Fluxos de óxido nitroso e suas relações com atributos físicos e químicos do solo

The objective of this work was to evaluate the dynamics of nitrous oxide (N2O) fluxes in a soil under pasture, in an integrated crop-livestock system, and in native cerrado as a reference, besides identifying the physical and chemical soil properties that affect the fluxes. The study was conducted at Fazenda Capivara of Embrapa Arroz e Feijão, in the state of Goiás, Brazil, between February 5 and September 30, 2013. Gas sampling was performed using manual static chambers. The soil under pasture showed the highest N2O fluxes with average of 14.12 ng m-2 s-1. This area also showed greater water-filled pore space (WFPS), which, associated with soil temperature and nitrate content in the soil affected the production of N2O. In the rainy season, fluxes showed positive correlation with soil WFPS, and, in the dry season, they were correlated with soil contents of ammonium and nitrate. The total N2O emission in the pasture area was 1,644.19 g ha-1. In native cerrado, there was no soil-N2O emission to the atmosphere.O objetivo deste trabalho foi avaliar a dinâmica dos fluxos de óxido nitroso (N2O) em solo sob pastagem, em sistema de integração lavoura-pecuária, e sob cerrado nativo usado como referência, bem como identificar os atributos físicos e químicos do solo que influenciam esses fluxos. O estudo foi realizado na Fazenda Capivara, da Embrapa Arroz e Feijão, de 5 de fevereiro a 30 de setembro de 2013. As amostragens de gás foram realizadas com uso de câmaras estáticas manuais. O solo sob pastagem apresentou os maiores fluxos de N2O, com média de 14,12 ng m-2 s-1. Essa área também apresentou maior espaço poroso preenchido por água (EPPA), que, associado à temperatura e ao teor de nitrato no solo, influenciou a produção de N2O. Na época chuvosa, os fluxos apresentaram correlação positiva com o EPPA do solo e, na época seca, com seu teor de amônio e nitrato. A emissão total de N2O na área da pastagem foi de 1.644,19 g ha1. No cerrado nativo, não houve emissão de N2O do solo para a atmosfera.

Emissão de óxido nitroso em cultivo de arroz inundado em área tropical do Brasil

The objective of this work was to evaluate the effects of nitrogen fertilizers on the N dynamics and grain yield in flooded rice (Oryza sativa) cultivation in Brazilian tropical wetland. The experiment was carried out in a randomized complete block design with six treatments, as follows: common and protected urea; topdressing application of N doses (30, 70, and 150 kg ha-1); and one control treatment, without N fertilization. Emissions of N2O-N, global warming potential (pGWP), emission factors (EF) for mineral fertilizers, grain yield, emission intensity, nitrate, ammonium, pH, and potential redox were quantified. Gas sampling was carried out in two crop seasons of rice cultivation and in one off-season. During the flooded period of the two crop seasons, N2O fluxes did not exceed 862.41 μg m-2 h-1 N2O-N; in the off-season, the fluxes varied from -52.95 to 274.34 μg m-2 h-1 N2O-N. Consistent emission peaks were observed in soil draining before harvest, when the highest rate of both N sources was used, and also in the control treatment in the off-season. Protected urea does not reduce N2O emissions or EF. Nitrogen increases the grain yield. Protected urea does not have any effect on the pGWP. The concentrations of NO3- and NH4+ in the soil are not related to N2O fluxes.O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos dos fertilizantes nitrogenados na dinâmica do N e na produtividade de arroz (Oryza sativa) inundado em áreas úmidas tropicais Brasileiras. O experimento foi realizado em delineamento de blocos ao acaso, com seis tratamentos: ureia comum e protegida; doses de N (30, 70 e 150 kg ha-1) em cobertura; e controle, sem fertilização com N. Foram quantificados emissões de N-N2O, potencial de aquecimento global (pGWP), fatores de emissão (EF) para fertilizantes minerais, rendimento de grãos, intensidade de emissão, nitrato, amônio, pH e potencial redox. As amostragens foram realizadas em duas safras e na entressafra do arroz. Durante o período de inundação das duas safras, os fluxos de N-N2O não excederam 862,41μg m2 h1; no período de entressafra, os fluxos variaram de -52,95 a 274,34 μg m-2 h-1 N-N2O. Observaram-se picos de emissão consistentes na drenagem do solo, antes da colheita, quando a dose mais alta de ambas as fontes de N foi utilizada, e também no controle na entressafra. A ureia protegida não reduz as emissões de N2O ou EF. O nitrogênio aumenta o rendimento de grãos. A ureia protegida não afeta o pGWP. As concentrações de NO3- e NH4+ no solo não estão relacionadas aos fluxos de N2O

Fluxos de nitrogênio em feijoeiro irrigado influenciados pela cobertura morta e a fertilização mineral

The objective of this work was to measure the fluxes of N2O‑N and NH3‑N throughout the growing season of irrigated common‑bean (Phaseolus vulgaris), as affected by mulching and mineral fertilization. Fluxes of N2O‑N and NH3‑N were evaluated in areas with or without Congo signal grass mulching (Urochloa ruziziensis) or mineral fertilization. Fluxes of N were also measured in a native Cerrado area, which served as reference. Total N2O‑N and NH3‑N emissions were positively related to the increasing concentrations of moisture, ammonium, and nitrate in the crop system, within 0.5 m soil depth. Carbon content in the substrate and microbial biomass within 0.1 m soil depth were favoured by Congo signal grass and related to higher emissions of N2O‑N, regardless of N fertilization. Emission factors (N losses from the applied mineral nitrogen) for N2O‑N (0.01–0.02%) and NH3‑N (0.3–0.6%) were lower than the default value recognized by the Intergovernmental Panel on Climate Change. Mulch of Congo signal grass benefits N2O‑N emission regardless of N fertilization.O objetivo deste trabalho foi medir os fluxos de N2O‑N e NH3‑N, ao longo de uma safra de feijoeiro irrigado (Phaseolus vulgaris), influenciados pelo uso ou não de cobertura morta e fertilização mineral. Os fluxos de N2O‑N e NH3‑N foram avaliados em áreas com ou sem cobertura de braquiária (Urochloa ruziziensis) ou fertilização mineral. Os fluxos de N também foram medidos em uma área nativa de Cerrado, a qual serviu como referência. As emissões de N2O‑N and NH3‑N foram positivamente relacionadas ao aumento da umidade e das concentrações de amônio e nitrato na área cultivada, na camada até 0,5 m de profundidade do solo. O conteúdo de C no substrato e a atividade microbiana na camada até 0,1 m de profundidade do solo foram favorecidos pela presença da palhada de braquiária e estiveram relacionadas com maiores emissões de N2O‑N, independentemente da fertilização nitrogenada. Os fatores de emissão (perdas de N a partir do nitrogênio mineral adicionado) para N2O‑N (0,01–0,02%) e NH3‑N (0,3–0,6%) foram menores do que o valor estabelecido pelo Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas. A cobertura com braquiária aumenta a emissão de N2O‑N, independentemente da fertilização com nitrogênio

Fluxos de nitrogênio em feijoeiro irrigado influenciados pela cobertura morta e a fertilização mineral

The objective of this work was to measure the fluxes of N2O‑N and NH3‑N throughout the growing season of irrigated common‑bean (Phaseolus vulgaris), as affected by mulching and mineral fertilization. Fluxes of N2O‑N and NH3‑N were evaluated in areas with or without Congo signal grass mulching (Urochloa ruziziensis) or mineral fertilization. Fluxes of N were also measured in a native Cerrado area, which served as reference. Total N2O‑N and NH3‑N emissions were positively related to the increasing concentrations of moisture, ammonium, and nitrate in the crop system, within 0.5 m soil depth. Carbon content in the substrate and microbial biomass within 0.1 m soil depth were favoured by Congo signal grass and related to higher emissions of N2O‑N, regardless of N fertilization. Emission factors (N losses from the applied mineral nitrogen) for N2O‑N (0.01–0.02%) and NH3‑N (0.3–0.6%) were lower than the default value recognized by the Intergovernmental Panel on Climate Change. Mulch of Congo signal grass benefits N2O‑N emission regardless of N fertilization.O objetivo deste trabalho foi medir os fluxos de N2O‑N e NH3‑N, ao longo de uma safra de feijoeiro irrigado (Phaseolus vulgaris), influenciados pelo uso ou não de cobertura morta e fertilização mineral. Os fluxos de N2O‑N e NH3‑N foram avaliados em áreas com ou sem cobertura de braquiária (Urochloa ruziziensis) ou fertilização mineral. Os fluxos de N também foram medidos em uma área nativa de Cerrado, a qual serviu como referência. As emissões de N2O‑N and NH3‑N foram positivamente relacionadas ao aumento da umidade e das concentrações de amônio e nitrato na área cultivada, na camada até 0,5 m de profundidade do solo. O conteúdo de C no substrato e a atividade microbiana na camada até 0,1 m de profundidade do solo foram favorecidos pela presença da palhada de braquiária e estiveram relacionadas com maiores emissões de N2O‑N, independentemente da fertilização nitrogenada. Os fatores de emissão (perdas de N a partir do nitrogênio mineral adicionado) para N2O‑N (0,01–0,02%) e NH3‑N (0,3–0,6%) foram menores do que o valor estabelecido pelo Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas. A cobertura com braquiária aumenta a emissão de N2O‑N, independentemente da fertilização com nitrogênio

Biochar: pyrogenic carbon for agricultural use: a critical review.

O biocarvão (biomassa carbonizada para uso agrícola) tem sido usado como condicionador do solo em todo o mundo, e essa tecnologia é de especial interesse para o Brasil, uma vez que tanto a ?inspiração?, que veio das Terras Pretas de Índios da Amazônia, como o fato de o Brasil ser o maior produtor mundial de carvão vegetal, com a geração de importante quantidade de resíduos na forma de finos de carvão e diversas biomassas residuais, principalmente da agroindústria, como bagaço de cana, resíduos das indústrias de madeira, papel e celulose, biocombustíveis, lodo de esgoto etc. Na última década, diversos estudos com biocarvão têm sido realizados e atualmente uma vasta literatura e excelentes revisões estão disponíveis. Objetivou-se aqui não fazer uma revisão bibliográfica exaustiva, mas sim uma revisão crítica para apontar alguns destaques na pesquisa sobre biochar. Para isso, foram selecionados alguns temaschave considerados críticos e relevantes e fez-se um ?condensado? da literatura pertinente, mais para orientar as pesquisas e tendências do que um mero olhar para o passad

Espectroscopia de infravermelho na determinação da textura do solo

A aplicação de técnicas espectroscópicas que utilizam a radiação infravermelha (NIRS-Near Infrared Spectroscopy e DRIFTS-Diffuse Reflectance Fourier Transformed Spectroscopy) na análise inorgânica do solo tem sido proposta desde a década de 1970, mas até os dias atuais são raros os métodos implementados rotineiramente no Brasil. Isso deve-se à dificuldade em construir modelos de calibração, por meio de métodos estatísticos multivariados, utilizando-se amostras reais de solo, de constituição complexa, que varia geograficamente e de acordo com o manejo. Por isso, os objetivos deste trabalho foram construir modelos de calibração em NIRS e DRIFTS para a quantificação das frações de argila e areia, em amostras de solos de classes diferentes - Latossolo Vermelho (predominante), Nitossolo, Argissolo Vermelho e Neossolo Quartzarênico - e avaliar qual dessas duas técnicas é mais adequada para essa finalidade, assim como a interferência do agrupamento de amostras e da seleção de variáveis espectrais na qualidade desses modelos. Para isso, valores de referência obtidos pelo método do densímetro, método largamente utilizado nos laboratórios de análise de solo, foram correlacionados com valores de absorbância em NIRS e DRIFTS pela ferramenta estatística PLS (Partial Least Squares), obtendo-se altos coeficientes de determinação (R²), de 0,95, 0,90 e 0,91 para argila, silte e areia, respectivamente, na validação externa. Isso confirma a aplicabilidade das técnicas espectroscópicas na análise granulométrica do solo para fins agrícolas. O agrupamento das amostras segundo a localização e a seleção de variáveis espectrais pouco influenciou na qualidade dos modelos. A técnica espectroscópica mais indicada para essa finalidade foi a DRIFTS

Espectroscopia de infravermelho na determinação da textura do solo Infrared spectroscopy in determination of soil texture

A aplicação de técnicas espectroscópicas que utilizam a radiação infravermelha (NIRS-Near Infrared Spectroscopy e DRIFTS-Diffuse Reflectance Fourier Transformed Spectroscopy) na análise inorgânica do solo tem sido proposta desde a década de 1970, mas até os dias atuais são raros os métodos implementados rotineiramente no Brasil. Isso deve-se à dificuldade em construir modelos de calibração, por meio de métodos estatísticos multivariados, utilizando-se amostras reais de solo, de constituição complexa, que varia geograficamente e de acordo com o manejo. Por isso, os objetivos deste trabalho foram construir modelos de calibração em NIRS e DRIFTS para a quantificação das frações de argila e areia, em amostras de solos de classes diferentes - Latossolo Vermelho (predominante), Nitossolo, Argissolo Vermelho e Neossolo Quartzarênico - e avaliar qual dessas duas técnicas é mais adequada para essa finalidade, assim como a interferência do agrupamento de amostras e da seleção de variáveis espectrais na qualidade desses modelos. Para isso, valores de referência obtidos pelo método do densímetro, método largamente utilizado nos laboratórios de análise de solo, foram correlacionados com valores de absorbância em NIRS e DRIFTS pela ferramenta estatística PLS (Partial Least Squares), obtendo-se altos coeficientes de determinação (R²), de 0,95, 0,90 e 0,91 para argila, silte e areia, respectivamente, na validação externa. Isso confirma a aplicabilidade das técnicas espectroscópicas na análise granulométrica do solo para fins agrícolas. O agrupamento das amostras segundo a localização e a seleção de variáveis espectrais pouco influenciou na qualidade dos modelos. A técnica espectroscópica mais indicada para essa finalidade foi a DRIFTS.Since the 70s, spectroscopic techniques, especially those with infrared radiation (NIRS -Near Infrared Spectroscopy and DRIFTS - Diffuse Reflectance Fourier Transformed Spectroscopy) have been proposed for inorganic soil analysis, but only few methods found routine use in Brazil so far. This fact is probably due to the difficulty in building calibration models based on multivariate tools with real soil samples that have a complex composition that varies geographically and according to the management. The objective of this study was to build models for clay, silt and sand fractions of soils from two experimental farms of Embrapa, and assess the influence of the clusters of samples and spectral variable selection on the model quality. For this purpose, reference values of clay, silt and sand were correlated with NIRS and DRIFTS absorbance values by the statistical tool of Partial least-squares (PLS) modeling. High regression coefficients were obtained (0.95, 0.90 and 0.91 for clay, silt and sand, respectively), in the external validation. These results confirm the application of spectroscopic techniques on textural analysis of soil for agricultural purposes. The grouping of samples by location and the selection of spectral variables had little influence on the model quality. The most suitable spectroscopic technique for this purpose was DRIFTS

Context and importance of biochar research

In the context of global warming, major changes are expected in the worldwide energy matrix in the near future. Biomass, a renewable source, as a raw material for energy production, is fundamental in this process. By definition, biochar is any source of biomass previously heated in the absence or at low concentrations of oxygen with the purpose of application to the soil (Maia et al., 2011). The production of biomass for energy (biofuels) requires, above all, soil resources, in terms of occupied land and soil productivity. There are different ways of producing energy from biomass, and the resulting biochar may vary in its physical and chemical composition depending on the kind of biomass and on the conditions of pyrolysis. The technologies that produce biochar as the main product or byproduct of a pyrolysis process are the only ones, among the available biofuel technologies, that may contribute to the improvement or maintenance of soil properties, and, therefore, to the sustainable production of energy and food.In the context of global warming, major changes are expected in the worldwide energy matrix in the near future. Biomass, a renewable source, as a raw material for energy production, is fundamental in this process. By definition, biochar is any source of biomass previously heated in the absence or at low concentrations of oxygen with the purpose of application to the soil (Maia et al., 2011). The production of biomass for energy (biofuels) requires, above all, soil resources, in terms of occupied land and soil productivity. There are different ways of producing energy from biomass, and the resulting biochar may vary in its physical and chemical composition depending on the kind of biomass and on the conditions of pyrolysis. The technologies that produce biochar as the main product or byproduct of a pyrolysis process are the only ones, among the available biofuel technologies, that may contribute to the improvement or maintenance of soil properties, and, therefore, to the sustainable production of energy and food