Introdução. Fatores envolvidos nas emissões de óxido nitroso (N2O). O que é o fator de emissão. Medindo o fator de emissão sob a cultura do feijoeiro comum irrigado em Santo Antônio de Goiás - GO. As condições do experimento. A coleta de gases emitidos do solo. Cálculo dos fluxos de N2O (FN2O) e das emissões. O fator de emissão para N2O oriundo da cultura de feijoeiro sob irrigação por aspersão em pivô central. Considerações finais.bitstream/CNPAF/26603/1/comt_144.pd

ALVES, B. J. R.

COSTA, A. R. da

CUNHA, M. B. da

JANTALIA, C. P.

MACHADO, P. L. O. de A.

MADARI, B. E.

MARTINS, D. R.

SANTOS, J. H. G. dos

Introdução. Fatores envolvidos nas emissões de óxido nitroso (N2O). O que é o fator de emissão. Medindo o fator de emissão sob a cultura do feijoeiro comum irrigado em Santo Antônio de Goiás - GO. As condições do experimento. A coleta de gases emitidos do solo. Cálculo dos fluxos de N2O (FN2O) e das emissões. O fator de emissão para N2O oriundo da cultura de feijoeiro sob irrigação por aspersão em pivô central. Considerações finais

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Fator de Emissão de ÓxidoNitroso (N2O) para a Fertilizaçãocom N na Cultura do FeijoeiroComum Irrigado no Cerrado144ISSN 1678-961XSanto Antônio deGoiás, GODezembro, 2007Beáta Emöke Madari1; Adriana Rodolfo da Costa2;Cláudia Pozzi Jantalia3; Pedro Luiz Oliveira de AlmeidaMachado4; Michelle Barbosa da Cunha5; Denise RibeiroMartins6; João Henrique Gomes dos Santos7 e BrunoJosé Rodrigues Alves81 Engenheira Agrônoma, Ph.D. em Ciência do Solo, Embrapa Arroz e Feijão. Rod. GO 462, Km 12, 75375-000 Santo Antônio de Goiás, GO.madari@cnpaf.embrapa.br2 Graduando em Agronomia da Universidade Federal de Goiás e Bolsista PIBIC/CNPq na Embrapa Arroz e Feijão, adriana_rodolfo@yahoo.com.br3 Engenheira Agrônoma, Doutora em Ciclagem de Nutrientes e Recuperação de Áreas Degradadas, Embrapa Agrobiologia, Rodovia BR-465, Km 07, Cx. Postal74.505, Seropédica-RJ, CEP 23890-000, claudia@cnpab.embrapa.br4 Engenheiro Agrônomo, Doutor em Solos e Nutrição de Plantas, Embrapa Arroz e Feijão. pmachado@cnpaf.embrapa.br5 Graduando em Agronomia da Universidade Federal de Goiás e Estagiária da Embrapa Arroz e Feijão, michellinha.barbosa@gmail.com6 Bacharel em Biologia, Estagiária da Embrapa Arroz e Feijão7 Graduando em Agronomia da Universidade Federal de Goiás e Estagiário da Embrapa Arroz e Feijão, joaohenriquerv@brturbo.com.br8 Engenheiro Agrônomo, Ph.D. em Matéria Orgânica do Solo, Embrapa Agrobiologia,  bruno@cnpab.embrapa.brIntroduçãoA atmosfera da Terra é constituída principalmente de nitrogê-nio (N2; 78,01% do volume), oxigênio (O2; 20,9% dovolume) e argônio (Ar; 0,93% do volume). Estes gasespossuem limitada interação com a radiação solar e nãointeragem com a radiação infravermelha emitida pela Terra.No entanto, existem outros gases na atmosfera, como odióxido de carbono (CO2), metano (CH4) e óxido nitroso(N2O), que absorvem e emitem radiação infravermelha. Taisgases ocupam menos que 0,1% do volume da atmosfera,mas possuem relevante papel no balanço energético doplaneta (MACHADO, 2005). A Terra recebe radiação solar, eos diferentes gases de efeito estufa presentes na atmosfera,particularmente na troposfera, participam do balanço deenergia, absorvendo a radiação emitida e liberando calor. Esteprocesso gera aumento na temperatura do ar próximo àsuperfície da Terra (média 14ºC), resultando num efeitoestufa natural e importante para o surgimento e a manutençãoda vida no planeta (BAEDE et al., 2001).Após a revolução industrial, principalmente, o impacto daatividade humana tomou proporções globais ao produzir gasesde efeito estufa em grandes quantidades, alguns deles compotencial de aquecimento bem maior que o CO2. Alguns dessesgases, como o N2O e o CH4, também passaram a ser produzi-dos em altas taxas com a intensificação da atividade agrícola.A maioria do N2O produzido no planeta por ação antrópicatem origem na agricultura, devido ao aumento da disponi-bilidade de N no solo pela aplicação de fertilizantes edecomposição da matéria orgânica (ROBERTSON, 2004).No entanto, a produção desse gás tem sido mais estudadaem regiões de clima temperado1 , e pouco se sabe arespeito do que ocorre em regiões tropicais. Sabe-se,porém, que a concentração de N2O na atmosfera vemaumentando significativamente a uma taxa de 0,2 a 0,3%ao ano, considerando a sua evolução desde o período pré-industrial até o final dos anos 90 (PRINN, 2004).Além de causar efeito estufa, o N2O tem efeitos negativossobre a camada de ozônio. Segundo Crutzen (1981), se aconcentração de N2O dobrar na atmosfera, isso podesignificar uma diminuição de 10% na camada de ozônio, oque resultaria em um aumento de 20% na entrada daradiação ultravioleta, cujo efeito também é drástico sobre aincidência de câncer de pele e outros problemas de saúde.Fatores envolvidos nas emissões deóxido nitroso (N2O)A nitrificação e a desnitrificação são os processos que dãoorigem às emissões de N2O do solo, porém são processosque funcionam em condições redox opostas. Por ser umprocesso aeróbico, solos bem drenados favorecem anitrificação, enquanto solos saturados com água favorecem adesnitrificação. Porém, adequada disponibilidade de água etemperatura do solo são importantes para otimizar anitrificação (JANTALIA et al., 2006).A disponibilidade de matéria orgânica no solo é essencial paraa ocorrência do processo de desnitrificação. Muitos organis-1 Regiões de clima temperado têm temperatura que varia regularmente durante oano (média acima de 10º C nos meses mais quentes e entre -3º e 18º C, nosmeses frios) e não apresentam extremidades em precipitação (chuva ou neve).Umidade depende da localização e condições geográficas de uma dada região.Há dois tipos de clima temperado: marítimo e continental (http://www.ace.mmu.ac.uk/eae/Climate/Older/Temperate_Climate.html).2 Fator de Emissão de Óxido Nitroso (N2O) para a Fertilização...mos podem desnitrificar, desde que ocorram condiçõesanaeróbicas no solo, sendo a temperatura do solo um fatorde grande importância (SMITH et al., 2003).O aumento da temperatura do solo leva a um acréscimo notamanho das zonas anaeróbicas, pois eleva as taxas respira-tórias e, conseqüentemente, o gradiente de concentração deoxigênio é aumentado, deixando o volume do poro aindamais desprovido de oxigênio (LI et al., 2000).A umidade ou grau de saturação de água no solo tambémtem efeito sobre as emissões de N2O. A nitrificação é umprocesso aeróbico, mas como organismos envolvidos noprocesso podem atuar na desnitrificação do NO2 quando ooxigênio se torna limitante (POTH; FOCHT, 1985), aelevação da saturação do solo com água promove a produ-ção de N2O associado à nitrificação (GOODROAD; KEENEY,1984). Além da temperatura e umidade do solo, a disponibi-lidade de nitrogênio mineral no solo é um outro fator impor-tante para as emissões de N2O do solo (SMITH et al., 2003).O que é o fator de emissãoBouwman (1996), considerando diversos estudos quequantificaram as emissões de N2O de solos agrícolas plantadoscom diferentes culturas, fertilizadas com diferentes doses de N,encontrou que para cada 100 kg de N na forma de fertilizanteaplicados nas culturas, 1,25 kg de N na forma de N2O eramproduzidos. Essa relação foi recomendada pelo Painel Internaci-onal de Mudanças do Clima (IPCC, 1997) como um fator deemissão para ser utilizado na preparação de inventários degases de efeito estufa por países que não dispõem de medidasde emissão de N2O apropriadas, tal como o Brasil.Estudos feitos em condições de clima temperado têmmostrado que o uso de um único fator de emissão não seriaadequado, pois diferenças nas emissões de N2O foramencontradas entre diferentes culturas, não necessariamentepor efeito da cultura, mas em função do tipo de fertilizante,tipo de solo etc (BOECKX; VAN CLEEMPUT, 2001). Poucosestudos sobre emissão de N2O estão disponíveis para asregiões tropicais (JANTALIA et al., 2006), e a maioria dosresultados obtidos sugerem que a emissão de N2O ocorre emmagnitude bem menor do que aquelas que alimentaram asbases de dados usadas pelo IPCC.Medindo o fator de emissão sob a culturado feijoeiro comum irrigado em SantoAntônio de Goiás - GONo Brasil, no ano de 2006, o feijão, incluindo todas as safras,ocupou uma área de 3,8 milhões de hectares, produzindo trêsmilhões de toneladas de grãos. O Cerrado (Figura 1) contribui-ria com 500 mil ha e 800 mil toneladas deste grão.O fator de emissão para o N2O foi determinada para a culturado feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris), cultivar BRSHorizonte, numa área de Latossolo Vermelho distrófico deAs condições do experimentoOs Latossolos são a classe de solos mais representada nobioma Cerrado (Figura 1), ocupando aproximadamente 50%(~10,5 107 ha) da área total. São solos minerais, não-hidromórficos, profundos (>2m). A sílica (SiO2) e as basestrocáveis (Ca, Mg, K) foram removidas do perfil que levou aoenriquecimento com óxidos de ferro e de alumínio. A fraçãoargila é composta, principalmente, de caulinita e óxidos deferro (goethita e hematita) e alumínio (gibsita). Esses agentessão excelentes agregantes, assim dando à massa do soloaspecto maciço poroso. Eles apresentam estrutura granularmuito fina e são altamente friáveis quando úmidos (CORREIAet al., 2004). Com essas características, os Latossolos têmpropriedades físicas que favorecem a impermeabilidade e omovimento vertical da água, não permitindo a permanênciade condições anaeróbicas.A cultura do feijoeiro foi implantada em 23 de maio de 2006com fertilização no sulco de P e K, e o equivalente a 20 kgde N ha-1 tendo uréia com fonte de nitrogênio. Um mês apósa semeadura, nova fertilização, a lanço, com uréia foi feitanuma dose equivalente a  60 kg de N ha1.  Como controle, ofeijão foi plantado, numa faixa com 5 m de largura, sem aaplicação do fertilizante nitrogenado.A coleta de gases emitidos do soloAs câmaras (n=12) para coleta de gases foram distribuídasnuma faixa de 10 m por 15 m, onde foram realizadas medidasdos fluxos de N2O. Seis delas foram colocadas na área semfertilização com N, e as outras 6, na área fertilizada (Figura 2).Fig. 1. Os principais biomas do Brasil.Área total do Cerrado:Área com Ação antrópica:Fonte: www.portalbrasil.eti.br/cerrado.html~2.1 10 ha0.7 10 ha88textura franco argilosa (30% de argila, 26% de silte e 44%de areia), localizada na Fazenda Capivara da Embrapa Arroz eFeijão, Santo Antônio de Goiás, GO, no bioma Cerrado(Figura 1), sob irrigação por aspersão em pivô central no anode 2006.3Fator de Emissão de Óxido Nitroso (N2O) para a Fertilização...Fig. 2. Área experimental.Cada câmara é composta por uma base retangular de 38 cmx 58 cm de metal, inserida no solo até 5 cm de profundida-de, permanecendo no mesmo local durante todo período deavaliação, evitando-se assim perturbação do solo. Noperímetro superior da base metálica existe uma calha comcerca de 1 cm de largura, em que é colocada uma espuma deborracha (Figura 3). No momento da amostragem, a partesuperior da câmara, uma caixa plástica com 9 cm de altura eas mesmas dimensões de largura e espessura da base demetal, são acopladas a essa base e pressionadas contra aespuma de borracha utilizando-se elásticos de látex, paragarantir a vedação do sistema (Figura 4).Fig. 3. A base retangular,de 38 cm x 58 cm demetal, da câmarainserida no solo até 5 cmde profundidade.Fig. 4. Câmara e bombamanual usado naamostragem de gases.A: área do solo coberto pela câmara;M: peso molecular de N2O;Vm: volume molecular na temperatura de amostragem.O fator de emissão para N2O oriundo dacultura de feijoeiro sob irrigação poraspersão em pivô centralOs fluxos de N2O na área não adubada durante todo o ciclodo feijoeiro variaram entre  –1,1 e 41,9 µg N m-2 h-1, com osfluxos mais altos ocorrendo após a semeadura. A área nãoadubada serve como referência da produção do gás seminfluência da fertilização, tendo-se um valor médio dos fluxosde 5,9 ± 1,5 µg N m-2 h-1 (Figura 5). Os fluxos mais altos,logo após a semeadura, devem estar relacionados a umestímulo na dinâmica de N do solo devido à interrupção doperíodo seco pela irrigação do feijoeiro, ocorrendo também naárea adubada com uréia.15252015105070605040302010001/06 01/07 01/08 01/09 01/101719212325272931Controle (sem N)Com N (80 kg N ha -1 )Temperatura(ºC)ÍndicesPluviométricos(mm)FluxosdeNO(gNmh)2-2-1Período de amostragemABCFig. 5. Temperatura média do solo (A), precipitaçãopluviométrica (B) na área experimental, e fluxos de N2O (C)observados durante as amostragens da cultura do feijoeirocomum sob plantio direto em um Latossolo Vermelho distróficono Cerrado, em Santo Antônio de Goiás, GO.Após o fechamento das câmaras, é retirada a amostra inicial(T0) e, depois de 20 minutos, uma nova amostra para ocálculo da taxa de produção do gás. As amostras de gás dointerior das câmaras são coletadas por meio de uma bombade vácuo manual (Figura 4), que transfere o gás das câmaraspara os frasquinhos, após fazer vácuo a 80 kPa. A concen-tração de N2O das amostras de gás é analisada emcromatógrafo a gás equipado com coluna empacotadacontendo “Porapak Q” e detector de captura de elétrons.Cálculo dos fluxos de N2O (FN2O) e dasemissõesFN2O = äC/ädt (V/A) M/Vm ,         ondeäC/ädt: e a mudança de concentração de N2O na câmara no intervalo de incubação;V: volume da câmara;Com a adição de uréia, os fluxos variaram entre –1,5 a 42,1µg N m-2 h-1, porém a freqüência de fluxos mais altos foiaumentada, sendo observados nos dois primeiros meses dedesenvolvimento das plantas.4 Fator de Emissão de Óxido Nitroso (N2O) para a Fertilização...Comitê depublicaçõesExpedienteComunicadoTécnico, 144Exemplares desta edição podem ser adquiridos na:Embrapa Arroz e FeijãoRodovia GO 462  Km 12  Zona RuralCaixa Postal 17975375-000  Santo Antônio de Goiás, GOFone: (62) 3533 2123Fax: (62) 3533 2100E-mail: sac@cnpaf.embrapa.br1a edição1a impressão (2007): 1.000 exemplaresPresidente: Luis Fernando StoneSecretário-Executivo: Luiz Roberto R. da SilvaMembros:  Alexandre Bryan Heinemann                 Silvando Carlos da SilvaSupervisor editorial: André  Ribeiro CoutinhoRevisão de texto: Vera Maria T. SilvaNormalização bibliográfica: Ana Lúcia D. de FariaEditoração eletrônica: Fabiano Severino  CGPE: 6645As emissões do solo com o feijoeiro foram equivalentes a295 g N-N2O ha-1, na área adubada com 80 kg N ha-1. Naárea não adubada, 198 g N ha-1. Assim, 97 g N ha-1 foramemitidos oriundo do fertilizante. O fator de emissão dofertilizante seria de 0,12%, ou cerca de dez vezes menor doque o recomendado pelo IPCC.Considerações finaisA emissão de N2O, derivada de 80 kg N ha-1 na forma deuréia aplicada na cultura do feijoeiro comum irrigado (terceirasafra), sob plantio direto em Latossolo Vermelho distrófico,ocorre numa ordem de magnitude abaixo da prevista pelofator de emissão utilizado nas orientações para inventário degases de efeito estufa do IPCC.AgradecimentoO trabalho foi realizado pelos projetos  (a) Universal, CNPqproc 481983/2004-0 e  (b) Projeto Carboagro/Finep eapoiado pela PIBIC/CNPq.ReferênciasGOODROAD, L. L.; KEENEY, D. R. 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Fator de emissão de óxido nitroso (N2O) para a fertilização com N na cultura do feijoeiro comum irrigado no Cerrado.

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