Utilização do fertilizante nitrogenado aplicado a uma cultura de feijão

The efficiency of nitrogen in beans (Phaseolus vulgaris, L) cv. Carioca was studied in an Oxic Paleudalf soil, in Piracicaba, SP, Brazil, in five periods (6,26,46, 66 and 86 days after germination-DAG). Zero and 42 kg of N/ha were applied, using ammonium sulphate with 56.111% of 15N atoms in excess. This fertilization took place in two stages: 1/3 six DAG and the rest 26 DAG. The plant population was of 250,000 per hectare. Each sample comprised branches + leaves, roots, pods and whole plants. Such samples were analysed for total N content (semi-microkjeldahl method) and N isotopic composition (Dumas method), using an Atlas Variant CH-4 mass spectrometer. The following conclusions were obtained: a) the source of N used significantly increased the production; b) the percentage of N in the plant, obtained from the fertilizer, varied (p = 0.05) as concerned to sampling time, but not among plant parts within each sample; c) the maximum efficiency in N fertilizer utilization (75.9%) was observed during the stage of higher pod development; and d) the grains obtained 16.4 kg/ha of N from the fertilizer and used efficiently 38.9%.Em solo Paleudalf óxico (Terra Roxa Estruturada), localizado em Piracicaba, SP, estudou- se a extração, distribuição e eficiência da utilização do N-fertilizante pelo feijoeiro (Phaseolus vulgaris, L.), cv. Carioca, em cinco épocas de seu desenvolvimento (06, 26, 46, 66, e 86 dias após a germinação - DAG). O nitrogênio (0 e 42 kg/ha de N) foi aplicado, usando sulfato de amônio com 56,111% de átomos de 15 N em excesso, em duas épocas: um terço aos 06 DAG, e o restante aos 26 DAG. A população foi de 250.000 plantas/ha. Em cada amostragem, as plantas foram separadas em: ramos + folhas, raízes, vagens e total, nas quais foram feitas análises de N-total (método semi-microkjeldahl) e da composição isotópica do N (método Dumas), usando espectrômetro de massa Atlas Variant, CH-4. Concluiu-se que: a) a fonte de N usada incrementou significativamente a produção; b) a percentagem de N na planta, proveniente do fertilizante, variou (p = 0,05) somente entre épocas de amostragem, mas não entre órgãos dentro de cada amostragem; c) a eficiência máxima de utilização do N-fertilizante (75,9%) coincidiu com o estágio de maior desenvolvimento das vagens; e d) os grãos extraíram 16,4 kg/ha do N-fertilizante, sendo sua eficiência de utilização de 38,9%

Water deficit in common beans. II. Energy balance

Em trabalho, realizado em condições de campo em 1983, em Piracicaba, SP, à latitude de 22o43'33" sul, longitude 42o38'00" W e altitude de 576 m, foram avaliados os componentes do balanço de energia em cultura de feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) submetida a condições variáveis de disponibilidade hídrica no solo e de demanda evaporativa da atmosfera. Os tratamentos constaram de três épocas de semeadura (07.07, 22.07 e 04.08) e dois níveis de disponibilidade de água no solo (com e sem interrupção nas irrigações durante uma estiagem de 18 dias - 25.09 a 12.10). A quantidade de energia destinada aos processos de evapotranspiração foi maior em níveis mais elevados de índice de área foliar, de disponibilidade hídrica e de demanda evaporativa da atmosfera; o inverso ocorreu com relação à energia utilizada no aquecimento do ar e do solo. A evapotranspiração de referência calculada pelo método de Penman (ETp) e a evaporação de tanque "classe A" (ECA) foram altamente correlacionadas com o fluxo de calor latente de evaporação (LE) determinado pelo método do balanço de energia. A ETp demonstrou estimar com boa aproximação LE em parcelas irrigadas e com índice de área foliar elevado, enquanto a ECA não corrigida superestimou valores de LE. Energy balance components were evaluated in 1983, in a common beans (Phaseolus vulgaris L.) crop subjected to varying conditions of soil water availability and atmospheric evaporative demand, in a field experiment conducted at Piracicaba, SP, Brazil, at 22o43'33" south latitude, 47o38'00" W longitude, and 576 m altitude. The crop was sown in three dates (July 7, July 22 and August 4), each one submitted to two levels of soil water availability: with continuated irrigation and with a period of water stress caused by a 18-day period without rain fall (Sept. 25 to Oct. 12). The amounts of energy used in evapotranspiration increased with leaf area index, soil water availability, and atmospheric evaporative demand; the contrary occurred with the fractions of radiation used in air and soil heating. Reference evapotranspiration by Penman method (ETp) and evaporation from "class A" pan (ECA) were highly correlated with the flux of latent heat of evaporation (LE) calculated by the energy balance method. In plots with irrigation and high leaf area index, ETp appeared to estimate with high approximation LE, whereas unadjusted ECA overestimated LE.

Deficiência hídrica em feijoeiro. IV. Alterações micrometeorológicas

Micrometeorological modifications were evaluated in common bean (Phaseolus vulgaris L.) crops subject to varying conditions of soil-water availability, in an experiment conducted at Piracicaba, SP, Brazil, 22°42' south latitude and 576 m altitude. Common beans were sown in 30m x 20 m split-plots, on three dates (July 7, July 22, and August 4, 1983), each receiving two conditions of soil water availability with continued irrigation and with a period of water stress caused by an 18-day period without rain (Sept. 25 to Oct. 12). During the drought period, on days with high atmospheric evaporative demand, the temperature of the canopy surface (measured by a remote infrared sensor) was higher than air temperature close to the plants in the stressed crop, while the contrary occurred in the irrigated one. Soil water deficit increased the air temperature and the water vapor saturation deficit near the plants. Micrometeorological modifications were higher by the end of the drought period and during the warmer times of the days. They also were higher at the plots of the latest sowing date (lees developed plants). The micrometeorological conditions near the plants were in agreement with the crop energy balance.Em experimento de campo, conduzido em Piracicaba, SP, à latitude de 22°42' sul e altitude de 576 m, foram avaliadas alterações micrometeorológicas em culturas de feijão (Phaseolus vulgaris L.), submetidas a diferentes condições de disponibilidade hídrica no solo. Os tratamentos constaram de três épocas de semeadura (7.7, 22.7 e 4.8.83) e duas condições de disponibilidade de água no solo (com e sem irrigação), durante a estiagem de 25.9 a 12.10, em subparcelas de 30 m x 20 m. Durante o período de estiagem e em dias de alta demanda evaporativa atmosférica, a temperatura do dossel (medida com sensor infravermelho) foi sempre superior à do ar junto à cultura não irrigada, ocorrendo o contrário na cultura irrigada. A temperatura e o déficit de saturação de vapor d'água do ar da camada limite também aumentaram sob déficit hídrico no solo, elevando a demanda evaporativa da atmosfera junto à cultura não irrigada. As alterações micrometeorológicas se acentuaram com a evolução do déficit hídrico e foram maiores nas horas mais quentes do dia e com a cultura menos desenvolvida. As condições micrometeorológicas seguiram as variações do balanço de energia da cultura

Water deficit in common beans. I. Growth analysis and phenology

Em experimento de campo, conduzido em 1983 em Piracicaba, SP, com latitude de 22o43'30" sul e altitude de 576 m, foram avaliados parâmetros de crescimento e a fenologia do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.). A cultivar Aroana 80 foi semeada em 07.07, 22.07 e 04.08. Durante uma estiagem (25.09 a 12.10), a metade do experimento foi submetida a déficit hídrico no solo. A duração do ciclo não foi afetada quando o estresse hídrico ocorreu a partir do final do enchimento de grãos. Porém, a maturação foi apressada quando o déficit se deu após a emissão dos primeiros legumes, e retardada quando o estresse ocorreu durante a formação dos botões florais e a floração. A taxa de crescimento da cultura e a taxa assimilatória líquida foram reduzidas durante um período de precipitações frequentes, alta nebulosidade e temperaturas relativamente baixas (1o a 24.09). Também decresceram juntamente com o índice de área foliar, sob déficit hídrico, da formação dos botões florais ao enchimento de grãos. A deficiência hídrica causou abscisão de órgãos reprodutivos, menor expansão foliar e menor crescimento das plantas. Estas respostas foram mais evidentes em plantas menos desenvolvidas. Houve variação estacional da área foliar específica, inversa à demanda evaporativa da atmosfera. Growth parameters and phenology of common beans (Phaseolus vulgaris L.) were evaluated in 1983 under different soil moisture conditions in a field experiment conducted at Piracicaba, SP, Brazil, 22o43'30" south latitude and 576 m altitude. Common beans cv. Aroana 80 were sown in three dates: July 7, July 22 and August 4. During a period without rain (Sept. 25 to Oct. 12), half of the plants, in various growth stages, were kept under soil water deficit. Water deficit by the end of the grain filling period did not affect cycle duration. However, the maturation was hastened when the stress happened after the beginning of pod setting and delayed when it occurred during the flower bud setting and flowering. Crop growth rate and net assimilation rate were reduced during a period of high precipitation, high cloudiness and low air temperature (Sept. 1 to 24). They also decreased together with leaf area index under water deficit, from the flower bud setting up to beginning of grain filling. Water deficit conditions caused reproductive organs abscision, lower leaf enlargement, and lower crop growth. This behavior was more evident in plants less developed. The specific leaf area was higher in rain periods with low solar radiation and high air humidity.

Water deficit in common beans. III. Maximum, crop evapotranspiration and its relationship with evapotranspiration by the Penman method and "class A" pan evaporation.

Em experimento de campo conduzido em Piracicaba, SP, com latitude de 22º43'30" sul e altitude de 576 m, foram determinadas a evapotranspiração máxima (ETm) ao longo do ciclo do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) e as suas relações com a evapotranspiração calculada pelo método Penman (Kc1 = ETm/ETo) e com a evapotranspiração de tanque "classe A" não corrigida (Kc2= ETm/Eo). A cultivar Aroana 80, de hábito de crescimento indeterminado arbustivo, tipo II segundo a classificação do CIAT, foi semeada em 7,7, 22.7 e 4,8.83. Em subparcelas de 30 m x 20 m, foi determinada a evapotranspiração da cultura pelo cálculo do balanço hídrico do solo, na condição de potencial da água acima de -0,05 MPa em todo o perfil do solo. A ETm média do feijoeiro foi de 3,8 mm, dia-1, ou seja, em torno de 360 mm, da semeadura à maturação fisiológica. Porém, a ETm variou de 2,4 mm dia-1 da semeadura à emergência a 5.0 mm dia-1 na floração. Os coeficientes Kc1 e Kc2 estiveram ao redor de 0,6 e 0,5, respectivamente, no início do ciclo, aumentaram para 1,4 e 1,1 durante afloração, e tenderam aos valores iniciais no final do enchimento de grãos. As médias por subperíodos dos coeficientes Kc estiveram altamente correlacionadas com as médias do índice de área foliar (L). Modelos quadráticos, com constante negativa para o termo L² , tenderam a se ajustar melhor para explicar as variações dos Kc em função do índice de área foliar.Maximum evapotranspiration (ETn) of common beans (Phaseolus vulgaris L.) and its relationship with evapotranspiration calculated by the Penman method (Kc1 = ETm/ETo) and non corrected "class A" pan evaporation (Kc2 = ETm/Eo) were quantified in a field experiment conducted at Piracicaba, SP, 22º43'30" south latitude and 576 m altitude, in 1983. Common beans cv. Aroana 80, type 1 (CIAT classification) was sown in three planting dates: July 7, July 22 and August 4. Maximum crop evapotranspiration was calculated by the soil water balance method, in a split-plot design, in plots of 30 m x 20 m, with soil water potential over -0,05 MPa during all the crop cycle. Mean ETm al 3,8 mm.day-1 and total ETm al around 360 mm occurred from sowing to physiological maturity. However, ETm increased from 2,4 mm.day-1 at the sowing-emergence period to 5,0 mm.day-1 during flowering. Early in the crop cycle, Kc1 and Kc2 coefficients were around 0.6 and 0,5, increased up to 1,4 and 1,1 by flowering, and decreased to the initial values by the end of the grain filling period. Mean Kc coefficients of each subperiod were highly correlated with mean values of leaf area index (L). Quadratic mathematic models, with negative constant for the L2 term, appeared to estimate better the Kc variations in response to the L variations

Leaching of N derived from the soil and from [(15NH4) 2SO4] fertilizer during the growth cycle of bean plants

Em um solo Paleudal óxico (Terra Roxa Estruturada), no município de Piracicaba, SP, estudou-se a dinâmica do N-total e do N proveniente do fertilizante (sulfato de amônio - 15N) na solução do solo, para estimar as perdas de N por lixiviação, durante o desenvolvimento de uma cultura de feijão (Phaseolus vulgaris L.) 'Carioca', na época de outono (abril/julho). A cultura foi adubada com 42 kg/ha de N, usando sulfato de amônio altamente enriquecido em 15N (56,111% de átomos de 15N), aplicando-se o primeiro terço seis dias após a germinação (DAG), e o restante, 26 DAG. A solução do solo foi amostrada in situ, usando extratores instalados em triplicata, às profundidades de 45 cm, 75 cm, 105 cm e 135 cm do perfil. As amostras foram acumuladas em  estágios de 20 dias 0-6, 6-26, 26-46, 46-66 e 66-86 DAG), nas quais foram feitas as análises de N-total e de 15N, sendo este último para determinar a concentração (ppm) de nitrogênio proveniente do fertilizante, na solução do solo. Concluiu-se que: 1) durante o  desenvolvimento da cultura, a concentração média de N-total e a do N proveniente do fertilizante diminuíram marcadamente com a profundidade do solo, sendo que no limite inferior (105/135 cm), as concentrações de N-total (15 ppm) e a do N proveniente do fertilizante (0,048 ppm) foram muito baixas, e 2) durante o ciclo da cultura, sob as condições de mínima drenagem apenas 3 g/ha de N-total e 3,04 mg/ha de N-fertilizante foram lixiviados abaixo dos 120 cm de profundidade.In an Oxic Paleudalf ("Terra Roxa Estruturada") soil located in Piracicaba, São Paulo, the dynamics of soil total-N and N derived from fertilizer (ammonium sulphate - 15N) in the soil solution during a bean (Phaseolus vulgaris, L.) crop 'Carioca' growth in the Autumn period (April-July), was studied. Nitrogen losses due to leaching beyond 120cm of depth were estimated. The crop was fertilized with 42 kg/ha of N using ammonium sulphate, highly enriched with 15N (56,111% 15N atoms). The fertilization was made in two stages: 1/3 was applied six days after germination (DAG) and the rest 26 DAG. The soil solution was sampled in situ, using extractors placed in the following depths of profile: 45 cm, 75 cm, 105 cm and 135 cm. The samples were accumulated during each of five periods of 20 days (0-6, 6-2 26-46, 46-66 and 66-86 DAG). In these samples the total-nitrogen was determined, and percentage 15N atoms to determine the N derived from fertilizer. It was found that: 1) during the cropping period the average total-nitrogen concentration and N derived from fertilizer decreased markedly with soil depth, being very small (15 ppm and 0,048 ppm, respectively) at 105/135 cm of depth and, 2) during the crop development under minimal drainage conditions only 3 g/ha of total nitrogen and 3.04 mg/ha of N derived from fertilizer were leached beyond the 120 cm of depth

Simulação do deslocamento de potássio em colunas verticais de solo não-saturado Potassium displacement simulation in vertical columns of unsaturated soil

O estudo do transporte de água e potássio em solo não-saturado é importante, tanto do ponto de vista do ambiente quanto do econômico. Assim sendo, o uso da modelagem computacional é importante, pois permite de maneira precisa e rápida o monitoramento do deslocamento de solutos, importante na prevenção de impactos ao ambiente. No presente trabalho, teve-se o objetivo de avaliar a simulação do deslocamento do íon potássio em colunas de solo não-saturado, utilizando o modelo MIDI, bem como apresentar a determinação dos parâmetros de transporte do íon potássio em um Latossolo Vermelho-Amarelo, fase arenosa. Concluiu-se que o modelo foi capaz de simular de maneira satisfatória o perfil de umidade e o deslocamento do íon potássio.<br>Water and solute transport studies in unsaturated soil are important for both economical and environmental points of view and, in this sense, it should be emphasized the increase of agricultural use of urban and industrial residues, to the water resources and fertilizers saving. Thus, the computational modeling use is important, because it allows the monitoring of solute displacement, necessary to the environmental impacts prevention in a precise and fast way. The main objective of the present work is to simulate the displacement of potassium ion in unsaturated soil columns, using the MIDI model, as well as to present transport parameters determination of the potassium ion in a Red Yellowish Latossol, sandy phase. The obtained results allowed concluding that the model was capable to adequately simulate the potassium ion displacement

Absorption and redistribution of fertilizer nitrogen, CO(15NH2)2, by two corn hybrids

Em um Paleudalf Óxico (Terra Roxa Estruturada) no campus da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", USP, estudou-se a absorção e redistribuição do nitrogénio proveniente do fertilizante pelo milho (Zea mays L.) (híbridos C-111X e C-511), em oito épocas do desenvolvimento da cultura (setembro/79 a fevereiro/80), usando-se como traçador. A adubação constou de 100 kg N/ha (uréia com 5,86% de átomos de 15N), 80kg P2O5/ha (superfosfato simples) e 60 kg K2O/ha (cloreto de potássio), com aplicação parcelada do N, ou seja, 1/3 do total na semeadura e os 2/3 restantes, 42 dias após a germinação (dag). Os tratamentos obedeceram ao delineamento estatístico de parcelas divididas: híbridos como parcelas e épocas de desenvolvimento como subparcelas, com três repetições. Concluiu-se: a percentagem do N fertilizante na planta inteira variou sensivelmente (p = 0,05) entre as épocas, sendo a máxima (33,65%) aos 15 dag, porém, dentro de cada época, este parâmetro foi similar para todas as partes da planta; a maior acumulação do N total e do fertilizante ocorreu até aos 60 dag nas partes vegetativas e entre 120-150 dag no grão e na parte inteira; na floração, a planta absorveu cerca de 50% de todo o N fertilizante extraído durante o ciclo; no início da maturação dos grãos (120 dag), houve acumulação do N total e do fertilizante em torno de 60% do absorvido pela planta; os híbridos tiveram comportamento similar e, no final do ciclo, as folhas perderam para fora da planta cerca de 10% do N acumulado aos 120 dag.In an Oxic Paleudalf soil (Terra Roxa Estruturada) at the Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" campus, the absorption and redistribution of fertilizer nitrogen by corn (Zea mays L.) (hybrids Cargill C-111X and C-511) at eight different sampling times, were studied, using tracer 15N. Fertilizers used were 100 kg N/ha (urea labelled with 5.86 atom % 15N), 80kg P2O5/ha (simple superphosphate), and 60 kg K2O/ha (potassium chloride). Nitrogen was applied 1/3 at sowing and 2/3 at 42 days after germination (dag). Experimental design used was a split-plot: hybrids as plots and sampling times as sub-plots, with three replicates. It was shown that the percent nitrogen derived from fertilizer for the whole plant varied significantly (p = 0.05) for sampling time, having a maximum (33.65%) at 15 dag for the leaves and at 120-150 dag for the grain and whole plant. At flowering the plant absorbed about 50% of the fertilizer nitrogen absorbed during the entire cycle; at 120 dag about 60% of the nitrogen was derived from fertilizer; both hybrids had similar behaviours, and at the end of the cycle the leaves lost about 10% of the accumulated N