Nitrogen Mineralization, Immobilization, and Nitrification

TL;DR: In this paper, the effects of cropping systems on crop N uptake, soil inorganic N pools, and N fluxes were investigated in diverse and simple corn (Zea mays)-based cropping system.

Abstract: Several works show the efficiency of the nitrogen fertilization in the yield increase common bean, however there is need of new studies, because of the economical point of view, the management of nitrogen that corresponds the largest yield of grains many times it does not correspond to the most profitable and, therefore, it does not fit for recommendation to the producer. The objective of the work was to study the effect of sources, doses and nitrogen split in the development, yield and protein content of grains of winter common bean in no tillage system, correlated with a simple economical analysis A randomized blocks design was used, in a factorial scheme 3x5x2 with 30 treatments and 4 repetitions constituted by three sources of nitrogen (ammonium sulphate, urea and ammonium sulphate 1⁄2 of N + urea 1⁄2 of N), with different doses of nitrogen (0, 50, 100, 150 e 200 kg/ha) applied at sowing or split (1/3 at sowing + 2/3 V4-4 stadium).The trial was conducted in Selvíria county, MS State in 2005 in no season crop period, in a distrophyc Haplustox. It is ended that the source of nitrogen from ammonium sulphate provides larger yield of grains of the winter common bean, however the urea is that provides larger economical efficiency. The increase of the nitrogen fertilization increases the yield until the dose of 198 kg/ha, providing on average an increase of 31% in the yield compared with the control (without N), however, not always larger dose provides larger economical efficiency. The nitrogen split was not economically viable. There was different behavior between sources and manners of application of N in total soluble protein. Content the increase of the nitrogen fertilization propitiates increase of protein content on grains. Words key: Phaseolus vulgaris L., nitrogen management, ammonium sulphate, urea, application way and economical viability. unesp Efeito de fontes, doses e parcelamento do nitrogênio em feijoeiro de inverno no sistema plantio direto Ilha Solteira Dissertação de Mestrado 3 1. Introdução O feijoeiro é uma leguminosa de grande importância na economia brasileira, pois a população brasileira tem como parte de sua cultura, consumí-lo diariamente em suas refeições, visto que é um alimento rico em proteínas. Segundo Costa e Vieira (2000), o feijão apresenta componentes e características que tornam seu consumo vantajoso do ponto de vista nutricional. Seu conteúdo protéico relativamente alto e o teor elevado de lisina possuem efeito complementar as proteínas dos cereais. A partir da década de 1980, passou a ser cultivado também na época de inverno (período seco), sob irrigação, atraindo médios e grandes produtores, geralmente usuários de maior nível de tecnologia. Em lavouras sob pivô central, com elevado nível tecnológico, a produtividade é de extrema importância, pois o uso de irrigação é onerosa, o que requer a adoção de outras práticas que, a ela combinadas, aumentam a produtividade dando sustentabilidade ao sistema de cultivo. Assim, o manejo da adubação nitrogenada é de extrema importância, visto que o nitrogênio é o nutriente de maior absorção pela cultura e de grande influência na produtividade. Segundo Silveira et al. (2001), o feijoeiro irrigado por aspersão é economicamente viável, apresentando taxas de retorno superiores a 70 %. No sistema plantio direto com alta disponibilidade de restos culturais com alta relação C/N, além das perdas de amônia por volatilização, o nitrogênio pode tornar-se insuficiente para as plantas em função da imobilização microbiana, sendo necessárias doses mais elevadas de nitrogênio. De acordo com Barbosa Filho et al. (2005a), a resposta do feijoeiro ao N foi influenciada pelos resíduos de cultura deixados na superfície pelo cultivo anterior, sendo que com o cultivo anterior à instalação dos experimentos, da soja, desenvolveu-se no solo um ambiente de menor imobilização e maior disponibilidade de N para as plantas de feijão, comparativamente à sucessão unesp Efeito de fontes, doses e parcelamento do nitrogênio em feijoeiro de inverno no sistema plantio direto Ilha Solteira Dissertação de Mestrado 4 feijão após arroz, em que parte do N aplicado foi consumida pela população microbiana do solo no processo de decomposição da palhada do arroz, causando, assim, um déficit de N. De acordo com Barbosa Filho e Silva (2001), a uréia e o sulfato de amônio são duas fontes que apresentam baixa eficiência de utilização pelas culturas, raramente superior a 50 %, porém são as mais utilizadas na agricultura brasileira, possivelmente por serem de menor custo e de maior disponibilidade no mercado. Enquanto as outras fontes de N não estiverem disponíveis no mercado em condições competitivas com a uréia e o sulfato de amônio, a estratégia para maximizar a eficiência de uso de N ainda deverá ser por meio do aperfeiçoamento de seu próprio manejo. Vários trabalhos tem mostrado que o feijoeiro responde a aplicação de doses elevadas de nitrogênio (Barbosa Filho e Silva, 2000; Stone e Moreira, 2001; Barbosa Filho et al., 2005a; Kikuti et al., 2005 e Meira et al., 2005), sendo essas maiores que as atuais recomendações, entretanto, há necessidade de estudos com relação a sua viabilidade econômica. Devido a três fatores, baixa exigência inicial, possibilidade de perdas por lavagem e índice salino, as culturas anuais recebem na semeadura apenas uma fração da dose total do N que necessitam, o restante é aplicada em cobertura sobre o solo ao lado das plantas nos períodos de maior exigência (Malavolta, 1980). Entretanto, no cultivo de inverno (período seco, com irrigação controlada) alguns trabalhos com feijoeiro irrigado mostram que a aplicação de todo nitrogênio na semeadura, tem mostrado produtividade semelhante as dos tratamentos com parcelamento da adubação nitrogenada (Carvalho et al. 2001; Chagas et al., 2002; Della Flora et al., 2003; Dalastra et al., 2004 e Binotti et al., 2005a). A pesquisa foi desenvolvida em um LATOSSOLO VERMELHO, no município de Selvíria (MS), com o objetivo de avaliar o efeito de fontes, doses e parcelamento do nitrogênio no desenvolvimento, produtividade e teor de proteína dos grãos do feijoeiro de inverno no sistema plantio direto, irrigado por aspersão, correlacionado com uma análise econômica simples. unesp Efeito de fontes, doses e parcelamento do nitrogênio em feijoeiro de inverno no sistema plantio direto Ilha Solteira Dissertação de Mestrado 5 2. Revisão de Literatura 2.1. Aspectos gerais e ecofisiológicos sobre a cultura do feijão O feijão comum (Phaseolus vulgaris L.) é originário do México e América Central e após o descobrimento das Américas foi levado para o Velho Mundo como planta ornamental (Zimmermann e Teixeira, 1996). Apresenta alto teor protéico na composição centesimal, é excelente fonte de carboidratos e fibra, apresenta baixo teor de lipídios, sódio e não contém colesterol, além de possuir vitaminas (principalmente do complexo B) e minerais (Bressani e Elías, 1974; Antunes e Sgarbieri, 1980; Roston, 1990 e Geil e Anderson, 1994). Segundo Vieira (1988), no Brasil, a cultura do feijão está distribuída por todo o território nacional, sendo que esta faz parte do hábito alimentar da família brasileira e está amplamente adaptada as diversidades climáticas. As plantas de feijoeiro, de acordo com o hábito de crescimento as cultivares são agrupadas em tipo I (plantas de crescimento determinado), tipo II (plantas de crescimento indeterminado arbustivo), tipo III (plantas de crescimento indeterminado prostrado) e tipo IV (plantas de crescimento indeterminado trepador) (CIAT, 1981). Estas diferenças de hábito de crescimento também estão associadas ao ciclo da cultura, onde normalmente as cultivares do tipo I são mais precoces com ciclos próximos de 70 dias, enquanto que as do tipo II, III e IV apresentam ciclo ao redor de 90 a 100 dias, ou até maior para as do tipo IV. No Brasil a grande maioria dos cultivos é com plantas do tipo II e III. Através do processo de fixação biológica do nitrogênio algumas bactérias pertencentes ao gênero Rhizobium conseguem infectar as raízes do feijoeiro, formar nódulos e fixar biologicamente o nitrogênio do ar (N2), fornecendo esse nutriente que de outro modo, teria que ser adicionado via fertilizante (Hungria, 1994). Malavolta (1987) e Arf (1994) consideram que o feijoeiro sendo uma leguminosa é capaz de suprir parte unesp Efeito de fontes, doses e parcelamento do nitrogênio em feijoeiro de inverno no sistema plantio direto Ilha Solteira Dissertação de Mestrado 6 de sua exigência em nitrogênio através do processo de fixação simbiótica, conseguindo fixar através desse processo de 20 a 30 % do nitrogênio que necessita, contribuindo dessa forma para economia da adubação nitrogenada. Porém, essa capacidade é bastante inferior se comparada à cultura da soja que consegue fixar de 40 a 70% da sua exigência em nitrogênio. Segundo Rosolem (1996), o feijoeiro por possuir um sistema radicular pequeno e pouco profundo, é importante que este seja cultivado em solos com pH em H2O na faixa de 6,0 a 6,5, para maior eficiência do aproveitamento da fixação simbiótica, evitando a fitoxicidade de alumínio e de manganês e prevenir a deficiência de micronutrientes, sendo ainda, de fundamental importância, o efeito da calagem no crescimento radicular, o que torna a planta mais apta a produzir, quando as condições hídricas são adversas. O feijoeiro é exigente em nutrientes, em decorrência, principalmente, do seu sistema radicular superficial, além de seu ciclo curto (Rosolem e Marubayashi, 1994). O fornecimento de nutrientes ao feijoeiro é de fundamental importância, principalmente o nitrogênio, que em geral é o exigido em maiores quantidades (Malavolta,1979). Sob o ponto de vista nutricional o feijão apresenta componentes e características que tornam seu consumo vantajoso. Entre eles, pode-se citar o conteúdo protéico relativamente alto, o teor elevado de lisina, que exerce efeito complementar às proteínas dos cereais, a fibra alimentar com seu

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