Nitrous oxide and methane fluxes in south Brazilian gleysol as affected by nitrogen fertilizers Fluxos de óxido nitroso e de metano em gleissolo influenciados pela aplicação de fertilizantes nitrogenados no sul do Brasil

Nitrogen fertilizers increase the nitrous oxide (N2O) emission and can reduce the methane (CH4) oxidation from agricultural soils. However, the magnitude of this effect is unknown in Southern Brazilian edaphoclimatic conditions, as well as the potential of different sources of mineral N fertilizers in such an effect. The aim of this study was to investigate the effects of different mineral N sources (urea, ammonium sulphate, calcium nitrate, ammonium nitrate, Uran, controlled- release N fertilizer, and urea with urease inhibitor) on N2O and CH4 fluxes from Gleysol in the South of Brazil (Porto Alegre, RS), in comparison to a control treatment without a N application. The experiment was arranged in a randomized block with three replications, and the N fertilizer was applied to corn at the V5 growth stage. Air samples were collected from a static chambers for 15 days after the N application and the N2O and CH4 concentration were determined by gas chromatography. The topmost emissions occurred three days after the N fertilizer application and ranged from 187.8 to 8587.4 µg m-2 h-1 N. The greatest emissions were observed for N-nitric based fertilizers, while N sources with a urease inhibitor and controlled release N presented the smallest values and the N-ammonium and amidic were intermediate. This peak of N2O emissions was related to soil NO3--N (R² = 0.56, p < 0.08) when the soil water-filled pore space was up to 70 % and it indicated that N2O was predominantly produced by a denitrification process in the soil. Soil CH4 fluxes ranged from -30.1 µg m-2 h-1 C (absorption) to +32.5 µg m-2 h-1 C (emission), and the accumulated emission in the period was related to the soil NH4+-N concentration (R² = 0.82, p < 0.001), probably due to enzymatic competition between nitrification and metanotrophy processes. Despite both of the gas fluxes being affected by N fertilizers, in the average of the treatments, the impact on CH4 emission (0.2 kg ha-1 equivalent CO2-C ) was a hundredfold minor than for N2O (132.8 kg ha-1 equivalent CO2-C). Accounting for the N2O and CH4 emissions plus energetic costs of N fertilizers of 1.3 kg CO2-C kg-1 N regarding the manufacture, transport and application, we estimated an environmental impact of N sources ranging from 220.4 to 664.5 kg ha-1 CO2 -C , which can only be partially offset by C sequestration in the soil, as no study in South Brazil reported an annual net soil C accumulation rate larger than 160 kg ha-1 C due to N fertilization. The N2O mitigation can be obtained by the replacement of N-nitric sources by ammonium and amidic fertilizers. Controlled release N fertilizers and urea with urease inhibitor are also potential alternatives to N2O emission mitigation to atmospheric and systematic studies are necessary to quantify their potential in Brazilian agroecosystems.<br>Fertilizantes nitrogenados incrementam os fluxos de óxido nitroso (N2O) e podem deprimir a oxidação de metano (CH4) em solos agrícolas. Entretanto, não existem resultados da magnitude desses efeitos nas condições edafoclimáticas do Sul do Brasil, tampouco do potencial de algumas fontes de N em mitigar esses efeitos. O presente estudo objetivou avaliar o impacto da aplicação de fertilizantes nitrogenados (ureia, sulfato de amônio, nitrato de cálcio, nitrato de amônio, Uran, N de liberação lenta e ureia com inibidor de urease) nos fluxos de N2O e CH4 em um Gleissolo no Sul do Brasil (Porto Alegre, RS), em comparação a um tratamento controle sem aplicação de N. O experimento seguiu um delineamento de blocos ao acaso, com três repetições, e os fertilizantes foram aplicados, em cobertura, numa dose única de 150 kg ha-1 N, no estádio V5 da cultura do milho. A avaliação dos gases foi feita utilizando-se o método da câmara estática, nos 15 dias que sucederam a aplicação de N, e a análise das concentrações de N2O e CH4 nas amostras de ar foi realizada por meio de cromatografia gasosa. O pico de emissão de N2O ocorreu no terceiro dia após a aplicação dos fertilizantes nitrogenados e a sua intensidade variou de 187,8 a 8.587,4 µg m-2 h-1 N, destacando-se as fontes nítricas com as maiores emissões, as fontes amoniacais e amídicas com emissões intermediárias e os fertilizantes de liberação lenta e com inibidor de urease com as menores emissões. As emissões no terceiro dia tiveram relação direta com os teores de N-NO3- do solo (R² = 0,56, p < 0,08) e ocorreram quando este apresentava valores de porosidade preenchida por água (PPA) maiores que 70 %, o que indica que a desnitrificação foi o processo predominante na produção de N2O. Os fluxos de CH4 do solo variaram de -30,1 µg m-2 h-1 C (absorção) a +32,5 µg m-2 h-1 C (emissão), e a emissão acumulada desse gás teve relação direta com os teores de NH4+ no solo (R² = 0,82, p < 0,001), possivelmente pela competição enzimática entre os processos de nitrificação e de metanotrofia. Apesar de os fluxos de ambos os gases terem sido alterados pela aplicação dos fertilizantes nitrogenados, na média dos tratamentos, o impacto das emissões de CH4 (0,2 kg ha-1C-CO2 equivalente) foi centenas de vezes menor que o verificado para as emissões de N2O (132,8 kg ha-1 C-CO2 equivalente). Considerando as emissões desses gases no solo fertilizado e o custo médio de 1,3 kg C-CO2 kg-1 N referente à produção, transporte e aplicação do fertilizante, o impacto ambiental dos fertilizantes nitrogenados variou de 220,4 a 664,5 kg ha-1 C-CO2, o qual pode ser apenas parcialmente contrabalanceado pelo acúmulo de C na matéria orgânica do solo, pois nenhum estudo realizado no Sul do Brasil evidenciou taxa anual de acúmulo de C no solo, decorrente da adubação nitrogenada, maior que 160 kg ha-1 C. A redução das emissões de N2O do solo e, portanto, do impacto ambiental pode ser obtida pelo uso de fontes amoniacais e amídicas em detrimento de fontes nítricas. Os fertilizantes de liberação lenta e com inibidores de urease também são alternativas potenciais visando à mitigação das emissões de N2O para atmosfera, e esforços deverão ser empreendidos numa avaliação sistemática desse potencial em agroecossistemas brasileiros

Postharvest nitrous oxide emissions from a subtropical oxisol as influenced by summer crop residues and their management Emissão de óxido nitroso do solo no periodo pós-colheita alterada pelos resíduos das culturas de verão e seu manejo em latossolo do sul do Brasil

Nitrous oxide (N2O) is the most important non-CO2 greenhouse gas and soil management systems should be evaluated for their N2O mitigation potential. This research evaluated a long-term (22 years) experiment testing the effect of soil management systems on N2O emissions in the postharvest period (autumn) from a subtropical Rhodic Hapludox at the research center FUNDACEP, in Cruz Alta, state of Rio Grande do Sul. Three treatments were evaluated, one under conventional tillage with soybean residues (CTsoybean) and two under no-tillage with soybean (NTsoybean) and maize residues (NTmaize). N2O emissions were measured eight times within 24 days (May 2007) using closed static chambers. Gas flows were obtained based on the relations between gas concentrations in the chamber at regular intervals (0, 15, 30, 45 min) analyzed by gas chromatography. After soybean harvest, accumulated N2O emissions in the period were approximately three times higher in the untilled soil (164 mg m-2 N) than under CT (51 mg m-2 N), with a short-lived N2O peak of 670 mg m-2 h-1 N. In contrast, soil N2O emissions in NT were lower after maize than after soybean, with a N2O peak of 127 g m-2 h-1 N. The multivariate analysis of N2O fluxes and soil variables, which were determined simultaneously with air sampling, demonstrated that the main driving variables of soil N2O emissions were soil microbial activity, temperature, water-filled pore space, and NO3- content. To replace soybean monoculture, crop rotation including maize must be considered as a strategy to decrease soil N2O emissions from NT soils in Southern Brazil in a Autumn.<br>O óxido nitroso (N2O) é o mais importante gás de efeito estufa excetuando o CO2, e os sistemas de manejo devem ser avaliados quanto ao potencial de mitigação da emissão desse gás. O presente estudo foi realizado em experimento de longa duração (22 anos) e teve como objetivo avaliar o efeito de sistemas de manejo nas emissões de N2O no período pós-colheita (outono) em um Latossolo Vermelho distrófico típico situado na Fundação Centro de Experimentação e Pesquisa Fecotrigo (FUNDACEP), Cruz Alta, RS. Três sistemas de manejo foram avaliados: um em preparo convencional com resíduos de soja (PCsoja) e dois outros em plantio direto com resíduos de soja (PDsoja) e de milho (PDmilho). As emissões de N2O foram medidas em oito coletas de amostras de ar no período de 24 dias (maio de 2007), usando o método da câmara estática. Os fluxos foram obtidos pela relação entre as concentrações de gases dentro da câmara em intervalos regulares (0, 15, 30 e 45 min), analisada por cromatografia gasosa. Sobre os resíduos de soja, as emissões de N2O no período avaliado foram aproximadamente três vezes superiores no solo em PD (164 mg m-2 de N) do que em PC (51 mg m-2 de N), atingindo pico máximo de curta duração de emissão de 670 mg m-2 h-1 de N. Por outro lado, sobre os resíduos de milho, o solo em PD apresentou uma emissão inferior (34 mg m-2 de N) do que após soja, atingindo valor máximo de 127 mg m-2 h-1 de N. Variáveis de solo foram avaliadas simultaneamente às coletas de gases, e a análise multivariada dos resultados indicou que as principais variáveis controladoras da emissão de N2O foram a atividade microbiana, a temperatura, a porosidade preenchida por água e o teor de NO3- no solo. A inclusão do milho na rotação de culturas deve ser adotada em substituição à monocultura de soja como estratégia de redução da emissão outonal de N2O em solos sob plantio direto do Sul do Brasil

Primary systemic sclerosis heart involvement: A systematic literature review and preliminary data-driven, consensus-based WSF/HFA definition

Introduction: Primary heart involvement in systemic sclerosis may cause morpho-functional and electrical cardiac abnormalities and is a common cause of death. The absence of a clear definition of primary heart involvement in systemic sclerosis limits our understanding and ability to focus on clinical research. We aimed to create an expert consensus definition for primary heart involvement in systemic sclerosis. Methods: A systematic literature review of cardiac involvement and manifestations in systemic sclerosis was conducted to inform an international and multi-disciplinary task force. In addition, the nominal group technique was used to derive a definition that was then subject to voting. A total of 16 clinical cases were evaluated to test face validity, feasibility, reliability and criterion validity of the newly created definition. Results: In total, 171 publications met eligibility criteria. Using the nominal group technique, experts added their opinion, provided statements to consider and ranked them to create the consensus definition, which received 100% agreement on face validity. A median 60(5–300) seconds was taken for the feasibility on a single case. Inter-rater agreement was moderate (mKappa (95% CI) = 0.56 (0.46–1.00) for the first round and 0.55 (0.44–1.00) for the second round) and intra-rater agreement was good (mKappa (95% CI) = 0.77 (0.47–1.00)). Criterion validity showed a 78 (73–84)% correctness versus gold standard. Conclusion: A preliminary primary heart involvement in systemic sclerosis consensus-based definition was created and partially validated, for use in future clinical research. © The Author(s) 2021