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

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

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

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:24:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Rogerio Gomes Pereira.pdf: 1311913 bytes, checksum: 594d4803b27bb1b817ac16d754681cbb (MD5) Previous issue date: 2011-02-14 / The average national rice yield was 11,3 million tones, with a harvested area of about 2,7 million hectares (IBGE 2010). Part of this comes from upland production systems in savannas that have high acidity, low fertility, with low phosphorus and potassium levels, low cation exchange capacity and high aluminum saturation. Upland rice in the Brazilian savannas (Cerrados) experiences multiple abiotic stresses and is characterized by high levels of uncertainty caused by rainfall variability. The increasing consumption of plant biomass to generate energy has produced products and by-products with high potential for agricultural use. Among these products is charcoal, that, due to its physical-chemical and molecular properties, have beneficial effects for the physical, chemical and biological soil characteristics. The objective of this work was to investigate the effect of charcoal on soil chemical properties and on the development of upland rice, and on the transpiration rate response of upland rice as an alternative to decrease the effect of drought on its growth and development. Two pot experiments were carried out using a random split-plot experimental design. The main treatments (plots) were water stress (WS) and no-water stress (NWS) and the sub treatments (subplots) were different biochar doses, 0% or control (T1), 6% (T2), 12% (T3) and 24% (T4) in growing medium (sand). The plastic pots were randomized within the sub plots with six replications. The total transpirable soil water (TTSW), the p factor, defined as the average fraction of TTSW that can be depleted from the root zone before reduction in transpiration occurs and the normalized transpiration rate (NTR) were determined. Charcoal significantly increased dry matter accumulation and leaf area of rice plants in both experiments and positively affected the chemical and physical soil properties such as water retention and nitrate availability to the plants. Biochar addition increased TTSW, p factor and reduced NTR. Consequently, biochar addition was able to change the moisture threshold (p factor) of the growing medium, up to a maximum concentration of 12%, hence delaying the point where transpiration declines and affects yield. / A safra nacional de arroz foi de 11,3 milhões de toneladas, com uma área colhida de aproximadamente 2,7 milhões hectares (IBGE 2010). Parte desta produção é cultivada em sistema de sequeiro sob solos de cerrados que é caracterizado por apresentar elevada acidez e baixa fertilidade natural, com baixos teores de fósforo, potássio, capacidade de troca catiônica e elevada saturação por alumínio. O arroz de terras altas cultivado no Brasil Central (Cerrados) experimenta múltiplos estresses abióticos e sua produtividade é caracterizada pela incerteza devido à variabilidade na precipitação. O crescente consumo de biomassa vegetal para a geração de energia tem disponibilizado subprodutos com alto potencial para o uso agrícola. Dentre esses subprodutos, destaca-se o carvão vegetal, que devido as suas características físico-químicas e moleculares, tem-se mostrado benéfico para as propriedades físicas, químicas e biológicas do solo. O objetivo deste estudo foi analisar os efeitos de diferentes doses de carvão vegetal de eucalipto na produção de matéria seca na cultura do arroz de terras altas e nas características físico-químicas e hídricas em substrato areia, e na resposta da taxa de transpiração do arroz de terras altas como uma alternativa para minimizar os efeitos da seca no seu desenvolvimento e crescimento. Dois experimentos em vasos foram realizados por meio do delineamento em parcela sub-dividida. A parcela principal foi constituída pelo tratamento deficiência hídrica (WS) e não deficiência hídrica (NWS) e as sub-parcelas pelas diferentes doses de carvão; 0% (controle, T1), 6% (T2), 12% (T3) e 24% (T4) adicionadas no substrato (areia). Os vasos foram inteiramente casualizados nas sub-parcelas com seis repetições por dose de carvão. A quantidade de água transpirável no solo (TTSW), o fator de depleção (p), definido como a fração de água disponível no solo que pode ser retirada da zona radicular antes de ocorrer a redução da taxa de transpiração, e a taxa de transpiração normalizada (NTR) foram determinadas. A adição de carvão ao substrato proporcionou um aumento significativo na produção de matéria seca e área foliar das plantas de arroz em ambos os experimentos. Nos tratamentos T2, T3 e T4, a adição de carvão vegetal alterou significativamente as características químicas e físico-hídricas do solo, aumentando a retenção de água e a disponibilidade de nitrato para as plantas. A adição de carvão aumentou a TTSW, o fator p e reduziu a NTR. Conseqüentemente, o carvão foi responsável por modificar o fator p, até uma concentração máxima de 12% e retardar o ponto no qual o declínio da transpiração afeta o rendimento.