Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 485641 bytes, checksum: 8d373d7f31d9cc3806aad98820f5afc7 (MD5) Previous issue date: 2013-04-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The fractioned Nitrogen fertilization is a management strategy in which the largest fraction of the dosage is applied in topdressing. In Tillage System (TS), topdressing fertilization efficiency when using urea is compromised by the difficulty of incorporating the fertilizer. Nitrogen fertilization in pre-sowing, during the desiccation of the cover plants is a successful strategy, but in restricted conditions. The experiment aimed to evaluate the nitrogen fertilization in corn pre-sowing under Tillage system, with management of weed plants using pearly or grainy urea. The experiment was held in the experimental field of the Plant Science Department, Federal University of Viçosa during the 2010/2011 crop. The soil of the experimental area was a Red-Yellow Podsol grown for six years in Tillage System. The factors studied were cover plants prior to maize crop (grass Marandú - Brachiaria brizantha, oat - Avena strigosa and weed plants); Nitrogen dose applied at pre-sowing maize with desiccation of cover plants or the topdressing in the V4 stage of corn development (0, 50, 100, 150 and 200 kg ha-1), the application period of 200 kg ah-1 de N in pre-sowing in relation to the desiccation (20 days before, during the desiccation or 20 days after it) and form of urea (PETROBRAS pearly urea - UPP, PETROBRAS granulated urea - UGP and special granulated urea - UTI). These factors were combined in an incomplete factorial according to the Baconian matrix, totaling 29 treatments. Before desiccation, the amount of biomass cover plants was quantified then identified the species of weed plants and determined and content of N in the biomass. The N input through the waste was estimated. In treatment with fractioned application of 200 kg ha-1 N with different Nitrogen fertilizers at respective seasons to desiccation evaluated volatilization of NH3 through static semi-open collectors. The waste of ammonia was expressed regarding the dose of N applied. At the end of the growing cycle of corn (± 70 days after germination) were collected corn plants that have been properly processed for the analysis of the percentage of N. Estimated the amount of N accumulated in shoots of corn and based on these, an estimation of the apparent recovery of N fertilizer, considering or not the N contributed by residues of cover plants. Maize grain productivity was expressed with the grain humidity corrected to 13%. The results showed that nitrogen fertilization 20 days before drying, with weeds still alive provided greater N accumulation in biomass and reduction in C/N ratio. However this has not favored higher mineralization whereas management of weeds through herbicide application was not effective to enable the Nitrogen in the pre-sowing of the Tillage corn. The management of oats as cover crop by herbicide application was more effective to enable the Nitrogen fertilization in the pre-sowing. The special granulated urea was particularly effective for nitrogen fertilization in pre-sowing of maize under TS as management of cover crop through chemical desiccation. / O parcelamento da adubação nitrogenada é a estratégia de manejo em que a maior fração da dose é aplicada na adubação de cobertura. No sistema plantio direto (SPD), pela dificuldade de incorporação do fertilizante, há um comprometimento da eficiência da adubação de cobertura quando se utiliza a ureia. A adubação nitrogenada em pré-semeadura, por ocasião da dessecação da planta de cobertura tem sido uma estratégia de sucesso, mas em restritas condições. O experimento objetivou avaliar a adubação nitrogenada na pré-semeadura do milho em SPD, com manejo das plantas espontâneas utilizando a ureia na forma perolada ou granulada. O experimento foi conduzido no campo experimental do DFT/UFV durante a safra 2010/2011. em um Argissolo Vermelho-Amarelo Câmbico, cultivado há seis anos em SPD. Foram fatores em estudo: planta de cobertura antecessora à cultura do milho (capim Marandú - Brachiaria brizantha, aveia preta - Avena strigosa e as plantas espontâneas); dose de nitrogênio aplicada na pré-semeadura do milho com a dessecação das plantas de cobertura ou em cobertura no estádio V4 de desenvolvimento do milho (0, 50, 100, 150 e 200 kg ha-1), época da aplicação de 200 kg ha-1 de N na pré-semeadura em relação à dessecação (20 dias antes, na dessecação ou 20 dias após) e forma de ureia (ureia perolada PETROBRAS UPP, ureia granulada PETROBRAS UGP e ureia granulada especial UTI). Estes fatores foram combinados em um fatorial incompleto de acordo com a estrutura da matriz Baconiana, totalizando 29 tratamentos. Antes da dessecação quantificou-se a biomassa das plantas de cobertura, identificaram-se as espécies de plantas espontâneas e determinou-se o teor de N na biomassa. Foi estimada a quantidade de N aportada por meio dos resíduos. Em parcelas com aplicação de 200 kg ha-1 com os diferentes fertilizantes nitrogenados nas respectivas épocas em relação à dessecação avaliou-se a volatilização de NH3 por meio de coletores semiaberto estáticos. A perda de amônia foi expressa em relação à dose de N aplicada. Ao final do ciclo vegetativo do milho (±70 dias após a germinação) coletaram-se plantas de milho, que foram processadas para a análise do teor de N. Estimaram-se as quantidades de N acumuladas na parte aérea do milho e com base nestas, estimou-se a recuperação aparente do N dos fertilizantes, considerando ou não o N aportado pelos resíduos das plantas de cobertura. A produtividade do milho foi expressa com a umidade dos grãos corrigida para 13 %. Conclui-se que a adubação nitrogenada 20 dias antes da dessecação, com as plantas espontâneas ainda vivas proporcionou maior acúmulo de N na biomassa e redução na relação C/N. No entanto, isso não favoreceu maior mineralização considerando que manejo das plantas espontâneas por meio da dessecação química não foi eficaz para viabilizar a adubação nitrogenada na pré-semeadura no milho em sistema plantio direto. O manejo da aveia como planta de cobertura por meio da dessecação química foi mais eficaz para viabilizar a adubação nitrogenada na pré-semeadura. A ureia granulada especial foi eficaz para a adubação nitrogenada em pré-semeadura do milho em SPD, como manejo da planta de cobertura por meio da dessecação química.

Master of Science / Department of Agronomy / Gary M. Pierzynski / Soil chemical and physical properties beneath cattle feedlot pens are largely unstudied. This project was conducted to survey select soil chemical and physical properties of soil beneath active open air cattle feedlots. At four cattle feedlots in Kansas, the concentrations of NH4-N, organic-N, organic-C, Cl-, and P were high at the surface and rapidly decreased within 1.00 m. At three of the four feedlots, NO3-N was generally below background concentration (4.1 mg kg-1) while one feedlot had a >75 mg kg-1 increase in the top 1.00 m. Based on feeding data, only a small percent (7.9 to 1.2) of the total N deposited on the surface was found in the top 1.00 m below the pen surface for a range of 25 to 60 years of operation. While in use, these feedlots do not appear to have a high potential for groundwater pollution from NO3-N leaching. However, if they were to become inactive they may pose a severe threat to groundwater quality from organic-N mineralization and NH4-N nitrification. If feedlots were closed and the land could be largely remediated by removing a layer of soil, these feedlots would have an average 48% profile N removed in a 0.25 m thick layer. A chamber, a modified vacuum desiccator, was tested for the investigation of NH3 volatilization from soil in the laboratory. Ammonia volatilization at the soil surface is dependent on air flow, soil and air temperatures, soil water content, pH, the concentrations of NH3 and NH4+ in the air and soil solution, and factors affecting soil temperature including humidity. This chamber was built to control and/or quantify as many of these variables as possible. A technique for quantifying and predicting NH3 volatilization is important because AFOs are one of the largest contributors of NH3 to the atmosphere, which can cause acid precipitation and particulate matter deposition downwind from the operation. The chambers created allowed for repeated measurements with little error and appear to be a feasible, inexpensive apparatus to investigate NH3 volatilization mechanisms. Using synthetic urine as an N source, NH3 volatilization was affected by initial soil moisture content and soil texture and may be affected by initial soil pH. This chamber has promise to provide excellent data to assist the efforts being made to understand and model NH3 volatilization from feedlot pens.

O manejo eficiente de fertilizações nitrogenadas em sistemas de exploração a pasto é peça chave para que melhores índices produtivos sejam alcançados. O conhecimento das perdas intrínsecas a esta prática e de fontes nitrogenadas alterntivas às normalmente usadas proporciona a determinação de melhores eficiências e flexibilidade na escolha da forma do nitrogênio aplicado. Assim o presente estudo teve o objetivo de avaliar as perdas por lixiviação de nitrato e volatilização de amônia, juntamente com a recuperação aparente do nitrogênio, em pastagens de capim elefante manejadas sob elevada fertilidade do solo. O experimento foi conduzido em área do depzrtamento de Zootecnia da ESALQ/USP, em Piracicaba. Adotou-se o delineamento experimental blocos ao acaso, com quatro blocos e seis tratamentos, que constaram da aplicação de 100 kg de N.ha-1 por ciclo, sob a forma de uréia, nitrato de amônio, etserco de curral, cama de frango e ajifer. Ao todo foram realizados três ciclos de amostragem, de novembro de 2006 a fevereiro de 2007, totalizando a aplicação de 300 kg de N.ha-1. Todos os resultados foram submetidos ao teste t à 5% de significância para a realização da análise estatística. As médias de produção de foram maiores para os tratamentos adubados com cama de frango e esterco, sendo de 3878,89 kg MSV.ha-1 e 3873,67 kg MSV.ha-1, respectivamente. Não foram observadas diferenças entre as recuperações aparentes do nitrogênio aplicado. As perdas por lixiviação de nitrato foram diferentes somente entre os ciclos, como consequência dos maiores índices de precipitação observados no terceiro ciclo amostrado, que apresentou média de -0,2.10-4 kg de NO3-.ha-1dia-1. Os valores de amônia volatilizada foram diferentes entre os ciclos e entre os tratamentos, sendo que no primeiro ciclo as maiores perdas foram atribuídas ao esterco, com 20,58% do nitrogênio aplicado. A cama de frango apresentou as maiores perdas de volatilização durante o segundo ciclo, com perda de 10,71% do nitrogênio aplicado, enquanto no terceiro ciclo a uréia apresentou a maior perda de nitrogênio, com 22,23% do nitrogênio volatilizado. As perdas por volatilização mais expressivas foram registradas até 60 horas após a aplicação das fontes. / The efficiency of nitrogen fertilization is one of the key elements to grass production. The knowledge of nitrogen losses within this practice associated with the application of alternative nitrogen sources provide efficient use and flexibility in choosing between nitrogen fertilizers. The objective of this study was to evaluate nitrate leaching, ammonium volatilization losses and apparent recovery of the applied nitrogen in elephant-grass pasture managed under high soil fertility. It was conducted at the Animal Science Department of ESALQ/USP, in Piraicaba - S.P. The statistical design was in complete randomized blocks, with four replicates and six treatments, which were the use of 100 kg N.ha-1 as urea, ammonium nitrate, dairy manure, chicken litter and ajifer. There were three cycles of evaluations, from November 2006 to February 2007, resulting in 300 kg N.ha-1 applied during the whole period. The results were statistically analysed by the t test with 5% significance. Chicken litter and dairy manure treatments provided the higher dry matter yields of 3878,89 DM.ha-1 and 3873,67 kg DM.ha-1, for each source respectively. Nitrate leaching losses were significant in the third cycle when -0,2.10-4 kg NO3-.ha-1.day-1 was lost. Ammonia volatilization was different between cycles and sources. In the first cycle the dairy manure resulted in higher losses of 26,42 kg N.ha-1. Chicken litter and urea lost 23,97 and 22,27 kg N.ha-1, respectively. In the second cycle urea presented the higher losses of 22,50, while dairy manure and chicken litter lost 6,01 and 15,88 kg N.ha-1. During the third cycle urea presented higher losses than , with 40,12 kg N.ha-1, dairy manure and chicken , which were 2,71 and 11,93 kg N.ha-1. Higher volatilization losses were observed until 60 hours after fertilization.

付記する学位プログラム名: グローバル生存学大学院連携プログラム / 京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(農学) / 甲第21465号 / 農博第2308号 / 新制||農||1064(附属図書館) / 学位論文||H31||N5160(農学部図書室) / 京都大学大学院農学研究科地域環境科学専攻 / (主査)教授 舟川 晋也, 教授 間藤 徹, 教授 縄田 栄治 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Agricultural Science / Kyoto University / DFAM

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.

A necessidade da adubação nitrogenada no milho e as perdas significativas de N que podem ocorrer, tanto do solo, como pela folhagem das plantas, são fatores que elevam os custos de produção. Contudo, com a possibilidade de aplicação do N em cobertura em diferentes estádios fenológicos da cultura do milho e, como o N pode ser perdido na forma de amônia e as plantas apresentam a capacidade de absorver NH3 da atmosfera pela folhagem, torna-se interessante a quantificação dessa via de ganho de N nos agrossistemas em diferentes estádios de desenvolvimento das culturas, com a finalidade de proporcionar maior aproveitamento do nutriente pelas plantas. Nesse contexto, objetivou-se: i) avaliar a época de aplicação da ureia em cobertura no milho que proporcione maior aproveitamento do N do fertilizante e produtividade de grãos; ii) mensurar a absorção foliar de NH3 oriunda da ureia aplicada na superfície do solo em diversos estádios fenológicos do milho, e verificar a correlação entre a quantidade de NH3 absorvida e a área foliar da cultura. O estudo foi desenvolvido no bairro rural de Tanquinho, município de Piracicaba, SP, nas safras 2011/12 e 2012/13. Foram desenvolvidos dois experimentos em campo, em delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro repetições. O solo da área experimental é classificado como Latossolo Vermelho Distrófico, manejado em sistema convencional de preparo do solo. No primeiro experimento foi quantificado o aproveitamento do N do fertilizante pela cultura, a produção de fitomassa seca da parte aérea em diversos estádios fenológicos, bem como a produtividade de grãos, em função dos tratamentos testados, a saber: cinco épocas de aplicação de ureia (140 kg ha-1 de N) em cobertura nos estádios fenológicos V4, V6, V8, V10 e V12, e um controle sem adubação de cobertura. No segundo experimento, foi quantificada a área foliar e a absorção da amônia volatilizada da ureia aplicada em bandejas contendo o mesmo solo da área experimental, para que não fosse exposto ao sistema radicular de plantas de milho, em função de cinco tratamentos (épocas de aplicação - idem ao primeiro experimento). Os resultados foram submetidos à análise de variância (p<=0,05) e à comparação das médias pelo teste de Tukey. Não houve diferença entre os tratamentos quanto ao acúmulo de fitomassa seca da parte aérea em todos os estádios fenológicos avaliados. Do mesmo modo, não houve incremento na produtividade de grãos com a aplicação de N em cobertura em diferentes estádios fenológicos. Por outro lado, a aplicação de N em cobertura nos estádios mais precoces (V4 ou V6) proporcionou maior recuperação do N do fertilizante, chegando a valores de 53 %. Na média das duas safras, o nitrogênio volatilizado da ureia que foi absorvido pelas plantas apresentou valores de 3,4, 5,5, 6,2, 9,0 e 14,8 %, respectivamente, nos estádios V4, V6, V8, V10 e V12; aproximadamente 90 % do N absorvido pela folhagem foram acumulados nas folhas e apenas 10 % nos colmos. Houve alta correlação entre a área foliar e a porcentagem de amônia absorvida pelas folhas (r = 0,93, p<=0,05). Isto ocorreu porque a área foliar representa a superfície de contato da planta com a amônia da atmosfera, confirmando a hipótese de que a maior área foliar reflete em maior absorção foliar percentual de amônia / The need for nitrogen fertilization of corn crop and the significant losses of N that can occur both from soil and plants foliage are factors that increase production costs. However, with the possibility of sidedress application of N at different corn growth stages and considering that N can be lost as ammonia, and that plants have the capacity to uptake NH3 from the atmosphere by the foliage, it is interesting to measure this pathway of N uptake in agricultural systems in different stages of crop development, in order to provide greater N fertilizer recovery by plants. In this context, this study aimed to: i) evaluate the urea sidedress timing in corn that provides the greater N fertilizer recovery and grain yield; ii) measure the foliar uptake of NH3 volatilized from urea applied on the surface at different corn growth stages, and to evaluate the correlation between the amount of NH3 absorbed and corn leaf area. The study was performed in Piracicaba, State of São Paulo, during the growth seasons of 2011/12 and 2012/13. Two field experiments were performed in experimental design of randomized blocks with four replications. The soil of experimental area is classified as Rhodic Haplustox, cultivated under conventional tillage system. In the first experiment, N fertilizer recovery by crop, dry matter yield in different growth stages and grain yield were evaluated as a function of five urea sidedress timing (140 kg ha-1 N), represented by growth stages V4, V6, V8, V10 and V12, and a control without N application. In the second, leaf area was measured and the absorption of volatilized ammonia from urea applied in trays containing the same soil of the experimental area, to avoid that N was exposed to the corn roots, according to five treatments (application times - same as the first experiment). The data were submitted to analysis of variance (p<=0.05) and comparison of means by Tukey test. There was no difference among treatments for dry matter accumulation of shoots in all growth stages. Similarly, there was no increase in grain yield with the N application at different growth stages. However, the N application in the early stages (V4 or V6) provided greater N fertilizer recovery, reaching values of 53 %. In average, the nitrogen volatilized recovered by plants presented values of 3.4, 5.5, 6.2, 9.0 and 14.8 %, respectively, in V4, V6, V8, V10 and V12; approximately 90 % of N absorbed by foliage were retained in the leaves and only 10 % in the stalks. There was a high correlation between leaf area and the percentage of ammonia absorbed by the leaves (r = 0.93, p<=0.05). This occurred because the leaf area is the contact surface of the plant with atmospheric ammonia, confirming the hypothesis that the greater leaf area reflects in greater percentage of leaf ammonia absorption

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.

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2017-04-07T16:44:20Z No. of bitstreams: 1 2010 - Fernando Zuchello.pdf: 1133928 bytes, checksum: cc66d828c0f6af539cc639528ca1d2fb (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-07T16:44:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010 - Fernando Zuchello.pdf: 1133928 bytes, checksum: cc66d828c0f6af539cc639528ca1d2fb (MD5) Previous issue date: 2010-03-10 / CAPES / The sugarcane crop (Saccharum officinarum L.) produces raw material for ethanol manufacture, a fuel with high potential for mitigation of greenhouse gases. However, little information about emissions of nitrous oxide (N2O) from soil during crop development is available. Nitrous oxide is one of the greenhouse gases, and agriculture is the main source of emissions to atmosphere. Thus, agricultural practices commonly in sugarcane cropping systems, such as vinasse and N fertilizer application, may favour the emissions of this gas, reducing or even nullifying the mitigating effect of ethanol. The objective of this study was to evaluate the effect of vinasse and urea application on sugarcane crop regarding to N2O emission from an Inceptisol in Campos dos Goytacazes municipality, Rio de Janeiro State. The study was carried out at the Leonel Miranda Experimental Station, UFRRJ, with soil N2O emissions being monitored in two experiments. In the first, the cane was in the third ratoon, comprising the period from November 2008 to April 2009. The second experiment was conducted in September and October of 2009, when the crop was renewed (cane first growth). For both experiments, the experimental design was completely randomized plots with 6 replications. The treatments of the first experiment were: addition of vinasse and urea on the soil with straw, addition of vinasse and urea on a bare soil, and the respective controls with and without straw. In the second experiment, the presence of straw was not evaluated. In all occasions vinasse was broadcasted, and urea was applied in bands. The N2O fluxes were measured by closed-static chamber technique. Temperature, soil moisture at 10 cm depth, mineral N and ammonia volatilization were also monitored. During the months of November and December 2008, there was intense rainfall in the first 20 days after application of vinasse; the accumulated precipitation was over 374 mm. Because of this, the water filled pore space (WFPS) were about 100% for most of the first 20 days. After application of urea, a new period of heavy rainfall started, between 10 and 31/12/2008, with an accumulated precipitation of 297 mm, again favouring increase of WFPS. Under those conditions, the straw did not bring any effect on N2O fluxes, which remained almost unaltered during the whole period. In the second experiment, the effect of vinasse and N addition was clear. The fractions of the two sources of N lost as N2O were 0.02% in the first experiment, regardless of the N source, and in the second experiment it was of 0.02 and 0.13% for vinasse and urea, respectively. Based on the results, vinasse was not an important source of N2O. The effect of urea was too variable, with losses by NH3 volatilization and emitted N2O dependent on rainfall. In the studied environment, key variables for production of N2O in soils such as WFPS and mineral N availability did not explain changes in N2O fluxes, which could be explained by conditions of maximum water soil saturation, for several days during the study. / A cultura da cana-de-a??car (Saccharum officinarum L.) gera mat?ria prima para a produ??o de etanol, combust?vel com alto potencial de mitiga??o de gases de efeito-estufa. No entanto, existem poucas informa??es sobre as emiss?es de ?xido nitroso (N2O) do solo, durante o desenvolvimento da cultura. O N2O ? um dos gases respons?veis pelo efeito estufa, e a agr?cultura ? a sua principal fonte para a atmosfera. Assim, pr?ticas agr?colas comuns no cultivo da cana, como aplica??o de vinha?a e fertilizante nitrogenado, podem favorecer a emiss?o desse g?s, reduzindo ou mesmo anulando o aspecto mitigador do etanol no efeito estufa. O objetivo do estudo foi avaliar o efeito da aplica??o de vinha?a e ur?ia na cultura de cana-de-a??car quanto ?s emiss?es de N2O de Cambissolo Fl?vico, em Campos dos Goytacazes, RJ. O estudo foi realizado no Campus Experimental Leonel Miranda, da UFRRJ, com o monitoramento das emiss?es de N2O feito em dois experimentos. No primeiro, a cultura estava na terceira soca, no per?odo de novembro de 2008 a abril de 2009. O segundo foi feito nos meses de setembro e outubro de 2009, quando a cultura foi renovada (cana-planta). Os dois experimentos foram conduzidos em delineamento inteiramente casualizado, com 6 repeti??es. Os tratamentos avaliados foram: adi??o de vinha?a e ur?ia em solo coberto com palhada, adi??o de vinha?a e ur?ia em solo nu, e os respectivos controles sem adi??o de vinha?a e ur?ia. Os tratamentos com palha foram usados somente no primeiro experimento, na fase de socaria. Vinha?a e ur?ia foram aplicadas em cobertura e a ?ltima em banda. A emiss?o de N2O foi avaliada no local com c?maras est?ticas fechadas, sendo tamb?m monitorados a temperatura, a umidade do solo a 10 cm de profundidade, a disponibilidade de N mineral e o teor de am?nia volatilizada. Durante os meses de novembro e dezembro houve intensa pluviosidade onde, nos primeiros 20 dias ap?s a aplica??o da vinha?a, a chuva acumulada foi superior a 374 mm. Devido a isso, a satura??o dos poros com ?gua (EPSA) se aproximou de 100% durante boa parte desses 20 dias. Ap?s a aplica??o da ur?ia, ocorreu novo per?odo com fortes chuvas, entre os dias 10 e 31/12/2008, alcan?ando 297 mm favorecendo novamente a eleva??o do EPSA. Nessas condi??es, a palha n?o trouxe efeito nos fluxos de N2O do solo. No primeiro experimento a aplica??o de vinha?a e da ur?ia n?o resultou em fluxos de N2O elevados, somente na aplica??o da ur?ia foi observada diferen?a em rela??o ao controle. No segundo experimento o efeito das fontes de N foi mais pronunciado. As fra??es de N das duas fontes perdidas como N2O foram de 0,02% no primeiro experimento, independente da fonte, e, no segundo experimento, de 0,02 e 0,13% para vinha?a e ur?ia, respectivamente. Portanto, a vinha?a aplicada ao solo foi fonte de N2O insignificante. O efeito da ur?ia foi muito vari?vel, com perdas por volatiliza??o de am?nia e emiss?es de N2O dependentes da ocorr?ncia de chuvas. No ambiente estudado, as vari?veis consideradas chave para a produ??o de N2O do solo tais como a satura??o do espa?o poroso do solo com ?gua e a disponibilidade de N mineral, n?o explicaram as diferen?as de fluxos de N2O, o que parece estar relacionado ao processo de desnitrifica??o em condi??es de m?xima satura??o do solo com ?gua, que ocorreu por v?rios dias durante o estudo.

A necessidade da adubação nitrogenada no milho e as perdas significativas de N que podem ocorrer, tanto do solo, como pela folhagem das plantas, são fatores que elevam os custos de produção. Contudo, com a possibilidade de aplicação do N em cobertura em diferentes estádios fenológicos da cultura do milho e, como o N pode ser perdido na forma de amônia e as plantas apresentam a capacidade de absorver NH3 da atmosfera pela folhagem, torna-se interessante a quantificação dessa via de ganho de N nos agrossistemas em diferentes estádios de desenvolvimento das culturas, com a finalidade de proporcionar maior aproveitamento do nutriente pelas plantas. Nesse contexto, objetivou-se: i) avaliar a época de aplicação da ureia em cobertura no milho que proporcione maior aproveitamento do N do fertilizante e produtividade de grãos; ii) mensurar a absorção foliar de NH3 oriunda da ureia aplicada na superfície do solo em diversos estádios fenológicos do milho, e verificar a correlação entre a quantidade de NH3 absorvida e a área foliar da cultura. O estudo foi desenvolvido no bairro rural de Tanquinho, município de Piracicaba, SP, nas safras 2011/12 e 2012/13. Foram desenvolvidos dois experimentos em campo, em delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro repetições. O solo da área experimental é classificado como Latossolo Vermelho Distrófico, manejado em sistema convencional de preparo do solo. No primeiro experimento foi quantificado o aproveitamento do N do fertilizante pela cultura, a produção de fitomassa seca da parte aérea em diversos estádios fenológicos, bem como a produtividade de grãos, em função dos tratamentos testados, a saber: cinco épocas de aplicação de ureia (140 kg ha-1 de N) em cobertura nos estádios fenológicos V4, V6, V8, V10 e V12, e um controle sem adubação de cobertura. No segundo experimento, foi quantificada a área foliar e a absorção da amônia volatilizada da ureia aplicada em bandejas contendo o mesmo solo da área experimental, para que não fosse exposto ao sistema radicular de plantas de milho, em função de cinco tratamentos (épocas de aplicação - idem ao primeiro experimento). Os resultados foram submetidos à análise de variância (p<=0,05) e à comparação das médias pelo teste de Tukey. Não houve diferença entre os tratamentos quanto ao acúmulo de fitomassa seca da parte aérea em todos os estádios fenológicos avaliados. Do mesmo modo, não houve incremento na produtividade de grãos com a aplicação de N em cobertura em diferentes estádios fenológicos. Por outro lado, a aplicação de N em cobertura nos estádios mais precoces (V4 ou V6) proporcionou maior recuperação do N do fertilizante, chegando a valores de 53 %. Na média das duas safras, o nitrogênio volatilizado da ureia que foi absorvido pelas plantas apresentou valores de 3,4, 5,5, 6,2, 9,0 e 14,8 %, respectivamente, nos estádios V4, V6, V8, V10 e V12; aproximadamente 90 % do N absorvido pela folhagem foram acumulados nas folhas e apenas 10 % nos colmos. Houve alta correlação entre a área foliar e a porcentagem de amônia absorvida pelas folhas (r = 0,93, p<=0,05). Isto ocorreu porque a área foliar representa a superfície de contato da planta com a amônia da atmosfera, confirmando a hipótese de que a maior área foliar reflete em maior absorção foliar percentual de amônia / The need for nitrogen fertilization of corn crop and the significant losses of N that can occur both from soil and plants foliage are factors that increase production costs. However, with the possibility of sidedress application of N at different corn growth stages and considering that N can be lost as ammonia, and that plants have the capacity to uptake NH3 from the atmosphere by the foliage, it is interesting to measure this pathway of N uptake in agricultural systems in different stages of crop development, in order to provide greater N fertilizer recovery by plants. In this context, this study aimed to: i) evaluate the urea sidedress timing in corn that provides the greater N fertilizer recovery and grain yield; ii) measure the foliar uptake of NH3 volatilized from urea applied on the surface at different corn growth stages, and to evaluate the correlation between the amount of NH3 absorbed and corn leaf area. The study was performed in Piracicaba, State of São Paulo, during the growth seasons of 2011/12 and 2012/13. Two field experiments were performed in experimental design of randomized blocks with four replications. The soil of experimental area is classified as Rhodic Haplustox, cultivated under conventional tillage system. In the first experiment, N fertilizer recovery by crop, dry matter yield in different growth stages and grain yield were evaluated as a function of five urea sidedress timing (140 kg ha-1 N), represented by growth stages V4, V6, V8, V10 and V12, and a control without N application. In the second, leaf area was measured and the absorption of volatilized ammonia from urea applied in trays containing the same soil of the experimental area, to avoid that N was exposed to the corn roots, according to five treatments (application times - same as the first experiment). The data were submitted to analysis of variance (p<=0.05) and comparison of means by Tukey test. There was no difference among treatments for dry matter accumulation of shoots in all growth stages. Similarly, there was no increase in grain yield with the N application at different growth stages. However, the N application in the early stages (V4 or V6) provided greater N fertilizer recovery, reaching values of 53 %. In average, the nitrogen volatilized recovered by plants presented values of 3.4, 5.5, 6.2, 9.0 and 14.8 %, respectively, in V4, V6, V8, V10 and V12; approximately 90 % of N absorbed by foliage were retained in the leaves and only 10 % in the stalks. There was a high correlation between leaf area and the percentage of ammonia absorbed by the leaves (r = 0.93, p<=0.05). This occurred because the leaf area is the contact surface of the plant with atmospheric ammonia, confirming the hypothesis that the greater leaf area reflects in greater percentage of leaf ammonia absorption

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / While promoting increased farm production, applications of pig slurry (PS), in notillage systems (NT), may represent an important source of environmental contamination. Therefore, the pursuit of technological strategies to minimize this potential polluter of DLS is one of the main current challenges in pig farming. Given this context, the aim of this study was to evaluate how the subsurface injection of PS in NT and the use of the nitrification inhibitor dicyandiamide (DCD) affects emissions of nitrous oxide (N2O), N losses by ammonia (NH3) volatilization and nitrogen (N) supply to corn. The study was conducted at the Federal University of Santa Maria during the growing seasons of corn in 2011/12 and 2012/13. Two experiments were conducted, one in a Typic Paleudult (Site I) and another in a Typic Paleudult (Site II). In both sites, we used the experimental design of randomized blocks with four replications of the following treatments: Pig slurry surface (PSs), PSs + DCD, pig slurry injected into the subsurface (PSi), PSi + DCD, control without fertilizers or DCD (Control) and mineral fertilization (urea). The injection of PS reduced NH3 emissions by 70%, but increased N2O-N from 2.628 to 6.198 g N2O N ha-1, compared to surface application. The addition of DCD to PS, at the time of its application to the soil, reduced N2O emissions by 28% when the PS were applied on the soil surface and 66% when injected, but did not influenced the emissions of NH3. The emission factor (EF) of N2O was higher when the PS were injected (3.6%) than when applied to the surface of the soil (1.3%), whereas the DCD reduced such EF to 0.9% and 0.8%, respectively. The injection of PS in the soil increased N use efficiency and the yield of corn grains compared to surface application, while the DCD did not affect these two attributes. When N2O emissions from each treatment were related to corn yield, the best results from an environmental point of view were obtained when the injection of PS was associated with the use of DCD. From these results it is concluded that the injection of PS in the soil under NT associated with DCD, is a promising alternative compared to current technology for the application of PS on the soil surface and without DCD. However, this strategy can only be recommended and widespread safely to producers if their agronomic and environmental benefits are followed by an economic analysis as well as an analysis of the environmental impact of the additional demand for energy and fuel to make the mechanical operation injection of PS in the soil. / Ao mesmo tempo em que promovem o incremento da produção agrícola, as aplicações de dejetos líquidos de suínos (DLS), em sistema plantio direto (SPD), podem representar uma importante fonte de contaminação ambiental. Por isso, a busca de estratégias tecnológicas para minimizar esse potencial poluidor dos DLS constitui um dos principais desafios atuais da suinocultura. Diante deste contexto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar como a injeção subsuperficial de DLS em SPD e o uso do inibidor de nitrificação dicianodiamida (DCD) afetam as emissões de óxido nitroso (N2O), as perdas de N por volatilização de amônia (NH3) e o fornecimento de nitrogênio (N) ao milho. O estudo foi conduzido na Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), durante as safras agrícolas de milho de 2011/12 e 2012/13. Foram conduzidos dois experimentos, sendo um em Argissolo Vermelho Distrófico arênico e outro em Argissolo Vermelho Alumínico úmbrico. Em ambos os locais, utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso com quatro repetições dos seguintes tratamentos: DLS aplicados na superfície do solo (DLSSup.), DLSSup.+DCD, DLS injetados em subsuperfície (DLSInj.), DLSInj.+DCD, testemunha e adubação mineral. A injeção dos DLS reduziu as emissões de NH3 em 70 %, mas aumentou as de N-N2O de 2.628 para 6.198 g N2O N ha-1 , em comparação à aplicação superficial. A adição da DCD aos DLS, no momento da sua aplicação ao solo, reduziu as emissões de N2O em 28 % quando os DLS foram aplicados na superfície do solo e em 66 % quando injetados, mas não influenciou as emissões de NH3. O fator de emissão (FE) de N2O foi mais elevado quando os DLS foram injetados (3,6 %) do que quando aplicados na superfície do solo (1,3 %), sendo que a DCD reduziu tais FE para 0,9 % e 0,8 %, respectivamente. A injeção dos DLS no solo aumentou a eficiência de uso do N e a produtividade de grãos de milho em comparação à aplicação superficial, enquanto que a DCD não afetou estes dois atributos. Quando as emissões de N2O de cada tratamento foram relacionadas à produtividade do milho, os melhores resultados do ponto de vista ambiental foram obtidos quando a injeção dos DLS foi associada ao uso da DCD. A partir desses resultados conclui-se que a injeção dos DLS no solo em SPD, associada à DCD, constitui uma alternativa promissora, em relação à tecnologia atual de aplicação dos DLS na superfície do solo e sem DCD. Contudo essa estratégia somente poderá ser recomendada e difundida com segurança aos produtores se os seus benefícios agronômicos e ambientais, forem seguidos de uma análise econômica e também de uma análise de impacto ambiental decorrente da demanda adicional de energia e combustível para poder realizar a operação mecânica de injeção dos DLS no solo.