Devido à importância do aumento da eficiência agronômica dos fertilizantes nitrogenados em função do custo cada vez maior dos fertilizantes na produção agrícola, o objetivo do presente estudo foi desenvolver formulações de fertilizantes nitrogenados a base de ureia com a adição de compostos inibidores de urease (NBPT, Cu, B), enxofre elementar e um argilomineral do grupo das zeolitas compondo os grânulos internamente, a fim de minimizar as perdas de N por volatilização de amônia e por lixiviação de amônio e nitrato. O primeiro experimento foi conduzido em casa de vegetação entre janeiro e março de 2013, no departamento de ciência do solo da ESALQ, onde foram avaliadas dez formulações produzidas no Laboratório de Tecnologia de Fertilizante da Embrapa Solos, mais alguns fertilizantes comerciais (FH Nitro Mais®, FH Nitro Gold®, Super N®, sulfato de amônio e ureia). Colunas de PVC com 15 cm de diâmetro por 45 cm de altura foram montadas e preenchidas com amostra de um Latossolo Vermelho Amarelo de textura média. A volatilização de amônia foi determinada através de uma câmara semi-aberta estática instalada na parte superior de colunas. A avaliação da lixiviação do nitrato e amônio foram feitas ao final do experimento de volatilização por meio da percolação de água, simulando chuva de 15 mm por 4 dias consecutivos, nestas mesmas colunas. Em seguida foi realizada coleta de solo nas camadas de 0-10, 10-20 e 20-45 cm com a finalidade de quantificar o teor de amônio e nitrato acumulado no perfil. Em outro experimento, conduzido em casa de vegetação entre abril e maio de 2013, foi testada a eficiência de uso de N pelas plantas de milho com quatro formulações produzidas e três fertilizantes comerciais, os quais apresentaram as menores perdas de N por volatilização, acrescidos do tratamento ureia comercial e controle, sendo avaliado o N acumulado e a massa seca produzida pelo milho cultivado em vasos com 6 kg de solo. As formulações produzidas com inibidores de urease (NBPT, B, Cu) incorporado nos grânulos e estes combinados com o argilomineral apresentaram maior eficiência na redução das perdas de N por volatilização em comparação aos fertilizantes comerciais com tecnologia de revestimento desses inibidores. Os resultados da lixiviação de amônio e nitrato e o acúmulo desses íons no solo não apresentaram diferenças expressivas entre os fertilizantes produzidos e os comerciais. O acúmulo de N nas plantas com a adubação referente aos fertilizantes produzidos foi similar aos fertilizantes comerciais, porém superior à ureia comercial. No entanto, é possível afirmar que a incorporação de inibidores de urease na ureia é mais eficiente na redução das perdas de N por volatilização, comparado aos fertilizantes produzidos com a tecnologia de revestimento desses mesmos aditivos. / Due to the importance of increasing the agronomic efficiency of nitrogen fertilizers and the increasing fertilizer costs in agricultural production, the aim of this study was to develop urea-based formulations of nitrogen fertilizer with the addition of urease inhibitors (NBPT, Cu, B), elemental sulfur and clay minerals of the zeolite group, composing beads internally to minimize N losses by volatilization and leaching of ammonium and nitrate. The first experiment was conducted in greenhouse from January to March 2013 in the Department of Soil Science of ESALQ, where was assessed ten formulations produced in the Fertilizer Technology Laboratory of Embrapa Solos and some commercial fertilizers (FH Nitro Mais®, FH Nitro Gold®, Super N®, ammonium sulfate and urea). PVC columns with 15 cm in diameter and 45 cm in height were assembled and filled with soil samples of Latossolo Vermelho Amarelo medium-texture. Ammonia volatilization was determined using a semiopen static chamber installed on the top of columns. Evaluation of nitrate and ammonium leaching was taken at the end of the volatilization experiment by water percolation, simulating a rain of 15 mm for 4 consecutive days. Furthermore, soil samples were collected at 0-10, 10- 20 and 20-45 cm depth layers in order to determine the concentration of ammonium and nitrate accumulated in the profile. Another experiment, conducted in greenhouse from April to May of 2013, was carried out to test N use efficiency by corn plants with four produced formulations and three commercial fertilizers which obtained the lowest N losses by volatilization, including urea and a control treatment, being assessed N accumulated and dry matter produced by corn grown in pots with a volume of 6 kg. The formulations produced with urease inhibitor alone (NBPT, B, Cu) embedded in beads and those inhibitors combined with the clay mineral showed greater efficiency in reducing losses by volatilization compared to commercial coated fertilizer with the same inhibitors. Ammonium and nitrate leaching and soil accumulation showed no significant differences between produced formulations and commercial fertilizers. The N accumulation in corn plants grown with the new formulations was similar to commercial fertilizer, being higher to commercial urea. However, it is clear that the incorporation of a urease inhibitor in urea fertilizer is more efficient in the reduction of losses by volatilization compared to coated fertilizers produced with the same additives.

Devido à importância do aumento da eficiência agronômica dos fertilizantes nitrogenados em função do custo cada vez maior dos fertilizantes na produção agrícola, o objetivo do presente estudo foi desenvolver formulações de fertilizantes nitrogenados a base de ureia com a adição de compostos inibidores de urease (NBPT, Cu, B), enxofre elementar e um argilomineral do grupo das zeolitas compondo os grânulos internamente, a fim de minimizar as perdas de N por volatilização de amônia e por lixiviação de amônio e nitrato. O primeiro experimento foi conduzido em casa de vegetação entre janeiro e março de 2013, no departamento de ciência do solo da ESALQ, onde foram avaliadas dez formulações produzidas no Laboratório de Tecnologia de Fertilizante da Embrapa Solos, mais alguns fertilizantes comerciais (FH Nitro Mais®, FH Nitro Gold®, Super N®, sulfato de amônio e ureia). Colunas de PVC com 15 cm de diâmetro por 45 cm de altura foram montadas e preenchidas com amostra de um Latossolo Vermelho Amarelo de textura média. A volatilização de amônia foi determinada através de uma câmara semi-aberta estática instalada na parte superior de colunas. A avaliação da lixiviação do nitrato e amônio foram feitas ao final do experimento de volatilização por meio da percolação de água, simulando chuva de 15 mm por 4 dias consecutivos, nestas mesmas colunas. Em seguida foi realizada coleta de solo nas camadas de 0-10, 10-20 e 20-45 cm com a finalidade de quantificar o teor de amônio e nitrato acumulado no perfil. Em outro experimento, conduzido em casa de vegetação entre abril e maio de 2013, foi testada a eficiência de uso de N pelas plantas de milho com quatro formulações produzidas e três fertilizantes comerciais, os quais apresentaram as menores perdas de N por volatilização, acrescidos do tratamento ureia comercial e controle, sendo avaliado o N acumulado e a massa seca produzida pelo milho cultivado em vasos com 6 kg de solo. As formulações produzidas com inibidores de urease (NBPT, B, Cu) incorporado nos grânulos e estes combinados com o argilomineral apresentaram maior eficiência na redução das perdas de N por volatilização em comparação aos fertilizantes comerciais com tecnologia de revestimento desses inibidores. Os resultados da lixiviação de amônio e nitrato e o acúmulo desses íons no solo não apresentaram diferenças expressivas entre os fertilizantes produzidos e os comerciais. O acúmulo de N nas plantas com a adubação referente aos fertilizantes produzidos foi similar aos fertilizantes comerciais, porém superior à ureia comercial. No entanto, é possível afirmar que a incorporação de inibidores de urease na ureia é mais eficiente na redução das perdas de N por volatilização, comparado aos fertilizantes produzidos com a tecnologia de revestimento desses mesmos aditivos. / Due to the importance of increasing the agronomic efficiency of nitrogen fertilizers and the increasing fertilizer costs in agricultural production, the aim of this study was to develop urea-based formulations of nitrogen fertilizer with the addition of urease inhibitors (NBPT, Cu, B), elemental sulfur and clay minerals of the zeolite group, composing beads internally to minimize N losses by volatilization and leaching of ammonium and nitrate. The first experiment was conducted in greenhouse from January to March 2013 in the Department of Soil Science of ESALQ, where was assessed ten formulations produced in the Fertilizer Technology Laboratory of Embrapa Solos and some commercial fertilizers (FH Nitro Mais®, FH Nitro Gold®, Super N®, ammonium sulfate and urea). PVC columns with 15 cm in diameter and 45 cm in height were assembled and filled with soil samples of Latossolo Vermelho Amarelo medium-texture. Ammonia volatilization was determined using a semiopen static chamber installed on the top of columns. Evaluation of nitrate and ammonium leaching was taken at the end of the volatilization experiment by water percolation, simulating a rain of 15 mm for 4 consecutive days. Furthermore, soil samples were collected at 0-10, 10- 20 and 20-45 cm depth layers in order to determine the concentration of ammonium and nitrate accumulated in the profile. Another experiment, conducted in greenhouse from April to May of 2013, was carried out to test N use efficiency by corn plants with four produced formulations and three commercial fertilizers which obtained the lowest N losses by volatilization, including urea and a control treatment, being assessed N accumulated and dry matter produced by corn grown in pots with a volume of 6 kg. The formulations produced with urease inhibitor alone (NBPT, B, Cu) embedded in beads and those inhibitors combined with the clay mineral showed greater efficiency in reducing losses by volatilization compared to commercial coated fertilizer with the same inhibitors. Ammonium and nitrate leaching and soil accumulation showed no significant differences between produced formulations and commercial fertilizers. The N accumulation in corn plants grown with the new formulations was similar to commercial fertilizer, being higher to commercial urea. However, it is clear that the incorporation of a urease inhibitor in urea fertilizer is more efficient in the reduction of losses by volatilization compared to coated fertilizers produced with the same additives.

O N é um nutriente empregado em grandes quantidades nos sistemas de produção agrícola e o mais limitante para a produção de gramíneas. A ureia é o fertilizante nitrogenado (N-fertilizante) mais usado no mundo e o principal foco da indústria mundial de fertilizantes tecnologicamente aperfeiçoados, sendo altamente suscetível à perdas por volatilização de amônia (NH3), quando aplicada sobre superfície do solo. Com intuito de minimizar o impacto ambiental e aumentar a eficiência de N, o uso de inibidores de urease é uma das tecnologias mais promissoras e menos onerosas. Adicionalmente, inibidores de urease inorgânicos constituídos por elementos essenciais às plantas, como ácido bórico (H3BO3) e sulfato de cobre (CuSO4), podem suplementar nutricionalmente os sistemas agrícolas de produção. Neste contexto, foram desenvolvidos dois experimentos, em condições controladas de laboratório e casa de vegetação, com os seguintes objetivos: i) quantificar as perdas por volatilização de NH3 a partir da aplicação superficial da ureia tratada com doses variadas de H3BO3 e CuSO4, em câmara fechada; ii) avaliar a eficiência de uso de N e B em dois estádios vegetativos do milho a partir da aplicação em superfície da 15N-ureia tratada com H3BO3 e CuSO4, em condições controladas de casa de vegetação. No experimento de laboratório, não houve interação entre as doses de B e Cu ou qualquer efeito do Cu sobre as perdas de NH3 por volatilização. O aumento de H3BO3 no tratamento da U atrasou as perdas diárias de NH3 e reduziu (P<0,001) as perdas cumulativas de volatilização de NH3. As doses de B apresentaram ajuste quadrático e, com base na análise de regressão, a dose estimada de máxima eficiência é atingida com 0,88% B no recobrimento da U. Em condições de casa de vegetação, os inibidores de urease atrasaram e reduziram as perdas de NH3 por volatilização. Ao longo de 15 dias após a fertilização, o tratamento com H3BO3 promoveu reduções na volatilização de NH3 que variaram de 6 a 17% em relação à ureia não tratada, ocorrendo diferenciação entre doses de B. Os tratamentos com maiores doses de B não diferiram do tratamento com N-(n-butil) tiofosfórico triamida (NBPT) em produção de biomassa de milho. A altura de plantas, diâmetro de colmo e índice de área foliar não apresentaram diferenças entre N-fertilizantes. A morfologia do sistema radicular do milho foi afetada pelo uso de inibidores no estádio V8. O aumento de H3BO3 no revestimento da ureia aumentou em média 10% a eficiência de uso do N-fertilizante (EUN-F), em relação à ureia não tratada. Em VT, não houve diferença para EUN-F entre os tratamentos NBPT e maior dose de H3BO3 (0,88% B). O tratamento da ureia com H3BO3 aumentou proporcionalmente o acúmulo de B na planta. A adição de CuSO4 não afetou a volatilização de NH3 e a EUN-F. O recobrimento da ureia com H3BO3 foi uma estratégia eficiente em reduzir as perdas de N, aumentar a EUN-F e fornecer B às plantas. / N is a nutrient used in large quantities in agricultural production systems and it is the most limiting element for production of grasses. Urea is the most widely used nitrogen fertilizer (N fertilizer) in the world and the main focus of the worldwide industry of fertilizers technologically improved, being highly susceptible to losses by volatilization of ammonia (NH3) when applied on soil surface. In order to minimize environmental impact and increase N efficiency, the use of urease inhibitors is one of the most promising and least expensive technologies. In addition, inorganic urease composed for essential elements for plants, such as boric acid (H3BO3) and copper sulfate (CuSO4), can nutritionally supplement agricultural production systems. In this context, two experiments were carried out under controlled conditions (laboratory and greenhouse) with the following objectives: i) laboratory: to quantify NH3 volatilization losses from the surface application of urea treated with different rates of H3BO3 and CuSO4, using closed chamber; (ii) greenhouse: to evaluate the N and B use efficiency from surface application of 15N urea treated with H3BO3 and CuSO4 in two vegetative stages of maize. In the laboratory experiment, there was no interaction between B and Cu rates or any Cu effect on NH3 losses by volatilization. The increase of H3BO3 in the treatment of urea delayed the daily losses of NH3 and reduced (P<0.001) the cumulative volatilization losses of NH3. The rates of B showed a quadratic adjustment and, based on the regression analysis, the estimated rate of maximum efficiency was 0.88% B. Under greenhouse conditions, urease inhibitors delayed and decresed the losses of NH3 by volatilization. Over 15 days after fertilization, treatment with H3BO3 promoted reductions in NH3 volatilization ranging from 6 to 17% compared to untreated urea, and occur differentiation between B rates. The treatments with higher rates of B did not differ from the treatment with N-(n-butyl) thiophosphoric triamide (NBPT) in maize biomass production. The plant height, stem diameter and leaf area index did not show differences between N fertilizers. The morphology of the maize root system was affected by the use of urease inhibitors only in stage V8. The increase of H3BO3 in the urea coating increased on average 10% the efficiency of use of N fertilizer (NUE-F) in relation to untreated urea. In VT growth stage, there was no difference for NUE-F between treatments NBPT and higher rate of H3BO3 (0.88% B). Treatment of U with H3BO3 increased proportionally the accumulation of B in the plant. The addition of CuSO4 did not affect volatilization of NH3 and NUE-F. Urea coating with H3BO3 was an efficient strategy to reduce N losses, to increase the NUE-F and to supply B for plants.

O N é um nutriente empregado em grandes quantidades nos sistemas de produção agrícola e o mais limitante para a produção de gramíneas. A ureia é o fertilizante nitrogenado (N-fertilizante) mais usado no mundo e o principal foco da indústria mundial de fertilizantes tecnologicamente aperfeiçoados, sendo altamente suscetível à perdas por volatilização de amônia (NH3), quando aplicada sobre superfície do solo. Com intuito de minimizar o impacto ambiental e aumentar a eficiência de N, o uso de inibidores de urease é uma das tecnologias mais promissoras e menos onerosas. Adicionalmente, inibidores de urease inorgânicos constituídos por elementos essenciais às plantas, como ácido bórico (H3BO3) e sulfato de cobre (CuSO4), podem suplementar nutricionalmente os sistemas agrícolas de produção. Neste contexto, foram desenvolvidos dois experimentos, em condições controladas de laboratório e casa de vegetação, com os seguintes objetivos: i) quantificar as perdas por volatilização de NH3 a partir da aplicação superficial da ureia tratada com doses variadas de H3BO3 e CuSO4, em câmara fechada; ii) avaliar a eficiência de uso de N e B em dois estádios vegetativos do milho a partir da aplicação em superfície da 15N-ureia tratada com H3BO3 e CuSO4, em condições controladas de casa de vegetação. No experimento de laboratório, não houve interação entre as doses de B e Cu ou qualquer efeito do Cu sobre as perdas de NH3 por volatilização. O aumento de H3BO3 no tratamento da U atrasou as perdas diárias de NH3 e reduziu (P<0,001) as perdas cumulativas de volatilização de NH3. As doses de B apresentaram ajuste quadrático e, com base na análise de regressão, a dose estimada de máxima eficiência é atingida com 0,88% B no recobrimento da U. Em condições de casa de vegetação, os inibidores de urease atrasaram e reduziram as perdas de NH3 por volatilização. Ao longo de 15 dias após a fertilização, o tratamento com H3BO3 promoveu reduções na volatilização de NH3 que variaram de 6 a 17% em relação à ureia não tratada, ocorrendo diferenciação entre doses de B. Os tratamentos com maiores doses de B não diferiram do tratamento com N-(n-butil) tiofosfórico triamida (NBPT) em produção de biomassa de milho. A altura de plantas, diâmetro de colmo e índice de área foliar não apresentaram diferenças entre N-fertilizantes. A morfologia do sistema radicular do milho foi afetada pelo uso de inibidores no estádio V8. O aumento de H3BO3 no revestimento da ureia aumentou em média 10% a eficiência de uso do N-fertilizante (EUN-F), em relação à ureia não tratada. Em VT, não houve diferença para EUN-F entre os tratamentos NBPT e maior dose de H3BO3 (0,88% B). O tratamento da ureia com H3BO3 aumentou proporcionalmente o acúmulo de B na planta. A adição de CuSO4 não afetou a volatilização de NH3 e a EUN-F. O recobrimento da ureia com H3BO3 foi uma estratégia eficiente em reduzir as perdas de N, aumentar a EUN-F e fornecer B às plantas. / N is a nutrient used in large quantities in agricultural production systems and it is the most limiting element for production of grasses. Urea is the most widely used nitrogen fertilizer (N fertilizer) in the world and the main focus of the worldwide industry of fertilizers technologically improved, being highly susceptible to losses by volatilization of ammonia (NH3) when applied on soil surface. In order to minimize environmental impact and increase N efficiency, the use of urease inhibitors is one of the most promising and least expensive technologies. In addition, inorganic urease composed for essential elements for plants, such as boric acid (H3BO3) and copper sulfate (CuSO4), can nutritionally supplement agricultural production systems. In this context, two experiments were carried out under controlled conditions (laboratory and greenhouse) with the following objectives: i) laboratory: to quantify NH3 volatilization losses from the surface application of urea treated with different rates of H3BO3 and CuSO4, using closed chamber; (ii) greenhouse: to evaluate the N and B use efficiency from surface application of 15N urea treated with H3BO3 and CuSO4 in two vegetative stages of maize. In the laboratory experiment, there was no interaction between B and Cu rates or any Cu effect on NH3 losses by volatilization. The increase of H3BO3 in the treatment of urea delayed the daily losses of NH3 and reduced (P<0.001) the cumulative volatilization losses of NH3. The rates of B showed a quadratic adjustment and, based on the regression analysis, the estimated rate of maximum efficiency was 0.88% B. Under greenhouse conditions, urease inhibitors delayed and decresed the losses of NH3 by volatilization. Over 15 days after fertilization, treatment with H3BO3 promoted reductions in NH3 volatilization ranging from 6 to 17% compared to untreated urea, and occur differentiation between B rates. The treatments with higher rates of B did not differ from the treatment with N-(n-butyl) thiophosphoric triamide (NBPT) in maize biomass production. The plant height, stem diameter and leaf area index did not show differences between N fertilizers. The morphology of the maize root system was affected by the use of urease inhibitors only in stage V8. The increase of H3BO3 in the urea coating increased on average 10% the efficiency of use of N fertilizer (NUE-F) in relation to untreated urea. In VT growth stage, there was no difference for NUE-F between treatments NBPT and higher rate of H3BO3 (0.88% B). Treatment of U with H3BO3 increased proportionally the accumulation of B in the plant. The addition of CuSO4 did not affect volatilization of NH3 and NUE-F. Urea coating with H3BO3 was an efficient strategy to reduce N losses, to increase the NUE-F and to supply B for plants.