de solos tropicais. Os resultados revelaram que é necessário adicionar carvão ativado durante o processo de extração para que os métodos colorimétricos apresentem melhor exatidão e precisão. Recomenda-se utilizar solução extratora de KCl 2,0 mol L-1 e permitir tempo de reação de 30 min. A faixa linear de trabalho mais adequada varia de 0 a 7,5 e 0 a 10,0 mg L-1 de N para leituras de N-NH4+ e N-NO3- respectivamente. / Nitrogen fertilizers play an important role in nutrition and increased productivity of sugarcane, however, affect cycling of C and N in the soil. This study mainly aimed to evaluate the effect of the consecutive application of organic and inorganic sources of N in microbial soil transformations, in N mineralization, in C, total N and mineral N stocks, and soil fertility in the medium term. They were chosen two areas cultivated with sugarcane in the State of São Paulo in which experiments with management of nitrogen fertilization have been conducted since 2010 and 2011, with annual reapplication of treatments through 2014. In these areas was adopted the randomized blocks experimental design, with four replications. The treatments were: control (no nitrogen fertilization), fertilization with sources of ammonium nitrate, urea, organic fertilizer and Ajifer® at rate of 100 kg ha-1 yr-1 N, and fertilization with YaraBella NitromagTM source at rates of 50, 100, 150 and 200 kg ha-1 yr-1 N. To evaluate the effect of treatments on the variation of soil fertility and hydrolysable organic-N fraction (N-ISNT), annual soil samples were collected in these experiments at 0-0.2 and 0.2-0.40 m. To evaluate the effect of treatments on soil C and N transformations, soil samples were collected up to 1.0 m depth in the control, organic fertilizers, YaraBella NitromagTM at rates of 100 and 200 kg ha-1 yr-1 N treatments and bushland, in which were determined bulk density and organic C, total N and mineral N (NH4+-N and NO2--N + NO3--N). In addition, soil samples of the 0-0.2 m were incubated in the laboratory to assess the availability of N and the content of C and N microbial biomass and microbial activity. The effects of consecutive nitrogen fertilizer were inexpressive in microbial transformations, in the temporal availability of mineral N and C and N soil stocks; however, it was observed mineral N accumulation in deeper layers (> 0.4 m) at rate of 200 kg ha-1 yr-1 N. Moreover, the bushland showed better microbiological attributes and largest C and N soil stocks compared with areas cultivated with sugarcane. In relation to the variation of soil fertility, it observed that the increase in N rates enhances the soil acidification in consecutive years, and promotes decreased levels of exchangeable bases. The maintenance of soil fertility, the microbiological attributes, and the C, total N and mineral N soil stocks for sustainable biofuel production depends on proper management of nitrogen fertilization on crop system of without burning sugarcane fields. Complementarily and in parallel with these studies, it was the object of study the adaptation and validation of colorimetric methods for the determination of inorganic N in tropical soil extracts. The results revealed that it is necessary to add activated charcoal during the extraction process so that colorimetric methods exhibit better accuracy and precision. It is recommended to use extraction solution of KCl 2,0 mol L-1 and allow 30 min reaction time between addition of reagent and the spectrophotometer reading. The linear working range more suitable varies from 0 to 7.5 and 0 to 10,0 mg L-1 of N for measurement of NH4+-N and NO3--N respectively.

Os fertilizantes nitrogenados desempenham função importante na nutrição e aumento da produtividade da cana-de-açúcar, porém alteram os processos de transformação de C e N do solo. Este trabalho teve por objetivo principal avaliar o efeito da aplicação consecutiva de fertilizantes minerais e orgânicos nas transformações microbianas, na mineralização do N, nos estoques de C, N total e N mineral, e na fertilidade do solo a médio prazo. Foram escolhidas duas áreas cultivadas com cana-de-açúcar no Estado de São Paulo nas quais experimentos com manejo da adubação nitrogenada foram conduzidos desde 2010 e 2011, com reaplicação anual dos tratamentos até 2014. Nestas áreas foi adotado o delineamento estatístico casualizado em blocos com quatro repetições. Os tratamentos foram: controle (sem adubação nitrogenada), adubação com as fontes nitrato de amônio, ureia, composto orgânico e Ajifer® na dose 100 kg ha-1 ano-1 N, e adubação com a fonte YaraBella NitromagTM nas doses de 50, 100, 150 e 200 kg ha- 1 ano-1 N. Para avaliar o efeito dos tratamentos na variação da fertilidade do solo e no teor de N orgânico hidrolisável (N-ISNT), foram realizadas amostragens de solo anuais nestes experimentos nas camadas de 0-20 e 20-40 cm. Para avaliar o efeito dos tratamentos nos processos de transformação do C e N do solo, em 2014 foram coletadas amostras de solo até 100 cm de profundidade nos tratamentos controle, composto orgânico, YaraBella NitromagTM nas doses 100 e 200 kg ha-1 ano-1 N e mata nativa, nas quais foram determinados a densidade do solo e teores de C orgânico, N total e N mineral (N-NH4+ e N-NO3- + N-NO2-). Adicionalmente, amostras da camada de 0-20 cm foram incubadas em laboratório para avaliar a disponibilidade temporal de N e os teores de C e N da biomassa microbiana e sua atividade. Os efeitos da adubação nitrogenada consecutiva foram pouco expressivos nas transformações microbianas, na disponibilidade temporal de N mineral e nos estoques de C e N do solo; entretanto, foi observado acúmulo de N mineral em camadas mais profundas (> 40 cm) para a dose de 200 kg ha-1 ano-1 N. Além disso, a área de mata apresentou melhores atributos microbiológicos e maior estoque de C e N comparado às áreas cultivadas com cana-de-açúcar. Em relação à variação da fertilidade do solo, observou-se que o aumento das doses de N potencializa a acidificação do solo em anos consecutivos, assim como promove diminuição do teor de bases trocáveis. A manutenção da fertilidade do solo, dos atributos microbiológicos, e dos estoques de C, N total e N mineral para produção sustentável de biocombustíveis depende do manejo adequado da fertilização nitrogenada no sistema de colheita dos canaviais sem prévia queima. De forma complementar e paralela a estes trabalhos, foi objeto de estudo a adaptação e validação de métodos colorimétricos na determinação de N inorgânico em extratos de solos tropicais. Os resultados revelaram que é necessário adicionar carvão ativado durante o processo de extração para que os métodos colorimétricos apresentem melhor exatidão e precisão. Recomenda-se utilizar solução extratora de KCl 2,0 mol L-1 e permitir tempo de reação de 30 min. A faixa linear de trabalho mais adequada varia de 0 a 7,5 e 0 a 10,0 mg L-1 de N para leituras de N-NH4+ e N-NO3- respectivamente. / Nitrogen fertilizers play an important role in nutrition and increased productivity of sugarcane, however, affect cycling of C and N in the soil. This study mainly aimed to evaluate the effect of the consecutive application of organic and inorganic sources of N in microbial soil transformations, in N mineralization, in C, total N and mineral N stocks, and soil fertility in the medium term. They were chosen two areas cultivated with sugarcane in the State of São Paulo in which experiments with management of nitrogen fertilization have been conducted since 2010 and 2011, with annual reapplication of treatments through 2014. In these areas was adopted the randomized blocks experimental design, with four replications. The treatments were: control (no nitrogen fertilization), fertilization with sources of ammonium nitrate, urea, organic fertilizer and Ajifer® at rate of 100 kg ha-1 yr-1 N, and fertilization with YaraBella NitromagTM source at rates of 50, 100, 150 and 200 kg ha-1 yr-1 N. To evaluate the effect of treatments on the variation of soil fertility and hydrolysable organic-N fraction (N-ISNT), annual soil samples were collected in these experiments at 0-0.2 and 0.2-0.40 m. To evaluate the effect of treatments on soil C and N transformations, soil samples were collected up to 1.0 m depth in the control, organic fertilizers, YaraBella NitromagTM at rates of 100 and 200 kg ha-1 yr-1 N treatments and bushland, in which were determined bulk density and organic C, total N and mineral N (NH4+-N and NO2--N + NO3--N). In addition, soil samples of the 0-0.2 m were incubated in the laboratory to assess the availability of N and the content of C and N microbial biomass and microbial activity. The effects of consecutive nitrogen fertilizer were inexpressive in microbial transformations, in the temporal availability of mineral N and C and N soil stocks; however, it was observed mineral N accumulation in deeper layers (> 0.4 m) at rate of 200 kg ha-1 yr-1 N. Moreover, the bushland showed better microbiological attributes and largest C and N soil stocks compared with areas cultivated with sugarcane. In relation to the variation of soil fertility, it observed that the increase in N rates enhances the soil acidification in consecutive years, and promotes decreased levels of exchangeable bases. The maintenance of soil fertility, the microbiological attributes, and the C, total N and mineral N soil stocks for sustainable biofuel production depends on proper management of nitrogen fertilization on crop system of without burning sugarcane fields. Complementarily and in parallel with these studies, it was the object of study the adaptation and validation of colorimetric methods for the determination of inorganic N in tropical soil extracts. The results revealed that it is necessary to add activated charcoal during the extraction process so that colorimetric methods exhibit better accuracy and precision. It is recommended to use extraction solution of KCl 2,0 mol L-1 and allow 30 min reaction time between addition of reagent and the spectrophotometer reading. The linear working range more suitable varies from 0 to 7.5 and 0 to 10,0 mg L-1 of N for measurement of NH4+-N and NO3--N respectively.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Since 1980, native fields of the Campanha Gaúcha from Rio Grande do Sul State (RS) have been incorporated into the grape production. In this region, vines has been cultivated under sandy soils with low organic matter content; therefore they have a low nitrogen (N) supply capacity and inputs of N through organic or mineral sources are necessary. Although, some N may be lose by volatilization or leaching. In addition, the amount of N mineralized along the plant s cycle is unknown. The objective was to evaluate N loses by volatilization and leaching, such as to quantify the N mineralization rates in soils cultivated with vines and fertilized with different sources of N. In order to evaluate the loses, two experiments were carried out in Cabernet Sauvignon vines in Rosário do Sul (RS). The experiment 1 consisted on the installation of lysimeters on the rows and application of 0, 40, 80 and 120 kg N ha-1, as urea, to collect and analyze the mineral N leached. On the experiment 2, urea was applied in amounts of 0, 20, 40, and 80 kg N ha-1 year-1. Also, application of 40 kg N ha-1 year-1 of organic compost and 40 kg N ha-1 year-1 as polymer coated urea were used to evaluate the N volatilization as N-NH3. To evaluate the mineralization rates, incubations were carried out at the laboratory during 141 days, using Sandy Typic Hapludalf soils, collected from 0-20 cm layer. In the moment of incubation, an amount of 40 Kg N ha-1 of organic compost, polymer coated urea and urea were added on the soils. One sample was collected from a native field as reference treatment. Mineral N concentration in the leached solution, especially along the vine sprouting, increased according to the fertilizers rates applied on the sprouting beginning. The fluxes and loses of N-NH3 from vine soils to the atmosphere had increased according to the mineral N rate. Polymer coated urea and organic compost showed the lowest loses of N-NH3 by volatilization. A higher mineralization was observed up to the 38th day of incubation when polymer coated urea and urea was distributed on soil surface. The N releasing of compost applied on vine soils has a better synchronism to the plant requirements, comparing to polymer coated urea or urea. The N storage in the soil, which may be mineralized of native or vine fields, is able to supply the vine requirements. / No Rio Grande do Sul (RS), a partir da década de 80, campos nativos da Campanha Gaúcha foram incorporados ao sistema de produção de uvas. Nesta região as videiras são cultivadas em solos com textura arenosa e com baixo teor de matéria orgânica. Isso lhes confere baixa capacidade de fornecimento de nitrogênio (N) e torna-se necessário a aplicação de fertilizantes nitrogenados de fontes minerais e/ou orgânicas. Porém, parte do N aplicado pode ser perdido por volatilização ou lixiviação. Além disso, a quantidade do nutriente mineralizado ao longo do ciclo das videiras é desconhecida. O trabalho objetivou avaliar as perdas de N por volatilização e lixiviação e a taxa de mineralização de N em solo cultivado com videira e submetido à adubação nitrogenada. Para avaliação das perdas foram instalados dois experimentos em um vinhedo comercial de Cabernet Sauvignon, em Rosário do Sul (RS). O experimento 1 recebeu doses de 0, 40, 80 e 120 kg de N ha-1 ano -1 na forma de uréia e foram instalados lisímetros nas linhas de plantio das videiras para a coleta da solução e análise da concentração de N mineral. No experimento 2 foram instaladas câmaras coletoras no solo, nas linhas de plantio, que receberam aplicações de 0, 20, 40, e 80 kg de N ha-1 ano-1, na forma de uréia, 40 kg de N ha-1 ano-1 de composto orgânico e 40 kg de N ha-1 ano-1 de uréia revestida com polímeros, para avaliar a volatilização de N-NH3. Para avaliar a taxa de mineralização foi realizada uma incubação em laboratório durante 141 dias com as amostras coletadas na camada de 0-20 cm de um solo Argissolo Vermelho com histórico de cultivo de videiras. Ao serem incubados, os solos receberam a adição de composto orgânico, uréia revestida com polímeros e uréia, na dose de 40 Kg ha-1, para todos os tratamentos. Amostras de uma área de campo nativo foram coletadas e utilizadas como referência. As concentrações de N mineral na solução percolada, especialmente ao longo do estádio de brotação das videiras, aumentaram com a dose do fertilizante mineral aplicado no início deste período. Os fluxos e perdas de N-NH3 do solo para a atmosfera em áreas cultivadas com videira aumentaram com a dose de N mineral aplicado. A aplicação de uréia revestida com polímeros e a aplicação de composto orgânico promoveram as menores perdas de N-NH3 por volatilização. No solo de vinhedo submetido à aplicação de uréia revestida com polímeros e uréia na superfície do solo, a maior mineralização de N aconteceu até os 38 dias de incubação. A liberação de N do composto orgânico aplicado no solo de vinhedo tem um maior sincronismo com a necessidade da videira pelo nutriente, quando comparado à uréia revestida e uréia. As reservas de N total, potencialmente mineralizáveis, dos solos de campo nativo e de vinhedos, são suficientes para suprir a demanda da videira.

O uso de fertilizantes nitrogenados de eficiência aumentada, em especial o blend de ureia convencional tratada com NBPT e ureia revestida com enxofre elementar e polímeros (U+UREP) consiste em uma alternativa para fornecer nitrogênio (N) nos estádios fenológicos do milho garantindo a sustentabilidade agrícola, além de ser uma opção válida para reduzir os custos em comparação ao uso exclusivo de fertilizantes de liberação controlada. Os objetivos do trabalho foram: (1) avaliar o manejo da adubação nitrogenada em um sistema de sucessão cana-de-açúcar/milho com blend de U+UREP, comparados com fertilizantes nitrogenados convencionais, além de avaliar a viabilidade econômica do custo da adubação nitrogenada e a margem de lucratividade nesse sistema de manejo; (2) avaliar os modos de aplicação e doses de N utilizando o blend de U+UREP no mesmo sistema de cultivo anteriormente citado, além de avaliar o custo e a rentabilidade desse manejo; (3) avaliar o destino do N-fertilizante dentro das plantas de milho proveniente do blend de U+UREP por meio do método isotópico (15N) e do método da diferença, além de avaliar a volatilização de NH3, a viabilidade econômica do custo da adubação e outros parâmetros de crescimento das plantas quando comparados com a U e o NA em um sistema de sucessão Brachiaria ruziziensis/milho. No primeiro estudo, a conversão de um sistema de cultivo de cana-de-açúcar para milho com alto aporte de palha tem influência marcante nas transformações do N no sistema solo-planta-atmosfera, sendo que a produção de biomassa seca (BS) foi pouco influenciada entre os fertilizantes avaliados aplicados no estádio V4 do milho, diferindo-se apenas do tratamento controle. As condições climáticas (intensidade e distribuição das chuvas) se apresentaram como um fator limitante para o rendimento da cultura. No segundo estudo, a viabilidade econômica no sistema de sucessão cana-de-açúcar/milho mostrou que o custo da adubação nitrogenada foi impulsionada pelo preço dos fertilizantes nitrogenados e aumento das doses de N, sendo que a adubação com o blend de U+UREP não mostrou-se ser uma alternativa economicamente viável no cultivo do milho, independentemente das doses e dos anos de cultivo avaliados. A adubação com 300 kg de N ha-1 na forma de U promoveu a maior margem de lucratividade. No terceiro estudo, quando o blend de U+UREP foi aplicado em cobertura no sistema de cultivo de cana-de-açúcar/milho foi observado as maiores médias de produção de BS e acumulo N, independentemente da dose de N avaliada, sendo que a aplicação de 194 kg de N ha-1 do blend de U+UREP proporcionou a máxima produtividade de grãos de milho. No quinto capítulo, o estudo do custo e rentabilidade do modo de aplicação do blend de U+UREP mostrou que a aplicação em cobertura de 300 kg de N ha-1 proporcionou os maiores valores de produtividade de grãos, receita bruta e custo operacional total, enquanto que o maior lucro operacional e índice de lucratividade foi obtido com a aplicação incorporada de 150 kg de N ha-1. No sexto capítulo, o blend de U+UREP foi capaz de reduzir as perdas por volatilização de NH3, entretanto, as condições climáticas podem ter influenciado a produção de BS, o acumulo de N e a ausência de resposta na produtividade de grãos em ambas as safras. O N proveniente do solo foi a principal fonte de N para as plantas durante o ciclo de cultivo, sendo que a % NBPTUplanta foi de 14% e a % URPplanta de 23%. / The use of nitrogen fertilizers of increased efficiency, especially the blend of conventional urea treated with NBPT and urea coated with elemental sulfur and polymers (U+UREP), is an alternative to provide nitrogen (N) in the phenological phases of maize, guaranteeing sustainability agriculture, as well as being a valid option to reduce costs compared to the exclusive use of controlled release fertilizers. The objectives of the study were: (1) to evaluate the management of nitrogen fertilization in a sugarcane/corn succession system with blend U+UREP, compared to conventional nitrogen fertilizers, and to evaluate the economic viability of fertilization cost nitrogen balance and profit margin in this management system; (2) to evaluate the application modes and N doses using the blend U+UREP in the same cultivation system mentioned above, besides evaluating the cost and profitability of this management; (3) to evaluate the fate of the N-fertilizer within the corn plants from the blend U+UREP using the isotopic method (15N) and the difference method, besides evaluating NH3 volatilization, the economic feasibility of the cost of fertilization and other plant growth parameters when compared to U and NA in a Brachiaria ruziziensis/maize succession system. In the first study, the conversion of a sugarcane cultivation system to corn with high straw yields had a marked influence on N transformations in the soil-plant-atmosphere system, and the production of dry biomass (DB) was little influence among the evaluated fertilizers applied in the stage V4 of the corn, differing only from the control treatment. The climatic conditions (intensity and distribution of rainfall) were presented as a limiting factor for crop yield. In the second study, economic viability in the sugarcane/corn succession system showed that the cost of nitrogen fertilization was driven by the price of nitrogen fertilizers and increase of N rates, and the fertilization with the blend U+UREP did not prove to be an economically viable alternative to maize cultivation, regardless of the doses and the years of cultivation evaluated. Fertilization with 300 kg of N ha-1 in the U-form promoted the highest profit margin. In the third study, when the blend U+UREP was applied under cover in the sugarcane/maize cultivation system, the highest production averages of DB and N accumulation were observed, regardless of the N dose evaluated, and the application of 194 kg of N ha-1 from the blend U+UREP provided the maximum yield of corn grains. In the fifth chapter, the study of the cost and profitability of the application of the blend U+UREP showed that the application in coverage of 300 kg of N ha-1 provided the highest values of grain yield, gross revenue and total operating cost, while the highest operating profit and profitability index was obtained with the incorporated application of 150 kg of N ha-1. In the sixth chapter, the blend U+UREP blend was able to reduce NH3 volatilization losses; however, climatic conditions may have influenced DB production, N accumulation and lack of response in grain yield in both crops. N from the soil was the main source of N for the plants during the growing cycle, with the % NBPTUplant was 14% and the % UREPplant was 23%.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The current recommendation of nitrogen fertilizer for irrigated rice (Oryza sativa) depends on the content of soil organic matter and expectation of response to N application; it can be influenced by previous crops. This study aimed to evaluate the residual effect of accumulated N (NAC) by soybean (Glycine max), and the influence of succession with ryegrass (Lolium multiflorum Lam.) on the recommendation of N at sowing (ANS). The experiment was conducted in 2008/09 and 2009/10, consisting of irrigated rice cultivation; it had as treatments the use of soil (succession with ryegrass/rotation with soybean or fallow during the whole period or just preceding winter) and N doses. It was evaluated, in the first year, the accumulated N by soybean. In the second one, the mineral N of soil was monitored from autumn to spring, under the tested successions, estimating: dry matter (DM) yield and NAC in the ryegrass in full bloom, and irrigated rice production eight days after the first nitrogen topdressing fertilizer (ANc); the indirect measure of N content in SPAD units (NSPAD), using chlorophyll meter; seed yield, thousand grains weight, sterility, and number of grains per panicle in rice. The results suggest the N contribution biologically fixed by soybean only on the DM production of ryegrass. The quantification of mineral N showed similar behavior in the uses and in the analyzed depths, falling sharply from the second evaluation on, and maintenance of low levels in the others. There was not identified interaction between the effects of soil use and doses of ANS for the evaluated parameters in rice. In the isolated analysis of its effects, the doses did not influenced none of the parameters, indicating that, under tested conditions, the use or not of the recommended ANS for the irrigated rice, did not interfere in its development and productivity, dispensing adjustment. Soil use factor showed effects on DM, NAC, NSPAD parameters and irrigated rice productivity, obtaining bigger value to DM on cultivation under fallow for the entire previous period, which also had use effect factor showing lower and different values on the last two evaluations with the chlorophyll meter, while for the NAC, the values was similar and higher on the two treatments that included fallow on the winter, reflecting better initial development in these plots.No treatment interfered in the panicles sterility, number of grains per panicle and thousand grain weight. Based on the results, despite the further development of ryegrass in succession to soybean, there was no indication of the need to adjust the ANS of rice grown in rotation with the Fabaceae neither in succession to forage. Also, although the usage factor effect occurred on productivity of rice, there was no clear evidence of his influence on this parameter since, despite some positive effects of N fixed by soybeans on the productivity of rice grown in rotation, was identified the lower rate of productivity of irrigated rice on succession treatment and winter fallow with soybeans rotation in the summer. / A atual recomendação da adubação nitrogenada para o arroz irrigado (Oryza sativa) depende do teor de matéria orgânica do solo e da expectativa da resposta à aplicação de N, podendo ser influenciada pelos cultivos anteriores. Este trabalho objetivou avaliar o efeito residual do N acumulado (NAC) pela soja (Glycine max), e a influência da sucessão com azevém (Lolium multiflorum Lam.) na recomendação de N na semeadura (ANS). O experimento foi conduzido nas safras 2008/09 e 2009/10, consistindo no cultivo de arroz irrigado, tendo como tratamentos o uso do solo (sucessão com azevém/rotação com soja ou pousio em todo o período ou apenas no inverno antecedendo o arroz irrigado) e doses de ANS. No primeiro ano foi avaliado o acúmulo de N pela soja. No segundo, monitorou-se o N mineral do solo do outono à primavera, sob as sucessões testadas, estimando-se ainda: produção de matéria seca (MS) e NAC no azevém na floração plena, e do arroz irrigado aos oito dias após a primeira adubação nitrogenada em cobertura (ANc); a medida indireta do teor de N em unidades SPAD (NSPAD), utilizando clorofilômetro; produtividade de grãos, peso de mil grãos, esterilidade e número de grãos por panícula no arroz. Os resultados obtidos sugerem contribuição do N fixado biologicamente pela soja apenas sobre a produção de MS do azevém. As quantificações de N mineral apresentaram comportamento semelhante em todos usos e profundidades analisadas, com queda brusca a partir da segunda avaliação, e manutenção de valores baixos nas demais. Não se identificou interação entre efeitos dos usos do solo e doses de ANS para nenhum dos parâmetros avaliados no arroz. Na análise isolada dos seus efeitos, doses continuaram não influenciando nenhum parâmetro, indicando que nas condições testadas, a utilização ou não da ANS recomendada para a cultura do arroz irrigado, não interferiu no seu desenvolvimento e produtividade, dispensando ajuste. Uso do solo incidiu efeitos sobre os parâmetros MS, NAC, NSPAD e produtividade do arroz, obtendo-se maior valor para MS no cultivo sobre pousio durante todo o período antecedente, que também refletiu efeito de uso apresentando valores diferentes e menores nas duas últimas avaliações com clorofilômetro, enquanto que para NAC ocorreram valores semelhantes e elevados nos dois tratamentos que incluíram pousio no inverno, refletindo melhor desenvolvimento inicial nestas parcelas. Nenhum tratamento interferiu sobre esterilidade das panículas, número de grãos por panículas e peso de mil grãos. Com base nos resultados, apesar do maior desenvolvimento do azevém em sucessão a soja, não se obteve indicação da necessidade de ajuste da ANS do arroz cultivado em rotação com a Fabaceae nem em sucessão à forrageira. Igualmente, embora ocorrido efeito do fator uso sobre a produtividade do arroz, não houve evidência clara da sua influencia sobre este parâmetro, visto que, apesar de alguns reflexos positivos do N fixado pela soja sobre a produtividade do arroz irrigado cultivado na rotação, identificou-se o menor índice de produtividade do arroz irrigado no tratamento sucessão a pousio de inverno e rotação com soja no verão.

Grazing pasture is a major system of livestock production in many countries and it has been identified as an important source of N2O from urine deposition on soils. The aim of this study was to determinate the N2O emissions from soil after urine deposition and the emission factor, in addition, determine how temperature and water content of the soil influence these emissions. We also intended to study a potential of mitigation using nitrification inhibitors. Soil and gas samples were collected in traditional livestock areas in Brazil and UK to evaluate the N2O emission dynamics under field conditions. In addition, incubation experiments were conducted to evaluate how temperature and water content affect N2O emissions in the soil and to study the potential mitigation on N2O emission from the soil after urine application, using two distinct nitrification inhibitors. In the field experiment, the N2O emission factor for cattle urine was 0.20% of the applied urine N in Brazil and 0.66% for the UK conditions. The incubation experiments showed the N2O emissions after urine application are higher in soils with high moisture and high temperature. The nitrification inhibitor effectiveness was not statistically significant, however had shown some N2O emission absolute reductions among 6% to 33% comparing with urine only application on the soil. Various physical and biological factors can be influence the effectiveness of the products. It confirmed that urine deposition can contribute to N2O emission from the soil and the temperature and water content can markedly increase these emissions. The nitrification inhibitors have a potential mitigation effect since some decreased emissions of almost 40%. The results in this study are pioneers and can be used as a basis for more complex evaluations and to help with determining the carbon footprint of beef production worldwide / Considerado o maior sistema de produção animal em muitos países, as pastagens tem sido identificadas como uma importante fonte de emissão de N2O, devido à deposição de urina ao solo. O objetivo deste estudo foi determinar as emissões de N2O do solo após a deposição de urina e seu fator de emissão, além disso, determinar como temperatura e teor de água do solo influenciam as emissões. Pretendeu-se também estudar o potencial de mitigação das emissões de N2O usando inibidores de nitrificação. Amostras de solo e de gás foram coletadas em áreas tradicionais de pastagens do Brasil e do Reino Unido para avaliar a dinâmica das emissões de N2O. Experimentos de incubação também foram realizados para avaliar a influência de fatores como temperatura e teor de água no solo nas emissões, além de avaliar o potencial de redução das emissões de N2O do solo após a aplicação da urina, utilizando dois inibidores de nitrificação. Nos experimentos de campo realizados no Brasil e no Reino Unido, o fator de emissão do N2O para a urina foi de 0,20% e 0,66% do nitrogênio na forma de urina bovina aplicada, respectivamente. Nos experimentos de incubação, as emissões de N2O após a aplicação de urina foram maiores em solos com alta umidade e alta temperatura. A eficácia no uso dos inibidores de nitrificação não foi estatisticamente significativa, no entanto mostrou uma redução absoluta entre 6% a 33% nas emissões de N2O comparado com a aplicação de apenas urina ao solo. Vários fatores físicos e biológicos podem ter influenciado a eficácia dos produtos. Dessa forma, confirma-se que a deposição de urina pode contribuir para a emissão de N2O do solo e que a temperatura e o teor de água no solo podem aumentar consideravelmente essas emissões. Os inibidores de nitrificação podem ser usados como um potencial de mitigação, já que houve redução em termos absolutos de quase 40% nas emissões. Os resultados encontrados neste estudo são pioneiros e poderão ser utilizados como base para avaliações mais complexas e contribuir para a determinação da pegada de carbono na produção de carne mundial

1. Ištirti skirtingo humusingumo glėjiškame rudžemyje alternatyviose intensyviajai žemdirbystės sistemose su daugiamečių žolių atolu ir tarpinių pasėlių biomase į dirvožemį įterptų biogeninių elementų kiekį ir jų poveikį sėjomainos augalų produktyvumui. 2. Įvertinti su trąšomis įterptų ir su derliumi prarastų biogeninių elementų NPK balansą ekologinės bei tausojamosios žemdirbystės sistemose ir nustatyti judriųjų fosforo ir kalio pokyčius dirvožemyje. 3. Nustatyti tausojamosios ir ekologinės žemdirbystės sistemose tarpiniuose pasėliuose augintų augalų biomasėje sukaupto azoto poveikį Nmin. dinamikai dirvožemyje. 4. Ištirti naudotų trąšų ir tarpinių pasėlių poveikį humuso ir jo sudėties pokyčiams ekologinės bei tausojamosios žemdirbystės sistemose. 5. Įvertinti ekologinės ir tausojamosios žemdirbystės sistemose naudotų agropriemonių poveikį pagrindinių dirvožemio fizikinių rodiklių stabilumui, agrofitocenozių dominantėms ir augaluose sukauptai bendrajai energijai. / 1. In the cropping systems alternative to the intensive cropping system, set up on a gleyic Cambisol with a different humus status, perennial grasses and biomass of catch crops are a significant reserve of biogenic elements for the productivity of crop rotation plants. 2. In the organic and sustainable cropping systems, farmyard manure and biogenic elements incorporated with it have a greater positive effect on the NPK balance and changes in available phosphorus and potassium in the soil compared with green manure. 3. Catch crops are important from the environmental viewpoint, since by accumulating nitrogen in their biomass they reduce Nmin. concentration in the soil and become a reserve of nutrients for succeeding plants. 4. In the soil with a different humus status, alternative cropping systems have a diverse effect on humus stability and changes in its quality. 5. In the sustainable and organic cropping systems, catch crops and their biomass play an important role for soil physical parameters, agrophytocenoses dominants and total energy.

Grazing pasture is a major system of livestock production in many countries and it has been identified as an important source of N2O from urine deposition on soils. The aim of this study was to determinate the N2O emissions from soil after urine deposition and the emission factor, in addition, determine how temperature and water content of the soil influence these emissions. We also intended to study a potential of mitigation using nitrification inhibitors. Soil and gas samples were collected in traditional livestock areas in Brazil and UK to evaluate the N2O emission dynamics under field conditions. In addition, incubation experiments were conducted to evaluate how temperature and water content affect N2O emissions in the soil and to study the potential mitigation on N2O emission from the soil after urine application, using two distinct nitrification inhibitors. In the field experiment, the N2O emission factor for cattle urine was 0.20% of the applied urine N in Brazil and 0.66% for the UK conditions. The incubation experiments showed the N2O emissions after urine application are higher in soils with high moisture and high temperature. The nitrification inhibitor effectiveness was not statistically significant, however had shown some N2O emission absolute reductions among 6% to 33% comparing with urine only application on the soil. Various physical and biological factors can be influence the effectiveness of the products. It confirmed that urine deposition can contribute to N2O emission from the soil and the temperature and water content can markedly increase these emissions. The nitrification inhibitors have a potential mitigation effect since some decreased emissions of almost 40%. The results in this study are pioneers and can be used as a basis for more complex evaluations and to help with determining the carbon footprint of beef production worldwide / Considerado o maior sistema de produção animal em muitos países, as pastagens tem sido identificadas como uma importante fonte de emissão de N2O, devido à deposição de urina ao solo. O objetivo deste estudo foi determinar as emissões de N2O do solo após a deposição de urina e seu fator de emissão, além disso, determinar como temperatura e teor de água do solo influenciam as emissões. Pretendeu-se também estudar o potencial de mitigação das emissões de N2O usando inibidores de nitrificação. Amostras de solo e de gás foram coletadas em áreas tradicionais de pastagens do Brasil e do Reino Unido para avaliar a dinâmica das emissões de N2O. Experimentos de incubação também foram realizados para avaliar a influência de fatores como temperatura e teor de água no solo nas emissões, além de avaliar o potencial de redução das emissões de N2O do solo após a aplicação da urina, utilizando dois inibidores de nitrificação. Nos experimentos de campo realizados no Brasil e no Reino Unido, o fator de emissão do N2O para a urina foi de 0,20% e 0,66% do nitrogênio na forma de urina bovina aplicada, respectivamente. Nos experimentos de incubação, as emissões de N2O após a aplicação de urina foram maiores em solos com alta umidade e alta temperatura. A eficácia no uso dos inibidores de nitrificação não foi estatisticamente significativa, no entanto mostrou uma redução absoluta entre 6% a 33% nas emissões de N2O comparado com a aplicação de apenas urina ao solo. Vários fatores físicos e biológicos podem ter influenciado a eficácia dos produtos. Dessa forma, confirma-se que a deposição de urina pode contribuir para a emissão de N2O do solo e que a temperatura e o teor de água no solo podem aumentar consideravelmente essas emissões. Os inibidores de nitrificação podem ser usados como um potencial de mitigação, já que houve redução em termos absolutos de quase 40% nas emissões. Os resultados encontrados neste estudo são pioneiros e poderão ser utilizados como base para avaliações mais complexas e contribuir para a determinação da pegada de carbono na produção de carne mundial