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Emissões de N2O do solo relacionadas com formas de aplicação de N-fertilizante em soqueira de cana-de-açúcar

Processo: 15/23186-8
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de setembro de 2016 - 31 de agosto de 2018
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
Pesquisador responsável:Henrique Coutinho Junqueira Franco
Beneficiário:Henrique Coutinho Junqueira Franco
Instituição-sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (Brasil). Campinas , SP, Brasil
Pesq. associados:João Luís Nunes Carvalho ; Juliana Velasco de Castro Oliveira
Assunto(s):Técnicas isotópicas  Fertilizantes nitrogenados  Cana-de-açúcar  Microbiologia do solo  Óxido nitroso  Impactos ambientais 

Resumo

A eficiência na utilização de nitrogênio (N) de fertilizantes pela cana-de-açúcar geralmente é menor que 50%, o que afeta a produtividade da cultura, além de deixar quantidade significativa de N passível de ser perdido na forma de N2O. Ainda, estudos prévios demonstraram que o sistema radicular de cana-de-açúcar está concentrado próximo da touceira, e a aplicação localizada de fertilizantes próximo das plantas pode aumentar substancialmente o aproveitamento de N pela cultura. Apesar de ser assunto amplamente estudado no Brasil (adubação nitrogenada em cana-de-açúcar), as práticas de aplicação de N-fertilizante são negligenciadas, não existindo uma preocupação quanto à forma de aplicação, exceto para aplicação de ureia (necessidade de incorporação ao solo devido a volatilização de NH3). A hipótese do nosso projeto é que a aplicação incorporada do fertilizante nitrogenado por aumentar a eficiência de uso de N pelas plantas mitigará as emissões de N2O oriundas da fertilização nitrogenada. Caso nossa hipótese seja comprovada, apresentando indicadores econômicos (aumento de biomassa por kg de N aplicado) e ambientais (diminuição das emissões equivalentes de CO2), a melhor forma de aplicação de N-fertilizante poderá ter rápida/fácil adoção pelos produtores, pois existe maquinário disponível para tal aplicação no mercado brasileiro. Nesse contexto, este projeto tem como objetivo avaliar a emissão de N2O do solo associada à eficiência do uso de N-fertilizante pela cana-de-açúcar em diferentes formas de aplicação de N, relacionando as emissões com a atividade microbiana responsável pelos processos de nitrificação e desnitrificação, que atuam diretamente no processo de produção de N2O. Para isso, vem sendo desenvolvido um experimento de campo (Iracemápolis/SP), em que são testados formas de aplicação de N-fertilizante mais um controle, sendo os tratamentos: 1) Controle (Sem aplicação de N); 2) aplicação superficial (sobre a palha); 3) aplicação sob a palha; 4) aplicação localizada com incorporação ao solo (até 10 cm). Nos tratamentos com N a aplicação do fertilizante é realizada próxima da touceira das plantas. Na safra 2015/2016 pretende-se avaliar a emissão de N2O do solo durante toda a safra agrícola. Análises físicas, químicas (N-mineral) e microbiológicas do solo (genes funcionais) serão realizadas. Além disso, será aplicado N-fertilizante enriquecido com 15N em microparcelas para análise isotópica (% átomos de 15N) e de N total (%) em amostras de planta e solo para realizar o balanço de N-fertilizante no sistema solo-cana-de-açúcar ao término do ciclo da soqueira. No primeiro ano do trabalho (safra 2014/2015) verificou-se que a incorporação do fertilizante nitrogenado não volátil ao solo aumentou a produtividade da cultura. Assim, a continuidade e confirmação dos resultados desse trabalho utilizando técnicas isotópicas (recuperação do N-fertilizante), microbiológicas (genes funcionais), coleta de ar (determinação de gases do efeito estufa por cromatografia gasosa) e balanço hídrico/climatológico da área do ensaio auxiliarão no entendimento e determinação de qual manejo de N-fertilizante é mais apropriado para cana-de-açúcar colhida na palha visando aumento de eficiência de uso de N pela planta e diminuição dos impactos ambientais decorrentes da fertilização nitrogenada, a qual impacta substancialmente no balanço de carbono na rota de produção de cana-de-açúcar para a produção de biocombustíveis. (AU)

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
BORGES, CLOVIS D.; CARVALHO, JOAO LUIS N.; KOLLN, ORIEL T.; SANCHES, GUILHERME M.; SILVA, MARCELO J.; CASTRO, SERGIO G. Q.; CASTRO, SAULO A. Q.; SOUSA, LUARA L.; OLIVEIRA, JULIANA V. C.; CANTARELLA, HEITOR; VARGAS, VITOR P.; TSAI, SIU M.; FRANCO, HENRIQUE C. J. Can alternative N-fertilization methods influence GHG emissions and biomass production in sugarcane fields?. BIOMASS & BIOENERGY, v. 120, p. 21-27, JAN 2019. Citações Web of Science: 1.

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