Dinâmica do N e C em solo adubado com crotalária e sulfato de amônio

Abstract

A adubação verde apresenta grande potencial para incrementar matéria orgânica do solo (MOS) e N no sistema agrícola, possibilitando promover diversos benefícios em propriedaFitotecniades físicas, químicas e biológicas do solo. Conhecer, ao longo do tempo, a dinâmica de C e N em frações da matéria orgânica do solo, bem como as perdas por volatilização de amônia, torna-se importante a fim de melhor compreender o assunto e aumentar os benefícios da adubação verde para o sistema agrícola. Objetivou-se com este trabalho estudar a dinâmica do C e N em frações da MOS e as perdas por volatilização de amônia, após a adubação do cafeeiro com Crotalaria juncea e sulfato de amônio. O experimento foi conduzido em ambiente protegido, em vasos de 150 dm3 e 0,59 m2 de área superior, contendo um cafeeiro (Coffea arabica L.) cultivar Catuaí 44 com dois meses de idade após o transplantio. Este trabalho foi conduzido em cinco repetições, com um tratamento e avaliações ao longo do tempo. Foi aplicado aos vasos 280 g de material orgânico proveniente da parte aérea da crotalaria (4,75 Mg ha-1 e teor de N na matéria seca de 3,4%), visando fornecer parte da dose de N recomendada para a cultura do café. O restante da dose de N foi fornecido na forma de sulfato de amônio. As adubações de plantio forneceram 16,8 g/vaso de N, sendo 9,6 via leguminosa e 7,2 g/vaso de N via sulfato de amônio. Logo após a distribuição da leguminosa aos vasos com cafeeiros foram instalados coletores de amônia classificados como semi-aberto e estáticos. No interior desses tubos foi adicionada a leguminosa na mesma proporção aplicada aos vasos. Nesses tubos haviam espumas embebidas com ácido sulfúrico e glicerina, que captavam a amônia volatilizada. As espumas foram trocadas aos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 12, 15, 18, 25, 32, 67 e 123 dias após a instalação dos coletores. Determinou-se o N retido nas espumas. Altas taxas de volatilização de amônia ocorreram logo nos primeiros dias após a aplicação da leguminosa. Mais de 50% da amônia volatilizada no período avaliado foi perdida após nove dias da instalação do experimento. Após 30 dias a volatilização de amônia se equivaleu a 10,7% do total de N aplicado, e a 14,6% após 123 dias. Para estudar a dinâmica do C e N no solo e em frações da MOS foram coletadas amostras de solo dos vasos nas profundidades 0-5 cm e 5-10 cm. A primeira coleta foi realizada antes da aplicação da crotalária e sulfato de amônio, sendo considerada a testemunha. Outras cinco coletas foram realizadas a cada dois meses a partir da aplicação da leguminosa e sulfato de amônio, aos 60, 120, 180, 240 e 300 dias. Entre 240 e 300 dias foi realizada parte da adubação nitrogenada de primeiro ano pós- plantio, quando foi aplicado 15 g/vaso de N. Foi realizado o fracionamento densimétrico e granulométrico a fim de se obter as frações matéria orgânica leve livre (MOL livre), matéria orgânica particulada (MOP) e matéria orgânica associada aos minerais (MOM). Determinou-se os estoques de CO e N nas frações da MOS e também no solo. Na camada 0-5 cm, o estoque de CO no solo e na MOM apresentou reposta linear crescente, linear decrescente na MOP e quadrática na MOL livre, com incremento inicial nos valores. Já na camada 5-10 cm os estoques de CO no solo e na MOM apresentaram resposta quadrática com queda inicial nos valores. Na MOP a resposta foi quadrática com incremento inicial nos valores, enquanto que na MOL a resposta foi linear decrescente. A variação no estoque de CO (ΔEstCO) do solo foi positiva em todas as avaliações em relação à testemunha, em ambas as camada. As frações da MOS apresentaram ΔEstCO positivas na maior parte do tempo. Os estoques de N no solo, MOM e MOP apresentaram respostas quadráticas com queda inicial nos valores, na camada 0-5 cm. Na MOL livre a resposta foi também quadrática, porém com incremento inicial nos valores. Na camada de 5-10 cm não houve alteração significativa nos estoques de N do solo, MOM e MOP. Enquanto que na MOL livre o estoque de N apresentou resposta linear decrescente. A variação no estoque de N (ΔEstN) ficou positiva na maior parte do tempo no solo, MOL livre e MOP, na camada 0-5 cm, em relação à testemunha. Já na camada 5-10 cm a ΔEstN foi sempre negativa no solo, MOP e MOM. Somente a fração MOL livre apresentou ΔEstN positiva, na camada 5-10 cm. Nas condições desse experimento, ocorrem altas taxas de volatilização de amônia logo após a adubação do cafeeiro com C. juncea e sulfato de amônio. A variação no estoque de COT do solo foi positiva durante todo tempo de avaliações, em ambas as camadas, permitindo conservar carbono no solo. A prática adotada foi eficiente para manter positiva a variação no estoque de N no solo e em frações da matéria orgânica do solo na maior parte do tempo somente na camada de 0-5 cm. A maior parte do N aportado ao solo foi rapidamente incorporado às frações mais estáveis da MOS.

Green manure presents great potential to increase soil organic matter (SOM) and N in the agricultural system, enabling promote several benefits to the soil’s physical, chemical and biological properties. Know, over time, the dynamics of C and N in soil organic matter in the soil, as well as losses by ammonia volatilization, it is important to better understand the subject and increase the benefits of green manure for agricultural system. The objective of this work was to study the dynamics of C and N fractions of SOM and losses by ammonia volatilization after fertilization of coffee with Crotalaria juncea and ammonium sulfate. The experiment was conducted in a greenhouse in vases of 150 dm3 and 0,59 m2 of top area, containing a coffee (Coffea arabica L.) grow Catuaí 44 with two months after transplanting. This study was conducted in five replicates of a treatment and evaluations over time. Was applied to the vases 280 g of organic material from the shoot crotalaria (4,75 Mg ha-1 and N content in the dry matter of 3,4%), with the purpose of providing part of the N dose that is recommended for the coffee culture. The remaining dose of N was provided as ammonium sulfate. The planting fertilizations provided 16,8 g N/vase, and 9,6 via legume and 7,2 g N/vase via ammonium sulfate. Soon after the distribution of the legume on the vases with coffee tree were installed ammonia collectors classified as semi-open and static. Inside these tubes the leguminous were added in the same proportions as applied on the vases. These tubes were soaked foam with sulfuric acid and glycerine, which caught the volatilized ammonia. The foams were exchanged on the days 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 12, 15, 18, 25, 32, 67 and 123 after installation of the collectors. The N retained in the foam was then determined. High ammonia volatilization rates occurred in the first days after the application of legume. More than 50% of ammonia volatilized during the study period was lost after nine days of the experiment. After 30 days the ammonia volatilization was equivalent to 10,7% of the total N applied, and 14,6% after 123 days. To study the dynamics of C and N in soil and SOM fractions were collected soil samples from vases in the depths 0-5 and 5-10 cm. The first collection was performed before the application of sunnhemp and ammonium sulfate, and is considered the witness. Five other samples were taken every two months from the application of legume and ammonium sulfate, 60, 120, 180, 240 and 300 days. Between 240 and 300 days was carried out of the nitrogen fertilization of first year after planting, when applied 15 g/vase of N. Was performed density and particle size fractionation to obtain fractions free light organic matter (free LOM) , particulate organic matter (POM) and organic matter associated with minerals (MOM). It was determined the stocks of OC and N in fractions of SOM and also in soil. In the 0-5 cm layer, the stock of OC in soil and MOM showed increasing linear response, linear decreasing in POM and quadratic in free LOM, with an initial increase in values. In the 5-10 cm layer CO stocks in soil and MOM showed a quadratic response with an initial drop in values. POM in the response was quadratic with an initial increase in values, while in LOM and response decreased linearly. The variation in the stock of OC (ΔEstOC) soil was positive in all evaluations compared to the control in both layer. Fractions of SOM were positively ΔEstOC most of the time. The N stocks in the soil, MOM and POM showed quadratic responses with an initial drop in values in the layer 0-5 cm. In free LOM response was also quadratic, but with an initial increase in values. In the layer of 5-10 cm, no significant change in soil N stocks, MOM and POM. While the stock of N in free LOM decreased linearly. The variation on N (ΔEstN) was positive for most of the time on the ground, free LOM and POM in the layer 0-5 cm, compared to the control. In the layer 5-10 cm ΔEstN was always negative in the soil, POM and MOM. Only the free fraction LOM was positively ΔEstN in the layer 5-10 cm. In the conditions of this experiment, there occurred high rates of volatilized ammonia soon after the fertilization of the coffee plant with C. juncea and ammonium sulfate. The variation of the TOC stored in the soil was positive during the entire evaluation processes, at both layers, allowing for the conservation of carbon in the soil. The adopted pratice was efficient to keep a positive variation in the N stored in the soil and in the fractions of the organic material in the soil for most of the time only in the 0-5 cm layer. The largest part of the N applied to the soil was rapidly incorporated into the more stable SOM fractions.