Diferenciando as vias microbianas às emissões de óxido nitroso após a adição de vinhaça concentrada e do inibidor de nitrificação DMPP ao solo de cana-de-açúcar

• Processo: 19/12557-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2019
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2020
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia
• Pesquisador responsável: Heitor Cantarella
• Beneficiário: Bruna Gonçalves de Oliveira Carvalho
• Supervisor: Elizabeth Baggs
• Instituição Sede: Instituto Agronômico (IAC). Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA). Secretaria de Agricultura e Abastecimento (São Paulo - Estado). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Edinburgh, Escócia
• Vinculado à bolsa: 17/02299-4 - Inibidor de nitrificação como estratégia de mitigação das emissões de N2O em áreas de cultivo de cana-de-açúcar, BP.PD
• Assunto(s): Biogeoquímica Desnitrificação Gases do efeito estufa Resíduos agroindustriais Nitrificação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Desnitrificação | Gases do efeito estufa | nitrificação | resíduos agroindustriais | Biogeoquímica

Resumo

As emissões de óxido nitroso (N2O) resultantes da aplicação de fertilizantes nitrogenados no solo representam ~ 40% do total de emissões de gases de efeito estufa provenientes da produção de etanol de cana-de-açúcar. Diversos estudos indicam que a contribuição dos fertilizantes nitrogenados para o total de emissões é consideravelmente maior quando associados a resíduos da agroindústria, como a vinhaça. Por outro lado, estudos recentes indicaram que o uso de vinhaça concentrada (VC) e o inibidor de nitrificação (NI) têm o potencial de mitigar as emissões de N2O dos canaviais. Além disso, não há estudos sobre a eficiência de NI quando usados em conjunto com VC e N, ou seu impacto direto sobre processos produtores de N2O além da nitrificação. O objetivo deste estudo é compreender a eficácia da adição de IN sobre os principais processos microbianos envolvidos na produção e redução de N2O em solo de cana-de-açúcar após a adição de CV enriquecida com nitrato de amônio (NA) marcado com 15N. Uma incubação em condições controladas de laboratório será realizada no Instituto Agronômico de Campinas-SP. A abordagem de marcação isotópica permitirá a quantificação do 15N-N2O produzido a partir de diferentes processos microbianos, bem como a quantificação de 15N-N2 a partir da desnitrificação. A aplicação VC será realizada na superfície do solo. Todos os tratamentos com NA serão balanceados para aplicação de 120 kg N ha-1 a 50% em excesso de 15N. O NI será o 3,4-dimethylyrazol-phosphate (DMPP) na proporção de 1% do N. aplicado. Os tratamentos serão: 1) Controle (solo sem N); 2) vinhaça concentrada (CV); 3) nitrato de amónio (15NH4NO3); 4) NH415NO3; 5) 15NH415NO3; 6) 15NH4NO3 + CV; 7) NH415NO3 + CV; 8) 15NH415NO3 + CV; 9) 15NH4NO3 + CV + NI; 10) NH415NO3 + CV + NI; 11) 15NH415NO3 + CV + NI. O delineamento será totalmente aleatório, com 4 repetições. Esta será a primeira investigação do efeito da aplicação de VC enriquecido com N mineral sobre as respectivas contribuições de diferentes processos produtores de N2O, bem como a influência da IN nessas fontes de N2O. Essas informações são particularmente relevantes, uma vez que a compreensão das contribuições dos diferentes processos para a emissão líquida de N2O ajudará a formular opções de gerenciamento para a mitigação desse gás de efeito estufa, promovendo assim uma produção mais sustentável da cana-de-açúcar.

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)

CARVALHO, JOAO LUIS NUNES; OLIVEIRA, BRUNA GONCALVES; CANTARELLA, HEITOR; CHAGAS, MATHEUS FERREIRA; GONZAGA, LEANDRO CAROLINO; LOURENCO, KESIA SILVA; BORDONAL, RICARDO OLIVEIRA; BONOMI, ANTONIO. Implications of regional N2O-N emission factors on sugarcane ethanol emissions and granted decarbonization certificates. RENEWABLE & SUSTAINABLE ENERGY REVIEWS, v. 149, OCT 2021. (18/20698-6, 18/20793-9, 19/12557-6, 17/02299-4)

OLIVEIRA, BRUNA G.; LOURENCO, KESIA S.; CARVALHO, JOAO LUIS N.; GONZAGA, LEANDRO C.; TEIXEIRA, MARIA CAROLINA; TAMARA, ANA FLAVIA; CANTARELLA, HEITOR. Soil pH does not interfere with nitrification inhibitor efficiency for reducing N2O emissions from soils treated with concentrated vinasse and urea. Geoderma, v. 426, p. 9-pg., 2022-08-10. (17/02299-4, 18/20793-9, 19/12557-6, 18/20698-6)

OLIVEIRA, BRUNA G.; LOURENCO, KESIA S.; CARVALHO, JOAO LUIS N.; GONZAGA, LEANDRO C.; TEIXEIRA, MARIA CAROLINA; TAMARA, ANA FLAVIA; SOARES, JOHNNY R.; CANTARELLA, HEITOR. New trends in sugarcane fertilization: Implications for NH3 volatilization, N2O emissions and crop yields. Journal of Environmental Management, v. 342, p. 10-pg., 2023-06-03. (17/02299-4, 19/12557-6, 18/20698-6, 18/20793-9, 17/11523-5)