Made available in DSpace on 2016-07-18T17:51:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Carolina Monico Moreira.pdf: 1642608 bytes, checksum: 18d3912f914f7722664fc90f664a9bd5 (MD5) Previous issue date: 2016-03-23 / Sandy soils, such as the west paulista region, have some limitations for growing plants, such as the low content of clay and organic matter in the soil. The challenge from this is to accumulate organic matter in sandy textured soils to improve the production system conditions. The aim of this study was to evaluate the dynamics of nitrogen and carbon in a distroferric Red-Yellow Argisol in management system rotation/succession crops of maize, lupine, Urochloa brizantha (syn. Brachiaria) and soybeans combined with N rates in no-till system. The experiment was installed and conducted at the Faculty of Agricultural Sciences at the University of West Paulista - UNOESTE in Presidente Prudente/SP, following a randomized complete block design with four replications in a split plot, the plots consisted of three crop rotations (Maize/Lupine/Fallow/Soybean, Maize plus Urochloa brizantha/Soybean; Urochloa brizantha/Soybean) and the subplots by four N rates applied annually (50, 100, 150 and 200 kg ha-1). The main crops rotated were: hybrid corn AG 5055, soybean farming BMX Power RR and forage Urochloa brizantha (syn. Brachiaria) cv. MG-5. We evaluated the total N content and N-inorganic (NH4 + and NO3) of soil, soybean leaves, corn and Urochloa and straw; NH3 volatilization; total C content; and the contents of C and N soil microbial biomass. The management of crop rotations and N levels did not influence the N content in the soil and in the plant, but the highest concentrations of N and C soil found at 0-20 cm. / Os solos arenosos, como os da região do Oeste Paulista, apresentam algumas limitações para o cultivo de plantas, como o baixo teor de argila e de matéria orgânica no solo. O grande desafio a partir disso é acumular matéria orgânica nos solos de textura arenosa para melhorar as condições do sistema de produção. O objetivo desse trabalho foi avaliar a dinâmica do nitrogênio e do carbono em um Argissolo Vermelho distroférrico em sistema de manejo com rotação/sucessão das culturas do milho, do tremoço, da Urochloa Brizantha (syn. Brachiaria) e da soja combinadas com doses de N, em sistema de plantio direto. O experimento foi instalado e conduzido na Faculdade de Ciências Agrárias, na Universidade do Oeste Paulista - UNOESTE, em Presidente Prudente/SP, seguindo o delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições, em esquema de parcelas subdivididas, sendo as parcelas constituídas por três rotações de culturas (Milho/Tremoço/Pousio/Soja; Milho + Urochloa brizantha/Soja; Urochloa brizantha/Soja) e as subparcelas por quatro doses de N aplicadas anualmente (50, 100, 150 e 200 kg ha-1). As culturas principais rotacionadas utilizadas foram: milho híbrido AG 5055, soja cultivar BMX Potência RR e a forrageira Urochloa brizantha (syn. Brachiaria) cv. MG-5. Foram avaliados os teores de N-total e N-inorgânico (NH4+ e NO3-) do solo, das folhas da soja, do milho e da Urochloa e da palhada; NH3 volatilizada; o teor de C-total; e os teores de C e N da biomassa microbiana do solo. Conclui-se que o manejo das rotações de culturas e as doses de N não influenciaram nos teores de N no solo e na planta, porém as maiores concentrações de N e C do solo foram encontradas na camada de 0-20 cm.

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

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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.

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Este trabalho teve como objetivo realizar o estudo da fluidodinâmica dos grânulos de ureia em leito de jorro e estudar o processo de recobrimento utilizando uma suspensão polimérica que proporcione uma liberação lenta do nitrogênio presente na ureia. As etapas deste estudo compreenderam: realizar a caracterização física das partículas de ureia; formular e caracterizar uma suspensão que possa ser utilizada no recobrimento de ureia e que seja composta por insumos de baixo custo; caracterizar o filme de recobrimento; estudar a fluidodinâmica das partículas no leito de jorro; utilizar um planejamento experimental fatorial do tipo composto central rotacional para o estudo do recobrimento; avaliar a taxa de liberação de nitrogênio por volatilização; e caracterizar o produto obtido. As variáveis estudadas no planejamento experimental fatorial foram: vazão da suspensão de recobrimento e temperatura do ar de entrada; e como respostas foram avaliadas a eficiência do recobrimento, o crescimento da partícula e a redução da volatilidade do nitrogênio presente na ureia. Os resultados mostraram que o rendimento do recobrimento variou de 17 a 46 %, enquanto o crescimento das partículas ficou entre 0,8 e 4,4 %. O filme de recobrimento proporcionou uma diminuição das perdas por volatilização de nitrogênio para todas as condições do planejamento experimental fatorial, em que o percentual de redução da volatilidade ficou entre de 11 e 50 %. O perfil de liberação do nitrogênio volatilizado durante o período analisado de 14 dias apresentou um pico de volatilização no terceiro dia. Este comportamento foi observado com menos intensidade para a ureia recoberta, demonstrando que o filme de recobrimento foi efetivo no controle da liberação do nitrogênio contido no interior da partícula. As análises obtidas por microscopia demonstraram que o filme de recobrimento envolveu a partícula conforme o esperado. As condições ótimas de temperatura do ar de entrada e vazão da suspensão foram estimadas com base na função desejabilidade. / The positive role of the fertilizers was proven as the factor that alone contributes most to increasing agricultural productivity. The nitrogen occupies a prominent position among the essential elements for the development of the vegetais species, usually provided through the application of urea. However, the nitrogen present in the urea is highly susceptible to volatilization, which can reach 80 % in some conditions. So the minimization of these losses can be performed by the lining of urea, a strategy that has been very utilized today. This work aims to conduct the study of fluid dynamics of urea granules in spouted bed and study the coating process using a polymer suspension that provides a slow release of nitrogen present in the urea. The steps of this study include: performed the physical characterization of urea particles; formulate and characterize a suspension that can be used in the coating of urea and is composed of inexpensive ingredients; characterize the coating film; study the particle fluid dynamics in spouted bed; use a central composite rotational design to coating study; evaluate the nitrogen release rate by volatilization; and characterize the product obtained. The variables studied in the experimental factorial design were: coating suspension flow rate and inlet air temperature; and the responses were evaluated as coating efficiency, particle growth and the volatility of the nitrogen present in the urea. The results showed that the yield obtained for the experimental design was from 17 to 46 %, while the growth of the particles was between 0.8 and 4.4 %. The coating film showed a decrease in nitrogen volatilization losses for all of the experimental factorial conditions, where the volatility reduction percentage was between 11 and 50 %. The release profile of nitrogen volatilized during the analysis period of 14 days presented a peak of volatilization on the third day. This behavior was observed with less intensity for the coated urea, demonstrating that the coating film was effective in controll nitrogen release contained within the particle. The analysis obtained by microscopy demonstrated that coating the film involved the particle as expected. The optimum conditions of inlet air temperature and suspension flow rate were estimated based on the desirability function.

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.

It is now generally acknowledged that particulate air pollution can cause respiratory symptoms and that indoor dust particles may be associated with mucous membrane irritation and odour annoyance. One reason for this may be that dust particles adsorb large quantities of gases and other volatile compounds. It is therefore important to be able to determine the chemical compounds adsorbed onto indoor dust particles. In this thesis, a new technique was developed that can analyse chemical compounds in indoor dust particles in a simple yet accurate way. In its basic configuration, it comprises a one stage thermal desorption oven, a gas flow cell with a miniaturized GC column, and a nitrogen-flushed photo diode array (PDA) detector for fast UV spectra recording. The dust sample is thermally desorbed in the oven and the released compounds are flushed onto the GC column by means of a carrier gas stream; the separated compounds are then registered by the PDA detector and identified by their characteristic gas-phase UV spectra. Using this set-up, a number of volatile organic as well as inorganic compounds were identified in indoor dust particles, e.g. nitric oxide, ammonia, hydrogen sulphide, pyridine, 2-furaldehyde, 2-methylfuran, and isoprene. Moreover, acrylate monomers were identified in dust samples from a secondary school with problems due to powdering floor polish. An instrumental set-up with higher performance was achieved by interfacing the gas flow cell to a capillary GC column. When airborne indoor dust samples were analysed by this system and by GC-MS under similar conditions of thermal desorption (150 °C) and GC separation, the two analytical systems were found to be complementary. GC-UV together with GC-MS was thus demonstrated to be considerably more powerful than GC-MS alone for the analysis of volatile organic compounds (VOC) in indoor dust. When airborne dust samples from damp (n=9) and control (n=9) residences were analysed for VOC and microorganisms, identifications made by culture and microscopy of the major moulds found, i.e. Aspergillus, Cladosporium and Penicillum, coincided with the identification of VOC known to be produced by these species. A number of additional VOC were also found, some of which may be irritating to the skin, eyes or respiratory tract if present at higher concentrations. Quantitative GC-UV analysis of indoor dust from 389 residences in Sweden showed that the VOC found at the highest concentrations were saturated aldehydes (C5-C10), furfuryl alcohol, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, 2-furaldehyde, and benzaldehyde. Alkenals were also found, notably 2-butenal (crotonaldehyde), 2-methyl-propenal (methacrolein), hexenal, heptenal, octenal, and nonenal. GC-UV was also applied (together with GC-MS) to determine VOC in dust from residences of 198 children with symptoms of asthma and/or allergy (cases) and from residences of 202 children without symptoms (controls). The mean concentration of nicotine was found to be significantly higher in dust from case residences, while the mean concentrations of hexane, nonanal, octane, 2-pentylfuran and tridecanol were significantly higher in dust from control residences. In a stepwise logistic regression model, nicotine, hexanal, furfuryl alcohol, nonane, butanol, and octenal showed increased relative risks, expressed as odds ratios comparing cases with controls. By contrast, benzaldehyde, nonanal, butenal, hexane, tridecanol, and pentylfuran showed decreased relative risks. These findings point to the possibility that not only environmental tobacco smoke but also other emissions in the indoor environment may be linked to the increased prevalence of asthma and/or allergy in children. It is concluded that GC-UV may be used as an alternative or complement to GC-MS for measuring chemicals in indoor dust, thus improving the survey and control of human exposure to particle-bound toxicants and other chemicals. / Copyright Agreement: Figure 3 included in the PDF file abowe is the exclusive property of SAGE Publications (http://www.sagepublications.com/), or its licensors and is protected by copyright and other intellectual property laws. The download of the file(s) is intended for the User's personal and noncommercial use. Any other use of the download of the Work is strictly prohibited. User may not modify, publish, transmit, participate in the transfer or sale of, reproduce, create derivative works (including coursepacks) from, distribute, perform, display, or in any way exploit any of the content of the file(s) in whole or in part. Permission may be sought for further use from Sage Publications Ltd, Rights and Permissions Department, 1 Oliver's Yard, 55 City Road, London EC1Y 1SP Fax: +44 (020) 7324-8600. By downloading the file(s), the User acknowledges and agrees to these terms.