Mudanças na comunidade nitrificante e desnitrificante do solo após o uso de inibidor de nitrificação como estratégia de mitigação das emissões de N2O provenientes da aplicação combinada de vinhaça concentrada e N mineral

• Processo: 18/20698-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de agosto de 2019
• Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2023
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
• Pesquisador responsável: Heitor Cantarella
• Beneficiário: Késia Silva Lourenço
• Instituição Sede: Instituto Agronômico (IAC). Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA). Secretaria de Agricultura e Abastecimento (São Paulo - Estado). Campinas , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 20/15773-9 - O papel dos fungos desnitrificadores nas emissões de óxido nitroso a partir de solos com aplicação de vinhaça, BE.EP.PD
• Assunto(s): Gases do efeito estufa Ecologia microbiana Óxido nitroso
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: comunidade microbiana | Ecologia microbiana | Fertilizante Orgânico | Fungos desnitrificantes | Gases de Efeito Estufa | óxido nitroso | Fertilidade e Microbiologia do solo

Resumo

A adubação nitrogenada tem sido uma das principais fontes de emissão de gases de efeito estufa (GEE) para a atmosfera no cultivo da cana-de-açúcar, principalmente devido à emissão de óxido nitroso (N2O). Estudos recentes indicam que a aplicação de vinhaça (concentrada-VC e in natura), um subproduto da produção de etanol - especialmente com a adição de nitrogênio (N) - resulta em aumentos significativos nas emissões de N2O. Alternativas para reduzir essas emissões são necessárias porque o principal destino da vinhaça é o solo, onde recicla nutrientes e melhora a fertilidade. Uma forma de reduzir essa emissão é através da adição de inibidores de nitrificação (IN), porém, pouco se sabe sobre a eficiência dos INs quando o N mineral é misturado a vinhaça, além do impacto na comunidade microbiana do solo. Portanto, o objetivo deste projeto é avaliar a eficiência do IN, fosfato de 3,4-dimetilpirazole (DMPP), em reduzir as emissões de N2O quando o N mineral é aplicado juntamente com VC. Adicionalmente, o impacto da aplicação conjunta do IN, VC e N mineral na comunidade microbiana total do solo (bactéria, arqueia e fungo) e na comunidade nitrificante (bactéria e arqueia) e desnitrificante (bactéria e fungo) será determinado. A estratégia será testada em experimentos de campo colhidos no início e final da estação de colheita (estação seca e chuvosa) e em experimentos de laboratório. As doses de N e VC utilizadas serão de 120 kg ha-1 e 7 m3 ha-1, respectivamente. Será feita intensa amostragens de GEEs (CO2, CH4 e N2O), além de amostragem de solo para análise de NH4+, NO3-, pH e umidade. O DNA e RNA das amostras de solo serão extraídos com posterior amplificação e sequenciamento dos genes 16S rRNA (bactéria e arqueia total) e ITS (fungo total). Os genes ligados ao ciclo do N (amoA, hao, nxr, nirK, nirS, norB e nosZ) serão amplificado e quantificados determinado os processos responsáveis pela produção do N2O. Os resultados obtidos poderão ser utilizados para a definição de práticas sustentáveis de manejo durante a produção de etanol, além de melhorar a compreensão dos processos microbianos responsáveis pela produção de N2O e a identificação de tais microrganismos, e principalmente determinar a participação dos fungos desnitrificadores nas emissões de N2O em solos com cana-de-açúcar e palha na superfície do solo.

Publicações científicas

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(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)

SULEIMAN, AFNAN KHALIL AHMAD; LOURENCO, KESIA SILVA; CLARK, CALLUM; LUZ, RONILDSON LIMA; RIBEIRO DA SILVA, GUSTAVO HENRIQUE; VET, LOUISE E. M.; CANTARELLA, HEITOR; FERNANDES, V, TANIA; KURAMAE, EIKO EURYA. From toilet to agriculture: Fertilization with microalgal biomass from wastewater impacts the soil and rhizosphere active microbiomes, greenhouse gas emissions and plant growth. RESOURCES CONSERVATION AND RECYCLING, v. 161, OCT 2020. (13/50351-4, 18/20698-6, 14/24141-5)

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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)

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)

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LOURENCO, KESIA SILVA; CANTARELLA, HEITOR; SOARES, JOHNNY RODRIGUES; GONZAGA, LEANDRO CAROLINO; DE CAMPOS MENEGALE, PAULA LEITE. DMPP mitigates N2O emissions from nitrogen fertilizer applied with concentrated and standard vinasse. Geoderma, v. 404, DEC 15 2021. (13/50365-5, 18/20698-6, 18/20793-9, 13/12716-0)