RELATÓRIO FINAL DE ATIVIDADES - .: Fundação Agrisus ... · vapor, comumente usado para fracionar...
Transcript of RELATÓRIO FINAL DE ATIVIDADES - .: Fundação Agrisus ... · vapor, comumente usado para fracionar...
RELATOacuteRIO FINAL DE ATIVIDADES
Projeto Agrisus No 63409
Adubaccedilatildeo nitrogenada de cana-de-accediluacutecar em sistema conservacionista testes no
solo para auxiliar a recomendaccedilatildeo de doses de fertilizantes
Coordenador do Projeto Rafael Otto
Instituiccedilatildeo Centro de Energia Nuclear na
Agricultura Laboratoacuterio de Isoacutetopos
Estaacuteveis Av Centenaacuterio 303 Caixa Postal
96 CEP 13400-970 Piracicaba Sao Paulo
Brasil
Telefone (19) 3429-46708138-5807
E-mail rottoesalquspbr
Local da Pesquisa Piracicaba Sao Paulo
Valor financiado pela Fundaccedilatildeo Agrisus
R$483500
Vigecircncia do Projeto 01112009 a
30062011
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Sumaacuterio
Resumo 3
Abstract 4
1 Introduccedilatildeo 5
2 Material e meacutetodos 9
3 Resultados e discussatildeo 21
4 Conclusotildees 35
5 Agradecimentos 35
6 Referecircncias 36
7 Consideraccedilotildees finais 45
ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DE CANA-DE-ACcedilUacuteCAR EM SISTEMA
CONSERVACIONISTA TESTES NO SOLO PARA AUXILIAR A RECOMENDACcedilAtildeO
DE DOSES DE FERTILIZANTES
Resumo
O uso intensivo de fertilizante nitrogenados na produccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar (Saccharum
spp) apresenta desafios ambientais para a qualidade do ar e da aacutegua influenciando ainda a
rentabilidade dos produtores A generalizaccedilatildeo da recomendaccedilatildeo baseada na produtividade
esperada se baseia em modelos geneacutericos de resposta da cultura ao N natildeo considerando a
capacidade de fornecimento de N pelo solo que eacute um determinante criacutetico da necessidade de N
para produccedilatildeo de cereais fibras e energia Este trabalho foi desenvolvido para verificar o
impacto da mineralizaccedilatildeo do N do solo na resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
sendo realizado em conjunto com dez experimentos de resposta ao N realizados entre 2006 e
2010 em condiccedilotildees de campo na maior aacuterea cultivada com cana-de-accediluacutecar no Brasil Amostras
de solo foram utilizados para separar os locais em altamente responsivos
moderadamente responsivos e natildeo responsivos ao N com base em dois iacutendices quiacutemicos de
disponibilidade do N o Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e a destilaccedilatildeo a vapor direta (DVD)
aleacutem de avaliaccedilotildees de (1) mineralizaccedilatildeo bruta pela teacutecnica de diluiccedilatildeo isotoacutepica de 15
NH4+ (2) mineralizaccedilatildeo liacutequida durante incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas e (3) mudanccedilas nas
fraccedilotildees de N do solo induzidas pela incubaccedilatildeo mediante hidroacutelise aacutecida (N hidrolisaacutevel total N-
NH4+
hidrolisaacutevel N-amino-accediluacutecar e N-amino-aacuteccedilido) ou hidroacutelise alcalina (N-ISNT) Dos
paracircmetros avaliados a mineralizaccedilatildeo bruta foi o mais preditivo da capacidade de resposta ao
fertilizante nitrogenado apresentando relaccedilatildeo inversa com lt110 mg N kg-1
d-1
para um local altamente responsivo 110-237 mg N kg-1
d-1
para cinco experimentos em trecircs
locais moderadamente responsivos e gt 237 mg N kg-1
d-1
para quatro experimentos em dois
locais natildeo responsivos Natildeo foi observada relaccedilatildeo para mineralizaccedilatildeo liacutequida em condiccedilotildees
aeroacutebias embora a produccedilatildeo de N mineral foi acompanhada pela reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo
N-NH4+ hidrolisaacutevel e N-ISNT Os resultados de ISNT e DVD foram altamente correlacionados
e ambos mostraram-se promissores para diferenciar os solos quando agrave responsividade ao N
Palavras-chave Illinois Soil Nitrogen Test-ISNT Destilaccedilatildeo a Vapor Direta-DVD
Mineralizaccedilatildeo bruta Mineralizaccedilatildeo liacutequida Fracionamento do N orgacircnico
Abstract
The intensive use of synthetic N fertilizers for sugarcane (Saccharum spp) production
presents environmental challenges for water and air quality as well as impacting profitability for
producers Central to these concerns is a widespread reliance on yield-based recommendations
that invoke generic models of crop N response but lack any means to account for variations in
soil N-supplying power a critical determinant of fertilizer N need for cereal fiber and tuber
crops The work reported herein was designed to ascertain the impact of soil N mineralization on
sugarcane response to N fertilization and was carried out in conjunction with ten N-response
trials conducted between 2006 and 2010 at field sites in the largest sugarcane-cultivated area in
Brazil Soil samples were utilized in categorizing the sites as highly responsive moderately
responsive or nonresponsive to fertilizer N based on two chemical indices of soil N availability
the Illinois Soil N Test (ISNT) and direct steam distillation (DSD) and assessments of (1) gross
mineralization by 15
NH4+ pool dilution (2) net mineralization during aerobic incubation for 12
wk and (3) incubation-induced changes in soil N fractions obtained by acid (total hydrolyzable
N hydrolyzable NH4+-N amino sugar N and amino acid N) or alkaline (ISNT-N) hydrolysis Of
the parameters evaluated gross mineralization was the most predictive of fertilizer N
responsiveness following an inverse relationship with lt 110 mg N kg-1
d-1
for one site that was
highly responsive 110 to 237 mg N kg-1
d-1
for five trials at three moderately responsive sites
and gt 237 mg N kg-1
d-1
for two nonresponsive sites No such relationship was observed for net
mineralization under aerobic conditions although mineral N production was accompanied by
significant decreases in hydrolyzable NH4+-N and ISNT-N Test values by the ISNT and DSD
were highly correlated and both showed promise for differentiating soil responsiveness to
fertilizer N
Keywords Illinois Soil Nitrogen Test-ISNT Direct Steam Distilation-DSD Gross
mineralization Net mineralization Organic N fractionating
1 Introduccedilatildeo
Com a ecircnfase internacional sobre fontes renovaacuteveis de energia cada vez mais atenccedilatildeo
estaacute sendo dada para o cultivo de cana-de-accediluacutecar para a siacutentese de bioetanol resultando em
expansatildeo da aacuterea em produccedilatildeo (NASS et al 2007 HARTEMINK 2008) O etanol produzido a
partir da cana-de-accediluacutecar tornou-se uma commodity energeacutetica global que eacute economicamente
competitiva quando comparada aos combustiacutevies derivados do petroacuteleo (GOLDEMBERG
2007) O seu uso eacute ambientalmente mais sustentaacutevel devido em parte ao efeito mitigador da
produccedilatildeo de biomassa nas emissotildees de gases de efeito estufa (MACEDO et al 2008 VRIES et
al 2010)
O Brasil eacute o liacuteder mundial de produccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar cultivando cerca de 91
milhotildees de hectares em 2010 (IBGE 2011) Potencialmente essa aacuterea poderaacute expandir para
cerca de 70 milhotildees de hectares mesmo sem explorar aacutereas atualmente utilizadas para produccedilatildeo
de alimentos ou sob mata nativa (MAPA 2009) A produtividade meacutedia nacional eacute de 80 Mg ha-
1 (IBGE 2011) embora Usinas que adotam um maior niacutevel tecnoloacutegico obtenham produtividade
meacutedia de cinco cortes entre 95 e 100 Mg ha-1
Fertilizantes sinteacuteticos satildeo utilizados extensivamente para aumentar a produtividade da
cana-de-accediluacutecar (FRANCO et al 2011 THORBURN et al 2011) A praacutetica usual adotada em
Usinas no Brasil eacute a aplicaccedilatildeo de 40 a 60 kg N ha-1
no plantio e apoacutes cada corte reaplicar entre
60 a 150 kg N ha-1
ano-1
As doses de N variam em funccedilatildeo da produtividade obtida visando
minimizar o risco de deficiecircncia de N (por exemplo SPIRONELLO et al 1997 LEGENDRE
2001 SCHROEDER et al 2006) Esta abordagem entretanto natildeo considera a variaccedilatildeo na
capacidade de suprimento de N pelo solo e assim tende a promover o uso excessivo de N Sub-
fertilizaccedilotildees tambeacutem podem ocorrer principalmente quando o N do fertilizante estaacute sujeito agrave
imobilizaccedilatildeo apoacutes a adubaccedilatildeo de soqueira em aacutereas de cana-crua (ROSSETTO et al 2010)
A importacircncia fundamental do N do solo para as plantas resulta da constataccedilatildeo de que a
produtividade das parcelas do tratamento controle em estudos de resposta ao N muitas vezes
excedem o aumento da produccedilatildeo provocado pela adiccedilatildeo dos fertilizantes (por exemplo
AZEREDO et al 1986 FREITAS et al 1994 LORY SCHARF 2003 MULVANEY et al
2006 PRADO PANCELLI 2008 CABRERA ZUAZNAacuteBAR 2010 FRANCO et al 2010
ROSSETTO et al 2010) exceto quando a disponibilidade de N do solo eacute reduzida pelo acuacutemulo
de resiacuteduos carbonaacuteceos em experimentos com parcelas estaacuteticas (static plots) Mais uma prova
deste comportamento eacute evidente a partir de numerosos estudos de campo utilizando fertilizantes
marcados com 15
N uma vez que na maioria dos casos a absorccedilatildeo de N pelas culturas eacute derivada
principalmente do solo do que dos fertilizantes (por exemplo TAKAHASHI 1964 OLSON et
al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992 OMAY et al 1998 SCHINDLER e
KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY 2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-
BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006 DOURADO-NETO et al 2010
FRANCO et al 2011) A implicaccedilatildeo dessas evidecircncias eacute de que o fornecimento de N pelo solo
deveraacute ser considerado quando se busca a otimizaccedilatildeo da adubaccedilatildeo nitrogeanda (CASSMAN et
al 1998 LIU et al 2005 MENGEL HUTSH KANE 2006 MULVANEY et al 2006 CUI et
al 2008) Testes de NO3- no perfil de solo satildeo utilizados com esse propoacutesito em regiotildees aacuteridas
ou semi-aacuteridas enquanto um desafio muito maior existe para climas mais uacutemidos devido ao
impacto das transformaccedilotildees microbianas na disponibilidade de N agraves plantas A mineralizaccedilatildeo eacute o
processo de maior importacircncia pelo qual o N mineral eacute gerado a partir da reserva de N orgacircnico
do solo Entretanto o produto (NH4+) estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo pela microflora heterotroacutefica
(imobilizaccedilatildeo) ao menos que a disponibilidade de C orgacircnico eacute limitada e ocorra a oxidaccedilatildeo
autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) fornecendo NO3- para as plantas ou aumentando o risco de perda de N
por lixiviaccedilatildeo ou desnitrificaccedilatildeo
Uma abordagem comum para quantificar a mineralizaccedilatildeo eacute medir a taxa liacutequida de
produccedilatildeo de N mineral durante incubaccedilotildees aeroacutebias ou anaeroacutebias a uma temperatura constante
(tipicamente 30-40 ordmC) Esta abordagem eacute necessariamente demorada por causa da necessidade
de uma 1 ou 2 semanas de incubaccedilatildeo e natildeo se pode assumir que os resultados representem
condiccedilotildees de campo uma vez que (1) a mineralizaccedilatildeo-imobilizaccedilatildeo ocorre na ausecircncia de
absorccedilatildeo de N mineral por uma planta que tambeacutem afeta a umidade do solo e aeraccedilatildeo aleacutem de
agir como uma fonte rizosfeacuterica de C (2) as condiccedilotildees de incubaccedilatildeo estaacutetica empregada natildeo
representam as flutuaccedilotildees naturais de temperatura e os ciclos de molhamento e secamento que
afetam a dinacircmica de N microbiano no campo (ZAK et al 1999 CARPENTER-BOGGS et al
2000 WIENHOLD 2007) (3) tipicamente apenas a superfiacutecie do solo eacute amostrada e (4) as
mediccedilotildees satildeo afetadas pelos processamentos que as amostras recebem antes do uso como o
peneiramento As interpretaccedilotildees podem ser ainda mais comprometidas por que a mineralizaccedilatildeo
e outros processos microbianos em geral satildeo inerentemente afetados por uma grande variedade
de propriedades fiacutesicas e quiacutemicas do solo e tambeacutem por muitos aspectos de manejo incluindo
os sistemas de cultivo a aplicaccedilatildeo de fertilizantes e insumos assim como a entrada de resiacuteduos
(WU MA LIANG 2008)
Essas complicaccedilotildees podem ser evitadas adotando-se a mediccedilatildeo da mineralizaccedilatildeo bruta ao
inveacutes da mineralizaccedilatildeo liacutequida que se torna possiacutevel por meio da teacutecnica diluiccedilatildeo do pool
amocircnio utilizando 15
NH4+ (MURPHY et al 2003) Esta abordagem eacute baseada no princiacutepio de
que a mineralizaccedilatildeo do pool natildeo marcado de NH4+-N do solo diminui o enriquecimento isotoacutepico
do pool NH4+-N enquanto que a imobilizaccedilatildeo ou nitrificaccedilatildeo reduzem a quantidade de NH4
+-N
sem afetar o enriquecimento Na praacutetica a taxa bruta de mineralizaccedilatildeo pode ser estimada
aplicando-se vaacuterias simplificaccedilotildees a dados quantitativos e isotoacutepicos de NH4+-N antes e depois
de uma incubaccedilatildeo de curto prazo (normalmente de 1 ou 2 dias) As principais limitaccedilotildees aleacutem
do custo e das complexidades metodoloacutegicas inerentes a estudos com o traccedilador 15
N surgem
quando os dados estaacuteticos de incubaccedilatildeo de amostras superficiais peneiradas de solo devem ser
extrapolados para condiccedilotildees de campo
Idealmente o N mineralizaacutevel deveria ser estimado por um teste quiacutemico do solo mas
durante anos esta abordagem foi impedida por falhas fundamentais nos meacutetodos de destilaccedilatildeo a
vapor comumente usado para fracionar o N do solo por hidroacutelise aacutecida o que levou agrave
subestimaccedilatildeo grave de duas fraccedilotildees principais o N-amino-aacutecido e o N-amino-accediluacutecar Estas
falhas foram corrigidas por Mulvaney e Khan (2001) no desenvolvimento de meacutetodos simples de
difusatildeo que foram posteriormente utilizados para comparar a distribuiccedilatildeo de fraccedilotildees de N em
solos que diferiram quanto agrave resposta do milho (Zea mays L) agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os
resultados mostraram uma concentraccedilatildeo maior de N-aminoaccediluacutecar em solos natildeo responsivos ao N
do que em solos responsivos enquanto nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas anaacutelises
de N-total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido (MULVANEY et al 2001) Com
base nesta constataccedilatildeo Khan Mulvaney e Hoeft (2001) desenvolveram um simples teste de solo
(chamado Illinois Soil N Test ou ISNT) para estimar o NH4+-N liberado por hidroacutelise alcalina
com 2 M NaOH que foi capaz de separar adequadamente 12 solos natildeo responsivos e 13 solos
responsivos ao N com base no intervalo criacutetico de 225-235 mg kg-1
Em uma avaliaccedilatildeo mais
extensa envolvendo 102 experimentos de curva de resposta ao N em condiccedilotildees de campo
Mulvaney Khan e Ellsworth (2006) observaram que o ISNT foi altamente significativo para
predizer a produtividade das parcelas controle o incremento de produccedilatildeo com a dose oacutetima de N
(delta) a eficiecircncia de utilizaccedilatildeo do fertilizante nitrogenado (EUFN) e a dose oacutetima econocircmica
de N (DOEN) A faixa criacutetica estabelecida por Khan Mulvaney e Hoeft (2001) foi altamente
eficaz na identificaccedilatildeo de 31 dos 33 locais natildeo responsivos ao N
O ISNT foi avaliado de forma independente em vaacuterios estudos para prever a resposta ao
N com alguns resultados positivos e outros negativos No lado positivo Ruffo et al (2006)
reconheceram o potencial do ISNT para o manejo do N para agricultura de precisatildeo uma vez
que os valores do teste predizeram adequadamente a variabilidade espacial da produtividade do
milho enquanto Williams et al (2007a b) relataram forte regressatildeo linear relacionando o ISNT
com o delta e o DOEN Resultados positivos tambeacutem foram relatados por Klapwyk e Ketterings
(2006) e Lawrence et al (2009) mas nesses estudos o ISNT preveu adequadamente a
responsividade ao N somente quando interpretado em conjunto com a mateacuteria orgacircnica do solo
Este tipo de interpretaccedilatildeo resulta da interaccedilatildeo heterotroacutefica de C e N que eacute tatildeo central para a
ciclagem da disponibilidade de N do solo que deve melhorar o valor preditivo do ISNT exceto
em casos em que a mineralizaccedilatildeo eacute limitada pela falta de umidade do solo (STECKLER
PENNOCK WALLEY 2008)
Os resultados desfavoraacuteveis do ISNT obtidos por Barker et al (2006) Marriott e Wander
(2006) Laboski et al (2008) e Osterhaus Bundy e Andreaski (2008) certamente foram
comprometidos pela complexidade das interaccedilotildees envolvidas naqueles estudos umas vez que os
dados foram combinados sem levar em consideraccedilatildeo as diferenccedilas de clima rotaccedilatildeo de culturas
a entrada de resiacuteduos contendo C preparo do solo manejo de estercos e a densidade de
semeadura Embora dois desses estudos mostraram relaccedilatildeo significativa do ISNT com a DOEN
(LABOSKI et al 2008 OSTERHAUS et al 2008) a relaccedilatildeo foi bastante fraca enquanto uma
forte correlaccedilatildeo foi observada com o N total do solo levando os autores a concluir que o ISNT
natildeo eacute seletivo para uma fraccedilatildeo laacutebil do N do solo Essa alegaccedilatildeo entretanto contradiz com o fato
de que o N alcalino hidrolisaacutevel varia consideravelmente em relaccedilatildeo ao N total do solo
(ROBERTS et al 2009a) e eacute inconsistente com o estudo de fracionamento de N orgacircnico e
recuperaccedilatildeo de 15
N desenvolvido por Kwon et al (2009) que demonstram que o ISNT
basicamente estima o N amino accediluacutecares de bateacuterias e amida
Se a hidroacutelise alcalina libera uma fraccedilatildeo facilmente mineralizaacutevel do N do solo o ISNT
deve ter ampla aplicaccedilatildeo para muitas outras culturas aleacutem do milho Nesse sentido uma
evidecircncia positiva foi recentemente publicada por Roberts et al (2011) para arroz (Oryza sativa
L) semeado diretamente Os autores obtiveram uma calibraccedilatildeo favoraacutevel da resposta ao N em
funccedilatildeo do ISNT e da destilaccedilatildeo a vapor direta (DVD) uma teacutecnica semelhante que estaacute
altamente correlacionado com o ISNT (BUSHONG et al 2008) A destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de
anaacutelise de horas para minutos mas eacute muito mais trabalhosa quando um grande nuacutemero de
amostras devem ser processadas em testes de rotina do solo
Este estudo explora o potencial de manejo do N com base em testes no solo para a
produccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar no Brasil utilizando amostras de solo de dez estudos conduzidos em
seis aacutereas experimentais Diversas teacutecnicas para avaliar o potencial de fornecimento de N do solo
foram avaliadas incluindo o ISNT DVD e a mineralizaccedilatildeo bruta e liacutequida O fracionamento do
N do solo foi utilizado para esclarecer a natureza quiacutemica do N orgacircnico laacutebil do solo e
adicionalmente avaliar o ISNT
2 Material e meacutetodos
21 Aacutereas experimentais
Dez experimentos de curva de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada de soqueira foram
conduzidos entre os anos de 2006 a 2010 em condiccedilotildees de campo no Estado de Satildeo Paulo
(Figura 1) com diferenccedilas na classe textural dos solos cultivares clima e histoacuterico de manejo
Todas as aacutereas foram conduzidas no sistema de colheita sem queima com manutenccedilatildeo dos
resiacuteduos (palha) na superfiacutecie do solo A descriccedilatildeo das aacutereas estatildeo descritas na Tabela 1 As
doses de N variaram entre 0 a 200 kg ha-1
de N conforme recomendaccedilatildeo para adubaccedilatildeo
nitrogenada de soqueira do Estado de Satildeo Paulo (SPIRONELLO et al 1997) que eacute baseada na
expectativa de produtividade do canavial com doses de N que variam de 60 a 120 kg ha-1
O
delineamento experimental foi em blocos completos ao acaso com quatro (locais 1-5) ou cinco
(local 6) repeticcedilotildees As parcelas constaram de sete (locais 1 5-6) a 12 (locais 2-4) linhas de
cana-de-accediluacutecar espaccediladas em 15 m e 15 m de comprimento A colheita foi realizada com
colhedora e a massa de colmos obtida em caminhatildeo transbordo equipado com ceacutelula de carga
colhendo-se quatro linhas de 15 m por parcela A palha residual foi distribuiacuteda homogeneamente
sobre a aacuterea Os fertilizantes foram aplicados manualmente ateacute 2 meses apoacutes a colheita anterior
superficialmente sobre a palha ao lado da linha de cana e sem incorporaccedilatildeo
Aacuterea com cana
Experimentos
Figura 1 - Localizaccedilatildeo dos experimentos em relaccedilatildeo agrave aacuterea cultivada com cana-de-accediluacutecar no Estado de Satildeo Paulo
(SP) Brasil
Tabela 1 ndash Descriccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo das aacutereas experimentais
Local Solodagger Variedade ExperimentoDagger Resiacuteduos
1 2 3 orgacircnicossect
________ Data da colheita ________
1 Usina Nova
Ameacuterica
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura meacutedia SP83 2847 0809 (2o) ____ ____ ____
2 Usina Santa
Adeacutelia
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura meacutedia SP81 3250 0707 (2o) 0708 (3o) ____ V
3 Usina Satildeo
Luis
Latossolo Vermelho Amarelo eutroacutefico
textura meacutedia SP813250 0607 (2o) ____ ____ ____
4 Usina Satildeo
Martinho
Latossolo Vermelho eutrofeacuterrico tiacutepico
textura muito argilosa SP81 3250 0807 (2o) 0708 (3o) ____ ____
5 Usina
Iracema
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura argilosa SP89 1115 0510 (2o) ____ ____ V TF
6 Usina Satildeo
Martinho
Latossolo Vermelho distrofeacuterico tiacutepico
textura muito argilosa SP80 3280 0908 (2o) 1109 (3o) 1110 (4o) V
daggerConforme EMBRAPA 2006
DaggerOs nuacutemeros entre parentheses referem-se ao nuacutemero do corte (idade do canavial)
sectV vinhaccedila ou TF torta de filtro ambos aplicados pelo menos dois anos antes do iniacutecio dos experimentos e natildeo
aplicados posteriormente
22 Amostras de solo
Visando avaliar meacutetodos diagnoacutesticos da disponibilidade do N a fim de diferenciar solos
responsivos e natildeo responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada foram coletadas amostras de solo durante
o desenvolvimento dos experimentos descritos na Tabela 1 A amostragem de solo foi realizada
em junho julho e agosto de 2006 respectivamente para os locais 2 3 e 4 outubro de 2009 para
os locais 1 e 5 e em dezembro de 2009 para o local 6 As amostras foram coletadas antes da
adubaccedilatildeo de cobertura de cada ciclo experimental
Amostras de solo foram coletadas com trado holandecircs em cada parcela experimental e em
duas profundidades 0-30 e 30-60 cm (aacutereas 2-4) e de 0-20 e 20-40 cm (aacutereas 1 5-6) Para cada
profundidade foram coletadas trecircs sub-amostras por parcela para compor uma amostra sendo as
amostras coletadas a cerca de 025 m de distacircncia da linha Os sacos plaacutesticos contendo as
amostras permaneceram abertos ateacute a chegada ao laboratoacuterio quando foram acondicionados em
estufa com circulaccedilatildeo forccedilada de ar a 40oC ateacute secagem completa Este procedimento foi adotada
para paralisar a atividade microbiana Conforme Haney et al (2004) a secagem do solo a 40oC
com posterior reumedecimento das amostras natildeo alterou os resultados de mineralizaccedilatildeo do N do
solo Apoacutes secagem as amostras foram passadas em moinho de solo com peneiras lt 2 mm e
permaneceram em sacos plaacutesticos ateacute os procedimentos de anaacutelise
Devido ao grande nuacutemero de amostras antes dos procedimentos de anaacutelise procedeu-se a
mistura das amostras da seguinte maneira para anaacutelise de pH CTC anaacutelise granulomeacutetrica
incubaccedilatildeo aeroacutebia fracionamento do N orgacircnico do solo e mineralizaccedilatildeo bruta obteve-se uma
amostra representativa de cada profundidade das aacutereas experimentais por meio da mistura de
quantidade semelhante de solo de cada amostra coletada no campo para anaacutelise do C orgacircnico
N total ISNT e DVD procedeu-se a mistura de quantidade semelhante de solo das parcelas
presentes em cada bloco permitindo isolar o efeito dos blocos na comparaccedilatildeo das aacutereas
Tabela 2 ndash Propriedades fiacutesico-quiacutemicas dos solosdagger
Local
Prof
pHDagger
C
orgacircnicosect
N
totalpara CTC AreiaDagger SilteDagger ArgilaDagger
θccDaggerDagger
cm ________
g kg-1________
mmolc dm-3
___________
g kg-1 ____________
mL kg-1
1 0-20 56 55 040 252 864 11 126 350
20-40 50 48 034 256 858 16 126 360
2 0-30 54 78 053 437 661 54 285 460
30-60 46 55 040 464 616 50 334 460
3 0-30 61 77 049 386 727 56 218 440
30-60 56 55 037 310 693 61 247 440
4 0-30 56 178 147 1364 135 227 638 600
30-60 57 150 123 1183 117 195 688 600
5 0-20 49 210 133 1147 470 20 510 490
20-40 50 188 102 1332 450 20 530 520
6 0-20 52 168 141 1327 239 46 716 520
20-40 53 141 118 1267 242 42 716 520
daggerOs resultados representam a meacutedia de determinaccedilotildees em triplicata exceto para anaacutelises texturais (sem repeticcedilotildees)
DaggerRelaccedilatildeo solo aacutegua 1 1
sectDeterminado pelo meacutetodo de Mebius (1960)
paraDeterminado pelo meacutetodo regular de Kjeldahl usando bloco digestor (BREMNER 1996) seguindo difusatildeo com
NaOH (STEVENS et al 2000)
CTC capacidade de troca de caacutetios determinada por saturaccedilatildeo-difusatildeo de NH4+ (MULVANEY et al 2004)
DaggerAnaacutelises granulomeacutetricas realizadas pelo meacutetodo do densiacutemetro (GEE OR 2002)
DaggerDaggerθcc umidade na capacidade de campo determinada conforme descrito em Bremner e Shaw (1958)
23 Meacutetodos diagnoacutesticos do N do solo
a) Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Os meacutetodos ISNT (KHAN MULVANEY HOEFT 2001) e DVD (ROBERTS et al
2009 b BUSHONG et al 2008) foram desenvolvidos para simplificar a determinaccedilatildeo da fraccedilatildeo
de N orgacircnico do solo responsaacutevel pela ausecircncia de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada identificado
por Mulvaney et al (2001) Esses meacutetodos vecircm sendo amplamente avaliados em condiccedilotildees de
clima temperado para predizer a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada de culturas poreacutem ainda natildeo
foram avaliados em condiccedilotildees de clima tropical
Para determinaccedilatildeo do ISNT foi adotado o procedimento descrito em Khan Mulvaney e
Hoeft (2001) Basicamente 1 g de solo foi tratado com 10 mL de soluccedilatildeo de NaOH (2 mol L-1
)
em cacircmara de difusatildeo do tipo Mason Jar com as adaptaccedilotildees descritas em Stevens et al (2000)
Antes do fechamento da cacircmara foi adicionado 5 mL de soluccedilatildeo indicadora H3BO3 a 4 em uma
placa de Petri de acriacutelico de 60 mm de diacircmetro que permaneceu suspensa por meio das
adaptaccedilotildees feitas na tampa das cacircmaras As cacircmaras de difusatildeo foram imediatamente colocadas
sobre placas aquecedoras preacute-aquecidas a 48-50oC (marca West Bend Griddle
reg 1500 W 120 V
AC) acopladas a regulador de temperatura (marca Pennreg Johnson Controls modelo A 419 66
V) e dispositivo para desligamento automaacutetico (marca Intermaticreg modelo TN 311 time all 15A
ldquoRrdquo 1750 W 125 V AC 60 Hz) A temperatura foi verificada previamente por meio de
termocircmetro inserido dentro de uma cacircmara contendo cerca de 100 mL de aacutegua desionizada
Todas as placas aquecedoras foram dispostas dentro de caixas plaacutesticas (marca Rubbermaid
Revelationsreg 293 L storage box) para reduzir o efeito da temperatura ambiente do laboratoacuterio
conforme sugerido por Klapwyk e Ketterings (2005) As amostras foram rotacionadas na placa
apoacutes 15 h e 30 h (conforme descrito em 15
N ANALYSIS SERVICE 2004) e retiradas apoacutes 5 h
de aquecimento Cada placa aquecedora recebeu um conjunto de 11 amostras mais uma amostra
de 1 mL de soluccedilatildeo padratildeo de glucosamina contendo 250 microg mL-1
de N (03849 g
glucosaminaHCl em 100 mL de aacutegua desionizada) Foram utilizadas cinco placas aquecedoras
totalizando 60 amostras por dia
As placas de Petri foram retiradas e receberam 5 mL de aacutegua desionizada realizando-se a
titulaccedilatildeo com soluccedilatildeo de H2SO4 (001 mol L-1
) ateacute estabelecimento do pH final em titulador
automaacutetico (Modelo 719 S Tritino Metrohm Herisau Switzerland) acoplado a eletrodo para
superfiacutecie plana (Modelo 13-620-289 Fisher Scientific Pittsburgh PA) para determinaccedilatildeo do N-
NH4 O pH final foi estabelecido verificando o pH da soluccedilatildeo preparada pela mistura de 5 mL da
soluccedilatildeo indicadora de H3BO3 (4) e 5 mL de aacutegua desionizada O teor de N-ISNT (mg N kg-1
)
foi determinado como (VNM) 1000 onde V eacute o volume de H2SO4 N eacute a normalidade do H2SO4
padronizado e M eacute a massa molar do N (140067 g mol-1
) Detalhes dos procedimento para
determinaccedilatildeo do ISNT podem ser observados na Figura 2
A teacutecnica da DVD foi realizada conforme metodologia desenvolvida em Bushong et al
(2008) e adaptada por Roberts et al (2009) Um grama de solo foi colocado diretamente em um
frasco Kjeldahl e ligado ao destilador recebendo 10 mL de 10 mol L-1
NaOH por meio do
orifiacutecio localizado no topo do aparato Destilaccedilatildeo a vapor foi conduzida na taxa de 7 mL min-1
ateacute a obtenccedilatildeo de 35-40 mL do destilado que foi recebido em 5 mL de soluccedilatildeo indicadora 4
H3BO3 O NH4-N foi quantificado por titulaccedilatildeo do destilado com 002 N H2SO4 ateacute
estabelecimento do pH final usando titulador automaacutetico Os detalhes do equipamento utilizado
podem ser observados na Figura 3
Figura 2 - Detalhes da cacircmara de difusatildeo do tipo ldquoMason Jarrdquo mostrando as adaptaccedilotildees feitas na tampa para manter
uma placa de petri suspensa (a) cacircmaras de difusatildeo apoacutes tratamento de 1 g solo com 10 mL 2 mol L-1
NaOH e deposiccedilatildeo de 5 mL de soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 na placa de Petri (b) 12 cacircmaras de difusatildeo
sendo aquecidas a 50oC por 5 h em placa aquecedora e dentro do dispositivo para homogeneizar a
temperatura (c) e titulador automaacutetico utilizado na determinaccedilatildeo do NH4-N das amostras (d)
(a) (b)
(c) (d)
Figura 3 - Detalhes dos procedimentos adotados na Destilaccedilatildeo a Vapor Direta mostrando as amostras de solo dentro
dos tubos de destilaccedilatildeo apoacutes recebimento de 10 mL 10 mol L-1
NaOH (a) e durante o processo de
destilaccedilatildeo a vapor em destilador duplo (b)
b) Mineralizaccedilatildeo liacutequida
Amostras de solo foram incubadas aerobicamente para avaliar o potencial de
mineralizaccedilatildeo e detectar mudanccedilas nas fraccedilotildees de N hidrolisaacutevel durante a incubaccedilatildeo Para
realizar a incubaccedilatildeo amostras de 6 g de solo (lt 2 mm) foram adicionadas em filtro de quartzo
(Whatman QM-A) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) e lixiviado sob
vaacutecuo com duas aliacutequotas de 30 mL com soluccedilatildeo de CaCl2 (001 mol L-1
) para remoccedilatildeo do N
inorgacircnico residual e 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N (STANFORD SMITH 1972)
A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo [determinada conforme descrito
em BREMNER SHAW (1958)] e os funis foram dispostos em um incubador adaptado para
manter a temperatura de 25oC e umidade relativa de 85-90 Apoacutes 0 1 2 4 8 e 12 semanas
triplicatas de cada solo foram transferidas para frasco de polietileno de 125 mL e o N inorgacircnico
foi extraiacutedo por meio de agitaccedilatildeo das amostras com 60 mL de 2 mol L-1
KCl durante 1 h
(BREMNER KEENEY 1966) e filtrando-se a suspensatildeo resultante em papel de filtro
(Whatman no 42) em funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) sob vaacutecuo Para
evitar a remineralizaccedilatildeo do N produzido as amostras incubadas por 4 8 e 12 semanas foram
lixiviadas sob vaacutecuo a cada duas semanas com duas aliacutequotas de 30 mL de 001 mol L-1
de
CaCl2 sendo o lixiviado de cada grupo de amostras combinado para posterior anaacutelise apoacutes esse
procedimento as amostras foram lixiviadas com 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N
(STANFORD SMITH 1972) A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo e
as amostras retornadas ao incubador esse procedimento foi adotado periodicamente para todas
(a) (b)
as amostras incubadas Os extratos e lixiviados foram analisados para N-NH4 e N-(NO3 + NO2)
pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN MULVANEY MULVANEY 1997)
c) Fracionamento do N do solo
Para preparar o hidrolisado dos solos foram utilizadas as amostras iniciais (semana 0) e
finais (semana 12) do experimento de incubaccedilatildeo aeroacutebia Basicamente 4 g de solo de cada
amostra foi aquecido (110-120oC) sob refluxo por 12 h em frascos de 50 mL acoplados em
condensador de Liebig de 40 cm apoacutes tratamento com 16 mL de soluccedilatildeo 6 mol L-1
de HCl e duas
gotas de octanol (para evitar a formaccedilatildeo de espuma) A filtragem do hidrolisado foi realizada em
filtro de papel (Whatman no 50) em um funil de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
sob vaacutecuo Adicionalmente duas aliacutequotas de 10 mL de aacutegua desionizada foram aplicadas nos
frascos para transferecircncia completa do hidrolisado para o funil O lixiviado foi coletado em
frasco de vidro de 125 mL e armazenado em refrigerador (5oC) Antes do uso o hidrolisado foi
transferido para um becker de 250 mL e neutralizado por meio de adiccedilotildees sequenciais de soluccedilatildeo
10 mol L-1
5 mol L-1
e 1 mol L-1
de NaOH ateacute obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 (BREMNER
1965 STEVENSON 1996) O hidrolisado neutralizado foi diluiacutedo para 100 mL com aacutegua
desionizada retornado ao frasco original e mantido sob refrigeraccedilatildeo (5oC)
Utilizando os meacutetodos de difusatildeo descritos em Mulvaney e Khan (2001) os hidrolisados
neutralizados do solo foram analisados em triplicata para N hidrolisaacutevel total N-NH4
hidrolisaacutevel N-(NH4+amino-accediluacutecar) e N-amino-aacutecido A fraccedilatildeo de N amino-accediluacutecar foi
determinada pela diferenccedila entre N-NH4 e N-(NH4+amino-accediluacutecar) Detalhes dos procedimentos
adotados podem ser observados na Figura 4
Figura 4 - Condensador de Liebig para aquecimento das amostras de solo sob refluxo com dispositivo para manter a
temperatura dos 6 conjuntos a 110oC (a) processo de filtragem do hidrolisado apoacutes resfriamento da
amostra (c) neutralizaccedilatildeo das amostras para obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 e detalhes das amostras apoacutes
adiccedilatildeo de aacutegua desionizada ateacute completer 100 mL (c) e transferecircncia das amostras para as cacircmaras de
difusatildeo para os procedimentos de fracionamento do N orgacircnico conforme Mulvaney e Khan (2001)
d) Mineralizaccedilatildeo bruta (MB)
Amostras de solo (10 g) receberam aacutegua desionizada ateacute atingir 60 da capacidade de
campo em frascos de vidro de 125 mL e foram preacute-incubadas durante 14 dias a 25oC e 85-90
de umidade relativa O objetivo da preacute-incubaccedilatildeo foi reestabelecer a atividade microbiana do
solo O conteuacutedo de aacutegua foi monitorado periodicamente para manutenccedilatildeo da umidade das
amostras No fim desse periacuteodo as amostras foram retiradas do incubador para secagem parcial
por meio de exposiccedilatildeo agrave ventilaccedilatildeo forccedilada de ar apoacutes a secagem o conteuacutedo de aacutegua foi
reestabelecido ateacute um limite que permitiu-se a aplicaccedilatildeo posterior de 15 mL de aacutegua As
amostras receberam entatildeo 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30 microg N na forma de (NH4)2SO4
(a) (b)
(c) (d)
(2534 aacutetomos 15
N) atingindo novamente a umidade de 60 da capacidade de campo que foi
mantida ateacute o final da incubaccedilatildeo A soluccedilatildeo contendo N foi distribuiacuteda uniformemente sobre a
amostra com auxiacutelio de pipeta permitindo difusatildeo completa da soluccedilatildeo-15
N na amostra de solo
requisito essencial nesse tipo de experimento (LUXHOI NIELSEN JENSEN 2004 MURPHY
et al 2003)
Apoacutes os dias 0 (na verdade 30 min para permitir completa umidificaccedilatildeo da amostra) 1 2
e 7 dias amostras em triplicata de cada solo foram agitadas durante 1 h apoacutes tratamento com 100
mL de soluccedilatildeo de KCl (2 mol L-1
) para extraccedilatildeo do N inorgacircnico total (BREMNER KEENEY
1966) e a suspensatildeo filtrada sob vaacutecuo em filtro de microfibra de vidro (Whatmanreg Cat No 1822
055) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) o filtro de microfibra de
vidro resultou em extrato de melhor qualidade relativamente ao filtro de papel O N-NH4
trocaacutevel foi determinado em aliacutequota de 50 mL do extrato pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN
MULVANEY MULVANEY 1997) apoacutes adiccedilatildeo de 150 microg N na forma de (NH4)2SO4 para
facilitar a anaacutelise de 15
N Os procedimentos adotados no experimento de mineralizaccedilatildeo bruta
podem ser observados na Figura 5
Apoacutes difusatildeo do extrato de solo o NH4-N coletado na soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 foi
quantificado usando um titulador automaacutetico acoplado a eletrodo para superfiacutecie plana (descrito
anteriormente) As amostras tituladas foram acidificadas (001 mL de 1 mol L-1
H2SO4) e
aquecida para evaporaccedilatildeo a aproximadamente 50oC A evaporaccedilatildeo foi repetida apoacutes adiccedilatildeo de 5
mL de metanol para remover o H3BO3 sendo o (NH4)2SO4 residual dissolvido em 400 microL de
aacutegua desionizada para transferecircncia de uma aliacutequota de 250 microL contendo entre 100 e 200 microg de
N para uma microplaca de plaacutestico A secagem final foi feita a 60oC antes da anaacutelise isotoacutepica
usando um espectrocircmetro de massas equipado com um sistema de automatizado com preparo de
amostras pelo meacutetodo de Rittenberg (MULVANEY 1993) Depois das anaacutelises isotoacutepicas as
unidades de difusatildeo foram adequadamente lavadas antes de serem reutilizadas (STEVENS et al
2000) para evitar erros por contaminaccedilatildeo cruzada
Figura 5 - Detalhes dos frascos de vidro (125 mL) contendo as amostras de solo (10 g) utilizadas no experimento de
mineralizaccedilatildeo bruta (a) amostras sendo dispostas no incubador com sistema de injeccedilatildeo de vapor de aacutegua
para manutenccedilatildeo da temperatura da umidade relativa a 85-90 (b) apoacutes a preacute-incubaccedilatildeo as amostras
receberam 15 mL de soluccedilatildeo contendo 15
N com auxiacutelio de pipeta volumeacutetrica (c e d) e retornaram ao
incubador amostras recebendo 100 mL de 2 M KCl para posterior agitaccedilatildeo por 1 h para extraccedilatildeo do N
inorgacircnico (e) processo de filtragem sob vaacutecuo do extrato utilizando filtro de microfibra de vidro em
funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
Levando em consideraccedilatildeo que foi adicionada soluccedilatildeo contendo 150 microg de N com
abundacircncia natural para facilitar a anaacutelise isotoacutepica o valor de abundacircncia isotoacutepica calculada
(AICA em aacutetomos 15
N) foi obtido pela equaccedilatildeo de diluiccedilatildeo isotoacutepica
AICA = [ (NDE AIDE) ndash (NAD AN) ] (NDE ndash NAD) (1)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NDE concentraccedilatildeo de N determinada
em microg N amostra-1
AIDE abundacircncia isotoacutepica determinada em aacutetomos 15
N NAD nitrogecircnio
adicionado igual a 150 microg N amostra-1
AN abundacircncia natural de 036663 aacutetomos 15
N
(obtido analiticamente em seis repeticcedilotildees)
A taxa de mineralizaccedilatildeo bruta (MB em mg kg-1
d-1
de N) foi determinada conforme Hart
et al (1994) pela equaccedilatildeo
MB = [ (NH4 ti ndash NH4 tf) n ] [ (ln 15
Nexc ti 15
Nexc tf) (ln NH4 tiNH4 tf) ] (2)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NH4 concentraccedilatildeo de N-NH4+ na
amostra em mg N kg-1
ti tempo inicial (dia 1) tf tempo final (dia 3) n nuacutemero de dias 15
Nexc
abundacircncia isotoacutepica em excesso em aacutetomos 15
N que foi obtida pela subtraccedilatildeo da abundacircncia
natural de 15
N (0370 aacutetomos 15
N) da AICA (Eq 1)
24 Anaacutelises estatiacutesticas
Os resultados de produtividade de colmos obtidos nos experimentos com resposta agrave
adubaccedilatildeo nitrogenada foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia assim como anaacutelises de regressatildeo
(WEBSTER 2007) quando o teste F mostrou-se significativo (Plt010) Nos casos em que o teste
F foi significativo (Plt010) a resposta ao fertilizante nitrogenado (RF) foi calculada a partir dos
resultados meacutedios de produtividade como RF = 100 middot (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle) produtividade do tratamento controle Quando o teste F natildeo foi
significativo (Pgt010) a RF foi considerada zero Os experimentos foram entatildeo classificados
como natildeo-responsivos ao N (RF = 0) moderadamente responsivos (RF ˂ 25) ou altamente
responsivos (RF gt 25)
Para os resultados das determinaccedilotildees em triplicata ou incubaccedilotildees foram calculadas as
meacutedias e o desvio padratildeo e os valores meacutedios comparados com base no teste t de Student ou da
diferenccedila miacutenima significativa (LSD) a um niacutevel de significacircncia Plt005
3 Resultados e discussatildeo
Desde os anos 1990 haacute uma tendecircncia crescente no Brasil para a colheita mecacircnica da
cana-de-accediluacutecar em aacutereas onde a queima do canavial antes da colheita prevaleceu Com o novo
sistema resiacuteduos da cultura composta de folhas e ponteiros que variam entre 13 a 20 Mg ha-1
de mateacuteria seca (OLIVEIRA et al 1999) permanecem na superfiacutecie do solo formando uma
cobertura vegetativa altamente carbonaacutecea referida como palhada Este material conteacutem uma
quantidade apreciaacutevel de N (70 a 100 kg ha-1
) mas a disponibilidade eacute muito limitada para o
ciclo seguinte (GAVA et al 2003) devido agrave imobilizaccedilatildeo de N mineral durante a decomposiccedilatildeo
microbiana Com a transiccedilatildeo para a colheita mecacircnica espera-se portanto um aumento na
necessidade de adubaccedilatildeo nitrogenada das socas (ROSSETTO et al 2010) apesar de que um
efeito compensatoacuterio pode surgir ao longo do ciclo agriacutecola (gt 4 anos) conforme a
mineralizaccedilatildeo gradualmente libera o N da palhada (FORTES et al 2011)
Apesar de todos os seis locais estudados em nosso trabalho terem sido colhidos
mecanicamente sem queima da cana os resultados da Tabela 3 mostram que apenas quatro
(locais 1 a 4) foram responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada (Plt010) Nenhuma resposta foi
observada em um uacutenico experimento no local 5 ou em trecircs experimentos no local 6 Essa
variaccedilatildeo eacute tiacutepicamente observada em aacutereas de cana colhida sem queima de acordo com estudos
anteriores que documentam resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada na maioria dos casos (COSTA
VITTI CANTARELLA 2003 VITTI TRIVELIN GAVA 2007 ROSETTO et al 2010
VIEIRA et al 2010) mas natildeo em outros (URQUIAGA et al 1998 PRADO PANCELLI
2008) Rossetto et al (2010) por exemplo relataram alta resposta ao N em 10 de 15 locais
estudados enquanto que um local natildeo apresentou resposta e em outros quatro locais apesar de
significativa a resposta foi muito pequena
Uma reduccedilatildeo na resposta da cana agrave adubaccedilatildeo nitrogenada era esperada para os locais 2 5
e 6 devido agraves entradas anteriores da vinhaccedila e ou torta de filtro (Tabela 1) dois importantes
subprodutos da agroinduacutestria sucroalcooleira que seratildeo cada vez mais utilizados devido agraves
exigecircncias ambientais (CETESB 2006) Estes subprodutos apresentam relaccedilatildeo CN muito mais
baixo do que a palha e assim representam uma fonte mais prontamente disponiacutevel de N a
meacutedio-curto prazo Nas doses comumente utilizadas podem levar agrave reduccedilatildeo na exigecircncia de N
da ordem de 50 a 150 kg N ha-1
(PRASAD1976 YADUVANSHI YADAV SINGH 1990
GOacuteMEZ TORO 1996) podendo ateacute mesmo eliminar a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada como
ocorreu para os locais 5 e 6 Um efeito similar tecircm sido reportado para locais onde a renovaccedilatildeo
do canavial eacute precedida de cultivo de leguminosa como a Crotalaria juncea Crotalaria
spectabilis soja (Glycine max L Merr) ou de amendoim (Arachis hypogaea L) (CAacuteCERES
ALCARDE 1995 RESENDE et al 2003 AMBROSANO et al 2005 PARK et al 2010)
Uma comparaccedilatildeo das Tabelas 1 e 3 natildeo deixa duacutevida sobre a importacircncia da aplicaccedilatildeo de
subprodutos orgacircnicos na variaccedilatildeo da resposta ao fertilizante (RF) observada para os seis locais
estudados As maiores respostas variando de 9 a 30 ocorreram nos locais 1 3 e 4 onde natildeo
houve aplicaccedilatildeo de vinhaccedila ou torta de filtro que teria moderado a imobilizaccedilatildeo microbiana de N
durante a decomposiccedilatildeo dos resiacuteduos culturais Dos trecircs locais que receberam um ou ambos
destes subprodutos o local 2 foi moderadamente responsivo ao N (RF entre 5 a 7) enquanto os
locais 5 e 6 natildeo apresentaram resposta ao N
A importacircncia dos insumos orgacircnicos natildeo eacute menos evidente a partir da mudanccedila temporal
na RF observa nos locais 2 4 e 6 Interessante foi o aumento acentuado de 9 para 25 na RF
observados para a segunda colheita no local 4 Esse aumento pode ser atribuiacutedo a um acuacutemulo de
resiacuteduos que associado agrave ausecircncia de adubaccedilatildeo nitrogenada promoveu imobilizaccedilatildeo microbiana
do N limitando a produtividade do tratamento controle e inflando a RF Este tipo de
comportamento eacute comum com estudos de resposta que empregam um delineamento estaacutetico
(static plots) (por exemplo SWANSON TAYLOR WELCH 1973 VANOTTI BUNDY
PETERSON 1997 VARVEL WILHELM 2003) nos quais parcelas individuais recebem o
mesmo tratamento em anos consecutivos Curiosamente natildeo houve nenhuma evidecircncia de
aumento na RF para os locais 2 e 6 presumivelmente porque a aplicaccedilatildeo de vinhaccedila forneceu N
suficiente para suportar a oxidaccedilatildeo heterotroacutefica do resiacuteduo contendo C
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos de curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
entre os anos de 2006 e 2010 Continua
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Altamente responsivo ao N
1 0 691 (35) ____
____
50 756 (65) ____
____
100 773 (45) ____
____
150 869 (46) ____
____
200 900 (53) ____
____
P 00004
Equaccedilatildeo y = 6918 + 01060x
R2 096
RFsect () 302
Moderadamente responsivos ao N
2 0 1141 ( 79) 1041 (54) ____
50 1208 ( 77) 1041 (68) ____
100 1208 (109) 1060 (81) ____
150 1219 ( 62) 1097 (61) ____
P 00399 00821
Equaccedilatildeo y = 11452 + 01294x
- 000055x2
y = 10315 +
003757x
R2 092 082
RF () 68 54
3 0 788 (59) ____
____
50 811 (74) ____
____
100 859 (74) ____
____
150 864 (90) ____
____
P 00823
Equaccedilatildeo y = 7890 + 000554x
R2 093
RR () 97
4 0 759 (116) 527 ( 97) ____
50 775 ( 89) 630 ( 90) ____
100 827 ( 62) 660 (108) ____
150 817 (103) 650 ( 74) ____
P 00692 00000
Equaccedilatildeo y = 7542 + 008387x
- 0000257x2
y = 5290 + 02480x -
0001124x2
R2 085 099
RF () 89 251
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos envolvendo curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo
nitrogenada entre os anos de 2007 e 2010
Conclusatildeo
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Natildeo responsivos ao N
5 0 914 (123) ____
____
50 956 (126) ____
____
100 850 (165) ____
____
150 786 ( 52) ____
____
200 778 (109) ____
____
P 01136
RF () 0
6 0 802 (67) 1424 (195) 812 (71)
50 803 (61) 1383 (109) 758 (97)
100 868 (72) 1315 (124) 872 (21)
150 805 (34) 1323 (147) 826 (97)
200 831 (70) 1356 (140) 799 (70) P 03456 07738 02005
RF () 0 0 0
daggerResultados representam 4 (aacutereas 1-5) ou 5 (aacuterea 6) blocos experimentais Valores entre parenteses representam o
desvio padratildeo da meacutedia
DaggerEstudos conduzidos em 2006-2007 (aacutereas 2-4) 2007-2008 (aacutereas 2 4 e 6) 2008-2009 (aacutereas 1 e 6) ou 2009-2010
(aacutereas 5 e 6)
sectRF resposta ao fertilizante calculado quando Plt010 como 100 (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle)produtividade do tratamento controle
Aleacutem de insumos orgacircnicos as diferenccedilas no potencial do solo em fornecer N
provavelmente contribuiu para a variaccedilatildeo na RF documentada na Tabela 3 Tais diferenccedilas tecircm
sido historicamente reconhecidos em afetar a resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
(BLACK NELSON PRITCHETT 1946 PRITCHETT BLACK NELSON 1947 FITTS
BARTHOLOMEW HEIDEL 1953 OLSON et al 1960) Esse comportamento eacute consistente
com as evidecircncias de estudos utilizando o traccedilador 15
N que mostram que a mineralizaccedilatildeo do N
do solo muitas vezes fornece a maior parte do N abosrvido pelas culturas (por exemplo
TAKAHASHI 1964 OLSON et al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992
OMAY et al 1998 SCHINDLER KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY
2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006)
como foi o caso dos estudos recentes conduzidos no Brasil por Dourado-Neto et al (2010) e
Franco et al (2011)
Um aumento na capacidade de mineralizaccedilatildeo de N do solo evidentemente levaria agrave
diminuiccedilatildeo na resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada embora as consequumlecircncias podem
natildeo ser aparentes se as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis agrave perda de N ou se a
disponibilidade de N natildeo limite o rendimento Uma complicaccedilatildeo inerente surge na estimativa de
uma taxa absoluta (bruta) para a mineralizaccedilatildeo (amonificaccedilatildeo) uma vez que o produto (NH4+)
estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo heterotroacutefica (imobilizaccedilatildeo) ou oxidaccedilatildeo autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) A
teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) proporciona o uacutenico meio para evitar esta complicaccedilatildeo
e foi aplicado agraves amostras superfiacuteciais e subsuperfiacuteciaos dos solos coletados nos seis locais de
estudo deste projeto Os resultados (Tabela 4) satildeo consistentes com as respostas da cana-de-
accediluacutecar ao N apresentados na Tabela 3 em que a mineralizaccedilatildeo bruta para a camada superficial
foi significativamente maior para os dois locais sem resposta (5 e 6) do que para qualquer um
dos locais responsivos Para o uacuteltimo grupo este paracircmetro foi significativamente maior para os
locais 2 e 3 do que para 1 ou 4 refletindo os valores de RF da Tabela 3 Em contraste com estes
resultados natildeo foram observadas diferenccedilas significativas na mineralizaccedilatildeo bruta para as
amostras de subsuperfiacutecie
Tabela 4 - Mineralizaccedilatildeo bruta de N em amostras de solo da superfiacutecie e subsuperfiacutecie determinada pela teacutecnica de
diluiccedilatildeo do pool 15
NH4dagger
N mineralizado
Local
Superfiacutecie Subsuperfiacutecie
MeacutediaDagger DPsect MeacutediaDagger DPsect
______________________________ mg kg
-1 d
-1 ______________________________
Altamente responsivo ao N
1 110 ab 11 094 a 01
Moderadamente responsivos ao N
2 147 a 04 106 a 04
3 152 a 07 121 a 01
4 060 b 02 084 a 04
Natildeo responsivos ao N
5 365 d 12 105 a 04
6 237 c 07 141 a 06
daggeramostras de 10 g de cada solo foram preacute-incubadas a 25oC por duas semanas e umedecidas a 60 da capacidade de
campo (θcc) com aacutegua desionizada As amostras foram entatildeo tratadas com 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30
microg N na forma de (NH4)2SO4 (2534 aacutetomos 15
N) incubadas (25oC 60 θcc) em triplicata por 1 e 3 dias Anaacutelise
quantitativa e isotoacutepica do NH4-N trocaacutevel foi realizada apoacutes extraccedilatildeo com 2 mol L-1
KCl
DaggerCalculado conforme Eq 2 descrita na seccedilatildeo Material e Meacutetodos Meacutedias seguidas por letras minuacutesculas iguais na
coluna natildeo diferem a Plt005 pelo teste t de Student
sectDP desvio padratildeo
Curiosamente a mineralizaccedilatildeo bruta foi menor para o local 4 onde o N total do solo foi
maior (Tabela 2) Este comportamento eacute consistente entretanto com a conclusatildeo de que a cana
respondeu agrave adubaccedilatildeo nitrogenada no local 4 (Tabela 3) Esse comportamente provavelmente eacute
reflexo do uso de praacutetica de cultivo miacutenimo nesse local no qual a sulcaccedilatildeo foi precedida de uma
uacutenica subsolagem ao inveacutes de praacuteticas de preparo convencional adotadas em todos os outros
locais estudados O resultado foi um acuacutemulo de resiacuteduos contendo C proveniente da colheita
mecacircnica sem queima preacutevia que ocorreu anualmente por sete anos antes do primeiro
experimento em 2007 favorecendo muito mais a imobilizaccedilatildeo do que a mineralizaccedilatildeo
Embora a mineralizaccedilatildeo bruta mostrou-se eficaz na diferenciaccedilatildeo dos solos quanto agrave
responsividade ao N o processo envolvido na obtenccedilatildeo desse paracircmetro eacute muito complicado
caro e demorado para um teste de rotina do solo O custo e as complexidades surgem da
necessidade de fertilizantes marcados e anaacutelise de 15
N enquanto o tempo de processamento da
amostra eacute uma fonte oacutebvia de dificuldade uma vez que necessita de um incubaccedilatildeo de 3 dias
precedida de 2 semanas de preacute-incubaccedilatildeo Estas limitaccedilotildees satildeo muito menos graves para uma
teacutecnica de pesquisa e natildeo impede o uso da mineralizaccedilatildeo bruta para avaliar outras teacutecnicas de
previsatildeo de resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
Uma alternativa mais simples eacute medir a taxa liacutequida de produccedilatildeo de N mineral quando
amostras de solo satildeo incubados sob condiccedilotildees estaacuteticas A incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas das
amostras superficiais dos solos foi adotada para esta finalidade no nosso trabalho seguindo a
teacutecnica empregada por Mulvaney et al (2001) Os resultados (Tabela 5) mostram que para todos
os seis locais estudados a produccedilatildeo de N mineral foi mais raacutepida na primeira semana apoacutes o
reumedecimento das amostras secas e diminuiu consideravelmente na segunda semana durante o
qual ocorreu imobilizaccedilatildeo liacutequida para locais 1 a 3 A continuidade da incubaccedilatildeo normalmente
leva agrave mineralizaccedilatildeo liacutequida mas as flutuaccedilotildees temporais satildeo comuns nas taxas dessa medida
sem duacutevida refletindo as transformaccedilotildees da biomassa microbiana
Tabela 5 ndash Capacidade das amostras superficiais dos solos para mineralizaccedilatildeo liacutequidadagger
Local
Intervalo de incubaccedilatildeo (semana)Dagger
0-1 1-2 2-4 4-8sect 8-12sect 0-12sect
DMSpara Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
__________________________________________________________
(NH4+ + NO3
ndash + NO2
ndash)-N produzido mg kg
-1 d
-1 ___________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 057 003 ndash005 056 ndash002 024 020 034 017 009 017 016 030
Moderadamente responsivos ao N
2 125 032 ndash027 004 056 018 031 008 ‒008 011 025 003 030
3 052 013 ndash027 036 012 030 020 014 ndash003 002 010 004 030
4 141 038 084 033 020 019 009 015 017 026 031 013 030
Natildeo responsivos ao N
5 212 027 007 026 023 029 031 012 029 008 042 002 030
6 122 010 008 024 049 017 0 018 011 005 023 006 030
DMS 030 030 030 030 030 030
daggeramostras de 6-g de solo foram umidificadas a 60 da capacidade de campo e entatildeo incubadas pelo periacuteodo especificado a 25oC e 85-90 de umidade relativa
DaggerDP desvio padratildeo
sectValores incluem (NH4+NO3+NO2)-N recuperado por lixiviaccedilatildeo das amostras de solo com 001 M CaCl2 e pela extraccedilatildeo com 2 M KCl no final da incubaccedilatildeo A
lixiviaccedilatildeo com CaCl2 foi realizada a cada duas semanas uma vez para as amostras incubadas por quatro semanas trecircs vezes para amostras incubadas por oito
semanas e cinco vezes para amostras incubadas a doze semanas
paraDMS diferenccedila minima significativa pelo teste t de Student (Plt005)
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
Sumaacuterio
Resumo 3
Abstract 4
1 Introduccedilatildeo 5
2 Material e meacutetodos 9
3 Resultados e discussatildeo 21
4 Conclusotildees 35
5 Agradecimentos 35
6 Referecircncias 36
7 Consideraccedilotildees finais 45
ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DE CANA-DE-ACcedilUacuteCAR EM SISTEMA
CONSERVACIONISTA TESTES NO SOLO PARA AUXILIAR A RECOMENDACcedilAtildeO
DE DOSES DE FERTILIZANTES
Resumo
O uso intensivo de fertilizante nitrogenados na produccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar (Saccharum
spp) apresenta desafios ambientais para a qualidade do ar e da aacutegua influenciando ainda a
rentabilidade dos produtores A generalizaccedilatildeo da recomendaccedilatildeo baseada na produtividade
esperada se baseia em modelos geneacutericos de resposta da cultura ao N natildeo considerando a
capacidade de fornecimento de N pelo solo que eacute um determinante criacutetico da necessidade de N
para produccedilatildeo de cereais fibras e energia Este trabalho foi desenvolvido para verificar o
impacto da mineralizaccedilatildeo do N do solo na resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
sendo realizado em conjunto com dez experimentos de resposta ao N realizados entre 2006 e
2010 em condiccedilotildees de campo na maior aacuterea cultivada com cana-de-accediluacutecar no Brasil Amostras
de solo foram utilizados para separar os locais em altamente responsivos
moderadamente responsivos e natildeo responsivos ao N com base em dois iacutendices quiacutemicos de
disponibilidade do N o Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e a destilaccedilatildeo a vapor direta (DVD)
aleacutem de avaliaccedilotildees de (1) mineralizaccedilatildeo bruta pela teacutecnica de diluiccedilatildeo isotoacutepica de 15
NH4+ (2) mineralizaccedilatildeo liacutequida durante incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas e (3) mudanccedilas nas
fraccedilotildees de N do solo induzidas pela incubaccedilatildeo mediante hidroacutelise aacutecida (N hidrolisaacutevel total N-
NH4+
hidrolisaacutevel N-amino-accediluacutecar e N-amino-aacuteccedilido) ou hidroacutelise alcalina (N-ISNT) Dos
paracircmetros avaliados a mineralizaccedilatildeo bruta foi o mais preditivo da capacidade de resposta ao
fertilizante nitrogenado apresentando relaccedilatildeo inversa com lt110 mg N kg-1
d-1
para um local altamente responsivo 110-237 mg N kg-1
d-1
para cinco experimentos em trecircs
locais moderadamente responsivos e gt 237 mg N kg-1
d-1
para quatro experimentos em dois
locais natildeo responsivos Natildeo foi observada relaccedilatildeo para mineralizaccedilatildeo liacutequida em condiccedilotildees
aeroacutebias embora a produccedilatildeo de N mineral foi acompanhada pela reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo
N-NH4+ hidrolisaacutevel e N-ISNT Os resultados de ISNT e DVD foram altamente correlacionados
e ambos mostraram-se promissores para diferenciar os solos quando agrave responsividade ao N
Palavras-chave Illinois Soil Nitrogen Test-ISNT Destilaccedilatildeo a Vapor Direta-DVD
Mineralizaccedilatildeo bruta Mineralizaccedilatildeo liacutequida Fracionamento do N orgacircnico
Abstract
The intensive use of synthetic N fertilizers for sugarcane (Saccharum spp) production
presents environmental challenges for water and air quality as well as impacting profitability for
producers Central to these concerns is a widespread reliance on yield-based recommendations
that invoke generic models of crop N response but lack any means to account for variations in
soil N-supplying power a critical determinant of fertilizer N need for cereal fiber and tuber
crops The work reported herein was designed to ascertain the impact of soil N mineralization on
sugarcane response to N fertilization and was carried out in conjunction with ten N-response
trials conducted between 2006 and 2010 at field sites in the largest sugarcane-cultivated area in
Brazil Soil samples were utilized in categorizing the sites as highly responsive moderately
responsive or nonresponsive to fertilizer N based on two chemical indices of soil N availability
the Illinois Soil N Test (ISNT) and direct steam distillation (DSD) and assessments of (1) gross
mineralization by 15
NH4+ pool dilution (2) net mineralization during aerobic incubation for 12
wk and (3) incubation-induced changes in soil N fractions obtained by acid (total hydrolyzable
N hydrolyzable NH4+-N amino sugar N and amino acid N) or alkaline (ISNT-N) hydrolysis Of
the parameters evaluated gross mineralization was the most predictive of fertilizer N
responsiveness following an inverse relationship with lt 110 mg N kg-1
d-1
for one site that was
highly responsive 110 to 237 mg N kg-1
d-1
for five trials at three moderately responsive sites
and gt 237 mg N kg-1
d-1
for two nonresponsive sites No such relationship was observed for net
mineralization under aerobic conditions although mineral N production was accompanied by
significant decreases in hydrolyzable NH4+-N and ISNT-N Test values by the ISNT and DSD
were highly correlated and both showed promise for differentiating soil responsiveness to
fertilizer N
Keywords Illinois Soil Nitrogen Test-ISNT Direct Steam Distilation-DSD Gross
mineralization Net mineralization Organic N fractionating
1 Introduccedilatildeo
Com a ecircnfase internacional sobre fontes renovaacuteveis de energia cada vez mais atenccedilatildeo
estaacute sendo dada para o cultivo de cana-de-accediluacutecar para a siacutentese de bioetanol resultando em
expansatildeo da aacuterea em produccedilatildeo (NASS et al 2007 HARTEMINK 2008) O etanol produzido a
partir da cana-de-accediluacutecar tornou-se uma commodity energeacutetica global que eacute economicamente
competitiva quando comparada aos combustiacutevies derivados do petroacuteleo (GOLDEMBERG
2007) O seu uso eacute ambientalmente mais sustentaacutevel devido em parte ao efeito mitigador da
produccedilatildeo de biomassa nas emissotildees de gases de efeito estufa (MACEDO et al 2008 VRIES et
al 2010)
O Brasil eacute o liacuteder mundial de produccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar cultivando cerca de 91
milhotildees de hectares em 2010 (IBGE 2011) Potencialmente essa aacuterea poderaacute expandir para
cerca de 70 milhotildees de hectares mesmo sem explorar aacutereas atualmente utilizadas para produccedilatildeo
de alimentos ou sob mata nativa (MAPA 2009) A produtividade meacutedia nacional eacute de 80 Mg ha-
1 (IBGE 2011) embora Usinas que adotam um maior niacutevel tecnoloacutegico obtenham produtividade
meacutedia de cinco cortes entre 95 e 100 Mg ha-1
Fertilizantes sinteacuteticos satildeo utilizados extensivamente para aumentar a produtividade da
cana-de-accediluacutecar (FRANCO et al 2011 THORBURN et al 2011) A praacutetica usual adotada em
Usinas no Brasil eacute a aplicaccedilatildeo de 40 a 60 kg N ha-1
no plantio e apoacutes cada corte reaplicar entre
60 a 150 kg N ha-1
ano-1
As doses de N variam em funccedilatildeo da produtividade obtida visando
minimizar o risco de deficiecircncia de N (por exemplo SPIRONELLO et al 1997 LEGENDRE
2001 SCHROEDER et al 2006) Esta abordagem entretanto natildeo considera a variaccedilatildeo na
capacidade de suprimento de N pelo solo e assim tende a promover o uso excessivo de N Sub-
fertilizaccedilotildees tambeacutem podem ocorrer principalmente quando o N do fertilizante estaacute sujeito agrave
imobilizaccedilatildeo apoacutes a adubaccedilatildeo de soqueira em aacutereas de cana-crua (ROSSETTO et al 2010)
A importacircncia fundamental do N do solo para as plantas resulta da constataccedilatildeo de que a
produtividade das parcelas do tratamento controle em estudos de resposta ao N muitas vezes
excedem o aumento da produccedilatildeo provocado pela adiccedilatildeo dos fertilizantes (por exemplo
AZEREDO et al 1986 FREITAS et al 1994 LORY SCHARF 2003 MULVANEY et al
2006 PRADO PANCELLI 2008 CABRERA ZUAZNAacuteBAR 2010 FRANCO et al 2010
ROSSETTO et al 2010) exceto quando a disponibilidade de N do solo eacute reduzida pelo acuacutemulo
de resiacuteduos carbonaacuteceos em experimentos com parcelas estaacuteticas (static plots) Mais uma prova
deste comportamento eacute evidente a partir de numerosos estudos de campo utilizando fertilizantes
marcados com 15
N uma vez que na maioria dos casos a absorccedilatildeo de N pelas culturas eacute derivada
principalmente do solo do que dos fertilizantes (por exemplo TAKAHASHI 1964 OLSON et
al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992 OMAY et al 1998 SCHINDLER e
KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY 2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-
BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006 DOURADO-NETO et al 2010
FRANCO et al 2011) A implicaccedilatildeo dessas evidecircncias eacute de que o fornecimento de N pelo solo
deveraacute ser considerado quando se busca a otimizaccedilatildeo da adubaccedilatildeo nitrogeanda (CASSMAN et
al 1998 LIU et al 2005 MENGEL HUTSH KANE 2006 MULVANEY et al 2006 CUI et
al 2008) Testes de NO3- no perfil de solo satildeo utilizados com esse propoacutesito em regiotildees aacuteridas
ou semi-aacuteridas enquanto um desafio muito maior existe para climas mais uacutemidos devido ao
impacto das transformaccedilotildees microbianas na disponibilidade de N agraves plantas A mineralizaccedilatildeo eacute o
processo de maior importacircncia pelo qual o N mineral eacute gerado a partir da reserva de N orgacircnico
do solo Entretanto o produto (NH4+) estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo pela microflora heterotroacutefica
(imobilizaccedilatildeo) ao menos que a disponibilidade de C orgacircnico eacute limitada e ocorra a oxidaccedilatildeo
autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) fornecendo NO3- para as plantas ou aumentando o risco de perda de N
por lixiviaccedilatildeo ou desnitrificaccedilatildeo
Uma abordagem comum para quantificar a mineralizaccedilatildeo eacute medir a taxa liacutequida de
produccedilatildeo de N mineral durante incubaccedilotildees aeroacutebias ou anaeroacutebias a uma temperatura constante
(tipicamente 30-40 ordmC) Esta abordagem eacute necessariamente demorada por causa da necessidade
de uma 1 ou 2 semanas de incubaccedilatildeo e natildeo se pode assumir que os resultados representem
condiccedilotildees de campo uma vez que (1) a mineralizaccedilatildeo-imobilizaccedilatildeo ocorre na ausecircncia de
absorccedilatildeo de N mineral por uma planta que tambeacutem afeta a umidade do solo e aeraccedilatildeo aleacutem de
agir como uma fonte rizosfeacuterica de C (2) as condiccedilotildees de incubaccedilatildeo estaacutetica empregada natildeo
representam as flutuaccedilotildees naturais de temperatura e os ciclos de molhamento e secamento que
afetam a dinacircmica de N microbiano no campo (ZAK et al 1999 CARPENTER-BOGGS et al
2000 WIENHOLD 2007) (3) tipicamente apenas a superfiacutecie do solo eacute amostrada e (4) as
mediccedilotildees satildeo afetadas pelos processamentos que as amostras recebem antes do uso como o
peneiramento As interpretaccedilotildees podem ser ainda mais comprometidas por que a mineralizaccedilatildeo
e outros processos microbianos em geral satildeo inerentemente afetados por uma grande variedade
de propriedades fiacutesicas e quiacutemicas do solo e tambeacutem por muitos aspectos de manejo incluindo
os sistemas de cultivo a aplicaccedilatildeo de fertilizantes e insumos assim como a entrada de resiacuteduos
(WU MA LIANG 2008)
Essas complicaccedilotildees podem ser evitadas adotando-se a mediccedilatildeo da mineralizaccedilatildeo bruta ao
inveacutes da mineralizaccedilatildeo liacutequida que se torna possiacutevel por meio da teacutecnica diluiccedilatildeo do pool
amocircnio utilizando 15
NH4+ (MURPHY et al 2003) Esta abordagem eacute baseada no princiacutepio de
que a mineralizaccedilatildeo do pool natildeo marcado de NH4+-N do solo diminui o enriquecimento isotoacutepico
do pool NH4+-N enquanto que a imobilizaccedilatildeo ou nitrificaccedilatildeo reduzem a quantidade de NH4
+-N
sem afetar o enriquecimento Na praacutetica a taxa bruta de mineralizaccedilatildeo pode ser estimada
aplicando-se vaacuterias simplificaccedilotildees a dados quantitativos e isotoacutepicos de NH4+-N antes e depois
de uma incubaccedilatildeo de curto prazo (normalmente de 1 ou 2 dias) As principais limitaccedilotildees aleacutem
do custo e das complexidades metodoloacutegicas inerentes a estudos com o traccedilador 15
N surgem
quando os dados estaacuteticos de incubaccedilatildeo de amostras superficiais peneiradas de solo devem ser
extrapolados para condiccedilotildees de campo
Idealmente o N mineralizaacutevel deveria ser estimado por um teste quiacutemico do solo mas
durante anos esta abordagem foi impedida por falhas fundamentais nos meacutetodos de destilaccedilatildeo a
vapor comumente usado para fracionar o N do solo por hidroacutelise aacutecida o que levou agrave
subestimaccedilatildeo grave de duas fraccedilotildees principais o N-amino-aacutecido e o N-amino-accediluacutecar Estas
falhas foram corrigidas por Mulvaney e Khan (2001) no desenvolvimento de meacutetodos simples de
difusatildeo que foram posteriormente utilizados para comparar a distribuiccedilatildeo de fraccedilotildees de N em
solos que diferiram quanto agrave resposta do milho (Zea mays L) agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os
resultados mostraram uma concentraccedilatildeo maior de N-aminoaccediluacutecar em solos natildeo responsivos ao N
do que em solos responsivos enquanto nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas anaacutelises
de N-total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido (MULVANEY et al 2001) Com
base nesta constataccedilatildeo Khan Mulvaney e Hoeft (2001) desenvolveram um simples teste de solo
(chamado Illinois Soil N Test ou ISNT) para estimar o NH4+-N liberado por hidroacutelise alcalina
com 2 M NaOH que foi capaz de separar adequadamente 12 solos natildeo responsivos e 13 solos
responsivos ao N com base no intervalo criacutetico de 225-235 mg kg-1
Em uma avaliaccedilatildeo mais
extensa envolvendo 102 experimentos de curva de resposta ao N em condiccedilotildees de campo
Mulvaney Khan e Ellsworth (2006) observaram que o ISNT foi altamente significativo para
predizer a produtividade das parcelas controle o incremento de produccedilatildeo com a dose oacutetima de N
(delta) a eficiecircncia de utilizaccedilatildeo do fertilizante nitrogenado (EUFN) e a dose oacutetima econocircmica
de N (DOEN) A faixa criacutetica estabelecida por Khan Mulvaney e Hoeft (2001) foi altamente
eficaz na identificaccedilatildeo de 31 dos 33 locais natildeo responsivos ao N
O ISNT foi avaliado de forma independente em vaacuterios estudos para prever a resposta ao
N com alguns resultados positivos e outros negativos No lado positivo Ruffo et al (2006)
reconheceram o potencial do ISNT para o manejo do N para agricultura de precisatildeo uma vez
que os valores do teste predizeram adequadamente a variabilidade espacial da produtividade do
milho enquanto Williams et al (2007a b) relataram forte regressatildeo linear relacionando o ISNT
com o delta e o DOEN Resultados positivos tambeacutem foram relatados por Klapwyk e Ketterings
(2006) e Lawrence et al (2009) mas nesses estudos o ISNT preveu adequadamente a
responsividade ao N somente quando interpretado em conjunto com a mateacuteria orgacircnica do solo
Este tipo de interpretaccedilatildeo resulta da interaccedilatildeo heterotroacutefica de C e N que eacute tatildeo central para a
ciclagem da disponibilidade de N do solo que deve melhorar o valor preditivo do ISNT exceto
em casos em que a mineralizaccedilatildeo eacute limitada pela falta de umidade do solo (STECKLER
PENNOCK WALLEY 2008)
Os resultados desfavoraacuteveis do ISNT obtidos por Barker et al (2006) Marriott e Wander
(2006) Laboski et al (2008) e Osterhaus Bundy e Andreaski (2008) certamente foram
comprometidos pela complexidade das interaccedilotildees envolvidas naqueles estudos umas vez que os
dados foram combinados sem levar em consideraccedilatildeo as diferenccedilas de clima rotaccedilatildeo de culturas
a entrada de resiacuteduos contendo C preparo do solo manejo de estercos e a densidade de
semeadura Embora dois desses estudos mostraram relaccedilatildeo significativa do ISNT com a DOEN
(LABOSKI et al 2008 OSTERHAUS et al 2008) a relaccedilatildeo foi bastante fraca enquanto uma
forte correlaccedilatildeo foi observada com o N total do solo levando os autores a concluir que o ISNT
natildeo eacute seletivo para uma fraccedilatildeo laacutebil do N do solo Essa alegaccedilatildeo entretanto contradiz com o fato
de que o N alcalino hidrolisaacutevel varia consideravelmente em relaccedilatildeo ao N total do solo
(ROBERTS et al 2009a) e eacute inconsistente com o estudo de fracionamento de N orgacircnico e
recuperaccedilatildeo de 15
N desenvolvido por Kwon et al (2009) que demonstram que o ISNT
basicamente estima o N amino accediluacutecares de bateacuterias e amida
Se a hidroacutelise alcalina libera uma fraccedilatildeo facilmente mineralizaacutevel do N do solo o ISNT
deve ter ampla aplicaccedilatildeo para muitas outras culturas aleacutem do milho Nesse sentido uma
evidecircncia positiva foi recentemente publicada por Roberts et al (2011) para arroz (Oryza sativa
L) semeado diretamente Os autores obtiveram uma calibraccedilatildeo favoraacutevel da resposta ao N em
funccedilatildeo do ISNT e da destilaccedilatildeo a vapor direta (DVD) uma teacutecnica semelhante que estaacute
altamente correlacionado com o ISNT (BUSHONG et al 2008) A destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de
anaacutelise de horas para minutos mas eacute muito mais trabalhosa quando um grande nuacutemero de
amostras devem ser processadas em testes de rotina do solo
Este estudo explora o potencial de manejo do N com base em testes no solo para a
produccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar no Brasil utilizando amostras de solo de dez estudos conduzidos em
seis aacutereas experimentais Diversas teacutecnicas para avaliar o potencial de fornecimento de N do solo
foram avaliadas incluindo o ISNT DVD e a mineralizaccedilatildeo bruta e liacutequida O fracionamento do
N do solo foi utilizado para esclarecer a natureza quiacutemica do N orgacircnico laacutebil do solo e
adicionalmente avaliar o ISNT
2 Material e meacutetodos
21 Aacutereas experimentais
Dez experimentos de curva de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada de soqueira foram
conduzidos entre os anos de 2006 a 2010 em condiccedilotildees de campo no Estado de Satildeo Paulo
(Figura 1) com diferenccedilas na classe textural dos solos cultivares clima e histoacuterico de manejo
Todas as aacutereas foram conduzidas no sistema de colheita sem queima com manutenccedilatildeo dos
resiacuteduos (palha) na superfiacutecie do solo A descriccedilatildeo das aacutereas estatildeo descritas na Tabela 1 As
doses de N variaram entre 0 a 200 kg ha-1
de N conforme recomendaccedilatildeo para adubaccedilatildeo
nitrogenada de soqueira do Estado de Satildeo Paulo (SPIRONELLO et al 1997) que eacute baseada na
expectativa de produtividade do canavial com doses de N que variam de 60 a 120 kg ha-1
O
delineamento experimental foi em blocos completos ao acaso com quatro (locais 1-5) ou cinco
(local 6) repeticcedilotildees As parcelas constaram de sete (locais 1 5-6) a 12 (locais 2-4) linhas de
cana-de-accediluacutecar espaccediladas em 15 m e 15 m de comprimento A colheita foi realizada com
colhedora e a massa de colmos obtida em caminhatildeo transbordo equipado com ceacutelula de carga
colhendo-se quatro linhas de 15 m por parcela A palha residual foi distribuiacuteda homogeneamente
sobre a aacuterea Os fertilizantes foram aplicados manualmente ateacute 2 meses apoacutes a colheita anterior
superficialmente sobre a palha ao lado da linha de cana e sem incorporaccedilatildeo
Aacuterea com cana
Experimentos
Figura 1 - Localizaccedilatildeo dos experimentos em relaccedilatildeo agrave aacuterea cultivada com cana-de-accediluacutecar no Estado de Satildeo Paulo
(SP) Brasil
Tabela 1 ndash Descriccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo das aacutereas experimentais
Local Solodagger Variedade ExperimentoDagger Resiacuteduos
1 2 3 orgacircnicossect
________ Data da colheita ________
1 Usina Nova
Ameacuterica
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura meacutedia SP83 2847 0809 (2o) ____ ____ ____
2 Usina Santa
Adeacutelia
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura meacutedia SP81 3250 0707 (2o) 0708 (3o) ____ V
3 Usina Satildeo
Luis
Latossolo Vermelho Amarelo eutroacutefico
textura meacutedia SP813250 0607 (2o) ____ ____ ____
4 Usina Satildeo
Martinho
Latossolo Vermelho eutrofeacuterrico tiacutepico
textura muito argilosa SP81 3250 0807 (2o) 0708 (3o) ____ ____
5 Usina
Iracema
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura argilosa SP89 1115 0510 (2o) ____ ____ V TF
6 Usina Satildeo
Martinho
Latossolo Vermelho distrofeacuterico tiacutepico
textura muito argilosa SP80 3280 0908 (2o) 1109 (3o) 1110 (4o) V
daggerConforme EMBRAPA 2006
DaggerOs nuacutemeros entre parentheses referem-se ao nuacutemero do corte (idade do canavial)
sectV vinhaccedila ou TF torta de filtro ambos aplicados pelo menos dois anos antes do iniacutecio dos experimentos e natildeo
aplicados posteriormente
22 Amostras de solo
Visando avaliar meacutetodos diagnoacutesticos da disponibilidade do N a fim de diferenciar solos
responsivos e natildeo responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada foram coletadas amostras de solo durante
o desenvolvimento dos experimentos descritos na Tabela 1 A amostragem de solo foi realizada
em junho julho e agosto de 2006 respectivamente para os locais 2 3 e 4 outubro de 2009 para
os locais 1 e 5 e em dezembro de 2009 para o local 6 As amostras foram coletadas antes da
adubaccedilatildeo de cobertura de cada ciclo experimental
Amostras de solo foram coletadas com trado holandecircs em cada parcela experimental e em
duas profundidades 0-30 e 30-60 cm (aacutereas 2-4) e de 0-20 e 20-40 cm (aacutereas 1 5-6) Para cada
profundidade foram coletadas trecircs sub-amostras por parcela para compor uma amostra sendo as
amostras coletadas a cerca de 025 m de distacircncia da linha Os sacos plaacutesticos contendo as
amostras permaneceram abertos ateacute a chegada ao laboratoacuterio quando foram acondicionados em
estufa com circulaccedilatildeo forccedilada de ar a 40oC ateacute secagem completa Este procedimento foi adotada
para paralisar a atividade microbiana Conforme Haney et al (2004) a secagem do solo a 40oC
com posterior reumedecimento das amostras natildeo alterou os resultados de mineralizaccedilatildeo do N do
solo Apoacutes secagem as amostras foram passadas em moinho de solo com peneiras lt 2 mm e
permaneceram em sacos plaacutesticos ateacute os procedimentos de anaacutelise
Devido ao grande nuacutemero de amostras antes dos procedimentos de anaacutelise procedeu-se a
mistura das amostras da seguinte maneira para anaacutelise de pH CTC anaacutelise granulomeacutetrica
incubaccedilatildeo aeroacutebia fracionamento do N orgacircnico do solo e mineralizaccedilatildeo bruta obteve-se uma
amostra representativa de cada profundidade das aacutereas experimentais por meio da mistura de
quantidade semelhante de solo de cada amostra coletada no campo para anaacutelise do C orgacircnico
N total ISNT e DVD procedeu-se a mistura de quantidade semelhante de solo das parcelas
presentes em cada bloco permitindo isolar o efeito dos blocos na comparaccedilatildeo das aacutereas
Tabela 2 ndash Propriedades fiacutesico-quiacutemicas dos solosdagger
Local
Prof
pHDagger
C
orgacircnicosect
N
totalpara CTC AreiaDagger SilteDagger ArgilaDagger
θccDaggerDagger
cm ________
g kg-1________
mmolc dm-3
___________
g kg-1 ____________
mL kg-1
1 0-20 56 55 040 252 864 11 126 350
20-40 50 48 034 256 858 16 126 360
2 0-30 54 78 053 437 661 54 285 460
30-60 46 55 040 464 616 50 334 460
3 0-30 61 77 049 386 727 56 218 440
30-60 56 55 037 310 693 61 247 440
4 0-30 56 178 147 1364 135 227 638 600
30-60 57 150 123 1183 117 195 688 600
5 0-20 49 210 133 1147 470 20 510 490
20-40 50 188 102 1332 450 20 530 520
6 0-20 52 168 141 1327 239 46 716 520
20-40 53 141 118 1267 242 42 716 520
daggerOs resultados representam a meacutedia de determinaccedilotildees em triplicata exceto para anaacutelises texturais (sem repeticcedilotildees)
DaggerRelaccedilatildeo solo aacutegua 1 1
sectDeterminado pelo meacutetodo de Mebius (1960)
paraDeterminado pelo meacutetodo regular de Kjeldahl usando bloco digestor (BREMNER 1996) seguindo difusatildeo com
NaOH (STEVENS et al 2000)
CTC capacidade de troca de caacutetios determinada por saturaccedilatildeo-difusatildeo de NH4+ (MULVANEY et al 2004)
DaggerAnaacutelises granulomeacutetricas realizadas pelo meacutetodo do densiacutemetro (GEE OR 2002)
DaggerDaggerθcc umidade na capacidade de campo determinada conforme descrito em Bremner e Shaw (1958)
23 Meacutetodos diagnoacutesticos do N do solo
a) Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Os meacutetodos ISNT (KHAN MULVANEY HOEFT 2001) e DVD (ROBERTS et al
2009 b BUSHONG et al 2008) foram desenvolvidos para simplificar a determinaccedilatildeo da fraccedilatildeo
de N orgacircnico do solo responsaacutevel pela ausecircncia de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada identificado
por Mulvaney et al (2001) Esses meacutetodos vecircm sendo amplamente avaliados em condiccedilotildees de
clima temperado para predizer a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada de culturas poreacutem ainda natildeo
foram avaliados em condiccedilotildees de clima tropical
Para determinaccedilatildeo do ISNT foi adotado o procedimento descrito em Khan Mulvaney e
Hoeft (2001) Basicamente 1 g de solo foi tratado com 10 mL de soluccedilatildeo de NaOH (2 mol L-1
)
em cacircmara de difusatildeo do tipo Mason Jar com as adaptaccedilotildees descritas em Stevens et al (2000)
Antes do fechamento da cacircmara foi adicionado 5 mL de soluccedilatildeo indicadora H3BO3 a 4 em uma
placa de Petri de acriacutelico de 60 mm de diacircmetro que permaneceu suspensa por meio das
adaptaccedilotildees feitas na tampa das cacircmaras As cacircmaras de difusatildeo foram imediatamente colocadas
sobre placas aquecedoras preacute-aquecidas a 48-50oC (marca West Bend Griddle
reg 1500 W 120 V
AC) acopladas a regulador de temperatura (marca Pennreg Johnson Controls modelo A 419 66
V) e dispositivo para desligamento automaacutetico (marca Intermaticreg modelo TN 311 time all 15A
ldquoRrdquo 1750 W 125 V AC 60 Hz) A temperatura foi verificada previamente por meio de
termocircmetro inserido dentro de uma cacircmara contendo cerca de 100 mL de aacutegua desionizada
Todas as placas aquecedoras foram dispostas dentro de caixas plaacutesticas (marca Rubbermaid
Revelationsreg 293 L storage box) para reduzir o efeito da temperatura ambiente do laboratoacuterio
conforme sugerido por Klapwyk e Ketterings (2005) As amostras foram rotacionadas na placa
apoacutes 15 h e 30 h (conforme descrito em 15
N ANALYSIS SERVICE 2004) e retiradas apoacutes 5 h
de aquecimento Cada placa aquecedora recebeu um conjunto de 11 amostras mais uma amostra
de 1 mL de soluccedilatildeo padratildeo de glucosamina contendo 250 microg mL-1
de N (03849 g
glucosaminaHCl em 100 mL de aacutegua desionizada) Foram utilizadas cinco placas aquecedoras
totalizando 60 amostras por dia
As placas de Petri foram retiradas e receberam 5 mL de aacutegua desionizada realizando-se a
titulaccedilatildeo com soluccedilatildeo de H2SO4 (001 mol L-1
) ateacute estabelecimento do pH final em titulador
automaacutetico (Modelo 719 S Tritino Metrohm Herisau Switzerland) acoplado a eletrodo para
superfiacutecie plana (Modelo 13-620-289 Fisher Scientific Pittsburgh PA) para determinaccedilatildeo do N-
NH4 O pH final foi estabelecido verificando o pH da soluccedilatildeo preparada pela mistura de 5 mL da
soluccedilatildeo indicadora de H3BO3 (4) e 5 mL de aacutegua desionizada O teor de N-ISNT (mg N kg-1
)
foi determinado como (VNM) 1000 onde V eacute o volume de H2SO4 N eacute a normalidade do H2SO4
padronizado e M eacute a massa molar do N (140067 g mol-1
) Detalhes dos procedimento para
determinaccedilatildeo do ISNT podem ser observados na Figura 2
A teacutecnica da DVD foi realizada conforme metodologia desenvolvida em Bushong et al
(2008) e adaptada por Roberts et al (2009) Um grama de solo foi colocado diretamente em um
frasco Kjeldahl e ligado ao destilador recebendo 10 mL de 10 mol L-1
NaOH por meio do
orifiacutecio localizado no topo do aparato Destilaccedilatildeo a vapor foi conduzida na taxa de 7 mL min-1
ateacute a obtenccedilatildeo de 35-40 mL do destilado que foi recebido em 5 mL de soluccedilatildeo indicadora 4
H3BO3 O NH4-N foi quantificado por titulaccedilatildeo do destilado com 002 N H2SO4 ateacute
estabelecimento do pH final usando titulador automaacutetico Os detalhes do equipamento utilizado
podem ser observados na Figura 3
Figura 2 - Detalhes da cacircmara de difusatildeo do tipo ldquoMason Jarrdquo mostrando as adaptaccedilotildees feitas na tampa para manter
uma placa de petri suspensa (a) cacircmaras de difusatildeo apoacutes tratamento de 1 g solo com 10 mL 2 mol L-1
NaOH e deposiccedilatildeo de 5 mL de soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 na placa de Petri (b) 12 cacircmaras de difusatildeo
sendo aquecidas a 50oC por 5 h em placa aquecedora e dentro do dispositivo para homogeneizar a
temperatura (c) e titulador automaacutetico utilizado na determinaccedilatildeo do NH4-N das amostras (d)
(a) (b)
(c) (d)
Figura 3 - Detalhes dos procedimentos adotados na Destilaccedilatildeo a Vapor Direta mostrando as amostras de solo dentro
dos tubos de destilaccedilatildeo apoacutes recebimento de 10 mL 10 mol L-1
NaOH (a) e durante o processo de
destilaccedilatildeo a vapor em destilador duplo (b)
b) Mineralizaccedilatildeo liacutequida
Amostras de solo foram incubadas aerobicamente para avaliar o potencial de
mineralizaccedilatildeo e detectar mudanccedilas nas fraccedilotildees de N hidrolisaacutevel durante a incubaccedilatildeo Para
realizar a incubaccedilatildeo amostras de 6 g de solo (lt 2 mm) foram adicionadas em filtro de quartzo
(Whatman QM-A) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) e lixiviado sob
vaacutecuo com duas aliacutequotas de 30 mL com soluccedilatildeo de CaCl2 (001 mol L-1
) para remoccedilatildeo do N
inorgacircnico residual e 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N (STANFORD SMITH 1972)
A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo [determinada conforme descrito
em BREMNER SHAW (1958)] e os funis foram dispostos em um incubador adaptado para
manter a temperatura de 25oC e umidade relativa de 85-90 Apoacutes 0 1 2 4 8 e 12 semanas
triplicatas de cada solo foram transferidas para frasco de polietileno de 125 mL e o N inorgacircnico
foi extraiacutedo por meio de agitaccedilatildeo das amostras com 60 mL de 2 mol L-1
KCl durante 1 h
(BREMNER KEENEY 1966) e filtrando-se a suspensatildeo resultante em papel de filtro
(Whatman no 42) em funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) sob vaacutecuo Para
evitar a remineralizaccedilatildeo do N produzido as amostras incubadas por 4 8 e 12 semanas foram
lixiviadas sob vaacutecuo a cada duas semanas com duas aliacutequotas de 30 mL de 001 mol L-1
de
CaCl2 sendo o lixiviado de cada grupo de amostras combinado para posterior anaacutelise apoacutes esse
procedimento as amostras foram lixiviadas com 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N
(STANFORD SMITH 1972) A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo e
as amostras retornadas ao incubador esse procedimento foi adotado periodicamente para todas
(a) (b)
as amostras incubadas Os extratos e lixiviados foram analisados para N-NH4 e N-(NO3 + NO2)
pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN MULVANEY MULVANEY 1997)
c) Fracionamento do N do solo
Para preparar o hidrolisado dos solos foram utilizadas as amostras iniciais (semana 0) e
finais (semana 12) do experimento de incubaccedilatildeo aeroacutebia Basicamente 4 g de solo de cada
amostra foi aquecido (110-120oC) sob refluxo por 12 h em frascos de 50 mL acoplados em
condensador de Liebig de 40 cm apoacutes tratamento com 16 mL de soluccedilatildeo 6 mol L-1
de HCl e duas
gotas de octanol (para evitar a formaccedilatildeo de espuma) A filtragem do hidrolisado foi realizada em
filtro de papel (Whatman no 50) em um funil de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
sob vaacutecuo Adicionalmente duas aliacutequotas de 10 mL de aacutegua desionizada foram aplicadas nos
frascos para transferecircncia completa do hidrolisado para o funil O lixiviado foi coletado em
frasco de vidro de 125 mL e armazenado em refrigerador (5oC) Antes do uso o hidrolisado foi
transferido para um becker de 250 mL e neutralizado por meio de adiccedilotildees sequenciais de soluccedilatildeo
10 mol L-1
5 mol L-1
e 1 mol L-1
de NaOH ateacute obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 (BREMNER
1965 STEVENSON 1996) O hidrolisado neutralizado foi diluiacutedo para 100 mL com aacutegua
desionizada retornado ao frasco original e mantido sob refrigeraccedilatildeo (5oC)
Utilizando os meacutetodos de difusatildeo descritos em Mulvaney e Khan (2001) os hidrolisados
neutralizados do solo foram analisados em triplicata para N hidrolisaacutevel total N-NH4
hidrolisaacutevel N-(NH4+amino-accediluacutecar) e N-amino-aacutecido A fraccedilatildeo de N amino-accediluacutecar foi
determinada pela diferenccedila entre N-NH4 e N-(NH4+amino-accediluacutecar) Detalhes dos procedimentos
adotados podem ser observados na Figura 4
Figura 4 - Condensador de Liebig para aquecimento das amostras de solo sob refluxo com dispositivo para manter a
temperatura dos 6 conjuntos a 110oC (a) processo de filtragem do hidrolisado apoacutes resfriamento da
amostra (c) neutralizaccedilatildeo das amostras para obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 e detalhes das amostras apoacutes
adiccedilatildeo de aacutegua desionizada ateacute completer 100 mL (c) e transferecircncia das amostras para as cacircmaras de
difusatildeo para os procedimentos de fracionamento do N orgacircnico conforme Mulvaney e Khan (2001)
d) Mineralizaccedilatildeo bruta (MB)
Amostras de solo (10 g) receberam aacutegua desionizada ateacute atingir 60 da capacidade de
campo em frascos de vidro de 125 mL e foram preacute-incubadas durante 14 dias a 25oC e 85-90
de umidade relativa O objetivo da preacute-incubaccedilatildeo foi reestabelecer a atividade microbiana do
solo O conteuacutedo de aacutegua foi monitorado periodicamente para manutenccedilatildeo da umidade das
amostras No fim desse periacuteodo as amostras foram retiradas do incubador para secagem parcial
por meio de exposiccedilatildeo agrave ventilaccedilatildeo forccedilada de ar apoacutes a secagem o conteuacutedo de aacutegua foi
reestabelecido ateacute um limite que permitiu-se a aplicaccedilatildeo posterior de 15 mL de aacutegua As
amostras receberam entatildeo 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30 microg N na forma de (NH4)2SO4
(a) (b)
(c) (d)
(2534 aacutetomos 15
N) atingindo novamente a umidade de 60 da capacidade de campo que foi
mantida ateacute o final da incubaccedilatildeo A soluccedilatildeo contendo N foi distribuiacuteda uniformemente sobre a
amostra com auxiacutelio de pipeta permitindo difusatildeo completa da soluccedilatildeo-15
N na amostra de solo
requisito essencial nesse tipo de experimento (LUXHOI NIELSEN JENSEN 2004 MURPHY
et al 2003)
Apoacutes os dias 0 (na verdade 30 min para permitir completa umidificaccedilatildeo da amostra) 1 2
e 7 dias amostras em triplicata de cada solo foram agitadas durante 1 h apoacutes tratamento com 100
mL de soluccedilatildeo de KCl (2 mol L-1
) para extraccedilatildeo do N inorgacircnico total (BREMNER KEENEY
1966) e a suspensatildeo filtrada sob vaacutecuo em filtro de microfibra de vidro (Whatmanreg Cat No 1822
055) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) o filtro de microfibra de
vidro resultou em extrato de melhor qualidade relativamente ao filtro de papel O N-NH4
trocaacutevel foi determinado em aliacutequota de 50 mL do extrato pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN
MULVANEY MULVANEY 1997) apoacutes adiccedilatildeo de 150 microg N na forma de (NH4)2SO4 para
facilitar a anaacutelise de 15
N Os procedimentos adotados no experimento de mineralizaccedilatildeo bruta
podem ser observados na Figura 5
Apoacutes difusatildeo do extrato de solo o NH4-N coletado na soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 foi
quantificado usando um titulador automaacutetico acoplado a eletrodo para superfiacutecie plana (descrito
anteriormente) As amostras tituladas foram acidificadas (001 mL de 1 mol L-1
H2SO4) e
aquecida para evaporaccedilatildeo a aproximadamente 50oC A evaporaccedilatildeo foi repetida apoacutes adiccedilatildeo de 5
mL de metanol para remover o H3BO3 sendo o (NH4)2SO4 residual dissolvido em 400 microL de
aacutegua desionizada para transferecircncia de uma aliacutequota de 250 microL contendo entre 100 e 200 microg de
N para uma microplaca de plaacutestico A secagem final foi feita a 60oC antes da anaacutelise isotoacutepica
usando um espectrocircmetro de massas equipado com um sistema de automatizado com preparo de
amostras pelo meacutetodo de Rittenberg (MULVANEY 1993) Depois das anaacutelises isotoacutepicas as
unidades de difusatildeo foram adequadamente lavadas antes de serem reutilizadas (STEVENS et al
2000) para evitar erros por contaminaccedilatildeo cruzada
Figura 5 - Detalhes dos frascos de vidro (125 mL) contendo as amostras de solo (10 g) utilizadas no experimento de
mineralizaccedilatildeo bruta (a) amostras sendo dispostas no incubador com sistema de injeccedilatildeo de vapor de aacutegua
para manutenccedilatildeo da temperatura da umidade relativa a 85-90 (b) apoacutes a preacute-incubaccedilatildeo as amostras
receberam 15 mL de soluccedilatildeo contendo 15
N com auxiacutelio de pipeta volumeacutetrica (c e d) e retornaram ao
incubador amostras recebendo 100 mL de 2 M KCl para posterior agitaccedilatildeo por 1 h para extraccedilatildeo do N
inorgacircnico (e) processo de filtragem sob vaacutecuo do extrato utilizando filtro de microfibra de vidro em
funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
Levando em consideraccedilatildeo que foi adicionada soluccedilatildeo contendo 150 microg de N com
abundacircncia natural para facilitar a anaacutelise isotoacutepica o valor de abundacircncia isotoacutepica calculada
(AICA em aacutetomos 15
N) foi obtido pela equaccedilatildeo de diluiccedilatildeo isotoacutepica
AICA = [ (NDE AIDE) ndash (NAD AN) ] (NDE ndash NAD) (1)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NDE concentraccedilatildeo de N determinada
em microg N amostra-1
AIDE abundacircncia isotoacutepica determinada em aacutetomos 15
N NAD nitrogecircnio
adicionado igual a 150 microg N amostra-1
AN abundacircncia natural de 036663 aacutetomos 15
N
(obtido analiticamente em seis repeticcedilotildees)
A taxa de mineralizaccedilatildeo bruta (MB em mg kg-1
d-1
de N) foi determinada conforme Hart
et al (1994) pela equaccedilatildeo
MB = [ (NH4 ti ndash NH4 tf) n ] [ (ln 15
Nexc ti 15
Nexc tf) (ln NH4 tiNH4 tf) ] (2)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NH4 concentraccedilatildeo de N-NH4+ na
amostra em mg N kg-1
ti tempo inicial (dia 1) tf tempo final (dia 3) n nuacutemero de dias 15
Nexc
abundacircncia isotoacutepica em excesso em aacutetomos 15
N que foi obtida pela subtraccedilatildeo da abundacircncia
natural de 15
N (0370 aacutetomos 15
N) da AICA (Eq 1)
24 Anaacutelises estatiacutesticas
Os resultados de produtividade de colmos obtidos nos experimentos com resposta agrave
adubaccedilatildeo nitrogenada foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia assim como anaacutelises de regressatildeo
(WEBSTER 2007) quando o teste F mostrou-se significativo (Plt010) Nos casos em que o teste
F foi significativo (Plt010) a resposta ao fertilizante nitrogenado (RF) foi calculada a partir dos
resultados meacutedios de produtividade como RF = 100 middot (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle) produtividade do tratamento controle Quando o teste F natildeo foi
significativo (Pgt010) a RF foi considerada zero Os experimentos foram entatildeo classificados
como natildeo-responsivos ao N (RF = 0) moderadamente responsivos (RF ˂ 25) ou altamente
responsivos (RF gt 25)
Para os resultados das determinaccedilotildees em triplicata ou incubaccedilotildees foram calculadas as
meacutedias e o desvio padratildeo e os valores meacutedios comparados com base no teste t de Student ou da
diferenccedila miacutenima significativa (LSD) a um niacutevel de significacircncia Plt005
3 Resultados e discussatildeo
Desde os anos 1990 haacute uma tendecircncia crescente no Brasil para a colheita mecacircnica da
cana-de-accediluacutecar em aacutereas onde a queima do canavial antes da colheita prevaleceu Com o novo
sistema resiacuteduos da cultura composta de folhas e ponteiros que variam entre 13 a 20 Mg ha-1
de mateacuteria seca (OLIVEIRA et al 1999) permanecem na superfiacutecie do solo formando uma
cobertura vegetativa altamente carbonaacutecea referida como palhada Este material conteacutem uma
quantidade apreciaacutevel de N (70 a 100 kg ha-1
) mas a disponibilidade eacute muito limitada para o
ciclo seguinte (GAVA et al 2003) devido agrave imobilizaccedilatildeo de N mineral durante a decomposiccedilatildeo
microbiana Com a transiccedilatildeo para a colheita mecacircnica espera-se portanto um aumento na
necessidade de adubaccedilatildeo nitrogenada das socas (ROSSETTO et al 2010) apesar de que um
efeito compensatoacuterio pode surgir ao longo do ciclo agriacutecola (gt 4 anos) conforme a
mineralizaccedilatildeo gradualmente libera o N da palhada (FORTES et al 2011)
Apesar de todos os seis locais estudados em nosso trabalho terem sido colhidos
mecanicamente sem queima da cana os resultados da Tabela 3 mostram que apenas quatro
(locais 1 a 4) foram responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada (Plt010) Nenhuma resposta foi
observada em um uacutenico experimento no local 5 ou em trecircs experimentos no local 6 Essa
variaccedilatildeo eacute tiacutepicamente observada em aacutereas de cana colhida sem queima de acordo com estudos
anteriores que documentam resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada na maioria dos casos (COSTA
VITTI CANTARELLA 2003 VITTI TRIVELIN GAVA 2007 ROSETTO et al 2010
VIEIRA et al 2010) mas natildeo em outros (URQUIAGA et al 1998 PRADO PANCELLI
2008) Rossetto et al (2010) por exemplo relataram alta resposta ao N em 10 de 15 locais
estudados enquanto que um local natildeo apresentou resposta e em outros quatro locais apesar de
significativa a resposta foi muito pequena
Uma reduccedilatildeo na resposta da cana agrave adubaccedilatildeo nitrogenada era esperada para os locais 2 5
e 6 devido agraves entradas anteriores da vinhaccedila e ou torta de filtro (Tabela 1) dois importantes
subprodutos da agroinduacutestria sucroalcooleira que seratildeo cada vez mais utilizados devido agraves
exigecircncias ambientais (CETESB 2006) Estes subprodutos apresentam relaccedilatildeo CN muito mais
baixo do que a palha e assim representam uma fonte mais prontamente disponiacutevel de N a
meacutedio-curto prazo Nas doses comumente utilizadas podem levar agrave reduccedilatildeo na exigecircncia de N
da ordem de 50 a 150 kg N ha-1
(PRASAD1976 YADUVANSHI YADAV SINGH 1990
GOacuteMEZ TORO 1996) podendo ateacute mesmo eliminar a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada como
ocorreu para os locais 5 e 6 Um efeito similar tecircm sido reportado para locais onde a renovaccedilatildeo
do canavial eacute precedida de cultivo de leguminosa como a Crotalaria juncea Crotalaria
spectabilis soja (Glycine max L Merr) ou de amendoim (Arachis hypogaea L) (CAacuteCERES
ALCARDE 1995 RESENDE et al 2003 AMBROSANO et al 2005 PARK et al 2010)
Uma comparaccedilatildeo das Tabelas 1 e 3 natildeo deixa duacutevida sobre a importacircncia da aplicaccedilatildeo de
subprodutos orgacircnicos na variaccedilatildeo da resposta ao fertilizante (RF) observada para os seis locais
estudados As maiores respostas variando de 9 a 30 ocorreram nos locais 1 3 e 4 onde natildeo
houve aplicaccedilatildeo de vinhaccedila ou torta de filtro que teria moderado a imobilizaccedilatildeo microbiana de N
durante a decomposiccedilatildeo dos resiacuteduos culturais Dos trecircs locais que receberam um ou ambos
destes subprodutos o local 2 foi moderadamente responsivo ao N (RF entre 5 a 7) enquanto os
locais 5 e 6 natildeo apresentaram resposta ao N
A importacircncia dos insumos orgacircnicos natildeo eacute menos evidente a partir da mudanccedila temporal
na RF observa nos locais 2 4 e 6 Interessante foi o aumento acentuado de 9 para 25 na RF
observados para a segunda colheita no local 4 Esse aumento pode ser atribuiacutedo a um acuacutemulo de
resiacuteduos que associado agrave ausecircncia de adubaccedilatildeo nitrogenada promoveu imobilizaccedilatildeo microbiana
do N limitando a produtividade do tratamento controle e inflando a RF Este tipo de
comportamento eacute comum com estudos de resposta que empregam um delineamento estaacutetico
(static plots) (por exemplo SWANSON TAYLOR WELCH 1973 VANOTTI BUNDY
PETERSON 1997 VARVEL WILHELM 2003) nos quais parcelas individuais recebem o
mesmo tratamento em anos consecutivos Curiosamente natildeo houve nenhuma evidecircncia de
aumento na RF para os locais 2 e 6 presumivelmente porque a aplicaccedilatildeo de vinhaccedila forneceu N
suficiente para suportar a oxidaccedilatildeo heterotroacutefica do resiacuteduo contendo C
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos de curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
entre os anos de 2006 e 2010 Continua
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Altamente responsivo ao N
1 0 691 (35) ____
____
50 756 (65) ____
____
100 773 (45) ____
____
150 869 (46) ____
____
200 900 (53) ____
____
P 00004
Equaccedilatildeo y = 6918 + 01060x
R2 096
RFsect () 302
Moderadamente responsivos ao N
2 0 1141 ( 79) 1041 (54) ____
50 1208 ( 77) 1041 (68) ____
100 1208 (109) 1060 (81) ____
150 1219 ( 62) 1097 (61) ____
P 00399 00821
Equaccedilatildeo y = 11452 + 01294x
- 000055x2
y = 10315 +
003757x
R2 092 082
RF () 68 54
3 0 788 (59) ____
____
50 811 (74) ____
____
100 859 (74) ____
____
150 864 (90) ____
____
P 00823
Equaccedilatildeo y = 7890 + 000554x
R2 093
RR () 97
4 0 759 (116) 527 ( 97) ____
50 775 ( 89) 630 ( 90) ____
100 827 ( 62) 660 (108) ____
150 817 (103) 650 ( 74) ____
P 00692 00000
Equaccedilatildeo y = 7542 + 008387x
- 0000257x2
y = 5290 + 02480x -
0001124x2
R2 085 099
RF () 89 251
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos envolvendo curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo
nitrogenada entre os anos de 2007 e 2010
Conclusatildeo
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Natildeo responsivos ao N
5 0 914 (123) ____
____
50 956 (126) ____
____
100 850 (165) ____
____
150 786 ( 52) ____
____
200 778 (109) ____
____
P 01136
RF () 0
6 0 802 (67) 1424 (195) 812 (71)
50 803 (61) 1383 (109) 758 (97)
100 868 (72) 1315 (124) 872 (21)
150 805 (34) 1323 (147) 826 (97)
200 831 (70) 1356 (140) 799 (70) P 03456 07738 02005
RF () 0 0 0
daggerResultados representam 4 (aacutereas 1-5) ou 5 (aacuterea 6) blocos experimentais Valores entre parenteses representam o
desvio padratildeo da meacutedia
DaggerEstudos conduzidos em 2006-2007 (aacutereas 2-4) 2007-2008 (aacutereas 2 4 e 6) 2008-2009 (aacutereas 1 e 6) ou 2009-2010
(aacutereas 5 e 6)
sectRF resposta ao fertilizante calculado quando Plt010 como 100 (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle)produtividade do tratamento controle
Aleacutem de insumos orgacircnicos as diferenccedilas no potencial do solo em fornecer N
provavelmente contribuiu para a variaccedilatildeo na RF documentada na Tabela 3 Tais diferenccedilas tecircm
sido historicamente reconhecidos em afetar a resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
(BLACK NELSON PRITCHETT 1946 PRITCHETT BLACK NELSON 1947 FITTS
BARTHOLOMEW HEIDEL 1953 OLSON et al 1960) Esse comportamento eacute consistente
com as evidecircncias de estudos utilizando o traccedilador 15
N que mostram que a mineralizaccedilatildeo do N
do solo muitas vezes fornece a maior parte do N abosrvido pelas culturas (por exemplo
TAKAHASHI 1964 OLSON et al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992
OMAY et al 1998 SCHINDLER KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY
2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006)
como foi o caso dos estudos recentes conduzidos no Brasil por Dourado-Neto et al (2010) e
Franco et al (2011)
Um aumento na capacidade de mineralizaccedilatildeo de N do solo evidentemente levaria agrave
diminuiccedilatildeo na resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada embora as consequumlecircncias podem
natildeo ser aparentes se as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis agrave perda de N ou se a
disponibilidade de N natildeo limite o rendimento Uma complicaccedilatildeo inerente surge na estimativa de
uma taxa absoluta (bruta) para a mineralizaccedilatildeo (amonificaccedilatildeo) uma vez que o produto (NH4+)
estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo heterotroacutefica (imobilizaccedilatildeo) ou oxidaccedilatildeo autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) A
teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) proporciona o uacutenico meio para evitar esta complicaccedilatildeo
e foi aplicado agraves amostras superfiacuteciais e subsuperfiacuteciaos dos solos coletados nos seis locais de
estudo deste projeto Os resultados (Tabela 4) satildeo consistentes com as respostas da cana-de-
accediluacutecar ao N apresentados na Tabela 3 em que a mineralizaccedilatildeo bruta para a camada superficial
foi significativamente maior para os dois locais sem resposta (5 e 6) do que para qualquer um
dos locais responsivos Para o uacuteltimo grupo este paracircmetro foi significativamente maior para os
locais 2 e 3 do que para 1 ou 4 refletindo os valores de RF da Tabela 3 Em contraste com estes
resultados natildeo foram observadas diferenccedilas significativas na mineralizaccedilatildeo bruta para as
amostras de subsuperfiacutecie
Tabela 4 - Mineralizaccedilatildeo bruta de N em amostras de solo da superfiacutecie e subsuperfiacutecie determinada pela teacutecnica de
diluiccedilatildeo do pool 15
NH4dagger
N mineralizado
Local
Superfiacutecie Subsuperfiacutecie
MeacutediaDagger DPsect MeacutediaDagger DPsect
______________________________ mg kg
-1 d
-1 ______________________________
Altamente responsivo ao N
1 110 ab 11 094 a 01
Moderadamente responsivos ao N
2 147 a 04 106 a 04
3 152 a 07 121 a 01
4 060 b 02 084 a 04
Natildeo responsivos ao N
5 365 d 12 105 a 04
6 237 c 07 141 a 06
daggeramostras de 10 g de cada solo foram preacute-incubadas a 25oC por duas semanas e umedecidas a 60 da capacidade de
campo (θcc) com aacutegua desionizada As amostras foram entatildeo tratadas com 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30
microg N na forma de (NH4)2SO4 (2534 aacutetomos 15
N) incubadas (25oC 60 θcc) em triplicata por 1 e 3 dias Anaacutelise
quantitativa e isotoacutepica do NH4-N trocaacutevel foi realizada apoacutes extraccedilatildeo com 2 mol L-1
KCl
DaggerCalculado conforme Eq 2 descrita na seccedilatildeo Material e Meacutetodos Meacutedias seguidas por letras minuacutesculas iguais na
coluna natildeo diferem a Plt005 pelo teste t de Student
sectDP desvio padratildeo
Curiosamente a mineralizaccedilatildeo bruta foi menor para o local 4 onde o N total do solo foi
maior (Tabela 2) Este comportamento eacute consistente entretanto com a conclusatildeo de que a cana
respondeu agrave adubaccedilatildeo nitrogenada no local 4 (Tabela 3) Esse comportamente provavelmente eacute
reflexo do uso de praacutetica de cultivo miacutenimo nesse local no qual a sulcaccedilatildeo foi precedida de uma
uacutenica subsolagem ao inveacutes de praacuteticas de preparo convencional adotadas em todos os outros
locais estudados O resultado foi um acuacutemulo de resiacuteduos contendo C proveniente da colheita
mecacircnica sem queima preacutevia que ocorreu anualmente por sete anos antes do primeiro
experimento em 2007 favorecendo muito mais a imobilizaccedilatildeo do que a mineralizaccedilatildeo
Embora a mineralizaccedilatildeo bruta mostrou-se eficaz na diferenciaccedilatildeo dos solos quanto agrave
responsividade ao N o processo envolvido na obtenccedilatildeo desse paracircmetro eacute muito complicado
caro e demorado para um teste de rotina do solo O custo e as complexidades surgem da
necessidade de fertilizantes marcados e anaacutelise de 15
N enquanto o tempo de processamento da
amostra eacute uma fonte oacutebvia de dificuldade uma vez que necessita de um incubaccedilatildeo de 3 dias
precedida de 2 semanas de preacute-incubaccedilatildeo Estas limitaccedilotildees satildeo muito menos graves para uma
teacutecnica de pesquisa e natildeo impede o uso da mineralizaccedilatildeo bruta para avaliar outras teacutecnicas de
previsatildeo de resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
Uma alternativa mais simples eacute medir a taxa liacutequida de produccedilatildeo de N mineral quando
amostras de solo satildeo incubados sob condiccedilotildees estaacuteticas A incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas das
amostras superficiais dos solos foi adotada para esta finalidade no nosso trabalho seguindo a
teacutecnica empregada por Mulvaney et al (2001) Os resultados (Tabela 5) mostram que para todos
os seis locais estudados a produccedilatildeo de N mineral foi mais raacutepida na primeira semana apoacutes o
reumedecimento das amostras secas e diminuiu consideravelmente na segunda semana durante o
qual ocorreu imobilizaccedilatildeo liacutequida para locais 1 a 3 A continuidade da incubaccedilatildeo normalmente
leva agrave mineralizaccedilatildeo liacutequida mas as flutuaccedilotildees temporais satildeo comuns nas taxas dessa medida
sem duacutevida refletindo as transformaccedilotildees da biomassa microbiana
Tabela 5 ndash Capacidade das amostras superficiais dos solos para mineralizaccedilatildeo liacutequidadagger
Local
Intervalo de incubaccedilatildeo (semana)Dagger
0-1 1-2 2-4 4-8sect 8-12sect 0-12sect
DMSpara Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
__________________________________________________________
(NH4+ + NO3
ndash + NO2
ndash)-N produzido mg kg
-1 d
-1 ___________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 057 003 ndash005 056 ndash002 024 020 034 017 009 017 016 030
Moderadamente responsivos ao N
2 125 032 ndash027 004 056 018 031 008 ‒008 011 025 003 030
3 052 013 ndash027 036 012 030 020 014 ndash003 002 010 004 030
4 141 038 084 033 020 019 009 015 017 026 031 013 030
Natildeo responsivos ao N
5 212 027 007 026 023 029 031 012 029 008 042 002 030
6 122 010 008 024 049 017 0 018 011 005 023 006 030
DMS 030 030 030 030 030 030
daggeramostras de 6-g de solo foram umidificadas a 60 da capacidade de campo e entatildeo incubadas pelo periacuteodo especificado a 25oC e 85-90 de umidade relativa
DaggerDP desvio padratildeo
sectValores incluem (NH4+NO3+NO2)-N recuperado por lixiviaccedilatildeo das amostras de solo com 001 M CaCl2 e pela extraccedilatildeo com 2 M KCl no final da incubaccedilatildeo A
lixiviaccedilatildeo com CaCl2 foi realizada a cada duas semanas uma vez para as amostras incubadas por quatro semanas trecircs vezes para amostras incubadas por oito
semanas e cinco vezes para amostras incubadas a doze semanas
paraDMS diferenccedila minima significativa pelo teste t de Student (Plt005)
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DE CANA-DE-ACcedilUacuteCAR EM SISTEMA
CONSERVACIONISTA TESTES NO SOLO PARA AUXILIAR A RECOMENDACcedilAtildeO
DE DOSES DE FERTILIZANTES
Resumo
O uso intensivo de fertilizante nitrogenados na produccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar (Saccharum
spp) apresenta desafios ambientais para a qualidade do ar e da aacutegua influenciando ainda a
rentabilidade dos produtores A generalizaccedilatildeo da recomendaccedilatildeo baseada na produtividade
esperada se baseia em modelos geneacutericos de resposta da cultura ao N natildeo considerando a
capacidade de fornecimento de N pelo solo que eacute um determinante criacutetico da necessidade de N
para produccedilatildeo de cereais fibras e energia Este trabalho foi desenvolvido para verificar o
impacto da mineralizaccedilatildeo do N do solo na resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
sendo realizado em conjunto com dez experimentos de resposta ao N realizados entre 2006 e
2010 em condiccedilotildees de campo na maior aacuterea cultivada com cana-de-accediluacutecar no Brasil Amostras
de solo foram utilizados para separar os locais em altamente responsivos
moderadamente responsivos e natildeo responsivos ao N com base em dois iacutendices quiacutemicos de
disponibilidade do N o Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e a destilaccedilatildeo a vapor direta (DVD)
aleacutem de avaliaccedilotildees de (1) mineralizaccedilatildeo bruta pela teacutecnica de diluiccedilatildeo isotoacutepica de 15
NH4+ (2) mineralizaccedilatildeo liacutequida durante incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas e (3) mudanccedilas nas
fraccedilotildees de N do solo induzidas pela incubaccedilatildeo mediante hidroacutelise aacutecida (N hidrolisaacutevel total N-
NH4+
hidrolisaacutevel N-amino-accediluacutecar e N-amino-aacuteccedilido) ou hidroacutelise alcalina (N-ISNT) Dos
paracircmetros avaliados a mineralizaccedilatildeo bruta foi o mais preditivo da capacidade de resposta ao
fertilizante nitrogenado apresentando relaccedilatildeo inversa com lt110 mg N kg-1
d-1
para um local altamente responsivo 110-237 mg N kg-1
d-1
para cinco experimentos em trecircs
locais moderadamente responsivos e gt 237 mg N kg-1
d-1
para quatro experimentos em dois
locais natildeo responsivos Natildeo foi observada relaccedilatildeo para mineralizaccedilatildeo liacutequida em condiccedilotildees
aeroacutebias embora a produccedilatildeo de N mineral foi acompanhada pela reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo
N-NH4+ hidrolisaacutevel e N-ISNT Os resultados de ISNT e DVD foram altamente correlacionados
e ambos mostraram-se promissores para diferenciar os solos quando agrave responsividade ao N
Palavras-chave Illinois Soil Nitrogen Test-ISNT Destilaccedilatildeo a Vapor Direta-DVD
Mineralizaccedilatildeo bruta Mineralizaccedilatildeo liacutequida Fracionamento do N orgacircnico
Abstract
The intensive use of synthetic N fertilizers for sugarcane (Saccharum spp) production
presents environmental challenges for water and air quality as well as impacting profitability for
producers Central to these concerns is a widespread reliance on yield-based recommendations
that invoke generic models of crop N response but lack any means to account for variations in
soil N-supplying power a critical determinant of fertilizer N need for cereal fiber and tuber
crops The work reported herein was designed to ascertain the impact of soil N mineralization on
sugarcane response to N fertilization and was carried out in conjunction with ten N-response
trials conducted between 2006 and 2010 at field sites in the largest sugarcane-cultivated area in
Brazil Soil samples were utilized in categorizing the sites as highly responsive moderately
responsive or nonresponsive to fertilizer N based on two chemical indices of soil N availability
the Illinois Soil N Test (ISNT) and direct steam distillation (DSD) and assessments of (1) gross
mineralization by 15
NH4+ pool dilution (2) net mineralization during aerobic incubation for 12
wk and (3) incubation-induced changes in soil N fractions obtained by acid (total hydrolyzable
N hydrolyzable NH4+-N amino sugar N and amino acid N) or alkaline (ISNT-N) hydrolysis Of
the parameters evaluated gross mineralization was the most predictive of fertilizer N
responsiveness following an inverse relationship with lt 110 mg N kg-1
d-1
for one site that was
highly responsive 110 to 237 mg N kg-1
d-1
for five trials at three moderately responsive sites
and gt 237 mg N kg-1
d-1
for two nonresponsive sites No such relationship was observed for net
mineralization under aerobic conditions although mineral N production was accompanied by
significant decreases in hydrolyzable NH4+-N and ISNT-N Test values by the ISNT and DSD
were highly correlated and both showed promise for differentiating soil responsiveness to
fertilizer N
Keywords Illinois Soil Nitrogen Test-ISNT Direct Steam Distilation-DSD Gross
mineralization Net mineralization Organic N fractionating
1 Introduccedilatildeo
Com a ecircnfase internacional sobre fontes renovaacuteveis de energia cada vez mais atenccedilatildeo
estaacute sendo dada para o cultivo de cana-de-accediluacutecar para a siacutentese de bioetanol resultando em
expansatildeo da aacuterea em produccedilatildeo (NASS et al 2007 HARTEMINK 2008) O etanol produzido a
partir da cana-de-accediluacutecar tornou-se uma commodity energeacutetica global que eacute economicamente
competitiva quando comparada aos combustiacutevies derivados do petroacuteleo (GOLDEMBERG
2007) O seu uso eacute ambientalmente mais sustentaacutevel devido em parte ao efeito mitigador da
produccedilatildeo de biomassa nas emissotildees de gases de efeito estufa (MACEDO et al 2008 VRIES et
al 2010)
O Brasil eacute o liacuteder mundial de produccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar cultivando cerca de 91
milhotildees de hectares em 2010 (IBGE 2011) Potencialmente essa aacuterea poderaacute expandir para
cerca de 70 milhotildees de hectares mesmo sem explorar aacutereas atualmente utilizadas para produccedilatildeo
de alimentos ou sob mata nativa (MAPA 2009) A produtividade meacutedia nacional eacute de 80 Mg ha-
1 (IBGE 2011) embora Usinas que adotam um maior niacutevel tecnoloacutegico obtenham produtividade
meacutedia de cinco cortes entre 95 e 100 Mg ha-1
Fertilizantes sinteacuteticos satildeo utilizados extensivamente para aumentar a produtividade da
cana-de-accediluacutecar (FRANCO et al 2011 THORBURN et al 2011) A praacutetica usual adotada em
Usinas no Brasil eacute a aplicaccedilatildeo de 40 a 60 kg N ha-1
no plantio e apoacutes cada corte reaplicar entre
60 a 150 kg N ha-1
ano-1
As doses de N variam em funccedilatildeo da produtividade obtida visando
minimizar o risco de deficiecircncia de N (por exemplo SPIRONELLO et al 1997 LEGENDRE
2001 SCHROEDER et al 2006) Esta abordagem entretanto natildeo considera a variaccedilatildeo na
capacidade de suprimento de N pelo solo e assim tende a promover o uso excessivo de N Sub-
fertilizaccedilotildees tambeacutem podem ocorrer principalmente quando o N do fertilizante estaacute sujeito agrave
imobilizaccedilatildeo apoacutes a adubaccedilatildeo de soqueira em aacutereas de cana-crua (ROSSETTO et al 2010)
A importacircncia fundamental do N do solo para as plantas resulta da constataccedilatildeo de que a
produtividade das parcelas do tratamento controle em estudos de resposta ao N muitas vezes
excedem o aumento da produccedilatildeo provocado pela adiccedilatildeo dos fertilizantes (por exemplo
AZEREDO et al 1986 FREITAS et al 1994 LORY SCHARF 2003 MULVANEY et al
2006 PRADO PANCELLI 2008 CABRERA ZUAZNAacuteBAR 2010 FRANCO et al 2010
ROSSETTO et al 2010) exceto quando a disponibilidade de N do solo eacute reduzida pelo acuacutemulo
de resiacuteduos carbonaacuteceos em experimentos com parcelas estaacuteticas (static plots) Mais uma prova
deste comportamento eacute evidente a partir de numerosos estudos de campo utilizando fertilizantes
marcados com 15
N uma vez que na maioria dos casos a absorccedilatildeo de N pelas culturas eacute derivada
principalmente do solo do que dos fertilizantes (por exemplo TAKAHASHI 1964 OLSON et
al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992 OMAY et al 1998 SCHINDLER e
KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY 2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-
BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006 DOURADO-NETO et al 2010
FRANCO et al 2011) A implicaccedilatildeo dessas evidecircncias eacute de que o fornecimento de N pelo solo
deveraacute ser considerado quando se busca a otimizaccedilatildeo da adubaccedilatildeo nitrogeanda (CASSMAN et
al 1998 LIU et al 2005 MENGEL HUTSH KANE 2006 MULVANEY et al 2006 CUI et
al 2008) Testes de NO3- no perfil de solo satildeo utilizados com esse propoacutesito em regiotildees aacuteridas
ou semi-aacuteridas enquanto um desafio muito maior existe para climas mais uacutemidos devido ao
impacto das transformaccedilotildees microbianas na disponibilidade de N agraves plantas A mineralizaccedilatildeo eacute o
processo de maior importacircncia pelo qual o N mineral eacute gerado a partir da reserva de N orgacircnico
do solo Entretanto o produto (NH4+) estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo pela microflora heterotroacutefica
(imobilizaccedilatildeo) ao menos que a disponibilidade de C orgacircnico eacute limitada e ocorra a oxidaccedilatildeo
autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) fornecendo NO3- para as plantas ou aumentando o risco de perda de N
por lixiviaccedilatildeo ou desnitrificaccedilatildeo
Uma abordagem comum para quantificar a mineralizaccedilatildeo eacute medir a taxa liacutequida de
produccedilatildeo de N mineral durante incubaccedilotildees aeroacutebias ou anaeroacutebias a uma temperatura constante
(tipicamente 30-40 ordmC) Esta abordagem eacute necessariamente demorada por causa da necessidade
de uma 1 ou 2 semanas de incubaccedilatildeo e natildeo se pode assumir que os resultados representem
condiccedilotildees de campo uma vez que (1) a mineralizaccedilatildeo-imobilizaccedilatildeo ocorre na ausecircncia de
absorccedilatildeo de N mineral por uma planta que tambeacutem afeta a umidade do solo e aeraccedilatildeo aleacutem de
agir como uma fonte rizosfeacuterica de C (2) as condiccedilotildees de incubaccedilatildeo estaacutetica empregada natildeo
representam as flutuaccedilotildees naturais de temperatura e os ciclos de molhamento e secamento que
afetam a dinacircmica de N microbiano no campo (ZAK et al 1999 CARPENTER-BOGGS et al
2000 WIENHOLD 2007) (3) tipicamente apenas a superfiacutecie do solo eacute amostrada e (4) as
mediccedilotildees satildeo afetadas pelos processamentos que as amostras recebem antes do uso como o
peneiramento As interpretaccedilotildees podem ser ainda mais comprometidas por que a mineralizaccedilatildeo
e outros processos microbianos em geral satildeo inerentemente afetados por uma grande variedade
de propriedades fiacutesicas e quiacutemicas do solo e tambeacutem por muitos aspectos de manejo incluindo
os sistemas de cultivo a aplicaccedilatildeo de fertilizantes e insumos assim como a entrada de resiacuteduos
(WU MA LIANG 2008)
Essas complicaccedilotildees podem ser evitadas adotando-se a mediccedilatildeo da mineralizaccedilatildeo bruta ao
inveacutes da mineralizaccedilatildeo liacutequida que se torna possiacutevel por meio da teacutecnica diluiccedilatildeo do pool
amocircnio utilizando 15
NH4+ (MURPHY et al 2003) Esta abordagem eacute baseada no princiacutepio de
que a mineralizaccedilatildeo do pool natildeo marcado de NH4+-N do solo diminui o enriquecimento isotoacutepico
do pool NH4+-N enquanto que a imobilizaccedilatildeo ou nitrificaccedilatildeo reduzem a quantidade de NH4
+-N
sem afetar o enriquecimento Na praacutetica a taxa bruta de mineralizaccedilatildeo pode ser estimada
aplicando-se vaacuterias simplificaccedilotildees a dados quantitativos e isotoacutepicos de NH4+-N antes e depois
de uma incubaccedilatildeo de curto prazo (normalmente de 1 ou 2 dias) As principais limitaccedilotildees aleacutem
do custo e das complexidades metodoloacutegicas inerentes a estudos com o traccedilador 15
N surgem
quando os dados estaacuteticos de incubaccedilatildeo de amostras superficiais peneiradas de solo devem ser
extrapolados para condiccedilotildees de campo
Idealmente o N mineralizaacutevel deveria ser estimado por um teste quiacutemico do solo mas
durante anos esta abordagem foi impedida por falhas fundamentais nos meacutetodos de destilaccedilatildeo a
vapor comumente usado para fracionar o N do solo por hidroacutelise aacutecida o que levou agrave
subestimaccedilatildeo grave de duas fraccedilotildees principais o N-amino-aacutecido e o N-amino-accediluacutecar Estas
falhas foram corrigidas por Mulvaney e Khan (2001) no desenvolvimento de meacutetodos simples de
difusatildeo que foram posteriormente utilizados para comparar a distribuiccedilatildeo de fraccedilotildees de N em
solos que diferiram quanto agrave resposta do milho (Zea mays L) agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os
resultados mostraram uma concentraccedilatildeo maior de N-aminoaccediluacutecar em solos natildeo responsivos ao N
do que em solos responsivos enquanto nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas anaacutelises
de N-total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido (MULVANEY et al 2001) Com
base nesta constataccedilatildeo Khan Mulvaney e Hoeft (2001) desenvolveram um simples teste de solo
(chamado Illinois Soil N Test ou ISNT) para estimar o NH4+-N liberado por hidroacutelise alcalina
com 2 M NaOH que foi capaz de separar adequadamente 12 solos natildeo responsivos e 13 solos
responsivos ao N com base no intervalo criacutetico de 225-235 mg kg-1
Em uma avaliaccedilatildeo mais
extensa envolvendo 102 experimentos de curva de resposta ao N em condiccedilotildees de campo
Mulvaney Khan e Ellsworth (2006) observaram que o ISNT foi altamente significativo para
predizer a produtividade das parcelas controle o incremento de produccedilatildeo com a dose oacutetima de N
(delta) a eficiecircncia de utilizaccedilatildeo do fertilizante nitrogenado (EUFN) e a dose oacutetima econocircmica
de N (DOEN) A faixa criacutetica estabelecida por Khan Mulvaney e Hoeft (2001) foi altamente
eficaz na identificaccedilatildeo de 31 dos 33 locais natildeo responsivos ao N
O ISNT foi avaliado de forma independente em vaacuterios estudos para prever a resposta ao
N com alguns resultados positivos e outros negativos No lado positivo Ruffo et al (2006)
reconheceram o potencial do ISNT para o manejo do N para agricultura de precisatildeo uma vez
que os valores do teste predizeram adequadamente a variabilidade espacial da produtividade do
milho enquanto Williams et al (2007a b) relataram forte regressatildeo linear relacionando o ISNT
com o delta e o DOEN Resultados positivos tambeacutem foram relatados por Klapwyk e Ketterings
(2006) e Lawrence et al (2009) mas nesses estudos o ISNT preveu adequadamente a
responsividade ao N somente quando interpretado em conjunto com a mateacuteria orgacircnica do solo
Este tipo de interpretaccedilatildeo resulta da interaccedilatildeo heterotroacutefica de C e N que eacute tatildeo central para a
ciclagem da disponibilidade de N do solo que deve melhorar o valor preditivo do ISNT exceto
em casos em que a mineralizaccedilatildeo eacute limitada pela falta de umidade do solo (STECKLER
PENNOCK WALLEY 2008)
Os resultados desfavoraacuteveis do ISNT obtidos por Barker et al (2006) Marriott e Wander
(2006) Laboski et al (2008) e Osterhaus Bundy e Andreaski (2008) certamente foram
comprometidos pela complexidade das interaccedilotildees envolvidas naqueles estudos umas vez que os
dados foram combinados sem levar em consideraccedilatildeo as diferenccedilas de clima rotaccedilatildeo de culturas
a entrada de resiacuteduos contendo C preparo do solo manejo de estercos e a densidade de
semeadura Embora dois desses estudos mostraram relaccedilatildeo significativa do ISNT com a DOEN
(LABOSKI et al 2008 OSTERHAUS et al 2008) a relaccedilatildeo foi bastante fraca enquanto uma
forte correlaccedilatildeo foi observada com o N total do solo levando os autores a concluir que o ISNT
natildeo eacute seletivo para uma fraccedilatildeo laacutebil do N do solo Essa alegaccedilatildeo entretanto contradiz com o fato
de que o N alcalino hidrolisaacutevel varia consideravelmente em relaccedilatildeo ao N total do solo
(ROBERTS et al 2009a) e eacute inconsistente com o estudo de fracionamento de N orgacircnico e
recuperaccedilatildeo de 15
N desenvolvido por Kwon et al (2009) que demonstram que o ISNT
basicamente estima o N amino accediluacutecares de bateacuterias e amida
Se a hidroacutelise alcalina libera uma fraccedilatildeo facilmente mineralizaacutevel do N do solo o ISNT
deve ter ampla aplicaccedilatildeo para muitas outras culturas aleacutem do milho Nesse sentido uma
evidecircncia positiva foi recentemente publicada por Roberts et al (2011) para arroz (Oryza sativa
L) semeado diretamente Os autores obtiveram uma calibraccedilatildeo favoraacutevel da resposta ao N em
funccedilatildeo do ISNT e da destilaccedilatildeo a vapor direta (DVD) uma teacutecnica semelhante que estaacute
altamente correlacionado com o ISNT (BUSHONG et al 2008) A destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de
anaacutelise de horas para minutos mas eacute muito mais trabalhosa quando um grande nuacutemero de
amostras devem ser processadas em testes de rotina do solo
Este estudo explora o potencial de manejo do N com base em testes no solo para a
produccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar no Brasil utilizando amostras de solo de dez estudos conduzidos em
seis aacutereas experimentais Diversas teacutecnicas para avaliar o potencial de fornecimento de N do solo
foram avaliadas incluindo o ISNT DVD e a mineralizaccedilatildeo bruta e liacutequida O fracionamento do
N do solo foi utilizado para esclarecer a natureza quiacutemica do N orgacircnico laacutebil do solo e
adicionalmente avaliar o ISNT
2 Material e meacutetodos
21 Aacutereas experimentais
Dez experimentos de curva de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada de soqueira foram
conduzidos entre os anos de 2006 a 2010 em condiccedilotildees de campo no Estado de Satildeo Paulo
(Figura 1) com diferenccedilas na classe textural dos solos cultivares clima e histoacuterico de manejo
Todas as aacutereas foram conduzidas no sistema de colheita sem queima com manutenccedilatildeo dos
resiacuteduos (palha) na superfiacutecie do solo A descriccedilatildeo das aacutereas estatildeo descritas na Tabela 1 As
doses de N variaram entre 0 a 200 kg ha-1
de N conforme recomendaccedilatildeo para adubaccedilatildeo
nitrogenada de soqueira do Estado de Satildeo Paulo (SPIRONELLO et al 1997) que eacute baseada na
expectativa de produtividade do canavial com doses de N que variam de 60 a 120 kg ha-1
O
delineamento experimental foi em blocos completos ao acaso com quatro (locais 1-5) ou cinco
(local 6) repeticcedilotildees As parcelas constaram de sete (locais 1 5-6) a 12 (locais 2-4) linhas de
cana-de-accediluacutecar espaccediladas em 15 m e 15 m de comprimento A colheita foi realizada com
colhedora e a massa de colmos obtida em caminhatildeo transbordo equipado com ceacutelula de carga
colhendo-se quatro linhas de 15 m por parcela A palha residual foi distribuiacuteda homogeneamente
sobre a aacuterea Os fertilizantes foram aplicados manualmente ateacute 2 meses apoacutes a colheita anterior
superficialmente sobre a palha ao lado da linha de cana e sem incorporaccedilatildeo
Aacuterea com cana
Experimentos
Figura 1 - Localizaccedilatildeo dos experimentos em relaccedilatildeo agrave aacuterea cultivada com cana-de-accediluacutecar no Estado de Satildeo Paulo
(SP) Brasil
Tabela 1 ndash Descriccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo das aacutereas experimentais
Local Solodagger Variedade ExperimentoDagger Resiacuteduos
1 2 3 orgacircnicossect
________ Data da colheita ________
1 Usina Nova
Ameacuterica
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura meacutedia SP83 2847 0809 (2o) ____ ____ ____
2 Usina Santa
Adeacutelia
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura meacutedia SP81 3250 0707 (2o) 0708 (3o) ____ V
3 Usina Satildeo
Luis
Latossolo Vermelho Amarelo eutroacutefico
textura meacutedia SP813250 0607 (2o) ____ ____ ____
4 Usina Satildeo
Martinho
Latossolo Vermelho eutrofeacuterrico tiacutepico
textura muito argilosa SP81 3250 0807 (2o) 0708 (3o) ____ ____
5 Usina
Iracema
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura argilosa SP89 1115 0510 (2o) ____ ____ V TF
6 Usina Satildeo
Martinho
Latossolo Vermelho distrofeacuterico tiacutepico
textura muito argilosa SP80 3280 0908 (2o) 1109 (3o) 1110 (4o) V
daggerConforme EMBRAPA 2006
DaggerOs nuacutemeros entre parentheses referem-se ao nuacutemero do corte (idade do canavial)
sectV vinhaccedila ou TF torta de filtro ambos aplicados pelo menos dois anos antes do iniacutecio dos experimentos e natildeo
aplicados posteriormente
22 Amostras de solo
Visando avaliar meacutetodos diagnoacutesticos da disponibilidade do N a fim de diferenciar solos
responsivos e natildeo responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada foram coletadas amostras de solo durante
o desenvolvimento dos experimentos descritos na Tabela 1 A amostragem de solo foi realizada
em junho julho e agosto de 2006 respectivamente para os locais 2 3 e 4 outubro de 2009 para
os locais 1 e 5 e em dezembro de 2009 para o local 6 As amostras foram coletadas antes da
adubaccedilatildeo de cobertura de cada ciclo experimental
Amostras de solo foram coletadas com trado holandecircs em cada parcela experimental e em
duas profundidades 0-30 e 30-60 cm (aacutereas 2-4) e de 0-20 e 20-40 cm (aacutereas 1 5-6) Para cada
profundidade foram coletadas trecircs sub-amostras por parcela para compor uma amostra sendo as
amostras coletadas a cerca de 025 m de distacircncia da linha Os sacos plaacutesticos contendo as
amostras permaneceram abertos ateacute a chegada ao laboratoacuterio quando foram acondicionados em
estufa com circulaccedilatildeo forccedilada de ar a 40oC ateacute secagem completa Este procedimento foi adotada
para paralisar a atividade microbiana Conforme Haney et al (2004) a secagem do solo a 40oC
com posterior reumedecimento das amostras natildeo alterou os resultados de mineralizaccedilatildeo do N do
solo Apoacutes secagem as amostras foram passadas em moinho de solo com peneiras lt 2 mm e
permaneceram em sacos plaacutesticos ateacute os procedimentos de anaacutelise
Devido ao grande nuacutemero de amostras antes dos procedimentos de anaacutelise procedeu-se a
mistura das amostras da seguinte maneira para anaacutelise de pH CTC anaacutelise granulomeacutetrica
incubaccedilatildeo aeroacutebia fracionamento do N orgacircnico do solo e mineralizaccedilatildeo bruta obteve-se uma
amostra representativa de cada profundidade das aacutereas experimentais por meio da mistura de
quantidade semelhante de solo de cada amostra coletada no campo para anaacutelise do C orgacircnico
N total ISNT e DVD procedeu-se a mistura de quantidade semelhante de solo das parcelas
presentes em cada bloco permitindo isolar o efeito dos blocos na comparaccedilatildeo das aacutereas
Tabela 2 ndash Propriedades fiacutesico-quiacutemicas dos solosdagger
Local
Prof
pHDagger
C
orgacircnicosect
N
totalpara CTC AreiaDagger SilteDagger ArgilaDagger
θccDaggerDagger
cm ________
g kg-1________
mmolc dm-3
___________
g kg-1 ____________
mL kg-1
1 0-20 56 55 040 252 864 11 126 350
20-40 50 48 034 256 858 16 126 360
2 0-30 54 78 053 437 661 54 285 460
30-60 46 55 040 464 616 50 334 460
3 0-30 61 77 049 386 727 56 218 440
30-60 56 55 037 310 693 61 247 440
4 0-30 56 178 147 1364 135 227 638 600
30-60 57 150 123 1183 117 195 688 600
5 0-20 49 210 133 1147 470 20 510 490
20-40 50 188 102 1332 450 20 530 520
6 0-20 52 168 141 1327 239 46 716 520
20-40 53 141 118 1267 242 42 716 520
daggerOs resultados representam a meacutedia de determinaccedilotildees em triplicata exceto para anaacutelises texturais (sem repeticcedilotildees)
DaggerRelaccedilatildeo solo aacutegua 1 1
sectDeterminado pelo meacutetodo de Mebius (1960)
paraDeterminado pelo meacutetodo regular de Kjeldahl usando bloco digestor (BREMNER 1996) seguindo difusatildeo com
NaOH (STEVENS et al 2000)
CTC capacidade de troca de caacutetios determinada por saturaccedilatildeo-difusatildeo de NH4+ (MULVANEY et al 2004)
DaggerAnaacutelises granulomeacutetricas realizadas pelo meacutetodo do densiacutemetro (GEE OR 2002)
DaggerDaggerθcc umidade na capacidade de campo determinada conforme descrito em Bremner e Shaw (1958)
23 Meacutetodos diagnoacutesticos do N do solo
a) Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Os meacutetodos ISNT (KHAN MULVANEY HOEFT 2001) e DVD (ROBERTS et al
2009 b BUSHONG et al 2008) foram desenvolvidos para simplificar a determinaccedilatildeo da fraccedilatildeo
de N orgacircnico do solo responsaacutevel pela ausecircncia de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada identificado
por Mulvaney et al (2001) Esses meacutetodos vecircm sendo amplamente avaliados em condiccedilotildees de
clima temperado para predizer a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada de culturas poreacutem ainda natildeo
foram avaliados em condiccedilotildees de clima tropical
Para determinaccedilatildeo do ISNT foi adotado o procedimento descrito em Khan Mulvaney e
Hoeft (2001) Basicamente 1 g de solo foi tratado com 10 mL de soluccedilatildeo de NaOH (2 mol L-1
)
em cacircmara de difusatildeo do tipo Mason Jar com as adaptaccedilotildees descritas em Stevens et al (2000)
Antes do fechamento da cacircmara foi adicionado 5 mL de soluccedilatildeo indicadora H3BO3 a 4 em uma
placa de Petri de acriacutelico de 60 mm de diacircmetro que permaneceu suspensa por meio das
adaptaccedilotildees feitas na tampa das cacircmaras As cacircmaras de difusatildeo foram imediatamente colocadas
sobre placas aquecedoras preacute-aquecidas a 48-50oC (marca West Bend Griddle
reg 1500 W 120 V
AC) acopladas a regulador de temperatura (marca Pennreg Johnson Controls modelo A 419 66
V) e dispositivo para desligamento automaacutetico (marca Intermaticreg modelo TN 311 time all 15A
ldquoRrdquo 1750 W 125 V AC 60 Hz) A temperatura foi verificada previamente por meio de
termocircmetro inserido dentro de uma cacircmara contendo cerca de 100 mL de aacutegua desionizada
Todas as placas aquecedoras foram dispostas dentro de caixas plaacutesticas (marca Rubbermaid
Revelationsreg 293 L storage box) para reduzir o efeito da temperatura ambiente do laboratoacuterio
conforme sugerido por Klapwyk e Ketterings (2005) As amostras foram rotacionadas na placa
apoacutes 15 h e 30 h (conforme descrito em 15
N ANALYSIS SERVICE 2004) e retiradas apoacutes 5 h
de aquecimento Cada placa aquecedora recebeu um conjunto de 11 amostras mais uma amostra
de 1 mL de soluccedilatildeo padratildeo de glucosamina contendo 250 microg mL-1
de N (03849 g
glucosaminaHCl em 100 mL de aacutegua desionizada) Foram utilizadas cinco placas aquecedoras
totalizando 60 amostras por dia
As placas de Petri foram retiradas e receberam 5 mL de aacutegua desionizada realizando-se a
titulaccedilatildeo com soluccedilatildeo de H2SO4 (001 mol L-1
) ateacute estabelecimento do pH final em titulador
automaacutetico (Modelo 719 S Tritino Metrohm Herisau Switzerland) acoplado a eletrodo para
superfiacutecie plana (Modelo 13-620-289 Fisher Scientific Pittsburgh PA) para determinaccedilatildeo do N-
NH4 O pH final foi estabelecido verificando o pH da soluccedilatildeo preparada pela mistura de 5 mL da
soluccedilatildeo indicadora de H3BO3 (4) e 5 mL de aacutegua desionizada O teor de N-ISNT (mg N kg-1
)
foi determinado como (VNM) 1000 onde V eacute o volume de H2SO4 N eacute a normalidade do H2SO4
padronizado e M eacute a massa molar do N (140067 g mol-1
) Detalhes dos procedimento para
determinaccedilatildeo do ISNT podem ser observados na Figura 2
A teacutecnica da DVD foi realizada conforme metodologia desenvolvida em Bushong et al
(2008) e adaptada por Roberts et al (2009) Um grama de solo foi colocado diretamente em um
frasco Kjeldahl e ligado ao destilador recebendo 10 mL de 10 mol L-1
NaOH por meio do
orifiacutecio localizado no topo do aparato Destilaccedilatildeo a vapor foi conduzida na taxa de 7 mL min-1
ateacute a obtenccedilatildeo de 35-40 mL do destilado que foi recebido em 5 mL de soluccedilatildeo indicadora 4
H3BO3 O NH4-N foi quantificado por titulaccedilatildeo do destilado com 002 N H2SO4 ateacute
estabelecimento do pH final usando titulador automaacutetico Os detalhes do equipamento utilizado
podem ser observados na Figura 3
Figura 2 - Detalhes da cacircmara de difusatildeo do tipo ldquoMason Jarrdquo mostrando as adaptaccedilotildees feitas na tampa para manter
uma placa de petri suspensa (a) cacircmaras de difusatildeo apoacutes tratamento de 1 g solo com 10 mL 2 mol L-1
NaOH e deposiccedilatildeo de 5 mL de soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 na placa de Petri (b) 12 cacircmaras de difusatildeo
sendo aquecidas a 50oC por 5 h em placa aquecedora e dentro do dispositivo para homogeneizar a
temperatura (c) e titulador automaacutetico utilizado na determinaccedilatildeo do NH4-N das amostras (d)
(a) (b)
(c) (d)
Figura 3 - Detalhes dos procedimentos adotados na Destilaccedilatildeo a Vapor Direta mostrando as amostras de solo dentro
dos tubos de destilaccedilatildeo apoacutes recebimento de 10 mL 10 mol L-1
NaOH (a) e durante o processo de
destilaccedilatildeo a vapor em destilador duplo (b)
b) Mineralizaccedilatildeo liacutequida
Amostras de solo foram incubadas aerobicamente para avaliar o potencial de
mineralizaccedilatildeo e detectar mudanccedilas nas fraccedilotildees de N hidrolisaacutevel durante a incubaccedilatildeo Para
realizar a incubaccedilatildeo amostras de 6 g de solo (lt 2 mm) foram adicionadas em filtro de quartzo
(Whatman QM-A) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) e lixiviado sob
vaacutecuo com duas aliacutequotas de 30 mL com soluccedilatildeo de CaCl2 (001 mol L-1
) para remoccedilatildeo do N
inorgacircnico residual e 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N (STANFORD SMITH 1972)
A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo [determinada conforme descrito
em BREMNER SHAW (1958)] e os funis foram dispostos em um incubador adaptado para
manter a temperatura de 25oC e umidade relativa de 85-90 Apoacutes 0 1 2 4 8 e 12 semanas
triplicatas de cada solo foram transferidas para frasco de polietileno de 125 mL e o N inorgacircnico
foi extraiacutedo por meio de agitaccedilatildeo das amostras com 60 mL de 2 mol L-1
KCl durante 1 h
(BREMNER KEENEY 1966) e filtrando-se a suspensatildeo resultante em papel de filtro
(Whatman no 42) em funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) sob vaacutecuo Para
evitar a remineralizaccedilatildeo do N produzido as amostras incubadas por 4 8 e 12 semanas foram
lixiviadas sob vaacutecuo a cada duas semanas com duas aliacutequotas de 30 mL de 001 mol L-1
de
CaCl2 sendo o lixiviado de cada grupo de amostras combinado para posterior anaacutelise apoacutes esse
procedimento as amostras foram lixiviadas com 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N
(STANFORD SMITH 1972) A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo e
as amostras retornadas ao incubador esse procedimento foi adotado periodicamente para todas
(a) (b)
as amostras incubadas Os extratos e lixiviados foram analisados para N-NH4 e N-(NO3 + NO2)
pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN MULVANEY MULVANEY 1997)
c) Fracionamento do N do solo
Para preparar o hidrolisado dos solos foram utilizadas as amostras iniciais (semana 0) e
finais (semana 12) do experimento de incubaccedilatildeo aeroacutebia Basicamente 4 g de solo de cada
amostra foi aquecido (110-120oC) sob refluxo por 12 h em frascos de 50 mL acoplados em
condensador de Liebig de 40 cm apoacutes tratamento com 16 mL de soluccedilatildeo 6 mol L-1
de HCl e duas
gotas de octanol (para evitar a formaccedilatildeo de espuma) A filtragem do hidrolisado foi realizada em
filtro de papel (Whatman no 50) em um funil de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
sob vaacutecuo Adicionalmente duas aliacutequotas de 10 mL de aacutegua desionizada foram aplicadas nos
frascos para transferecircncia completa do hidrolisado para o funil O lixiviado foi coletado em
frasco de vidro de 125 mL e armazenado em refrigerador (5oC) Antes do uso o hidrolisado foi
transferido para um becker de 250 mL e neutralizado por meio de adiccedilotildees sequenciais de soluccedilatildeo
10 mol L-1
5 mol L-1
e 1 mol L-1
de NaOH ateacute obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 (BREMNER
1965 STEVENSON 1996) O hidrolisado neutralizado foi diluiacutedo para 100 mL com aacutegua
desionizada retornado ao frasco original e mantido sob refrigeraccedilatildeo (5oC)
Utilizando os meacutetodos de difusatildeo descritos em Mulvaney e Khan (2001) os hidrolisados
neutralizados do solo foram analisados em triplicata para N hidrolisaacutevel total N-NH4
hidrolisaacutevel N-(NH4+amino-accediluacutecar) e N-amino-aacutecido A fraccedilatildeo de N amino-accediluacutecar foi
determinada pela diferenccedila entre N-NH4 e N-(NH4+amino-accediluacutecar) Detalhes dos procedimentos
adotados podem ser observados na Figura 4
Figura 4 - Condensador de Liebig para aquecimento das amostras de solo sob refluxo com dispositivo para manter a
temperatura dos 6 conjuntos a 110oC (a) processo de filtragem do hidrolisado apoacutes resfriamento da
amostra (c) neutralizaccedilatildeo das amostras para obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 e detalhes das amostras apoacutes
adiccedilatildeo de aacutegua desionizada ateacute completer 100 mL (c) e transferecircncia das amostras para as cacircmaras de
difusatildeo para os procedimentos de fracionamento do N orgacircnico conforme Mulvaney e Khan (2001)
d) Mineralizaccedilatildeo bruta (MB)
Amostras de solo (10 g) receberam aacutegua desionizada ateacute atingir 60 da capacidade de
campo em frascos de vidro de 125 mL e foram preacute-incubadas durante 14 dias a 25oC e 85-90
de umidade relativa O objetivo da preacute-incubaccedilatildeo foi reestabelecer a atividade microbiana do
solo O conteuacutedo de aacutegua foi monitorado periodicamente para manutenccedilatildeo da umidade das
amostras No fim desse periacuteodo as amostras foram retiradas do incubador para secagem parcial
por meio de exposiccedilatildeo agrave ventilaccedilatildeo forccedilada de ar apoacutes a secagem o conteuacutedo de aacutegua foi
reestabelecido ateacute um limite que permitiu-se a aplicaccedilatildeo posterior de 15 mL de aacutegua As
amostras receberam entatildeo 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30 microg N na forma de (NH4)2SO4
(a) (b)
(c) (d)
(2534 aacutetomos 15
N) atingindo novamente a umidade de 60 da capacidade de campo que foi
mantida ateacute o final da incubaccedilatildeo A soluccedilatildeo contendo N foi distribuiacuteda uniformemente sobre a
amostra com auxiacutelio de pipeta permitindo difusatildeo completa da soluccedilatildeo-15
N na amostra de solo
requisito essencial nesse tipo de experimento (LUXHOI NIELSEN JENSEN 2004 MURPHY
et al 2003)
Apoacutes os dias 0 (na verdade 30 min para permitir completa umidificaccedilatildeo da amostra) 1 2
e 7 dias amostras em triplicata de cada solo foram agitadas durante 1 h apoacutes tratamento com 100
mL de soluccedilatildeo de KCl (2 mol L-1
) para extraccedilatildeo do N inorgacircnico total (BREMNER KEENEY
1966) e a suspensatildeo filtrada sob vaacutecuo em filtro de microfibra de vidro (Whatmanreg Cat No 1822
055) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) o filtro de microfibra de
vidro resultou em extrato de melhor qualidade relativamente ao filtro de papel O N-NH4
trocaacutevel foi determinado em aliacutequota de 50 mL do extrato pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN
MULVANEY MULVANEY 1997) apoacutes adiccedilatildeo de 150 microg N na forma de (NH4)2SO4 para
facilitar a anaacutelise de 15
N Os procedimentos adotados no experimento de mineralizaccedilatildeo bruta
podem ser observados na Figura 5
Apoacutes difusatildeo do extrato de solo o NH4-N coletado na soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 foi
quantificado usando um titulador automaacutetico acoplado a eletrodo para superfiacutecie plana (descrito
anteriormente) As amostras tituladas foram acidificadas (001 mL de 1 mol L-1
H2SO4) e
aquecida para evaporaccedilatildeo a aproximadamente 50oC A evaporaccedilatildeo foi repetida apoacutes adiccedilatildeo de 5
mL de metanol para remover o H3BO3 sendo o (NH4)2SO4 residual dissolvido em 400 microL de
aacutegua desionizada para transferecircncia de uma aliacutequota de 250 microL contendo entre 100 e 200 microg de
N para uma microplaca de plaacutestico A secagem final foi feita a 60oC antes da anaacutelise isotoacutepica
usando um espectrocircmetro de massas equipado com um sistema de automatizado com preparo de
amostras pelo meacutetodo de Rittenberg (MULVANEY 1993) Depois das anaacutelises isotoacutepicas as
unidades de difusatildeo foram adequadamente lavadas antes de serem reutilizadas (STEVENS et al
2000) para evitar erros por contaminaccedilatildeo cruzada
Figura 5 - Detalhes dos frascos de vidro (125 mL) contendo as amostras de solo (10 g) utilizadas no experimento de
mineralizaccedilatildeo bruta (a) amostras sendo dispostas no incubador com sistema de injeccedilatildeo de vapor de aacutegua
para manutenccedilatildeo da temperatura da umidade relativa a 85-90 (b) apoacutes a preacute-incubaccedilatildeo as amostras
receberam 15 mL de soluccedilatildeo contendo 15
N com auxiacutelio de pipeta volumeacutetrica (c e d) e retornaram ao
incubador amostras recebendo 100 mL de 2 M KCl para posterior agitaccedilatildeo por 1 h para extraccedilatildeo do N
inorgacircnico (e) processo de filtragem sob vaacutecuo do extrato utilizando filtro de microfibra de vidro em
funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
Levando em consideraccedilatildeo que foi adicionada soluccedilatildeo contendo 150 microg de N com
abundacircncia natural para facilitar a anaacutelise isotoacutepica o valor de abundacircncia isotoacutepica calculada
(AICA em aacutetomos 15
N) foi obtido pela equaccedilatildeo de diluiccedilatildeo isotoacutepica
AICA = [ (NDE AIDE) ndash (NAD AN) ] (NDE ndash NAD) (1)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NDE concentraccedilatildeo de N determinada
em microg N amostra-1
AIDE abundacircncia isotoacutepica determinada em aacutetomos 15
N NAD nitrogecircnio
adicionado igual a 150 microg N amostra-1
AN abundacircncia natural de 036663 aacutetomos 15
N
(obtido analiticamente em seis repeticcedilotildees)
A taxa de mineralizaccedilatildeo bruta (MB em mg kg-1
d-1
de N) foi determinada conforme Hart
et al (1994) pela equaccedilatildeo
MB = [ (NH4 ti ndash NH4 tf) n ] [ (ln 15
Nexc ti 15
Nexc tf) (ln NH4 tiNH4 tf) ] (2)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NH4 concentraccedilatildeo de N-NH4+ na
amostra em mg N kg-1
ti tempo inicial (dia 1) tf tempo final (dia 3) n nuacutemero de dias 15
Nexc
abundacircncia isotoacutepica em excesso em aacutetomos 15
N que foi obtida pela subtraccedilatildeo da abundacircncia
natural de 15
N (0370 aacutetomos 15
N) da AICA (Eq 1)
24 Anaacutelises estatiacutesticas
Os resultados de produtividade de colmos obtidos nos experimentos com resposta agrave
adubaccedilatildeo nitrogenada foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia assim como anaacutelises de regressatildeo
(WEBSTER 2007) quando o teste F mostrou-se significativo (Plt010) Nos casos em que o teste
F foi significativo (Plt010) a resposta ao fertilizante nitrogenado (RF) foi calculada a partir dos
resultados meacutedios de produtividade como RF = 100 middot (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle) produtividade do tratamento controle Quando o teste F natildeo foi
significativo (Pgt010) a RF foi considerada zero Os experimentos foram entatildeo classificados
como natildeo-responsivos ao N (RF = 0) moderadamente responsivos (RF ˂ 25) ou altamente
responsivos (RF gt 25)
Para os resultados das determinaccedilotildees em triplicata ou incubaccedilotildees foram calculadas as
meacutedias e o desvio padratildeo e os valores meacutedios comparados com base no teste t de Student ou da
diferenccedila miacutenima significativa (LSD) a um niacutevel de significacircncia Plt005
3 Resultados e discussatildeo
Desde os anos 1990 haacute uma tendecircncia crescente no Brasil para a colheita mecacircnica da
cana-de-accediluacutecar em aacutereas onde a queima do canavial antes da colheita prevaleceu Com o novo
sistema resiacuteduos da cultura composta de folhas e ponteiros que variam entre 13 a 20 Mg ha-1
de mateacuteria seca (OLIVEIRA et al 1999) permanecem na superfiacutecie do solo formando uma
cobertura vegetativa altamente carbonaacutecea referida como palhada Este material conteacutem uma
quantidade apreciaacutevel de N (70 a 100 kg ha-1
) mas a disponibilidade eacute muito limitada para o
ciclo seguinte (GAVA et al 2003) devido agrave imobilizaccedilatildeo de N mineral durante a decomposiccedilatildeo
microbiana Com a transiccedilatildeo para a colheita mecacircnica espera-se portanto um aumento na
necessidade de adubaccedilatildeo nitrogenada das socas (ROSSETTO et al 2010) apesar de que um
efeito compensatoacuterio pode surgir ao longo do ciclo agriacutecola (gt 4 anos) conforme a
mineralizaccedilatildeo gradualmente libera o N da palhada (FORTES et al 2011)
Apesar de todos os seis locais estudados em nosso trabalho terem sido colhidos
mecanicamente sem queima da cana os resultados da Tabela 3 mostram que apenas quatro
(locais 1 a 4) foram responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada (Plt010) Nenhuma resposta foi
observada em um uacutenico experimento no local 5 ou em trecircs experimentos no local 6 Essa
variaccedilatildeo eacute tiacutepicamente observada em aacutereas de cana colhida sem queima de acordo com estudos
anteriores que documentam resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada na maioria dos casos (COSTA
VITTI CANTARELLA 2003 VITTI TRIVELIN GAVA 2007 ROSETTO et al 2010
VIEIRA et al 2010) mas natildeo em outros (URQUIAGA et al 1998 PRADO PANCELLI
2008) Rossetto et al (2010) por exemplo relataram alta resposta ao N em 10 de 15 locais
estudados enquanto que um local natildeo apresentou resposta e em outros quatro locais apesar de
significativa a resposta foi muito pequena
Uma reduccedilatildeo na resposta da cana agrave adubaccedilatildeo nitrogenada era esperada para os locais 2 5
e 6 devido agraves entradas anteriores da vinhaccedila e ou torta de filtro (Tabela 1) dois importantes
subprodutos da agroinduacutestria sucroalcooleira que seratildeo cada vez mais utilizados devido agraves
exigecircncias ambientais (CETESB 2006) Estes subprodutos apresentam relaccedilatildeo CN muito mais
baixo do que a palha e assim representam uma fonte mais prontamente disponiacutevel de N a
meacutedio-curto prazo Nas doses comumente utilizadas podem levar agrave reduccedilatildeo na exigecircncia de N
da ordem de 50 a 150 kg N ha-1
(PRASAD1976 YADUVANSHI YADAV SINGH 1990
GOacuteMEZ TORO 1996) podendo ateacute mesmo eliminar a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada como
ocorreu para os locais 5 e 6 Um efeito similar tecircm sido reportado para locais onde a renovaccedilatildeo
do canavial eacute precedida de cultivo de leguminosa como a Crotalaria juncea Crotalaria
spectabilis soja (Glycine max L Merr) ou de amendoim (Arachis hypogaea L) (CAacuteCERES
ALCARDE 1995 RESENDE et al 2003 AMBROSANO et al 2005 PARK et al 2010)
Uma comparaccedilatildeo das Tabelas 1 e 3 natildeo deixa duacutevida sobre a importacircncia da aplicaccedilatildeo de
subprodutos orgacircnicos na variaccedilatildeo da resposta ao fertilizante (RF) observada para os seis locais
estudados As maiores respostas variando de 9 a 30 ocorreram nos locais 1 3 e 4 onde natildeo
houve aplicaccedilatildeo de vinhaccedila ou torta de filtro que teria moderado a imobilizaccedilatildeo microbiana de N
durante a decomposiccedilatildeo dos resiacuteduos culturais Dos trecircs locais que receberam um ou ambos
destes subprodutos o local 2 foi moderadamente responsivo ao N (RF entre 5 a 7) enquanto os
locais 5 e 6 natildeo apresentaram resposta ao N
A importacircncia dos insumos orgacircnicos natildeo eacute menos evidente a partir da mudanccedila temporal
na RF observa nos locais 2 4 e 6 Interessante foi o aumento acentuado de 9 para 25 na RF
observados para a segunda colheita no local 4 Esse aumento pode ser atribuiacutedo a um acuacutemulo de
resiacuteduos que associado agrave ausecircncia de adubaccedilatildeo nitrogenada promoveu imobilizaccedilatildeo microbiana
do N limitando a produtividade do tratamento controle e inflando a RF Este tipo de
comportamento eacute comum com estudos de resposta que empregam um delineamento estaacutetico
(static plots) (por exemplo SWANSON TAYLOR WELCH 1973 VANOTTI BUNDY
PETERSON 1997 VARVEL WILHELM 2003) nos quais parcelas individuais recebem o
mesmo tratamento em anos consecutivos Curiosamente natildeo houve nenhuma evidecircncia de
aumento na RF para os locais 2 e 6 presumivelmente porque a aplicaccedilatildeo de vinhaccedila forneceu N
suficiente para suportar a oxidaccedilatildeo heterotroacutefica do resiacuteduo contendo C
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos de curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
entre os anos de 2006 e 2010 Continua
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Altamente responsivo ao N
1 0 691 (35) ____
____
50 756 (65) ____
____
100 773 (45) ____
____
150 869 (46) ____
____
200 900 (53) ____
____
P 00004
Equaccedilatildeo y = 6918 + 01060x
R2 096
RFsect () 302
Moderadamente responsivos ao N
2 0 1141 ( 79) 1041 (54) ____
50 1208 ( 77) 1041 (68) ____
100 1208 (109) 1060 (81) ____
150 1219 ( 62) 1097 (61) ____
P 00399 00821
Equaccedilatildeo y = 11452 + 01294x
- 000055x2
y = 10315 +
003757x
R2 092 082
RF () 68 54
3 0 788 (59) ____
____
50 811 (74) ____
____
100 859 (74) ____
____
150 864 (90) ____
____
P 00823
Equaccedilatildeo y = 7890 + 000554x
R2 093
RR () 97
4 0 759 (116) 527 ( 97) ____
50 775 ( 89) 630 ( 90) ____
100 827 ( 62) 660 (108) ____
150 817 (103) 650 ( 74) ____
P 00692 00000
Equaccedilatildeo y = 7542 + 008387x
- 0000257x2
y = 5290 + 02480x -
0001124x2
R2 085 099
RF () 89 251
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos envolvendo curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo
nitrogenada entre os anos de 2007 e 2010
Conclusatildeo
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Natildeo responsivos ao N
5 0 914 (123) ____
____
50 956 (126) ____
____
100 850 (165) ____
____
150 786 ( 52) ____
____
200 778 (109) ____
____
P 01136
RF () 0
6 0 802 (67) 1424 (195) 812 (71)
50 803 (61) 1383 (109) 758 (97)
100 868 (72) 1315 (124) 872 (21)
150 805 (34) 1323 (147) 826 (97)
200 831 (70) 1356 (140) 799 (70) P 03456 07738 02005
RF () 0 0 0
daggerResultados representam 4 (aacutereas 1-5) ou 5 (aacuterea 6) blocos experimentais Valores entre parenteses representam o
desvio padratildeo da meacutedia
DaggerEstudos conduzidos em 2006-2007 (aacutereas 2-4) 2007-2008 (aacutereas 2 4 e 6) 2008-2009 (aacutereas 1 e 6) ou 2009-2010
(aacutereas 5 e 6)
sectRF resposta ao fertilizante calculado quando Plt010 como 100 (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle)produtividade do tratamento controle
Aleacutem de insumos orgacircnicos as diferenccedilas no potencial do solo em fornecer N
provavelmente contribuiu para a variaccedilatildeo na RF documentada na Tabela 3 Tais diferenccedilas tecircm
sido historicamente reconhecidos em afetar a resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
(BLACK NELSON PRITCHETT 1946 PRITCHETT BLACK NELSON 1947 FITTS
BARTHOLOMEW HEIDEL 1953 OLSON et al 1960) Esse comportamento eacute consistente
com as evidecircncias de estudos utilizando o traccedilador 15
N que mostram que a mineralizaccedilatildeo do N
do solo muitas vezes fornece a maior parte do N abosrvido pelas culturas (por exemplo
TAKAHASHI 1964 OLSON et al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992
OMAY et al 1998 SCHINDLER KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY
2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006)
como foi o caso dos estudos recentes conduzidos no Brasil por Dourado-Neto et al (2010) e
Franco et al (2011)
Um aumento na capacidade de mineralizaccedilatildeo de N do solo evidentemente levaria agrave
diminuiccedilatildeo na resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada embora as consequumlecircncias podem
natildeo ser aparentes se as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis agrave perda de N ou se a
disponibilidade de N natildeo limite o rendimento Uma complicaccedilatildeo inerente surge na estimativa de
uma taxa absoluta (bruta) para a mineralizaccedilatildeo (amonificaccedilatildeo) uma vez que o produto (NH4+)
estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo heterotroacutefica (imobilizaccedilatildeo) ou oxidaccedilatildeo autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) A
teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) proporciona o uacutenico meio para evitar esta complicaccedilatildeo
e foi aplicado agraves amostras superfiacuteciais e subsuperfiacuteciaos dos solos coletados nos seis locais de
estudo deste projeto Os resultados (Tabela 4) satildeo consistentes com as respostas da cana-de-
accediluacutecar ao N apresentados na Tabela 3 em que a mineralizaccedilatildeo bruta para a camada superficial
foi significativamente maior para os dois locais sem resposta (5 e 6) do que para qualquer um
dos locais responsivos Para o uacuteltimo grupo este paracircmetro foi significativamente maior para os
locais 2 e 3 do que para 1 ou 4 refletindo os valores de RF da Tabela 3 Em contraste com estes
resultados natildeo foram observadas diferenccedilas significativas na mineralizaccedilatildeo bruta para as
amostras de subsuperfiacutecie
Tabela 4 - Mineralizaccedilatildeo bruta de N em amostras de solo da superfiacutecie e subsuperfiacutecie determinada pela teacutecnica de
diluiccedilatildeo do pool 15
NH4dagger
N mineralizado
Local
Superfiacutecie Subsuperfiacutecie
MeacutediaDagger DPsect MeacutediaDagger DPsect
______________________________ mg kg
-1 d
-1 ______________________________
Altamente responsivo ao N
1 110 ab 11 094 a 01
Moderadamente responsivos ao N
2 147 a 04 106 a 04
3 152 a 07 121 a 01
4 060 b 02 084 a 04
Natildeo responsivos ao N
5 365 d 12 105 a 04
6 237 c 07 141 a 06
daggeramostras de 10 g de cada solo foram preacute-incubadas a 25oC por duas semanas e umedecidas a 60 da capacidade de
campo (θcc) com aacutegua desionizada As amostras foram entatildeo tratadas com 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30
microg N na forma de (NH4)2SO4 (2534 aacutetomos 15
N) incubadas (25oC 60 θcc) em triplicata por 1 e 3 dias Anaacutelise
quantitativa e isotoacutepica do NH4-N trocaacutevel foi realizada apoacutes extraccedilatildeo com 2 mol L-1
KCl
DaggerCalculado conforme Eq 2 descrita na seccedilatildeo Material e Meacutetodos Meacutedias seguidas por letras minuacutesculas iguais na
coluna natildeo diferem a Plt005 pelo teste t de Student
sectDP desvio padratildeo
Curiosamente a mineralizaccedilatildeo bruta foi menor para o local 4 onde o N total do solo foi
maior (Tabela 2) Este comportamento eacute consistente entretanto com a conclusatildeo de que a cana
respondeu agrave adubaccedilatildeo nitrogenada no local 4 (Tabela 3) Esse comportamente provavelmente eacute
reflexo do uso de praacutetica de cultivo miacutenimo nesse local no qual a sulcaccedilatildeo foi precedida de uma
uacutenica subsolagem ao inveacutes de praacuteticas de preparo convencional adotadas em todos os outros
locais estudados O resultado foi um acuacutemulo de resiacuteduos contendo C proveniente da colheita
mecacircnica sem queima preacutevia que ocorreu anualmente por sete anos antes do primeiro
experimento em 2007 favorecendo muito mais a imobilizaccedilatildeo do que a mineralizaccedilatildeo
Embora a mineralizaccedilatildeo bruta mostrou-se eficaz na diferenciaccedilatildeo dos solos quanto agrave
responsividade ao N o processo envolvido na obtenccedilatildeo desse paracircmetro eacute muito complicado
caro e demorado para um teste de rotina do solo O custo e as complexidades surgem da
necessidade de fertilizantes marcados e anaacutelise de 15
N enquanto o tempo de processamento da
amostra eacute uma fonte oacutebvia de dificuldade uma vez que necessita de um incubaccedilatildeo de 3 dias
precedida de 2 semanas de preacute-incubaccedilatildeo Estas limitaccedilotildees satildeo muito menos graves para uma
teacutecnica de pesquisa e natildeo impede o uso da mineralizaccedilatildeo bruta para avaliar outras teacutecnicas de
previsatildeo de resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
Uma alternativa mais simples eacute medir a taxa liacutequida de produccedilatildeo de N mineral quando
amostras de solo satildeo incubados sob condiccedilotildees estaacuteticas A incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas das
amostras superficiais dos solos foi adotada para esta finalidade no nosso trabalho seguindo a
teacutecnica empregada por Mulvaney et al (2001) Os resultados (Tabela 5) mostram que para todos
os seis locais estudados a produccedilatildeo de N mineral foi mais raacutepida na primeira semana apoacutes o
reumedecimento das amostras secas e diminuiu consideravelmente na segunda semana durante o
qual ocorreu imobilizaccedilatildeo liacutequida para locais 1 a 3 A continuidade da incubaccedilatildeo normalmente
leva agrave mineralizaccedilatildeo liacutequida mas as flutuaccedilotildees temporais satildeo comuns nas taxas dessa medida
sem duacutevida refletindo as transformaccedilotildees da biomassa microbiana
Tabela 5 ndash Capacidade das amostras superficiais dos solos para mineralizaccedilatildeo liacutequidadagger
Local
Intervalo de incubaccedilatildeo (semana)Dagger
0-1 1-2 2-4 4-8sect 8-12sect 0-12sect
DMSpara Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
__________________________________________________________
(NH4+ + NO3
ndash + NO2
ndash)-N produzido mg kg
-1 d
-1 ___________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 057 003 ndash005 056 ndash002 024 020 034 017 009 017 016 030
Moderadamente responsivos ao N
2 125 032 ndash027 004 056 018 031 008 ‒008 011 025 003 030
3 052 013 ndash027 036 012 030 020 014 ndash003 002 010 004 030
4 141 038 084 033 020 019 009 015 017 026 031 013 030
Natildeo responsivos ao N
5 212 027 007 026 023 029 031 012 029 008 042 002 030
6 122 010 008 024 049 017 0 018 011 005 023 006 030
DMS 030 030 030 030 030 030
daggeramostras de 6-g de solo foram umidificadas a 60 da capacidade de campo e entatildeo incubadas pelo periacuteodo especificado a 25oC e 85-90 de umidade relativa
DaggerDP desvio padratildeo
sectValores incluem (NH4+NO3+NO2)-N recuperado por lixiviaccedilatildeo das amostras de solo com 001 M CaCl2 e pela extraccedilatildeo com 2 M KCl no final da incubaccedilatildeo A
lixiviaccedilatildeo com CaCl2 foi realizada a cada duas semanas uma vez para as amostras incubadas por quatro semanas trecircs vezes para amostras incubadas por oito
semanas e cinco vezes para amostras incubadas a doze semanas
paraDMS diferenccedila minima significativa pelo teste t de Student (Plt005)
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
Abstract
The intensive use of synthetic N fertilizers for sugarcane (Saccharum spp) production
presents environmental challenges for water and air quality as well as impacting profitability for
producers Central to these concerns is a widespread reliance on yield-based recommendations
that invoke generic models of crop N response but lack any means to account for variations in
soil N-supplying power a critical determinant of fertilizer N need for cereal fiber and tuber
crops The work reported herein was designed to ascertain the impact of soil N mineralization on
sugarcane response to N fertilization and was carried out in conjunction with ten N-response
trials conducted between 2006 and 2010 at field sites in the largest sugarcane-cultivated area in
Brazil Soil samples were utilized in categorizing the sites as highly responsive moderately
responsive or nonresponsive to fertilizer N based on two chemical indices of soil N availability
the Illinois Soil N Test (ISNT) and direct steam distillation (DSD) and assessments of (1) gross
mineralization by 15
NH4+ pool dilution (2) net mineralization during aerobic incubation for 12
wk and (3) incubation-induced changes in soil N fractions obtained by acid (total hydrolyzable
N hydrolyzable NH4+-N amino sugar N and amino acid N) or alkaline (ISNT-N) hydrolysis Of
the parameters evaluated gross mineralization was the most predictive of fertilizer N
responsiveness following an inverse relationship with lt 110 mg N kg-1
d-1
for one site that was
highly responsive 110 to 237 mg N kg-1
d-1
for five trials at three moderately responsive sites
and gt 237 mg N kg-1
d-1
for two nonresponsive sites No such relationship was observed for net
mineralization under aerobic conditions although mineral N production was accompanied by
significant decreases in hydrolyzable NH4+-N and ISNT-N Test values by the ISNT and DSD
were highly correlated and both showed promise for differentiating soil responsiveness to
fertilizer N
Keywords Illinois Soil Nitrogen Test-ISNT Direct Steam Distilation-DSD Gross
mineralization Net mineralization Organic N fractionating
1 Introduccedilatildeo
Com a ecircnfase internacional sobre fontes renovaacuteveis de energia cada vez mais atenccedilatildeo
estaacute sendo dada para o cultivo de cana-de-accediluacutecar para a siacutentese de bioetanol resultando em
expansatildeo da aacuterea em produccedilatildeo (NASS et al 2007 HARTEMINK 2008) O etanol produzido a
partir da cana-de-accediluacutecar tornou-se uma commodity energeacutetica global que eacute economicamente
competitiva quando comparada aos combustiacutevies derivados do petroacuteleo (GOLDEMBERG
2007) O seu uso eacute ambientalmente mais sustentaacutevel devido em parte ao efeito mitigador da
produccedilatildeo de biomassa nas emissotildees de gases de efeito estufa (MACEDO et al 2008 VRIES et
al 2010)
O Brasil eacute o liacuteder mundial de produccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar cultivando cerca de 91
milhotildees de hectares em 2010 (IBGE 2011) Potencialmente essa aacuterea poderaacute expandir para
cerca de 70 milhotildees de hectares mesmo sem explorar aacutereas atualmente utilizadas para produccedilatildeo
de alimentos ou sob mata nativa (MAPA 2009) A produtividade meacutedia nacional eacute de 80 Mg ha-
1 (IBGE 2011) embora Usinas que adotam um maior niacutevel tecnoloacutegico obtenham produtividade
meacutedia de cinco cortes entre 95 e 100 Mg ha-1
Fertilizantes sinteacuteticos satildeo utilizados extensivamente para aumentar a produtividade da
cana-de-accediluacutecar (FRANCO et al 2011 THORBURN et al 2011) A praacutetica usual adotada em
Usinas no Brasil eacute a aplicaccedilatildeo de 40 a 60 kg N ha-1
no plantio e apoacutes cada corte reaplicar entre
60 a 150 kg N ha-1
ano-1
As doses de N variam em funccedilatildeo da produtividade obtida visando
minimizar o risco de deficiecircncia de N (por exemplo SPIRONELLO et al 1997 LEGENDRE
2001 SCHROEDER et al 2006) Esta abordagem entretanto natildeo considera a variaccedilatildeo na
capacidade de suprimento de N pelo solo e assim tende a promover o uso excessivo de N Sub-
fertilizaccedilotildees tambeacutem podem ocorrer principalmente quando o N do fertilizante estaacute sujeito agrave
imobilizaccedilatildeo apoacutes a adubaccedilatildeo de soqueira em aacutereas de cana-crua (ROSSETTO et al 2010)
A importacircncia fundamental do N do solo para as plantas resulta da constataccedilatildeo de que a
produtividade das parcelas do tratamento controle em estudos de resposta ao N muitas vezes
excedem o aumento da produccedilatildeo provocado pela adiccedilatildeo dos fertilizantes (por exemplo
AZEREDO et al 1986 FREITAS et al 1994 LORY SCHARF 2003 MULVANEY et al
2006 PRADO PANCELLI 2008 CABRERA ZUAZNAacuteBAR 2010 FRANCO et al 2010
ROSSETTO et al 2010) exceto quando a disponibilidade de N do solo eacute reduzida pelo acuacutemulo
de resiacuteduos carbonaacuteceos em experimentos com parcelas estaacuteticas (static plots) Mais uma prova
deste comportamento eacute evidente a partir de numerosos estudos de campo utilizando fertilizantes
marcados com 15
N uma vez que na maioria dos casos a absorccedilatildeo de N pelas culturas eacute derivada
principalmente do solo do que dos fertilizantes (por exemplo TAKAHASHI 1964 OLSON et
al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992 OMAY et al 1998 SCHINDLER e
KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY 2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-
BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006 DOURADO-NETO et al 2010
FRANCO et al 2011) A implicaccedilatildeo dessas evidecircncias eacute de que o fornecimento de N pelo solo
deveraacute ser considerado quando se busca a otimizaccedilatildeo da adubaccedilatildeo nitrogeanda (CASSMAN et
al 1998 LIU et al 2005 MENGEL HUTSH KANE 2006 MULVANEY et al 2006 CUI et
al 2008) Testes de NO3- no perfil de solo satildeo utilizados com esse propoacutesito em regiotildees aacuteridas
ou semi-aacuteridas enquanto um desafio muito maior existe para climas mais uacutemidos devido ao
impacto das transformaccedilotildees microbianas na disponibilidade de N agraves plantas A mineralizaccedilatildeo eacute o
processo de maior importacircncia pelo qual o N mineral eacute gerado a partir da reserva de N orgacircnico
do solo Entretanto o produto (NH4+) estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo pela microflora heterotroacutefica
(imobilizaccedilatildeo) ao menos que a disponibilidade de C orgacircnico eacute limitada e ocorra a oxidaccedilatildeo
autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) fornecendo NO3- para as plantas ou aumentando o risco de perda de N
por lixiviaccedilatildeo ou desnitrificaccedilatildeo
Uma abordagem comum para quantificar a mineralizaccedilatildeo eacute medir a taxa liacutequida de
produccedilatildeo de N mineral durante incubaccedilotildees aeroacutebias ou anaeroacutebias a uma temperatura constante
(tipicamente 30-40 ordmC) Esta abordagem eacute necessariamente demorada por causa da necessidade
de uma 1 ou 2 semanas de incubaccedilatildeo e natildeo se pode assumir que os resultados representem
condiccedilotildees de campo uma vez que (1) a mineralizaccedilatildeo-imobilizaccedilatildeo ocorre na ausecircncia de
absorccedilatildeo de N mineral por uma planta que tambeacutem afeta a umidade do solo e aeraccedilatildeo aleacutem de
agir como uma fonte rizosfeacuterica de C (2) as condiccedilotildees de incubaccedilatildeo estaacutetica empregada natildeo
representam as flutuaccedilotildees naturais de temperatura e os ciclos de molhamento e secamento que
afetam a dinacircmica de N microbiano no campo (ZAK et al 1999 CARPENTER-BOGGS et al
2000 WIENHOLD 2007) (3) tipicamente apenas a superfiacutecie do solo eacute amostrada e (4) as
mediccedilotildees satildeo afetadas pelos processamentos que as amostras recebem antes do uso como o
peneiramento As interpretaccedilotildees podem ser ainda mais comprometidas por que a mineralizaccedilatildeo
e outros processos microbianos em geral satildeo inerentemente afetados por uma grande variedade
de propriedades fiacutesicas e quiacutemicas do solo e tambeacutem por muitos aspectos de manejo incluindo
os sistemas de cultivo a aplicaccedilatildeo de fertilizantes e insumos assim como a entrada de resiacuteduos
(WU MA LIANG 2008)
Essas complicaccedilotildees podem ser evitadas adotando-se a mediccedilatildeo da mineralizaccedilatildeo bruta ao
inveacutes da mineralizaccedilatildeo liacutequida que se torna possiacutevel por meio da teacutecnica diluiccedilatildeo do pool
amocircnio utilizando 15
NH4+ (MURPHY et al 2003) Esta abordagem eacute baseada no princiacutepio de
que a mineralizaccedilatildeo do pool natildeo marcado de NH4+-N do solo diminui o enriquecimento isotoacutepico
do pool NH4+-N enquanto que a imobilizaccedilatildeo ou nitrificaccedilatildeo reduzem a quantidade de NH4
+-N
sem afetar o enriquecimento Na praacutetica a taxa bruta de mineralizaccedilatildeo pode ser estimada
aplicando-se vaacuterias simplificaccedilotildees a dados quantitativos e isotoacutepicos de NH4+-N antes e depois
de uma incubaccedilatildeo de curto prazo (normalmente de 1 ou 2 dias) As principais limitaccedilotildees aleacutem
do custo e das complexidades metodoloacutegicas inerentes a estudos com o traccedilador 15
N surgem
quando os dados estaacuteticos de incubaccedilatildeo de amostras superficiais peneiradas de solo devem ser
extrapolados para condiccedilotildees de campo
Idealmente o N mineralizaacutevel deveria ser estimado por um teste quiacutemico do solo mas
durante anos esta abordagem foi impedida por falhas fundamentais nos meacutetodos de destilaccedilatildeo a
vapor comumente usado para fracionar o N do solo por hidroacutelise aacutecida o que levou agrave
subestimaccedilatildeo grave de duas fraccedilotildees principais o N-amino-aacutecido e o N-amino-accediluacutecar Estas
falhas foram corrigidas por Mulvaney e Khan (2001) no desenvolvimento de meacutetodos simples de
difusatildeo que foram posteriormente utilizados para comparar a distribuiccedilatildeo de fraccedilotildees de N em
solos que diferiram quanto agrave resposta do milho (Zea mays L) agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os
resultados mostraram uma concentraccedilatildeo maior de N-aminoaccediluacutecar em solos natildeo responsivos ao N
do que em solos responsivos enquanto nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas anaacutelises
de N-total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido (MULVANEY et al 2001) Com
base nesta constataccedilatildeo Khan Mulvaney e Hoeft (2001) desenvolveram um simples teste de solo
(chamado Illinois Soil N Test ou ISNT) para estimar o NH4+-N liberado por hidroacutelise alcalina
com 2 M NaOH que foi capaz de separar adequadamente 12 solos natildeo responsivos e 13 solos
responsivos ao N com base no intervalo criacutetico de 225-235 mg kg-1
Em uma avaliaccedilatildeo mais
extensa envolvendo 102 experimentos de curva de resposta ao N em condiccedilotildees de campo
Mulvaney Khan e Ellsworth (2006) observaram que o ISNT foi altamente significativo para
predizer a produtividade das parcelas controle o incremento de produccedilatildeo com a dose oacutetima de N
(delta) a eficiecircncia de utilizaccedilatildeo do fertilizante nitrogenado (EUFN) e a dose oacutetima econocircmica
de N (DOEN) A faixa criacutetica estabelecida por Khan Mulvaney e Hoeft (2001) foi altamente
eficaz na identificaccedilatildeo de 31 dos 33 locais natildeo responsivos ao N
O ISNT foi avaliado de forma independente em vaacuterios estudos para prever a resposta ao
N com alguns resultados positivos e outros negativos No lado positivo Ruffo et al (2006)
reconheceram o potencial do ISNT para o manejo do N para agricultura de precisatildeo uma vez
que os valores do teste predizeram adequadamente a variabilidade espacial da produtividade do
milho enquanto Williams et al (2007a b) relataram forte regressatildeo linear relacionando o ISNT
com o delta e o DOEN Resultados positivos tambeacutem foram relatados por Klapwyk e Ketterings
(2006) e Lawrence et al (2009) mas nesses estudos o ISNT preveu adequadamente a
responsividade ao N somente quando interpretado em conjunto com a mateacuteria orgacircnica do solo
Este tipo de interpretaccedilatildeo resulta da interaccedilatildeo heterotroacutefica de C e N que eacute tatildeo central para a
ciclagem da disponibilidade de N do solo que deve melhorar o valor preditivo do ISNT exceto
em casos em que a mineralizaccedilatildeo eacute limitada pela falta de umidade do solo (STECKLER
PENNOCK WALLEY 2008)
Os resultados desfavoraacuteveis do ISNT obtidos por Barker et al (2006) Marriott e Wander
(2006) Laboski et al (2008) e Osterhaus Bundy e Andreaski (2008) certamente foram
comprometidos pela complexidade das interaccedilotildees envolvidas naqueles estudos umas vez que os
dados foram combinados sem levar em consideraccedilatildeo as diferenccedilas de clima rotaccedilatildeo de culturas
a entrada de resiacuteduos contendo C preparo do solo manejo de estercos e a densidade de
semeadura Embora dois desses estudos mostraram relaccedilatildeo significativa do ISNT com a DOEN
(LABOSKI et al 2008 OSTERHAUS et al 2008) a relaccedilatildeo foi bastante fraca enquanto uma
forte correlaccedilatildeo foi observada com o N total do solo levando os autores a concluir que o ISNT
natildeo eacute seletivo para uma fraccedilatildeo laacutebil do N do solo Essa alegaccedilatildeo entretanto contradiz com o fato
de que o N alcalino hidrolisaacutevel varia consideravelmente em relaccedilatildeo ao N total do solo
(ROBERTS et al 2009a) e eacute inconsistente com o estudo de fracionamento de N orgacircnico e
recuperaccedilatildeo de 15
N desenvolvido por Kwon et al (2009) que demonstram que o ISNT
basicamente estima o N amino accediluacutecares de bateacuterias e amida
Se a hidroacutelise alcalina libera uma fraccedilatildeo facilmente mineralizaacutevel do N do solo o ISNT
deve ter ampla aplicaccedilatildeo para muitas outras culturas aleacutem do milho Nesse sentido uma
evidecircncia positiva foi recentemente publicada por Roberts et al (2011) para arroz (Oryza sativa
L) semeado diretamente Os autores obtiveram uma calibraccedilatildeo favoraacutevel da resposta ao N em
funccedilatildeo do ISNT e da destilaccedilatildeo a vapor direta (DVD) uma teacutecnica semelhante que estaacute
altamente correlacionado com o ISNT (BUSHONG et al 2008) A destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de
anaacutelise de horas para minutos mas eacute muito mais trabalhosa quando um grande nuacutemero de
amostras devem ser processadas em testes de rotina do solo
Este estudo explora o potencial de manejo do N com base em testes no solo para a
produccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar no Brasil utilizando amostras de solo de dez estudos conduzidos em
seis aacutereas experimentais Diversas teacutecnicas para avaliar o potencial de fornecimento de N do solo
foram avaliadas incluindo o ISNT DVD e a mineralizaccedilatildeo bruta e liacutequida O fracionamento do
N do solo foi utilizado para esclarecer a natureza quiacutemica do N orgacircnico laacutebil do solo e
adicionalmente avaliar o ISNT
2 Material e meacutetodos
21 Aacutereas experimentais
Dez experimentos de curva de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada de soqueira foram
conduzidos entre os anos de 2006 a 2010 em condiccedilotildees de campo no Estado de Satildeo Paulo
(Figura 1) com diferenccedilas na classe textural dos solos cultivares clima e histoacuterico de manejo
Todas as aacutereas foram conduzidas no sistema de colheita sem queima com manutenccedilatildeo dos
resiacuteduos (palha) na superfiacutecie do solo A descriccedilatildeo das aacutereas estatildeo descritas na Tabela 1 As
doses de N variaram entre 0 a 200 kg ha-1
de N conforme recomendaccedilatildeo para adubaccedilatildeo
nitrogenada de soqueira do Estado de Satildeo Paulo (SPIRONELLO et al 1997) que eacute baseada na
expectativa de produtividade do canavial com doses de N que variam de 60 a 120 kg ha-1
O
delineamento experimental foi em blocos completos ao acaso com quatro (locais 1-5) ou cinco
(local 6) repeticcedilotildees As parcelas constaram de sete (locais 1 5-6) a 12 (locais 2-4) linhas de
cana-de-accediluacutecar espaccediladas em 15 m e 15 m de comprimento A colheita foi realizada com
colhedora e a massa de colmos obtida em caminhatildeo transbordo equipado com ceacutelula de carga
colhendo-se quatro linhas de 15 m por parcela A palha residual foi distribuiacuteda homogeneamente
sobre a aacuterea Os fertilizantes foram aplicados manualmente ateacute 2 meses apoacutes a colheita anterior
superficialmente sobre a palha ao lado da linha de cana e sem incorporaccedilatildeo
Aacuterea com cana
Experimentos
Figura 1 - Localizaccedilatildeo dos experimentos em relaccedilatildeo agrave aacuterea cultivada com cana-de-accediluacutecar no Estado de Satildeo Paulo
(SP) Brasil
Tabela 1 ndash Descriccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo das aacutereas experimentais
Local Solodagger Variedade ExperimentoDagger Resiacuteduos
1 2 3 orgacircnicossect
________ Data da colheita ________
1 Usina Nova
Ameacuterica
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura meacutedia SP83 2847 0809 (2o) ____ ____ ____
2 Usina Santa
Adeacutelia
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura meacutedia SP81 3250 0707 (2o) 0708 (3o) ____ V
3 Usina Satildeo
Luis
Latossolo Vermelho Amarelo eutroacutefico
textura meacutedia SP813250 0607 (2o) ____ ____ ____
4 Usina Satildeo
Martinho
Latossolo Vermelho eutrofeacuterrico tiacutepico
textura muito argilosa SP81 3250 0807 (2o) 0708 (3o) ____ ____
5 Usina
Iracema
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura argilosa SP89 1115 0510 (2o) ____ ____ V TF
6 Usina Satildeo
Martinho
Latossolo Vermelho distrofeacuterico tiacutepico
textura muito argilosa SP80 3280 0908 (2o) 1109 (3o) 1110 (4o) V
daggerConforme EMBRAPA 2006
DaggerOs nuacutemeros entre parentheses referem-se ao nuacutemero do corte (idade do canavial)
sectV vinhaccedila ou TF torta de filtro ambos aplicados pelo menos dois anos antes do iniacutecio dos experimentos e natildeo
aplicados posteriormente
22 Amostras de solo
Visando avaliar meacutetodos diagnoacutesticos da disponibilidade do N a fim de diferenciar solos
responsivos e natildeo responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada foram coletadas amostras de solo durante
o desenvolvimento dos experimentos descritos na Tabela 1 A amostragem de solo foi realizada
em junho julho e agosto de 2006 respectivamente para os locais 2 3 e 4 outubro de 2009 para
os locais 1 e 5 e em dezembro de 2009 para o local 6 As amostras foram coletadas antes da
adubaccedilatildeo de cobertura de cada ciclo experimental
Amostras de solo foram coletadas com trado holandecircs em cada parcela experimental e em
duas profundidades 0-30 e 30-60 cm (aacutereas 2-4) e de 0-20 e 20-40 cm (aacutereas 1 5-6) Para cada
profundidade foram coletadas trecircs sub-amostras por parcela para compor uma amostra sendo as
amostras coletadas a cerca de 025 m de distacircncia da linha Os sacos plaacutesticos contendo as
amostras permaneceram abertos ateacute a chegada ao laboratoacuterio quando foram acondicionados em
estufa com circulaccedilatildeo forccedilada de ar a 40oC ateacute secagem completa Este procedimento foi adotada
para paralisar a atividade microbiana Conforme Haney et al (2004) a secagem do solo a 40oC
com posterior reumedecimento das amostras natildeo alterou os resultados de mineralizaccedilatildeo do N do
solo Apoacutes secagem as amostras foram passadas em moinho de solo com peneiras lt 2 mm e
permaneceram em sacos plaacutesticos ateacute os procedimentos de anaacutelise
Devido ao grande nuacutemero de amostras antes dos procedimentos de anaacutelise procedeu-se a
mistura das amostras da seguinte maneira para anaacutelise de pH CTC anaacutelise granulomeacutetrica
incubaccedilatildeo aeroacutebia fracionamento do N orgacircnico do solo e mineralizaccedilatildeo bruta obteve-se uma
amostra representativa de cada profundidade das aacutereas experimentais por meio da mistura de
quantidade semelhante de solo de cada amostra coletada no campo para anaacutelise do C orgacircnico
N total ISNT e DVD procedeu-se a mistura de quantidade semelhante de solo das parcelas
presentes em cada bloco permitindo isolar o efeito dos blocos na comparaccedilatildeo das aacutereas
Tabela 2 ndash Propriedades fiacutesico-quiacutemicas dos solosdagger
Local
Prof
pHDagger
C
orgacircnicosect
N
totalpara CTC AreiaDagger SilteDagger ArgilaDagger
θccDaggerDagger
cm ________
g kg-1________
mmolc dm-3
___________
g kg-1 ____________
mL kg-1
1 0-20 56 55 040 252 864 11 126 350
20-40 50 48 034 256 858 16 126 360
2 0-30 54 78 053 437 661 54 285 460
30-60 46 55 040 464 616 50 334 460
3 0-30 61 77 049 386 727 56 218 440
30-60 56 55 037 310 693 61 247 440
4 0-30 56 178 147 1364 135 227 638 600
30-60 57 150 123 1183 117 195 688 600
5 0-20 49 210 133 1147 470 20 510 490
20-40 50 188 102 1332 450 20 530 520
6 0-20 52 168 141 1327 239 46 716 520
20-40 53 141 118 1267 242 42 716 520
daggerOs resultados representam a meacutedia de determinaccedilotildees em triplicata exceto para anaacutelises texturais (sem repeticcedilotildees)
DaggerRelaccedilatildeo solo aacutegua 1 1
sectDeterminado pelo meacutetodo de Mebius (1960)
paraDeterminado pelo meacutetodo regular de Kjeldahl usando bloco digestor (BREMNER 1996) seguindo difusatildeo com
NaOH (STEVENS et al 2000)
CTC capacidade de troca de caacutetios determinada por saturaccedilatildeo-difusatildeo de NH4+ (MULVANEY et al 2004)
DaggerAnaacutelises granulomeacutetricas realizadas pelo meacutetodo do densiacutemetro (GEE OR 2002)
DaggerDaggerθcc umidade na capacidade de campo determinada conforme descrito em Bremner e Shaw (1958)
23 Meacutetodos diagnoacutesticos do N do solo
a) Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Os meacutetodos ISNT (KHAN MULVANEY HOEFT 2001) e DVD (ROBERTS et al
2009 b BUSHONG et al 2008) foram desenvolvidos para simplificar a determinaccedilatildeo da fraccedilatildeo
de N orgacircnico do solo responsaacutevel pela ausecircncia de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada identificado
por Mulvaney et al (2001) Esses meacutetodos vecircm sendo amplamente avaliados em condiccedilotildees de
clima temperado para predizer a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada de culturas poreacutem ainda natildeo
foram avaliados em condiccedilotildees de clima tropical
Para determinaccedilatildeo do ISNT foi adotado o procedimento descrito em Khan Mulvaney e
Hoeft (2001) Basicamente 1 g de solo foi tratado com 10 mL de soluccedilatildeo de NaOH (2 mol L-1
)
em cacircmara de difusatildeo do tipo Mason Jar com as adaptaccedilotildees descritas em Stevens et al (2000)
Antes do fechamento da cacircmara foi adicionado 5 mL de soluccedilatildeo indicadora H3BO3 a 4 em uma
placa de Petri de acriacutelico de 60 mm de diacircmetro que permaneceu suspensa por meio das
adaptaccedilotildees feitas na tampa das cacircmaras As cacircmaras de difusatildeo foram imediatamente colocadas
sobre placas aquecedoras preacute-aquecidas a 48-50oC (marca West Bend Griddle
reg 1500 W 120 V
AC) acopladas a regulador de temperatura (marca Pennreg Johnson Controls modelo A 419 66
V) e dispositivo para desligamento automaacutetico (marca Intermaticreg modelo TN 311 time all 15A
ldquoRrdquo 1750 W 125 V AC 60 Hz) A temperatura foi verificada previamente por meio de
termocircmetro inserido dentro de uma cacircmara contendo cerca de 100 mL de aacutegua desionizada
Todas as placas aquecedoras foram dispostas dentro de caixas plaacutesticas (marca Rubbermaid
Revelationsreg 293 L storage box) para reduzir o efeito da temperatura ambiente do laboratoacuterio
conforme sugerido por Klapwyk e Ketterings (2005) As amostras foram rotacionadas na placa
apoacutes 15 h e 30 h (conforme descrito em 15
N ANALYSIS SERVICE 2004) e retiradas apoacutes 5 h
de aquecimento Cada placa aquecedora recebeu um conjunto de 11 amostras mais uma amostra
de 1 mL de soluccedilatildeo padratildeo de glucosamina contendo 250 microg mL-1
de N (03849 g
glucosaminaHCl em 100 mL de aacutegua desionizada) Foram utilizadas cinco placas aquecedoras
totalizando 60 amostras por dia
As placas de Petri foram retiradas e receberam 5 mL de aacutegua desionizada realizando-se a
titulaccedilatildeo com soluccedilatildeo de H2SO4 (001 mol L-1
) ateacute estabelecimento do pH final em titulador
automaacutetico (Modelo 719 S Tritino Metrohm Herisau Switzerland) acoplado a eletrodo para
superfiacutecie plana (Modelo 13-620-289 Fisher Scientific Pittsburgh PA) para determinaccedilatildeo do N-
NH4 O pH final foi estabelecido verificando o pH da soluccedilatildeo preparada pela mistura de 5 mL da
soluccedilatildeo indicadora de H3BO3 (4) e 5 mL de aacutegua desionizada O teor de N-ISNT (mg N kg-1
)
foi determinado como (VNM) 1000 onde V eacute o volume de H2SO4 N eacute a normalidade do H2SO4
padronizado e M eacute a massa molar do N (140067 g mol-1
) Detalhes dos procedimento para
determinaccedilatildeo do ISNT podem ser observados na Figura 2
A teacutecnica da DVD foi realizada conforme metodologia desenvolvida em Bushong et al
(2008) e adaptada por Roberts et al (2009) Um grama de solo foi colocado diretamente em um
frasco Kjeldahl e ligado ao destilador recebendo 10 mL de 10 mol L-1
NaOH por meio do
orifiacutecio localizado no topo do aparato Destilaccedilatildeo a vapor foi conduzida na taxa de 7 mL min-1
ateacute a obtenccedilatildeo de 35-40 mL do destilado que foi recebido em 5 mL de soluccedilatildeo indicadora 4
H3BO3 O NH4-N foi quantificado por titulaccedilatildeo do destilado com 002 N H2SO4 ateacute
estabelecimento do pH final usando titulador automaacutetico Os detalhes do equipamento utilizado
podem ser observados na Figura 3
Figura 2 - Detalhes da cacircmara de difusatildeo do tipo ldquoMason Jarrdquo mostrando as adaptaccedilotildees feitas na tampa para manter
uma placa de petri suspensa (a) cacircmaras de difusatildeo apoacutes tratamento de 1 g solo com 10 mL 2 mol L-1
NaOH e deposiccedilatildeo de 5 mL de soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 na placa de Petri (b) 12 cacircmaras de difusatildeo
sendo aquecidas a 50oC por 5 h em placa aquecedora e dentro do dispositivo para homogeneizar a
temperatura (c) e titulador automaacutetico utilizado na determinaccedilatildeo do NH4-N das amostras (d)
(a) (b)
(c) (d)
Figura 3 - Detalhes dos procedimentos adotados na Destilaccedilatildeo a Vapor Direta mostrando as amostras de solo dentro
dos tubos de destilaccedilatildeo apoacutes recebimento de 10 mL 10 mol L-1
NaOH (a) e durante o processo de
destilaccedilatildeo a vapor em destilador duplo (b)
b) Mineralizaccedilatildeo liacutequida
Amostras de solo foram incubadas aerobicamente para avaliar o potencial de
mineralizaccedilatildeo e detectar mudanccedilas nas fraccedilotildees de N hidrolisaacutevel durante a incubaccedilatildeo Para
realizar a incubaccedilatildeo amostras de 6 g de solo (lt 2 mm) foram adicionadas em filtro de quartzo
(Whatman QM-A) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) e lixiviado sob
vaacutecuo com duas aliacutequotas de 30 mL com soluccedilatildeo de CaCl2 (001 mol L-1
) para remoccedilatildeo do N
inorgacircnico residual e 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N (STANFORD SMITH 1972)
A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo [determinada conforme descrito
em BREMNER SHAW (1958)] e os funis foram dispostos em um incubador adaptado para
manter a temperatura de 25oC e umidade relativa de 85-90 Apoacutes 0 1 2 4 8 e 12 semanas
triplicatas de cada solo foram transferidas para frasco de polietileno de 125 mL e o N inorgacircnico
foi extraiacutedo por meio de agitaccedilatildeo das amostras com 60 mL de 2 mol L-1
KCl durante 1 h
(BREMNER KEENEY 1966) e filtrando-se a suspensatildeo resultante em papel de filtro
(Whatman no 42) em funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) sob vaacutecuo Para
evitar a remineralizaccedilatildeo do N produzido as amostras incubadas por 4 8 e 12 semanas foram
lixiviadas sob vaacutecuo a cada duas semanas com duas aliacutequotas de 30 mL de 001 mol L-1
de
CaCl2 sendo o lixiviado de cada grupo de amostras combinado para posterior anaacutelise apoacutes esse
procedimento as amostras foram lixiviadas com 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N
(STANFORD SMITH 1972) A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo e
as amostras retornadas ao incubador esse procedimento foi adotado periodicamente para todas
(a) (b)
as amostras incubadas Os extratos e lixiviados foram analisados para N-NH4 e N-(NO3 + NO2)
pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN MULVANEY MULVANEY 1997)
c) Fracionamento do N do solo
Para preparar o hidrolisado dos solos foram utilizadas as amostras iniciais (semana 0) e
finais (semana 12) do experimento de incubaccedilatildeo aeroacutebia Basicamente 4 g de solo de cada
amostra foi aquecido (110-120oC) sob refluxo por 12 h em frascos de 50 mL acoplados em
condensador de Liebig de 40 cm apoacutes tratamento com 16 mL de soluccedilatildeo 6 mol L-1
de HCl e duas
gotas de octanol (para evitar a formaccedilatildeo de espuma) A filtragem do hidrolisado foi realizada em
filtro de papel (Whatman no 50) em um funil de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
sob vaacutecuo Adicionalmente duas aliacutequotas de 10 mL de aacutegua desionizada foram aplicadas nos
frascos para transferecircncia completa do hidrolisado para o funil O lixiviado foi coletado em
frasco de vidro de 125 mL e armazenado em refrigerador (5oC) Antes do uso o hidrolisado foi
transferido para um becker de 250 mL e neutralizado por meio de adiccedilotildees sequenciais de soluccedilatildeo
10 mol L-1
5 mol L-1
e 1 mol L-1
de NaOH ateacute obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 (BREMNER
1965 STEVENSON 1996) O hidrolisado neutralizado foi diluiacutedo para 100 mL com aacutegua
desionizada retornado ao frasco original e mantido sob refrigeraccedilatildeo (5oC)
Utilizando os meacutetodos de difusatildeo descritos em Mulvaney e Khan (2001) os hidrolisados
neutralizados do solo foram analisados em triplicata para N hidrolisaacutevel total N-NH4
hidrolisaacutevel N-(NH4+amino-accediluacutecar) e N-amino-aacutecido A fraccedilatildeo de N amino-accediluacutecar foi
determinada pela diferenccedila entre N-NH4 e N-(NH4+amino-accediluacutecar) Detalhes dos procedimentos
adotados podem ser observados na Figura 4
Figura 4 - Condensador de Liebig para aquecimento das amostras de solo sob refluxo com dispositivo para manter a
temperatura dos 6 conjuntos a 110oC (a) processo de filtragem do hidrolisado apoacutes resfriamento da
amostra (c) neutralizaccedilatildeo das amostras para obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 e detalhes das amostras apoacutes
adiccedilatildeo de aacutegua desionizada ateacute completer 100 mL (c) e transferecircncia das amostras para as cacircmaras de
difusatildeo para os procedimentos de fracionamento do N orgacircnico conforme Mulvaney e Khan (2001)
d) Mineralizaccedilatildeo bruta (MB)
Amostras de solo (10 g) receberam aacutegua desionizada ateacute atingir 60 da capacidade de
campo em frascos de vidro de 125 mL e foram preacute-incubadas durante 14 dias a 25oC e 85-90
de umidade relativa O objetivo da preacute-incubaccedilatildeo foi reestabelecer a atividade microbiana do
solo O conteuacutedo de aacutegua foi monitorado periodicamente para manutenccedilatildeo da umidade das
amostras No fim desse periacuteodo as amostras foram retiradas do incubador para secagem parcial
por meio de exposiccedilatildeo agrave ventilaccedilatildeo forccedilada de ar apoacutes a secagem o conteuacutedo de aacutegua foi
reestabelecido ateacute um limite que permitiu-se a aplicaccedilatildeo posterior de 15 mL de aacutegua As
amostras receberam entatildeo 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30 microg N na forma de (NH4)2SO4
(a) (b)
(c) (d)
(2534 aacutetomos 15
N) atingindo novamente a umidade de 60 da capacidade de campo que foi
mantida ateacute o final da incubaccedilatildeo A soluccedilatildeo contendo N foi distribuiacuteda uniformemente sobre a
amostra com auxiacutelio de pipeta permitindo difusatildeo completa da soluccedilatildeo-15
N na amostra de solo
requisito essencial nesse tipo de experimento (LUXHOI NIELSEN JENSEN 2004 MURPHY
et al 2003)
Apoacutes os dias 0 (na verdade 30 min para permitir completa umidificaccedilatildeo da amostra) 1 2
e 7 dias amostras em triplicata de cada solo foram agitadas durante 1 h apoacutes tratamento com 100
mL de soluccedilatildeo de KCl (2 mol L-1
) para extraccedilatildeo do N inorgacircnico total (BREMNER KEENEY
1966) e a suspensatildeo filtrada sob vaacutecuo em filtro de microfibra de vidro (Whatmanreg Cat No 1822
055) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) o filtro de microfibra de
vidro resultou em extrato de melhor qualidade relativamente ao filtro de papel O N-NH4
trocaacutevel foi determinado em aliacutequota de 50 mL do extrato pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN
MULVANEY MULVANEY 1997) apoacutes adiccedilatildeo de 150 microg N na forma de (NH4)2SO4 para
facilitar a anaacutelise de 15
N Os procedimentos adotados no experimento de mineralizaccedilatildeo bruta
podem ser observados na Figura 5
Apoacutes difusatildeo do extrato de solo o NH4-N coletado na soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 foi
quantificado usando um titulador automaacutetico acoplado a eletrodo para superfiacutecie plana (descrito
anteriormente) As amostras tituladas foram acidificadas (001 mL de 1 mol L-1
H2SO4) e
aquecida para evaporaccedilatildeo a aproximadamente 50oC A evaporaccedilatildeo foi repetida apoacutes adiccedilatildeo de 5
mL de metanol para remover o H3BO3 sendo o (NH4)2SO4 residual dissolvido em 400 microL de
aacutegua desionizada para transferecircncia de uma aliacutequota de 250 microL contendo entre 100 e 200 microg de
N para uma microplaca de plaacutestico A secagem final foi feita a 60oC antes da anaacutelise isotoacutepica
usando um espectrocircmetro de massas equipado com um sistema de automatizado com preparo de
amostras pelo meacutetodo de Rittenberg (MULVANEY 1993) Depois das anaacutelises isotoacutepicas as
unidades de difusatildeo foram adequadamente lavadas antes de serem reutilizadas (STEVENS et al
2000) para evitar erros por contaminaccedilatildeo cruzada
Figura 5 - Detalhes dos frascos de vidro (125 mL) contendo as amostras de solo (10 g) utilizadas no experimento de
mineralizaccedilatildeo bruta (a) amostras sendo dispostas no incubador com sistema de injeccedilatildeo de vapor de aacutegua
para manutenccedilatildeo da temperatura da umidade relativa a 85-90 (b) apoacutes a preacute-incubaccedilatildeo as amostras
receberam 15 mL de soluccedilatildeo contendo 15
N com auxiacutelio de pipeta volumeacutetrica (c e d) e retornaram ao
incubador amostras recebendo 100 mL de 2 M KCl para posterior agitaccedilatildeo por 1 h para extraccedilatildeo do N
inorgacircnico (e) processo de filtragem sob vaacutecuo do extrato utilizando filtro de microfibra de vidro em
funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
Levando em consideraccedilatildeo que foi adicionada soluccedilatildeo contendo 150 microg de N com
abundacircncia natural para facilitar a anaacutelise isotoacutepica o valor de abundacircncia isotoacutepica calculada
(AICA em aacutetomos 15
N) foi obtido pela equaccedilatildeo de diluiccedilatildeo isotoacutepica
AICA = [ (NDE AIDE) ndash (NAD AN) ] (NDE ndash NAD) (1)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NDE concentraccedilatildeo de N determinada
em microg N amostra-1
AIDE abundacircncia isotoacutepica determinada em aacutetomos 15
N NAD nitrogecircnio
adicionado igual a 150 microg N amostra-1
AN abundacircncia natural de 036663 aacutetomos 15
N
(obtido analiticamente em seis repeticcedilotildees)
A taxa de mineralizaccedilatildeo bruta (MB em mg kg-1
d-1
de N) foi determinada conforme Hart
et al (1994) pela equaccedilatildeo
MB = [ (NH4 ti ndash NH4 tf) n ] [ (ln 15
Nexc ti 15
Nexc tf) (ln NH4 tiNH4 tf) ] (2)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NH4 concentraccedilatildeo de N-NH4+ na
amostra em mg N kg-1
ti tempo inicial (dia 1) tf tempo final (dia 3) n nuacutemero de dias 15
Nexc
abundacircncia isotoacutepica em excesso em aacutetomos 15
N que foi obtida pela subtraccedilatildeo da abundacircncia
natural de 15
N (0370 aacutetomos 15
N) da AICA (Eq 1)
24 Anaacutelises estatiacutesticas
Os resultados de produtividade de colmos obtidos nos experimentos com resposta agrave
adubaccedilatildeo nitrogenada foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia assim como anaacutelises de regressatildeo
(WEBSTER 2007) quando o teste F mostrou-se significativo (Plt010) Nos casos em que o teste
F foi significativo (Plt010) a resposta ao fertilizante nitrogenado (RF) foi calculada a partir dos
resultados meacutedios de produtividade como RF = 100 middot (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle) produtividade do tratamento controle Quando o teste F natildeo foi
significativo (Pgt010) a RF foi considerada zero Os experimentos foram entatildeo classificados
como natildeo-responsivos ao N (RF = 0) moderadamente responsivos (RF ˂ 25) ou altamente
responsivos (RF gt 25)
Para os resultados das determinaccedilotildees em triplicata ou incubaccedilotildees foram calculadas as
meacutedias e o desvio padratildeo e os valores meacutedios comparados com base no teste t de Student ou da
diferenccedila miacutenima significativa (LSD) a um niacutevel de significacircncia Plt005
3 Resultados e discussatildeo
Desde os anos 1990 haacute uma tendecircncia crescente no Brasil para a colheita mecacircnica da
cana-de-accediluacutecar em aacutereas onde a queima do canavial antes da colheita prevaleceu Com o novo
sistema resiacuteduos da cultura composta de folhas e ponteiros que variam entre 13 a 20 Mg ha-1
de mateacuteria seca (OLIVEIRA et al 1999) permanecem na superfiacutecie do solo formando uma
cobertura vegetativa altamente carbonaacutecea referida como palhada Este material conteacutem uma
quantidade apreciaacutevel de N (70 a 100 kg ha-1
) mas a disponibilidade eacute muito limitada para o
ciclo seguinte (GAVA et al 2003) devido agrave imobilizaccedilatildeo de N mineral durante a decomposiccedilatildeo
microbiana Com a transiccedilatildeo para a colheita mecacircnica espera-se portanto um aumento na
necessidade de adubaccedilatildeo nitrogenada das socas (ROSSETTO et al 2010) apesar de que um
efeito compensatoacuterio pode surgir ao longo do ciclo agriacutecola (gt 4 anos) conforme a
mineralizaccedilatildeo gradualmente libera o N da palhada (FORTES et al 2011)
Apesar de todos os seis locais estudados em nosso trabalho terem sido colhidos
mecanicamente sem queima da cana os resultados da Tabela 3 mostram que apenas quatro
(locais 1 a 4) foram responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada (Plt010) Nenhuma resposta foi
observada em um uacutenico experimento no local 5 ou em trecircs experimentos no local 6 Essa
variaccedilatildeo eacute tiacutepicamente observada em aacutereas de cana colhida sem queima de acordo com estudos
anteriores que documentam resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada na maioria dos casos (COSTA
VITTI CANTARELLA 2003 VITTI TRIVELIN GAVA 2007 ROSETTO et al 2010
VIEIRA et al 2010) mas natildeo em outros (URQUIAGA et al 1998 PRADO PANCELLI
2008) Rossetto et al (2010) por exemplo relataram alta resposta ao N em 10 de 15 locais
estudados enquanto que um local natildeo apresentou resposta e em outros quatro locais apesar de
significativa a resposta foi muito pequena
Uma reduccedilatildeo na resposta da cana agrave adubaccedilatildeo nitrogenada era esperada para os locais 2 5
e 6 devido agraves entradas anteriores da vinhaccedila e ou torta de filtro (Tabela 1) dois importantes
subprodutos da agroinduacutestria sucroalcooleira que seratildeo cada vez mais utilizados devido agraves
exigecircncias ambientais (CETESB 2006) Estes subprodutos apresentam relaccedilatildeo CN muito mais
baixo do que a palha e assim representam uma fonte mais prontamente disponiacutevel de N a
meacutedio-curto prazo Nas doses comumente utilizadas podem levar agrave reduccedilatildeo na exigecircncia de N
da ordem de 50 a 150 kg N ha-1
(PRASAD1976 YADUVANSHI YADAV SINGH 1990
GOacuteMEZ TORO 1996) podendo ateacute mesmo eliminar a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada como
ocorreu para os locais 5 e 6 Um efeito similar tecircm sido reportado para locais onde a renovaccedilatildeo
do canavial eacute precedida de cultivo de leguminosa como a Crotalaria juncea Crotalaria
spectabilis soja (Glycine max L Merr) ou de amendoim (Arachis hypogaea L) (CAacuteCERES
ALCARDE 1995 RESENDE et al 2003 AMBROSANO et al 2005 PARK et al 2010)
Uma comparaccedilatildeo das Tabelas 1 e 3 natildeo deixa duacutevida sobre a importacircncia da aplicaccedilatildeo de
subprodutos orgacircnicos na variaccedilatildeo da resposta ao fertilizante (RF) observada para os seis locais
estudados As maiores respostas variando de 9 a 30 ocorreram nos locais 1 3 e 4 onde natildeo
houve aplicaccedilatildeo de vinhaccedila ou torta de filtro que teria moderado a imobilizaccedilatildeo microbiana de N
durante a decomposiccedilatildeo dos resiacuteduos culturais Dos trecircs locais que receberam um ou ambos
destes subprodutos o local 2 foi moderadamente responsivo ao N (RF entre 5 a 7) enquanto os
locais 5 e 6 natildeo apresentaram resposta ao N
A importacircncia dos insumos orgacircnicos natildeo eacute menos evidente a partir da mudanccedila temporal
na RF observa nos locais 2 4 e 6 Interessante foi o aumento acentuado de 9 para 25 na RF
observados para a segunda colheita no local 4 Esse aumento pode ser atribuiacutedo a um acuacutemulo de
resiacuteduos que associado agrave ausecircncia de adubaccedilatildeo nitrogenada promoveu imobilizaccedilatildeo microbiana
do N limitando a produtividade do tratamento controle e inflando a RF Este tipo de
comportamento eacute comum com estudos de resposta que empregam um delineamento estaacutetico
(static plots) (por exemplo SWANSON TAYLOR WELCH 1973 VANOTTI BUNDY
PETERSON 1997 VARVEL WILHELM 2003) nos quais parcelas individuais recebem o
mesmo tratamento em anos consecutivos Curiosamente natildeo houve nenhuma evidecircncia de
aumento na RF para os locais 2 e 6 presumivelmente porque a aplicaccedilatildeo de vinhaccedila forneceu N
suficiente para suportar a oxidaccedilatildeo heterotroacutefica do resiacuteduo contendo C
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos de curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
entre os anos de 2006 e 2010 Continua
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Altamente responsivo ao N
1 0 691 (35) ____
____
50 756 (65) ____
____
100 773 (45) ____
____
150 869 (46) ____
____
200 900 (53) ____
____
P 00004
Equaccedilatildeo y = 6918 + 01060x
R2 096
RFsect () 302
Moderadamente responsivos ao N
2 0 1141 ( 79) 1041 (54) ____
50 1208 ( 77) 1041 (68) ____
100 1208 (109) 1060 (81) ____
150 1219 ( 62) 1097 (61) ____
P 00399 00821
Equaccedilatildeo y = 11452 + 01294x
- 000055x2
y = 10315 +
003757x
R2 092 082
RF () 68 54
3 0 788 (59) ____
____
50 811 (74) ____
____
100 859 (74) ____
____
150 864 (90) ____
____
P 00823
Equaccedilatildeo y = 7890 + 000554x
R2 093
RR () 97
4 0 759 (116) 527 ( 97) ____
50 775 ( 89) 630 ( 90) ____
100 827 ( 62) 660 (108) ____
150 817 (103) 650 ( 74) ____
P 00692 00000
Equaccedilatildeo y = 7542 + 008387x
- 0000257x2
y = 5290 + 02480x -
0001124x2
R2 085 099
RF () 89 251
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos envolvendo curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo
nitrogenada entre os anos de 2007 e 2010
Conclusatildeo
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Natildeo responsivos ao N
5 0 914 (123) ____
____
50 956 (126) ____
____
100 850 (165) ____
____
150 786 ( 52) ____
____
200 778 (109) ____
____
P 01136
RF () 0
6 0 802 (67) 1424 (195) 812 (71)
50 803 (61) 1383 (109) 758 (97)
100 868 (72) 1315 (124) 872 (21)
150 805 (34) 1323 (147) 826 (97)
200 831 (70) 1356 (140) 799 (70) P 03456 07738 02005
RF () 0 0 0
daggerResultados representam 4 (aacutereas 1-5) ou 5 (aacuterea 6) blocos experimentais Valores entre parenteses representam o
desvio padratildeo da meacutedia
DaggerEstudos conduzidos em 2006-2007 (aacutereas 2-4) 2007-2008 (aacutereas 2 4 e 6) 2008-2009 (aacutereas 1 e 6) ou 2009-2010
(aacutereas 5 e 6)
sectRF resposta ao fertilizante calculado quando Plt010 como 100 (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle)produtividade do tratamento controle
Aleacutem de insumos orgacircnicos as diferenccedilas no potencial do solo em fornecer N
provavelmente contribuiu para a variaccedilatildeo na RF documentada na Tabela 3 Tais diferenccedilas tecircm
sido historicamente reconhecidos em afetar a resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
(BLACK NELSON PRITCHETT 1946 PRITCHETT BLACK NELSON 1947 FITTS
BARTHOLOMEW HEIDEL 1953 OLSON et al 1960) Esse comportamento eacute consistente
com as evidecircncias de estudos utilizando o traccedilador 15
N que mostram que a mineralizaccedilatildeo do N
do solo muitas vezes fornece a maior parte do N abosrvido pelas culturas (por exemplo
TAKAHASHI 1964 OLSON et al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992
OMAY et al 1998 SCHINDLER KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY
2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006)
como foi o caso dos estudos recentes conduzidos no Brasil por Dourado-Neto et al (2010) e
Franco et al (2011)
Um aumento na capacidade de mineralizaccedilatildeo de N do solo evidentemente levaria agrave
diminuiccedilatildeo na resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada embora as consequumlecircncias podem
natildeo ser aparentes se as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis agrave perda de N ou se a
disponibilidade de N natildeo limite o rendimento Uma complicaccedilatildeo inerente surge na estimativa de
uma taxa absoluta (bruta) para a mineralizaccedilatildeo (amonificaccedilatildeo) uma vez que o produto (NH4+)
estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo heterotroacutefica (imobilizaccedilatildeo) ou oxidaccedilatildeo autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) A
teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) proporciona o uacutenico meio para evitar esta complicaccedilatildeo
e foi aplicado agraves amostras superfiacuteciais e subsuperfiacuteciaos dos solos coletados nos seis locais de
estudo deste projeto Os resultados (Tabela 4) satildeo consistentes com as respostas da cana-de-
accediluacutecar ao N apresentados na Tabela 3 em que a mineralizaccedilatildeo bruta para a camada superficial
foi significativamente maior para os dois locais sem resposta (5 e 6) do que para qualquer um
dos locais responsivos Para o uacuteltimo grupo este paracircmetro foi significativamente maior para os
locais 2 e 3 do que para 1 ou 4 refletindo os valores de RF da Tabela 3 Em contraste com estes
resultados natildeo foram observadas diferenccedilas significativas na mineralizaccedilatildeo bruta para as
amostras de subsuperfiacutecie
Tabela 4 - Mineralizaccedilatildeo bruta de N em amostras de solo da superfiacutecie e subsuperfiacutecie determinada pela teacutecnica de
diluiccedilatildeo do pool 15
NH4dagger
N mineralizado
Local
Superfiacutecie Subsuperfiacutecie
MeacutediaDagger DPsect MeacutediaDagger DPsect
______________________________ mg kg
-1 d
-1 ______________________________
Altamente responsivo ao N
1 110 ab 11 094 a 01
Moderadamente responsivos ao N
2 147 a 04 106 a 04
3 152 a 07 121 a 01
4 060 b 02 084 a 04
Natildeo responsivos ao N
5 365 d 12 105 a 04
6 237 c 07 141 a 06
daggeramostras de 10 g de cada solo foram preacute-incubadas a 25oC por duas semanas e umedecidas a 60 da capacidade de
campo (θcc) com aacutegua desionizada As amostras foram entatildeo tratadas com 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30
microg N na forma de (NH4)2SO4 (2534 aacutetomos 15
N) incubadas (25oC 60 θcc) em triplicata por 1 e 3 dias Anaacutelise
quantitativa e isotoacutepica do NH4-N trocaacutevel foi realizada apoacutes extraccedilatildeo com 2 mol L-1
KCl
DaggerCalculado conforme Eq 2 descrita na seccedilatildeo Material e Meacutetodos Meacutedias seguidas por letras minuacutesculas iguais na
coluna natildeo diferem a Plt005 pelo teste t de Student
sectDP desvio padratildeo
Curiosamente a mineralizaccedilatildeo bruta foi menor para o local 4 onde o N total do solo foi
maior (Tabela 2) Este comportamento eacute consistente entretanto com a conclusatildeo de que a cana
respondeu agrave adubaccedilatildeo nitrogenada no local 4 (Tabela 3) Esse comportamente provavelmente eacute
reflexo do uso de praacutetica de cultivo miacutenimo nesse local no qual a sulcaccedilatildeo foi precedida de uma
uacutenica subsolagem ao inveacutes de praacuteticas de preparo convencional adotadas em todos os outros
locais estudados O resultado foi um acuacutemulo de resiacuteduos contendo C proveniente da colheita
mecacircnica sem queima preacutevia que ocorreu anualmente por sete anos antes do primeiro
experimento em 2007 favorecendo muito mais a imobilizaccedilatildeo do que a mineralizaccedilatildeo
Embora a mineralizaccedilatildeo bruta mostrou-se eficaz na diferenciaccedilatildeo dos solos quanto agrave
responsividade ao N o processo envolvido na obtenccedilatildeo desse paracircmetro eacute muito complicado
caro e demorado para um teste de rotina do solo O custo e as complexidades surgem da
necessidade de fertilizantes marcados e anaacutelise de 15
N enquanto o tempo de processamento da
amostra eacute uma fonte oacutebvia de dificuldade uma vez que necessita de um incubaccedilatildeo de 3 dias
precedida de 2 semanas de preacute-incubaccedilatildeo Estas limitaccedilotildees satildeo muito menos graves para uma
teacutecnica de pesquisa e natildeo impede o uso da mineralizaccedilatildeo bruta para avaliar outras teacutecnicas de
previsatildeo de resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
Uma alternativa mais simples eacute medir a taxa liacutequida de produccedilatildeo de N mineral quando
amostras de solo satildeo incubados sob condiccedilotildees estaacuteticas A incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas das
amostras superficiais dos solos foi adotada para esta finalidade no nosso trabalho seguindo a
teacutecnica empregada por Mulvaney et al (2001) Os resultados (Tabela 5) mostram que para todos
os seis locais estudados a produccedilatildeo de N mineral foi mais raacutepida na primeira semana apoacutes o
reumedecimento das amostras secas e diminuiu consideravelmente na segunda semana durante o
qual ocorreu imobilizaccedilatildeo liacutequida para locais 1 a 3 A continuidade da incubaccedilatildeo normalmente
leva agrave mineralizaccedilatildeo liacutequida mas as flutuaccedilotildees temporais satildeo comuns nas taxas dessa medida
sem duacutevida refletindo as transformaccedilotildees da biomassa microbiana
Tabela 5 ndash Capacidade das amostras superficiais dos solos para mineralizaccedilatildeo liacutequidadagger
Local
Intervalo de incubaccedilatildeo (semana)Dagger
0-1 1-2 2-4 4-8sect 8-12sect 0-12sect
DMSpara Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
__________________________________________________________
(NH4+ + NO3
ndash + NO2
ndash)-N produzido mg kg
-1 d
-1 ___________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 057 003 ndash005 056 ndash002 024 020 034 017 009 017 016 030
Moderadamente responsivos ao N
2 125 032 ndash027 004 056 018 031 008 ‒008 011 025 003 030
3 052 013 ndash027 036 012 030 020 014 ndash003 002 010 004 030
4 141 038 084 033 020 019 009 015 017 026 031 013 030
Natildeo responsivos ao N
5 212 027 007 026 023 029 031 012 029 008 042 002 030
6 122 010 008 024 049 017 0 018 011 005 023 006 030
DMS 030 030 030 030 030 030
daggeramostras de 6-g de solo foram umidificadas a 60 da capacidade de campo e entatildeo incubadas pelo periacuteodo especificado a 25oC e 85-90 de umidade relativa
DaggerDP desvio padratildeo
sectValores incluem (NH4+NO3+NO2)-N recuperado por lixiviaccedilatildeo das amostras de solo com 001 M CaCl2 e pela extraccedilatildeo com 2 M KCl no final da incubaccedilatildeo A
lixiviaccedilatildeo com CaCl2 foi realizada a cada duas semanas uma vez para as amostras incubadas por quatro semanas trecircs vezes para amostras incubadas por oito
semanas e cinco vezes para amostras incubadas a doze semanas
paraDMS diferenccedila minima significativa pelo teste t de Student (Plt005)
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
1 Introduccedilatildeo
Com a ecircnfase internacional sobre fontes renovaacuteveis de energia cada vez mais atenccedilatildeo
estaacute sendo dada para o cultivo de cana-de-accediluacutecar para a siacutentese de bioetanol resultando em
expansatildeo da aacuterea em produccedilatildeo (NASS et al 2007 HARTEMINK 2008) O etanol produzido a
partir da cana-de-accediluacutecar tornou-se uma commodity energeacutetica global que eacute economicamente
competitiva quando comparada aos combustiacutevies derivados do petroacuteleo (GOLDEMBERG
2007) O seu uso eacute ambientalmente mais sustentaacutevel devido em parte ao efeito mitigador da
produccedilatildeo de biomassa nas emissotildees de gases de efeito estufa (MACEDO et al 2008 VRIES et
al 2010)
O Brasil eacute o liacuteder mundial de produccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar cultivando cerca de 91
milhotildees de hectares em 2010 (IBGE 2011) Potencialmente essa aacuterea poderaacute expandir para
cerca de 70 milhotildees de hectares mesmo sem explorar aacutereas atualmente utilizadas para produccedilatildeo
de alimentos ou sob mata nativa (MAPA 2009) A produtividade meacutedia nacional eacute de 80 Mg ha-
1 (IBGE 2011) embora Usinas que adotam um maior niacutevel tecnoloacutegico obtenham produtividade
meacutedia de cinco cortes entre 95 e 100 Mg ha-1
Fertilizantes sinteacuteticos satildeo utilizados extensivamente para aumentar a produtividade da
cana-de-accediluacutecar (FRANCO et al 2011 THORBURN et al 2011) A praacutetica usual adotada em
Usinas no Brasil eacute a aplicaccedilatildeo de 40 a 60 kg N ha-1
no plantio e apoacutes cada corte reaplicar entre
60 a 150 kg N ha-1
ano-1
As doses de N variam em funccedilatildeo da produtividade obtida visando
minimizar o risco de deficiecircncia de N (por exemplo SPIRONELLO et al 1997 LEGENDRE
2001 SCHROEDER et al 2006) Esta abordagem entretanto natildeo considera a variaccedilatildeo na
capacidade de suprimento de N pelo solo e assim tende a promover o uso excessivo de N Sub-
fertilizaccedilotildees tambeacutem podem ocorrer principalmente quando o N do fertilizante estaacute sujeito agrave
imobilizaccedilatildeo apoacutes a adubaccedilatildeo de soqueira em aacutereas de cana-crua (ROSSETTO et al 2010)
A importacircncia fundamental do N do solo para as plantas resulta da constataccedilatildeo de que a
produtividade das parcelas do tratamento controle em estudos de resposta ao N muitas vezes
excedem o aumento da produccedilatildeo provocado pela adiccedilatildeo dos fertilizantes (por exemplo
AZEREDO et al 1986 FREITAS et al 1994 LORY SCHARF 2003 MULVANEY et al
2006 PRADO PANCELLI 2008 CABRERA ZUAZNAacuteBAR 2010 FRANCO et al 2010
ROSSETTO et al 2010) exceto quando a disponibilidade de N do solo eacute reduzida pelo acuacutemulo
de resiacuteduos carbonaacuteceos em experimentos com parcelas estaacuteticas (static plots) Mais uma prova
deste comportamento eacute evidente a partir de numerosos estudos de campo utilizando fertilizantes
marcados com 15
N uma vez que na maioria dos casos a absorccedilatildeo de N pelas culturas eacute derivada
principalmente do solo do que dos fertilizantes (por exemplo TAKAHASHI 1964 OLSON et
al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992 OMAY et al 1998 SCHINDLER e
KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY 2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-
BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006 DOURADO-NETO et al 2010
FRANCO et al 2011) A implicaccedilatildeo dessas evidecircncias eacute de que o fornecimento de N pelo solo
deveraacute ser considerado quando se busca a otimizaccedilatildeo da adubaccedilatildeo nitrogeanda (CASSMAN et
al 1998 LIU et al 2005 MENGEL HUTSH KANE 2006 MULVANEY et al 2006 CUI et
al 2008) Testes de NO3- no perfil de solo satildeo utilizados com esse propoacutesito em regiotildees aacuteridas
ou semi-aacuteridas enquanto um desafio muito maior existe para climas mais uacutemidos devido ao
impacto das transformaccedilotildees microbianas na disponibilidade de N agraves plantas A mineralizaccedilatildeo eacute o
processo de maior importacircncia pelo qual o N mineral eacute gerado a partir da reserva de N orgacircnico
do solo Entretanto o produto (NH4+) estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo pela microflora heterotroacutefica
(imobilizaccedilatildeo) ao menos que a disponibilidade de C orgacircnico eacute limitada e ocorra a oxidaccedilatildeo
autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) fornecendo NO3- para as plantas ou aumentando o risco de perda de N
por lixiviaccedilatildeo ou desnitrificaccedilatildeo
Uma abordagem comum para quantificar a mineralizaccedilatildeo eacute medir a taxa liacutequida de
produccedilatildeo de N mineral durante incubaccedilotildees aeroacutebias ou anaeroacutebias a uma temperatura constante
(tipicamente 30-40 ordmC) Esta abordagem eacute necessariamente demorada por causa da necessidade
de uma 1 ou 2 semanas de incubaccedilatildeo e natildeo se pode assumir que os resultados representem
condiccedilotildees de campo uma vez que (1) a mineralizaccedilatildeo-imobilizaccedilatildeo ocorre na ausecircncia de
absorccedilatildeo de N mineral por uma planta que tambeacutem afeta a umidade do solo e aeraccedilatildeo aleacutem de
agir como uma fonte rizosfeacuterica de C (2) as condiccedilotildees de incubaccedilatildeo estaacutetica empregada natildeo
representam as flutuaccedilotildees naturais de temperatura e os ciclos de molhamento e secamento que
afetam a dinacircmica de N microbiano no campo (ZAK et al 1999 CARPENTER-BOGGS et al
2000 WIENHOLD 2007) (3) tipicamente apenas a superfiacutecie do solo eacute amostrada e (4) as
mediccedilotildees satildeo afetadas pelos processamentos que as amostras recebem antes do uso como o
peneiramento As interpretaccedilotildees podem ser ainda mais comprometidas por que a mineralizaccedilatildeo
e outros processos microbianos em geral satildeo inerentemente afetados por uma grande variedade
de propriedades fiacutesicas e quiacutemicas do solo e tambeacutem por muitos aspectos de manejo incluindo
os sistemas de cultivo a aplicaccedilatildeo de fertilizantes e insumos assim como a entrada de resiacuteduos
(WU MA LIANG 2008)
Essas complicaccedilotildees podem ser evitadas adotando-se a mediccedilatildeo da mineralizaccedilatildeo bruta ao
inveacutes da mineralizaccedilatildeo liacutequida que se torna possiacutevel por meio da teacutecnica diluiccedilatildeo do pool
amocircnio utilizando 15
NH4+ (MURPHY et al 2003) Esta abordagem eacute baseada no princiacutepio de
que a mineralizaccedilatildeo do pool natildeo marcado de NH4+-N do solo diminui o enriquecimento isotoacutepico
do pool NH4+-N enquanto que a imobilizaccedilatildeo ou nitrificaccedilatildeo reduzem a quantidade de NH4
+-N
sem afetar o enriquecimento Na praacutetica a taxa bruta de mineralizaccedilatildeo pode ser estimada
aplicando-se vaacuterias simplificaccedilotildees a dados quantitativos e isotoacutepicos de NH4+-N antes e depois
de uma incubaccedilatildeo de curto prazo (normalmente de 1 ou 2 dias) As principais limitaccedilotildees aleacutem
do custo e das complexidades metodoloacutegicas inerentes a estudos com o traccedilador 15
N surgem
quando os dados estaacuteticos de incubaccedilatildeo de amostras superficiais peneiradas de solo devem ser
extrapolados para condiccedilotildees de campo
Idealmente o N mineralizaacutevel deveria ser estimado por um teste quiacutemico do solo mas
durante anos esta abordagem foi impedida por falhas fundamentais nos meacutetodos de destilaccedilatildeo a
vapor comumente usado para fracionar o N do solo por hidroacutelise aacutecida o que levou agrave
subestimaccedilatildeo grave de duas fraccedilotildees principais o N-amino-aacutecido e o N-amino-accediluacutecar Estas
falhas foram corrigidas por Mulvaney e Khan (2001) no desenvolvimento de meacutetodos simples de
difusatildeo que foram posteriormente utilizados para comparar a distribuiccedilatildeo de fraccedilotildees de N em
solos que diferiram quanto agrave resposta do milho (Zea mays L) agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os
resultados mostraram uma concentraccedilatildeo maior de N-aminoaccediluacutecar em solos natildeo responsivos ao N
do que em solos responsivos enquanto nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas anaacutelises
de N-total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido (MULVANEY et al 2001) Com
base nesta constataccedilatildeo Khan Mulvaney e Hoeft (2001) desenvolveram um simples teste de solo
(chamado Illinois Soil N Test ou ISNT) para estimar o NH4+-N liberado por hidroacutelise alcalina
com 2 M NaOH que foi capaz de separar adequadamente 12 solos natildeo responsivos e 13 solos
responsivos ao N com base no intervalo criacutetico de 225-235 mg kg-1
Em uma avaliaccedilatildeo mais
extensa envolvendo 102 experimentos de curva de resposta ao N em condiccedilotildees de campo
Mulvaney Khan e Ellsworth (2006) observaram que o ISNT foi altamente significativo para
predizer a produtividade das parcelas controle o incremento de produccedilatildeo com a dose oacutetima de N
(delta) a eficiecircncia de utilizaccedilatildeo do fertilizante nitrogenado (EUFN) e a dose oacutetima econocircmica
de N (DOEN) A faixa criacutetica estabelecida por Khan Mulvaney e Hoeft (2001) foi altamente
eficaz na identificaccedilatildeo de 31 dos 33 locais natildeo responsivos ao N
O ISNT foi avaliado de forma independente em vaacuterios estudos para prever a resposta ao
N com alguns resultados positivos e outros negativos No lado positivo Ruffo et al (2006)
reconheceram o potencial do ISNT para o manejo do N para agricultura de precisatildeo uma vez
que os valores do teste predizeram adequadamente a variabilidade espacial da produtividade do
milho enquanto Williams et al (2007a b) relataram forte regressatildeo linear relacionando o ISNT
com o delta e o DOEN Resultados positivos tambeacutem foram relatados por Klapwyk e Ketterings
(2006) e Lawrence et al (2009) mas nesses estudos o ISNT preveu adequadamente a
responsividade ao N somente quando interpretado em conjunto com a mateacuteria orgacircnica do solo
Este tipo de interpretaccedilatildeo resulta da interaccedilatildeo heterotroacutefica de C e N que eacute tatildeo central para a
ciclagem da disponibilidade de N do solo que deve melhorar o valor preditivo do ISNT exceto
em casos em que a mineralizaccedilatildeo eacute limitada pela falta de umidade do solo (STECKLER
PENNOCK WALLEY 2008)
Os resultados desfavoraacuteveis do ISNT obtidos por Barker et al (2006) Marriott e Wander
(2006) Laboski et al (2008) e Osterhaus Bundy e Andreaski (2008) certamente foram
comprometidos pela complexidade das interaccedilotildees envolvidas naqueles estudos umas vez que os
dados foram combinados sem levar em consideraccedilatildeo as diferenccedilas de clima rotaccedilatildeo de culturas
a entrada de resiacuteduos contendo C preparo do solo manejo de estercos e a densidade de
semeadura Embora dois desses estudos mostraram relaccedilatildeo significativa do ISNT com a DOEN
(LABOSKI et al 2008 OSTERHAUS et al 2008) a relaccedilatildeo foi bastante fraca enquanto uma
forte correlaccedilatildeo foi observada com o N total do solo levando os autores a concluir que o ISNT
natildeo eacute seletivo para uma fraccedilatildeo laacutebil do N do solo Essa alegaccedilatildeo entretanto contradiz com o fato
de que o N alcalino hidrolisaacutevel varia consideravelmente em relaccedilatildeo ao N total do solo
(ROBERTS et al 2009a) e eacute inconsistente com o estudo de fracionamento de N orgacircnico e
recuperaccedilatildeo de 15
N desenvolvido por Kwon et al (2009) que demonstram que o ISNT
basicamente estima o N amino accediluacutecares de bateacuterias e amida
Se a hidroacutelise alcalina libera uma fraccedilatildeo facilmente mineralizaacutevel do N do solo o ISNT
deve ter ampla aplicaccedilatildeo para muitas outras culturas aleacutem do milho Nesse sentido uma
evidecircncia positiva foi recentemente publicada por Roberts et al (2011) para arroz (Oryza sativa
L) semeado diretamente Os autores obtiveram uma calibraccedilatildeo favoraacutevel da resposta ao N em
funccedilatildeo do ISNT e da destilaccedilatildeo a vapor direta (DVD) uma teacutecnica semelhante que estaacute
altamente correlacionado com o ISNT (BUSHONG et al 2008) A destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de
anaacutelise de horas para minutos mas eacute muito mais trabalhosa quando um grande nuacutemero de
amostras devem ser processadas em testes de rotina do solo
Este estudo explora o potencial de manejo do N com base em testes no solo para a
produccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar no Brasil utilizando amostras de solo de dez estudos conduzidos em
seis aacutereas experimentais Diversas teacutecnicas para avaliar o potencial de fornecimento de N do solo
foram avaliadas incluindo o ISNT DVD e a mineralizaccedilatildeo bruta e liacutequida O fracionamento do
N do solo foi utilizado para esclarecer a natureza quiacutemica do N orgacircnico laacutebil do solo e
adicionalmente avaliar o ISNT
2 Material e meacutetodos
21 Aacutereas experimentais
Dez experimentos de curva de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada de soqueira foram
conduzidos entre os anos de 2006 a 2010 em condiccedilotildees de campo no Estado de Satildeo Paulo
(Figura 1) com diferenccedilas na classe textural dos solos cultivares clima e histoacuterico de manejo
Todas as aacutereas foram conduzidas no sistema de colheita sem queima com manutenccedilatildeo dos
resiacuteduos (palha) na superfiacutecie do solo A descriccedilatildeo das aacutereas estatildeo descritas na Tabela 1 As
doses de N variaram entre 0 a 200 kg ha-1
de N conforme recomendaccedilatildeo para adubaccedilatildeo
nitrogenada de soqueira do Estado de Satildeo Paulo (SPIRONELLO et al 1997) que eacute baseada na
expectativa de produtividade do canavial com doses de N que variam de 60 a 120 kg ha-1
O
delineamento experimental foi em blocos completos ao acaso com quatro (locais 1-5) ou cinco
(local 6) repeticcedilotildees As parcelas constaram de sete (locais 1 5-6) a 12 (locais 2-4) linhas de
cana-de-accediluacutecar espaccediladas em 15 m e 15 m de comprimento A colheita foi realizada com
colhedora e a massa de colmos obtida em caminhatildeo transbordo equipado com ceacutelula de carga
colhendo-se quatro linhas de 15 m por parcela A palha residual foi distribuiacuteda homogeneamente
sobre a aacuterea Os fertilizantes foram aplicados manualmente ateacute 2 meses apoacutes a colheita anterior
superficialmente sobre a palha ao lado da linha de cana e sem incorporaccedilatildeo
Aacuterea com cana
Experimentos
Figura 1 - Localizaccedilatildeo dos experimentos em relaccedilatildeo agrave aacuterea cultivada com cana-de-accediluacutecar no Estado de Satildeo Paulo
(SP) Brasil
Tabela 1 ndash Descriccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo das aacutereas experimentais
Local Solodagger Variedade ExperimentoDagger Resiacuteduos
1 2 3 orgacircnicossect
________ Data da colheita ________
1 Usina Nova
Ameacuterica
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura meacutedia SP83 2847 0809 (2o) ____ ____ ____
2 Usina Santa
Adeacutelia
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura meacutedia SP81 3250 0707 (2o) 0708 (3o) ____ V
3 Usina Satildeo
Luis
Latossolo Vermelho Amarelo eutroacutefico
textura meacutedia SP813250 0607 (2o) ____ ____ ____
4 Usina Satildeo
Martinho
Latossolo Vermelho eutrofeacuterrico tiacutepico
textura muito argilosa SP81 3250 0807 (2o) 0708 (3o) ____ ____
5 Usina
Iracema
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura argilosa SP89 1115 0510 (2o) ____ ____ V TF
6 Usina Satildeo
Martinho
Latossolo Vermelho distrofeacuterico tiacutepico
textura muito argilosa SP80 3280 0908 (2o) 1109 (3o) 1110 (4o) V
daggerConforme EMBRAPA 2006
DaggerOs nuacutemeros entre parentheses referem-se ao nuacutemero do corte (idade do canavial)
sectV vinhaccedila ou TF torta de filtro ambos aplicados pelo menos dois anos antes do iniacutecio dos experimentos e natildeo
aplicados posteriormente
22 Amostras de solo
Visando avaliar meacutetodos diagnoacutesticos da disponibilidade do N a fim de diferenciar solos
responsivos e natildeo responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada foram coletadas amostras de solo durante
o desenvolvimento dos experimentos descritos na Tabela 1 A amostragem de solo foi realizada
em junho julho e agosto de 2006 respectivamente para os locais 2 3 e 4 outubro de 2009 para
os locais 1 e 5 e em dezembro de 2009 para o local 6 As amostras foram coletadas antes da
adubaccedilatildeo de cobertura de cada ciclo experimental
Amostras de solo foram coletadas com trado holandecircs em cada parcela experimental e em
duas profundidades 0-30 e 30-60 cm (aacutereas 2-4) e de 0-20 e 20-40 cm (aacutereas 1 5-6) Para cada
profundidade foram coletadas trecircs sub-amostras por parcela para compor uma amostra sendo as
amostras coletadas a cerca de 025 m de distacircncia da linha Os sacos plaacutesticos contendo as
amostras permaneceram abertos ateacute a chegada ao laboratoacuterio quando foram acondicionados em
estufa com circulaccedilatildeo forccedilada de ar a 40oC ateacute secagem completa Este procedimento foi adotada
para paralisar a atividade microbiana Conforme Haney et al (2004) a secagem do solo a 40oC
com posterior reumedecimento das amostras natildeo alterou os resultados de mineralizaccedilatildeo do N do
solo Apoacutes secagem as amostras foram passadas em moinho de solo com peneiras lt 2 mm e
permaneceram em sacos plaacutesticos ateacute os procedimentos de anaacutelise
Devido ao grande nuacutemero de amostras antes dos procedimentos de anaacutelise procedeu-se a
mistura das amostras da seguinte maneira para anaacutelise de pH CTC anaacutelise granulomeacutetrica
incubaccedilatildeo aeroacutebia fracionamento do N orgacircnico do solo e mineralizaccedilatildeo bruta obteve-se uma
amostra representativa de cada profundidade das aacutereas experimentais por meio da mistura de
quantidade semelhante de solo de cada amostra coletada no campo para anaacutelise do C orgacircnico
N total ISNT e DVD procedeu-se a mistura de quantidade semelhante de solo das parcelas
presentes em cada bloco permitindo isolar o efeito dos blocos na comparaccedilatildeo das aacutereas
Tabela 2 ndash Propriedades fiacutesico-quiacutemicas dos solosdagger
Local
Prof
pHDagger
C
orgacircnicosect
N
totalpara CTC AreiaDagger SilteDagger ArgilaDagger
θccDaggerDagger
cm ________
g kg-1________
mmolc dm-3
___________
g kg-1 ____________
mL kg-1
1 0-20 56 55 040 252 864 11 126 350
20-40 50 48 034 256 858 16 126 360
2 0-30 54 78 053 437 661 54 285 460
30-60 46 55 040 464 616 50 334 460
3 0-30 61 77 049 386 727 56 218 440
30-60 56 55 037 310 693 61 247 440
4 0-30 56 178 147 1364 135 227 638 600
30-60 57 150 123 1183 117 195 688 600
5 0-20 49 210 133 1147 470 20 510 490
20-40 50 188 102 1332 450 20 530 520
6 0-20 52 168 141 1327 239 46 716 520
20-40 53 141 118 1267 242 42 716 520
daggerOs resultados representam a meacutedia de determinaccedilotildees em triplicata exceto para anaacutelises texturais (sem repeticcedilotildees)
DaggerRelaccedilatildeo solo aacutegua 1 1
sectDeterminado pelo meacutetodo de Mebius (1960)
paraDeterminado pelo meacutetodo regular de Kjeldahl usando bloco digestor (BREMNER 1996) seguindo difusatildeo com
NaOH (STEVENS et al 2000)
CTC capacidade de troca de caacutetios determinada por saturaccedilatildeo-difusatildeo de NH4+ (MULVANEY et al 2004)
DaggerAnaacutelises granulomeacutetricas realizadas pelo meacutetodo do densiacutemetro (GEE OR 2002)
DaggerDaggerθcc umidade na capacidade de campo determinada conforme descrito em Bremner e Shaw (1958)
23 Meacutetodos diagnoacutesticos do N do solo
a) Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Os meacutetodos ISNT (KHAN MULVANEY HOEFT 2001) e DVD (ROBERTS et al
2009 b BUSHONG et al 2008) foram desenvolvidos para simplificar a determinaccedilatildeo da fraccedilatildeo
de N orgacircnico do solo responsaacutevel pela ausecircncia de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada identificado
por Mulvaney et al (2001) Esses meacutetodos vecircm sendo amplamente avaliados em condiccedilotildees de
clima temperado para predizer a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada de culturas poreacutem ainda natildeo
foram avaliados em condiccedilotildees de clima tropical
Para determinaccedilatildeo do ISNT foi adotado o procedimento descrito em Khan Mulvaney e
Hoeft (2001) Basicamente 1 g de solo foi tratado com 10 mL de soluccedilatildeo de NaOH (2 mol L-1
)
em cacircmara de difusatildeo do tipo Mason Jar com as adaptaccedilotildees descritas em Stevens et al (2000)
Antes do fechamento da cacircmara foi adicionado 5 mL de soluccedilatildeo indicadora H3BO3 a 4 em uma
placa de Petri de acriacutelico de 60 mm de diacircmetro que permaneceu suspensa por meio das
adaptaccedilotildees feitas na tampa das cacircmaras As cacircmaras de difusatildeo foram imediatamente colocadas
sobre placas aquecedoras preacute-aquecidas a 48-50oC (marca West Bend Griddle
reg 1500 W 120 V
AC) acopladas a regulador de temperatura (marca Pennreg Johnson Controls modelo A 419 66
V) e dispositivo para desligamento automaacutetico (marca Intermaticreg modelo TN 311 time all 15A
ldquoRrdquo 1750 W 125 V AC 60 Hz) A temperatura foi verificada previamente por meio de
termocircmetro inserido dentro de uma cacircmara contendo cerca de 100 mL de aacutegua desionizada
Todas as placas aquecedoras foram dispostas dentro de caixas plaacutesticas (marca Rubbermaid
Revelationsreg 293 L storage box) para reduzir o efeito da temperatura ambiente do laboratoacuterio
conforme sugerido por Klapwyk e Ketterings (2005) As amostras foram rotacionadas na placa
apoacutes 15 h e 30 h (conforme descrito em 15
N ANALYSIS SERVICE 2004) e retiradas apoacutes 5 h
de aquecimento Cada placa aquecedora recebeu um conjunto de 11 amostras mais uma amostra
de 1 mL de soluccedilatildeo padratildeo de glucosamina contendo 250 microg mL-1
de N (03849 g
glucosaminaHCl em 100 mL de aacutegua desionizada) Foram utilizadas cinco placas aquecedoras
totalizando 60 amostras por dia
As placas de Petri foram retiradas e receberam 5 mL de aacutegua desionizada realizando-se a
titulaccedilatildeo com soluccedilatildeo de H2SO4 (001 mol L-1
) ateacute estabelecimento do pH final em titulador
automaacutetico (Modelo 719 S Tritino Metrohm Herisau Switzerland) acoplado a eletrodo para
superfiacutecie plana (Modelo 13-620-289 Fisher Scientific Pittsburgh PA) para determinaccedilatildeo do N-
NH4 O pH final foi estabelecido verificando o pH da soluccedilatildeo preparada pela mistura de 5 mL da
soluccedilatildeo indicadora de H3BO3 (4) e 5 mL de aacutegua desionizada O teor de N-ISNT (mg N kg-1
)
foi determinado como (VNM) 1000 onde V eacute o volume de H2SO4 N eacute a normalidade do H2SO4
padronizado e M eacute a massa molar do N (140067 g mol-1
) Detalhes dos procedimento para
determinaccedilatildeo do ISNT podem ser observados na Figura 2
A teacutecnica da DVD foi realizada conforme metodologia desenvolvida em Bushong et al
(2008) e adaptada por Roberts et al (2009) Um grama de solo foi colocado diretamente em um
frasco Kjeldahl e ligado ao destilador recebendo 10 mL de 10 mol L-1
NaOH por meio do
orifiacutecio localizado no topo do aparato Destilaccedilatildeo a vapor foi conduzida na taxa de 7 mL min-1
ateacute a obtenccedilatildeo de 35-40 mL do destilado que foi recebido em 5 mL de soluccedilatildeo indicadora 4
H3BO3 O NH4-N foi quantificado por titulaccedilatildeo do destilado com 002 N H2SO4 ateacute
estabelecimento do pH final usando titulador automaacutetico Os detalhes do equipamento utilizado
podem ser observados na Figura 3
Figura 2 - Detalhes da cacircmara de difusatildeo do tipo ldquoMason Jarrdquo mostrando as adaptaccedilotildees feitas na tampa para manter
uma placa de petri suspensa (a) cacircmaras de difusatildeo apoacutes tratamento de 1 g solo com 10 mL 2 mol L-1
NaOH e deposiccedilatildeo de 5 mL de soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 na placa de Petri (b) 12 cacircmaras de difusatildeo
sendo aquecidas a 50oC por 5 h em placa aquecedora e dentro do dispositivo para homogeneizar a
temperatura (c) e titulador automaacutetico utilizado na determinaccedilatildeo do NH4-N das amostras (d)
(a) (b)
(c) (d)
Figura 3 - Detalhes dos procedimentos adotados na Destilaccedilatildeo a Vapor Direta mostrando as amostras de solo dentro
dos tubos de destilaccedilatildeo apoacutes recebimento de 10 mL 10 mol L-1
NaOH (a) e durante o processo de
destilaccedilatildeo a vapor em destilador duplo (b)
b) Mineralizaccedilatildeo liacutequida
Amostras de solo foram incubadas aerobicamente para avaliar o potencial de
mineralizaccedilatildeo e detectar mudanccedilas nas fraccedilotildees de N hidrolisaacutevel durante a incubaccedilatildeo Para
realizar a incubaccedilatildeo amostras de 6 g de solo (lt 2 mm) foram adicionadas em filtro de quartzo
(Whatman QM-A) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) e lixiviado sob
vaacutecuo com duas aliacutequotas de 30 mL com soluccedilatildeo de CaCl2 (001 mol L-1
) para remoccedilatildeo do N
inorgacircnico residual e 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N (STANFORD SMITH 1972)
A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo [determinada conforme descrito
em BREMNER SHAW (1958)] e os funis foram dispostos em um incubador adaptado para
manter a temperatura de 25oC e umidade relativa de 85-90 Apoacutes 0 1 2 4 8 e 12 semanas
triplicatas de cada solo foram transferidas para frasco de polietileno de 125 mL e o N inorgacircnico
foi extraiacutedo por meio de agitaccedilatildeo das amostras com 60 mL de 2 mol L-1
KCl durante 1 h
(BREMNER KEENEY 1966) e filtrando-se a suspensatildeo resultante em papel de filtro
(Whatman no 42) em funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) sob vaacutecuo Para
evitar a remineralizaccedilatildeo do N produzido as amostras incubadas por 4 8 e 12 semanas foram
lixiviadas sob vaacutecuo a cada duas semanas com duas aliacutequotas de 30 mL de 001 mol L-1
de
CaCl2 sendo o lixiviado de cada grupo de amostras combinado para posterior anaacutelise apoacutes esse
procedimento as amostras foram lixiviadas com 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N
(STANFORD SMITH 1972) A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo e
as amostras retornadas ao incubador esse procedimento foi adotado periodicamente para todas
(a) (b)
as amostras incubadas Os extratos e lixiviados foram analisados para N-NH4 e N-(NO3 + NO2)
pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN MULVANEY MULVANEY 1997)
c) Fracionamento do N do solo
Para preparar o hidrolisado dos solos foram utilizadas as amostras iniciais (semana 0) e
finais (semana 12) do experimento de incubaccedilatildeo aeroacutebia Basicamente 4 g de solo de cada
amostra foi aquecido (110-120oC) sob refluxo por 12 h em frascos de 50 mL acoplados em
condensador de Liebig de 40 cm apoacutes tratamento com 16 mL de soluccedilatildeo 6 mol L-1
de HCl e duas
gotas de octanol (para evitar a formaccedilatildeo de espuma) A filtragem do hidrolisado foi realizada em
filtro de papel (Whatman no 50) em um funil de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
sob vaacutecuo Adicionalmente duas aliacutequotas de 10 mL de aacutegua desionizada foram aplicadas nos
frascos para transferecircncia completa do hidrolisado para o funil O lixiviado foi coletado em
frasco de vidro de 125 mL e armazenado em refrigerador (5oC) Antes do uso o hidrolisado foi
transferido para um becker de 250 mL e neutralizado por meio de adiccedilotildees sequenciais de soluccedilatildeo
10 mol L-1
5 mol L-1
e 1 mol L-1
de NaOH ateacute obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 (BREMNER
1965 STEVENSON 1996) O hidrolisado neutralizado foi diluiacutedo para 100 mL com aacutegua
desionizada retornado ao frasco original e mantido sob refrigeraccedilatildeo (5oC)
Utilizando os meacutetodos de difusatildeo descritos em Mulvaney e Khan (2001) os hidrolisados
neutralizados do solo foram analisados em triplicata para N hidrolisaacutevel total N-NH4
hidrolisaacutevel N-(NH4+amino-accediluacutecar) e N-amino-aacutecido A fraccedilatildeo de N amino-accediluacutecar foi
determinada pela diferenccedila entre N-NH4 e N-(NH4+amino-accediluacutecar) Detalhes dos procedimentos
adotados podem ser observados na Figura 4
Figura 4 - Condensador de Liebig para aquecimento das amostras de solo sob refluxo com dispositivo para manter a
temperatura dos 6 conjuntos a 110oC (a) processo de filtragem do hidrolisado apoacutes resfriamento da
amostra (c) neutralizaccedilatildeo das amostras para obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 e detalhes das amostras apoacutes
adiccedilatildeo de aacutegua desionizada ateacute completer 100 mL (c) e transferecircncia das amostras para as cacircmaras de
difusatildeo para os procedimentos de fracionamento do N orgacircnico conforme Mulvaney e Khan (2001)
d) Mineralizaccedilatildeo bruta (MB)
Amostras de solo (10 g) receberam aacutegua desionizada ateacute atingir 60 da capacidade de
campo em frascos de vidro de 125 mL e foram preacute-incubadas durante 14 dias a 25oC e 85-90
de umidade relativa O objetivo da preacute-incubaccedilatildeo foi reestabelecer a atividade microbiana do
solo O conteuacutedo de aacutegua foi monitorado periodicamente para manutenccedilatildeo da umidade das
amostras No fim desse periacuteodo as amostras foram retiradas do incubador para secagem parcial
por meio de exposiccedilatildeo agrave ventilaccedilatildeo forccedilada de ar apoacutes a secagem o conteuacutedo de aacutegua foi
reestabelecido ateacute um limite que permitiu-se a aplicaccedilatildeo posterior de 15 mL de aacutegua As
amostras receberam entatildeo 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30 microg N na forma de (NH4)2SO4
(a) (b)
(c) (d)
(2534 aacutetomos 15
N) atingindo novamente a umidade de 60 da capacidade de campo que foi
mantida ateacute o final da incubaccedilatildeo A soluccedilatildeo contendo N foi distribuiacuteda uniformemente sobre a
amostra com auxiacutelio de pipeta permitindo difusatildeo completa da soluccedilatildeo-15
N na amostra de solo
requisito essencial nesse tipo de experimento (LUXHOI NIELSEN JENSEN 2004 MURPHY
et al 2003)
Apoacutes os dias 0 (na verdade 30 min para permitir completa umidificaccedilatildeo da amostra) 1 2
e 7 dias amostras em triplicata de cada solo foram agitadas durante 1 h apoacutes tratamento com 100
mL de soluccedilatildeo de KCl (2 mol L-1
) para extraccedilatildeo do N inorgacircnico total (BREMNER KEENEY
1966) e a suspensatildeo filtrada sob vaacutecuo em filtro de microfibra de vidro (Whatmanreg Cat No 1822
055) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) o filtro de microfibra de
vidro resultou em extrato de melhor qualidade relativamente ao filtro de papel O N-NH4
trocaacutevel foi determinado em aliacutequota de 50 mL do extrato pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN
MULVANEY MULVANEY 1997) apoacutes adiccedilatildeo de 150 microg N na forma de (NH4)2SO4 para
facilitar a anaacutelise de 15
N Os procedimentos adotados no experimento de mineralizaccedilatildeo bruta
podem ser observados na Figura 5
Apoacutes difusatildeo do extrato de solo o NH4-N coletado na soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 foi
quantificado usando um titulador automaacutetico acoplado a eletrodo para superfiacutecie plana (descrito
anteriormente) As amostras tituladas foram acidificadas (001 mL de 1 mol L-1
H2SO4) e
aquecida para evaporaccedilatildeo a aproximadamente 50oC A evaporaccedilatildeo foi repetida apoacutes adiccedilatildeo de 5
mL de metanol para remover o H3BO3 sendo o (NH4)2SO4 residual dissolvido em 400 microL de
aacutegua desionizada para transferecircncia de uma aliacutequota de 250 microL contendo entre 100 e 200 microg de
N para uma microplaca de plaacutestico A secagem final foi feita a 60oC antes da anaacutelise isotoacutepica
usando um espectrocircmetro de massas equipado com um sistema de automatizado com preparo de
amostras pelo meacutetodo de Rittenberg (MULVANEY 1993) Depois das anaacutelises isotoacutepicas as
unidades de difusatildeo foram adequadamente lavadas antes de serem reutilizadas (STEVENS et al
2000) para evitar erros por contaminaccedilatildeo cruzada
Figura 5 - Detalhes dos frascos de vidro (125 mL) contendo as amostras de solo (10 g) utilizadas no experimento de
mineralizaccedilatildeo bruta (a) amostras sendo dispostas no incubador com sistema de injeccedilatildeo de vapor de aacutegua
para manutenccedilatildeo da temperatura da umidade relativa a 85-90 (b) apoacutes a preacute-incubaccedilatildeo as amostras
receberam 15 mL de soluccedilatildeo contendo 15
N com auxiacutelio de pipeta volumeacutetrica (c e d) e retornaram ao
incubador amostras recebendo 100 mL de 2 M KCl para posterior agitaccedilatildeo por 1 h para extraccedilatildeo do N
inorgacircnico (e) processo de filtragem sob vaacutecuo do extrato utilizando filtro de microfibra de vidro em
funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
Levando em consideraccedilatildeo que foi adicionada soluccedilatildeo contendo 150 microg de N com
abundacircncia natural para facilitar a anaacutelise isotoacutepica o valor de abundacircncia isotoacutepica calculada
(AICA em aacutetomos 15
N) foi obtido pela equaccedilatildeo de diluiccedilatildeo isotoacutepica
AICA = [ (NDE AIDE) ndash (NAD AN) ] (NDE ndash NAD) (1)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NDE concentraccedilatildeo de N determinada
em microg N amostra-1
AIDE abundacircncia isotoacutepica determinada em aacutetomos 15
N NAD nitrogecircnio
adicionado igual a 150 microg N amostra-1
AN abundacircncia natural de 036663 aacutetomos 15
N
(obtido analiticamente em seis repeticcedilotildees)
A taxa de mineralizaccedilatildeo bruta (MB em mg kg-1
d-1
de N) foi determinada conforme Hart
et al (1994) pela equaccedilatildeo
MB = [ (NH4 ti ndash NH4 tf) n ] [ (ln 15
Nexc ti 15
Nexc tf) (ln NH4 tiNH4 tf) ] (2)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NH4 concentraccedilatildeo de N-NH4+ na
amostra em mg N kg-1
ti tempo inicial (dia 1) tf tempo final (dia 3) n nuacutemero de dias 15
Nexc
abundacircncia isotoacutepica em excesso em aacutetomos 15
N que foi obtida pela subtraccedilatildeo da abundacircncia
natural de 15
N (0370 aacutetomos 15
N) da AICA (Eq 1)
24 Anaacutelises estatiacutesticas
Os resultados de produtividade de colmos obtidos nos experimentos com resposta agrave
adubaccedilatildeo nitrogenada foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia assim como anaacutelises de regressatildeo
(WEBSTER 2007) quando o teste F mostrou-se significativo (Plt010) Nos casos em que o teste
F foi significativo (Plt010) a resposta ao fertilizante nitrogenado (RF) foi calculada a partir dos
resultados meacutedios de produtividade como RF = 100 middot (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle) produtividade do tratamento controle Quando o teste F natildeo foi
significativo (Pgt010) a RF foi considerada zero Os experimentos foram entatildeo classificados
como natildeo-responsivos ao N (RF = 0) moderadamente responsivos (RF ˂ 25) ou altamente
responsivos (RF gt 25)
Para os resultados das determinaccedilotildees em triplicata ou incubaccedilotildees foram calculadas as
meacutedias e o desvio padratildeo e os valores meacutedios comparados com base no teste t de Student ou da
diferenccedila miacutenima significativa (LSD) a um niacutevel de significacircncia Plt005
3 Resultados e discussatildeo
Desde os anos 1990 haacute uma tendecircncia crescente no Brasil para a colheita mecacircnica da
cana-de-accediluacutecar em aacutereas onde a queima do canavial antes da colheita prevaleceu Com o novo
sistema resiacuteduos da cultura composta de folhas e ponteiros que variam entre 13 a 20 Mg ha-1
de mateacuteria seca (OLIVEIRA et al 1999) permanecem na superfiacutecie do solo formando uma
cobertura vegetativa altamente carbonaacutecea referida como palhada Este material conteacutem uma
quantidade apreciaacutevel de N (70 a 100 kg ha-1
) mas a disponibilidade eacute muito limitada para o
ciclo seguinte (GAVA et al 2003) devido agrave imobilizaccedilatildeo de N mineral durante a decomposiccedilatildeo
microbiana Com a transiccedilatildeo para a colheita mecacircnica espera-se portanto um aumento na
necessidade de adubaccedilatildeo nitrogenada das socas (ROSSETTO et al 2010) apesar de que um
efeito compensatoacuterio pode surgir ao longo do ciclo agriacutecola (gt 4 anos) conforme a
mineralizaccedilatildeo gradualmente libera o N da palhada (FORTES et al 2011)
Apesar de todos os seis locais estudados em nosso trabalho terem sido colhidos
mecanicamente sem queima da cana os resultados da Tabela 3 mostram que apenas quatro
(locais 1 a 4) foram responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada (Plt010) Nenhuma resposta foi
observada em um uacutenico experimento no local 5 ou em trecircs experimentos no local 6 Essa
variaccedilatildeo eacute tiacutepicamente observada em aacutereas de cana colhida sem queima de acordo com estudos
anteriores que documentam resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada na maioria dos casos (COSTA
VITTI CANTARELLA 2003 VITTI TRIVELIN GAVA 2007 ROSETTO et al 2010
VIEIRA et al 2010) mas natildeo em outros (URQUIAGA et al 1998 PRADO PANCELLI
2008) Rossetto et al (2010) por exemplo relataram alta resposta ao N em 10 de 15 locais
estudados enquanto que um local natildeo apresentou resposta e em outros quatro locais apesar de
significativa a resposta foi muito pequena
Uma reduccedilatildeo na resposta da cana agrave adubaccedilatildeo nitrogenada era esperada para os locais 2 5
e 6 devido agraves entradas anteriores da vinhaccedila e ou torta de filtro (Tabela 1) dois importantes
subprodutos da agroinduacutestria sucroalcooleira que seratildeo cada vez mais utilizados devido agraves
exigecircncias ambientais (CETESB 2006) Estes subprodutos apresentam relaccedilatildeo CN muito mais
baixo do que a palha e assim representam uma fonte mais prontamente disponiacutevel de N a
meacutedio-curto prazo Nas doses comumente utilizadas podem levar agrave reduccedilatildeo na exigecircncia de N
da ordem de 50 a 150 kg N ha-1
(PRASAD1976 YADUVANSHI YADAV SINGH 1990
GOacuteMEZ TORO 1996) podendo ateacute mesmo eliminar a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada como
ocorreu para os locais 5 e 6 Um efeito similar tecircm sido reportado para locais onde a renovaccedilatildeo
do canavial eacute precedida de cultivo de leguminosa como a Crotalaria juncea Crotalaria
spectabilis soja (Glycine max L Merr) ou de amendoim (Arachis hypogaea L) (CAacuteCERES
ALCARDE 1995 RESENDE et al 2003 AMBROSANO et al 2005 PARK et al 2010)
Uma comparaccedilatildeo das Tabelas 1 e 3 natildeo deixa duacutevida sobre a importacircncia da aplicaccedilatildeo de
subprodutos orgacircnicos na variaccedilatildeo da resposta ao fertilizante (RF) observada para os seis locais
estudados As maiores respostas variando de 9 a 30 ocorreram nos locais 1 3 e 4 onde natildeo
houve aplicaccedilatildeo de vinhaccedila ou torta de filtro que teria moderado a imobilizaccedilatildeo microbiana de N
durante a decomposiccedilatildeo dos resiacuteduos culturais Dos trecircs locais que receberam um ou ambos
destes subprodutos o local 2 foi moderadamente responsivo ao N (RF entre 5 a 7) enquanto os
locais 5 e 6 natildeo apresentaram resposta ao N
A importacircncia dos insumos orgacircnicos natildeo eacute menos evidente a partir da mudanccedila temporal
na RF observa nos locais 2 4 e 6 Interessante foi o aumento acentuado de 9 para 25 na RF
observados para a segunda colheita no local 4 Esse aumento pode ser atribuiacutedo a um acuacutemulo de
resiacuteduos que associado agrave ausecircncia de adubaccedilatildeo nitrogenada promoveu imobilizaccedilatildeo microbiana
do N limitando a produtividade do tratamento controle e inflando a RF Este tipo de
comportamento eacute comum com estudos de resposta que empregam um delineamento estaacutetico
(static plots) (por exemplo SWANSON TAYLOR WELCH 1973 VANOTTI BUNDY
PETERSON 1997 VARVEL WILHELM 2003) nos quais parcelas individuais recebem o
mesmo tratamento em anos consecutivos Curiosamente natildeo houve nenhuma evidecircncia de
aumento na RF para os locais 2 e 6 presumivelmente porque a aplicaccedilatildeo de vinhaccedila forneceu N
suficiente para suportar a oxidaccedilatildeo heterotroacutefica do resiacuteduo contendo C
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos de curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
entre os anos de 2006 e 2010 Continua
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Altamente responsivo ao N
1 0 691 (35) ____
____
50 756 (65) ____
____
100 773 (45) ____
____
150 869 (46) ____
____
200 900 (53) ____
____
P 00004
Equaccedilatildeo y = 6918 + 01060x
R2 096
RFsect () 302
Moderadamente responsivos ao N
2 0 1141 ( 79) 1041 (54) ____
50 1208 ( 77) 1041 (68) ____
100 1208 (109) 1060 (81) ____
150 1219 ( 62) 1097 (61) ____
P 00399 00821
Equaccedilatildeo y = 11452 + 01294x
- 000055x2
y = 10315 +
003757x
R2 092 082
RF () 68 54
3 0 788 (59) ____
____
50 811 (74) ____
____
100 859 (74) ____
____
150 864 (90) ____
____
P 00823
Equaccedilatildeo y = 7890 + 000554x
R2 093
RR () 97
4 0 759 (116) 527 ( 97) ____
50 775 ( 89) 630 ( 90) ____
100 827 ( 62) 660 (108) ____
150 817 (103) 650 ( 74) ____
P 00692 00000
Equaccedilatildeo y = 7542 + 008387x
- 0000257x2
y = 5290 + 02480x -
0001124x2
R2 085 099
RF () 89 251
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos envolvendo curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo
nitrogenada entre os anos de 2007 e 2010
Conclusatildeo
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Natildeo responsivos ao N
5 0 914 (123) ____
____
50 956 (126) ____
____
100 850 (165) ____
____
150 786 ( 52) ____
____
200 778 (109) ____
____
P 01136
RF () 0
6 0 802 (67) 1424 (195) 812 (71)
50 803 (61) 1383 (109) 758 (97)
100 868 (72) 1315 (124) 872 (21)
150 805 (34) 1323 (147) 826 (97)
200 831 (70) 1356 (140) 799 (70) P 03456 07738 02005
RF () 0 0 0
daggerResultados representam 4 (aacutereas 1-5) ou 5 (aacuterea 6) blocos experimentais Valores entre parenteses representam o
desvio padratildeo da meacutedia
DaggerEstudos conduzidos em 2006-2007 (aacutereas 2-4) 2007-2008 (aacutereas 2 4 e 6) 2008-2009 (aacutereas 1 e 6) ou 2009-2010
(aacutereas 5 e 6)
sectRF resposta ao fertilizante calculado quando Plt010 como 100 (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle)produtividade do tratamento controle
Aleacutem de insumos orgacircnicos as diferenccedilas no potencial do solo em fornecer N
provavelmente contribuiu para a variaccedilatildeo na RF documentada na Tabela 3 Tais diferenccedilas tecircm
sido historicamente reconhecidos em afetar a resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
(BLACK NELSON PRITCHETT 1946 PRITCHETT BLACK NELSON 1947 FITTS
BARTHOLOMEW HEIDEL 1953 OLSON et al 1960) Esse comportamento eacute consistente
com as evidecircncias de estudos utilizando o traccedilador 15
N que mostram que a mineralizaccedilatildeo do N
do solo muitas vezes fornece a maior parte do N abosrvido pelas culturas (por exemplo
TAKAHASHI 1964 OLSON et al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992
OMAY et al 1998 SCHINDLER KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY
2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006)
como foi o caso dos estudos recentes conduzidos no Brasil por Dourado-Neto et al (2010) e
Franco et al (2011)
Um aumento na capacidade de mineralizaccedilatildeo de N do solo evidentemente levaria agrave
diminuiccedilatildeo na resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada embora as consequumlecircncias podem
natildeo ser aparentes se as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis agrave perda de N ou se a
disponibilidade de N natildeo limite o rendimento Uma complicaccedilatildeo inerente surge na estimativa de
uma taxa absoluta (bruta) para a mineralizaccedilatildeo (amonificaccedilatildeo) uma vez que o produto (NH4+)
estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo heterotroacutefica (imobilizaccedilatildeo) ou oxidaccedilatildeo autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) A
teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) proporciona o uacutenico meio para evitar esta complicaccedilatildeo
e foi aplicado agraves amostras superfiacuteciais e subsuperfiacuteciaos dos solos coletados nos seis locais de
estudo deste projeto Os resultados (Tabela 4) satildeo consistentes com as respostas da cana-de-
accediluacutecar ao N apresentados na Tabela 3 em que a mineralizaccedilatildeo bruta para a camada superficial
foi significativamente maior para os dois locais sem resposta (5 e 6) do que para qualquer um
dos locais responsivos Para o uacuteltimo grupo este paracircmetro foi significativamente maior para os
locais 2 e 3 do que para 1 ou 4 refletindo os valores de RF da Tabela 3 Em contraste com estes
resultados natildeo foram observadas diferenccedilas significativas na mineralizaccedilatildeo bruta para as
amostras de subsuperfiacutecie
Tabela 4 - Mineralizaccedilatildeo bruta de N em amostras de solo da superfiacutecie e subsuperfiacutecie determinada pela teacutecnica de
diluiccedilatildeo do pool 15
NH4dagger
N mineralizado
Local
Superfiacutecie Subsuperfiacutecie
MeacutediaDagger DPsect MeacutediaDagger DPsect
______________________________ mg kg
-1 d
-1 ______________________________
Altamente responsivo ao N
1 110 ab 11 094 a 01
Moderadamente responsivos ao N
2 147 a 04 106 a 04
3 152 a 07 121 a 01
4 060 b 02 084 a 04
Natildeo responsivos ao N
5 365 d 12 105 a 04
6 237 c 07 141 a 06
daggeramostras de 10 g de cada solo foram preacute-incubadas a 25oC por duas semanas e umedecidas a 60 da capacidade de
campo (θcc) com aacutegua desionizada As amostras foram entatildeo tratadas com 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30
microg N na forma de (NH4)2SO4 (2534 aacutetomos 15
N) incubadas (25oC 60 θcc) em triplicata por 1 e 3 dias Anaacutelise
quantitativa e isotoacutepica do NH4-N trocaacutevel foi realizada apoacutes extraccedilatildeo com 2 mol L-1
KCl
DaggerCalculado conforme Eq 2 descrita na seccedilatildeo Material e Meacutetodos Meacutedias seguidas por letras minuacutesculas iguais na
coluna natildeo diferem a Plt005 pelo teste t de Student
sectDP desvio padratildeo
Curiosamente a mineralizaccedilatildeo bruta foi menor para o local 4 onde o N total do solo foi
maior (Tabela 2) Este comportamento eacute consistente entretanto com a conclusatildeo de que a cana
respondeu agrave adubaccedilatildeo nitrogenada no local 4 (Tabela 3) Esse comportamente provavelmente eacute
reflexo do uso de praacutetica de cultivo miacutenimo nesse local no qual a sulcaccedilatildeo foi precedida de uma
uacutenica subsolagem ao inveacutes de praacuteticas de preparo convencional adotadas em todos os outros
locais estudados O resultado foi um acuacutemulo de resiacuteduos contendo C proveniente da colheita
mecacircnica sem queima preacutevia que ocorreu anualmente por sete anos antes do primeiro
experimento em 2007 favorecendo muito mais a imobilizaccedilatildeo do que a mineralizaccedilatildeo
Embora a mineralizaccedilatildeo bruta mostrou-se eficaz na diferenciaccedilatildeo dos solos quanto agrave
responsividade ao N o processo envolvido na obtenccedilatildeo desse paracircmetro eacute muito complicado
caro e demorado para um teste de rotina do solo O custo e as complexidades surgem da
necessidade de fertilizantes marcados e anaacutelise de 15
N enquanto o tempo de processamento da
amostra eacute uma fonte oacutebvia de dificuldade uma vez que necessita de um incubaccedilatildeo de 3 dias
precedida de 2 semanas de preacute-incubaccedilatildeo Estas limitaccedilotildees satildeo muito menos graves para uma
teacutecnica de pesquisa e natildeo impede o uso da mineralizaccedilatildeo bruta para avaliar outras teacutecnicas de
previsatildeo de resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
Uma alternativa mais simples eacute medir a taxa liacutequida de produccedilatildeo de N mineral quando
amostras de solo satildeo incubados sob condiccedilotildees estaacuteticas A incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas das
amostras superficiais dos solos foi adotada para esta finalidade no nosso trabalho seguindo a
teacutecnica empregada por Mulvaney et al (2001) Os resultados (Tabela 5) mostram que para todos
os seis locais estudados a produccedilatildeo de N mineral foi mais raacutepida na primeira semana apoacutes o
reumedecimento das amostras secas e diminuiu consideravelmente na segunda semana durante o
qual ocorreu imobilizaccedilatildeo liacutequida para locais 1 a 3 A continuidade da incubaccedilatildeo normalmente
leva agrave mineralizaccedilatildeo liacutequida mas as flutuaccedilotildees temporais satildeo comuns nas taxas dessa medida
sem duacutevida refletindo as transformaccedilotildees da biomassa microbiana
Tabela 5 ndash Capacidade das amostras superficiais dos solos para mineralizaccedilatildeo liacutequidadagger
Local
Intervalo de incubaccedilatildeo (semana)Dagger
0-1 1-2 2-4 4-8sect 8-12sect 0-12sect
DMSpara Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
__________________________________________________________
(NH4+ + NO3
ndash + NO2
ndash)-N produzido mg kg
-1 d
-1 ___________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 057 003 ndash005 056 ndash002 024 020 034 017 009 017 016 030
Moderadamente responsivos ao N
2 125 032 ndash027 004 056 018 031 008 ‒008 011 025 003 030
3 052 013 ndash027 036 012 030 020 014 ndash003 002 010 004 030
4 141 038 084 033 020 019 009 015 017 026 031 013 030
Natildeo responsivos ao N
5 212 027 007 026 023 029 031 012 029 008 042 002 030
6 122 010 008 024 049 017 0 018 011 005 023 006 030
DMS 030 030 030 030 030 030
daggeramostras de 6-g de solo foram umidificadas a 60 da capacidade de campo e entatildeo incubadas pelo periacuteodo especificado a 25oC e 85-90 de umidade relativa
DaggerDP desvio padratildeo
sectValores incluem (NH4+NO3+NO2)-N recuperado por lixiviaccedilatildeo das amostras de solo com 001 M CaCl2 e pela extraccedilatildeo com 2 M KCl no final da incubaccedilatildeo A
lixiviaccedilatildeo com CaCl2 foi realizada a cada duas semanas uma vez para as amostras incubadas por quatro semanas trecircs vezes para amostras incubadas por oito
semanas e cinco vezes para amostras incubadas a doze semanas
paraDMS diferenccedila minima significativa pelo teste t de Student (Plt005)
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
de resiacuteduos carbonaacuteceos em experimentos com parcelas estaacuteticas (static plots) Mais uma prova
deste comportamento eacute evidente a partir de numerosos estudos de campo utilizando fertilizantes
marcados com 15
N uma vez que na maioria dos casos a absorccedilatildeo de N pelas culturas eacute derivada
principalmente do solo do que dos fertilizantes (por exemplo TAKAHASHI 1964 OLSON et
al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992 OMAY et al 1998 SCHINDLER e
KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY 2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-
BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006 DOURADO-NETO et al 2010
FRANCO et al 2011) A implicaccedilatildeo dessas evidecircncias eacute de que o fornecimento de N pelo solo
deveraacute ser considerado quando se busca a otimizaccedilatildeo da adubaccedilatildeo nitrogeanda (CASSMAN et
al 1998 LIU et al 2005 MENGEL HUTSH KANE 2006 MULVANEY et al 2006 CUI et
al 2008) Testes de NO3- no perfil de solo satildeo utilizados com esse propoacutesito em regiotildees aacuteridas
ou semi-aacuteridas enquanto um desafio muito maior existe para climas mais uacutemidos devido ao
impacto das transformaccedilotildees microbianas na disponibilidade de N agraves plantas A mineralizaccedilatildeo eacute o
processo de maior importacircncia pelo qual o N mineral eacute gerado a partir da reserva de N orgacircnico
do solo Entretanto o produto (NH4+) estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo pela microflora heterotroacutefica
(imobilizaccedilatildeo) ao menos que a disponibilidade de C orgacircnico eacute limitada e ocorra a oxidaccedilatildeo
autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) fornecendo NO3- para as plantas ou aumentando o risco de perda de N
por lixiviaccedilatildeo ou desnitrificaccedilatildeo
Uma abordagem comum para quantificar a mineralizaccedilatildeo eacute medir a taxa liacutequida de
produccedilatildeo de N mineral durante incubaccedilotildees aeroacutebias ou anaeroacutebias a uma temperatura constante
(tipicamente 30-40 ordmC) Esta abordagem eacute necessariamente demorada por causa da necessidade
de uma 1 ou 2 semanas de incubaccedilatildeo e natildeo se pode assumir que os resultados representem
condiccedilotildees de campo uma vez que (1) a mineralizaccedilatildeo-imobilizaccedilatildeo ocorre na ausecircncia de
absorccedilatildeo de N mineral por uma planta que tambeacutem afeta a umidade do solo e aeraccedilatildeo aleacutem de
agir como uma fonte rizosfeacuterica de C (2) as condiccedilotildees de incubaccedilatildeo estaacutetica empregada natildeo
representam as flutuaccedilotildees naturais de temperatura e os ciclos de molhamento e secamento que
afetam a dinacircmica de N microbiano no campo (ZAK et al 1999 CARPENTER-BOGGS et al
2000 WIENHOLD 2007) (3) tipicamente apenas a superfiacutecie do solo eacute amostrada e (4) as
mediccedilotildees satildeo afetadas pelos processamentos que as amostras recebem antes do uso como o
peneiramento As interpretaccedilotildees podem ser ainda mais comprometidas por que a mineralizaccedilatildeo
e outros processos microbianos em geral satildeo inerentemente afetados por uma grande variedade
de propriedades fiacutesicas e quiacutemicas do solo e tambeacutem por muitos aspectos de manejo incluindo
os sistemas de cultivo a aplicaccedilatildeo de fertilizantes e insumos assim como a entrada de resiacuteduos
(WU MA LIANG 2008)
Essas complicaccedilotildees podem ser evitadas adotando-se a mediccedilatildeo da mineralizaccedilatildeo bruta ao
inveacutes da mineralizaccedilatildeo liacutequida que se torna possiacutevel por meio da teacutecnica diluiccedilatildeo do pool
amocircnio utilizando 15
NH4+ (MURPHY et al 2003) Esta abordagem eacute baseada no princiacutepio de
que a mineralizaccedilatildeo do pool natildeo marcado de NH4+-N do solo diminui o enriquecimento isotoacutepico
do pool NH4+-N enquanto que a imobilizaccedilatildeo ou nitrificaccedilatildeo reduzem a quantidade de NH4
+-N
sem afetar o enriquecimento Na praacutetica a taxa bruta de mineralizaccedilatildeo pode ser estimada
aplicando-se vaacuterias simplificaccedilotildees a dados quantitativos e isotoacutepicos de NH4+-N antes e depois
de uma incubaccedilatildeo de curto prazo (normalmente de 1 ou 2 dias) As principais limitaccedilotildees aleacutem
do custo e das complexidades metodoloacutegicas inerentes a estudos com o traccedilador 15
N surgem
quando os dados estaacuteticos de incubaccedilatildeo de amostras superficiais peneiradas de solo devem ser
extrapolados para condiccedilotildees de campo
Idealmente o N mineralizaacutevel deveria ser estimado por um teste quiacutemico do solo mas
durante anos esta abordagem foi impedida por falhas fundamentais nos meacutetodos de destilaccedilatildeo a
vapor comumente usado para fracionar o N do solo por hidroacutelise aacutecida o que levou agrave
subestimaccedilatildeo grave de duas fraccedilotildees principais o N-amino-aacutecido e o N-amino-accediluacutecar Estas
falhas foram corrigidas por Mulvaney e Khan (2001) no desenvolvimento de meacutetodos simples de
difusatildeo que foram posteriormente utilizados para comparar a distribuiccedilatildeo de fraccedilotildees de N em
solos que diferiram quanto agrave resposta do milho (Zea mays L) agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os
resultados mostraram uma concentraccedilatildeo maior de N-aminoaccediluacutecar em solos natildeo responsivos ao N
do que em solos responsivos enquanto nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas anaacutelises
de N-total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido (MULVANEY et al 2001) Com
base nesta constataccedilatildeo Khan Mulvaney e Hoeft (2001) desenvolveram um simples teste de solo
(chamado Illinois Soil N Test ou ISNT) para estimar o NH4+-N liberado por hidroacutelise alcalina
com 2 M NaOH que foi capaz de separar adequadamente 12 solos natildeo responsivos e 13 solos
responsivos ao N com base no intervalo criacutetico de 225-235 mg kg-1
Em uma avaliaccedilatildeo mais
extensa envolvendo 102 experimentos de curva de resposta ao N em condiccedilotildees de campo
Mulvaney Khan e Ellsworth (2006) observaram que o ISNT foi altamente significativo para
predizer a produtividade das parcelas controle o incremento de produccedilatildeo com a dose oacutetima de N
(delta) a eficiecircncia de utilizaccedilatildeo do fertilizante nitrogenado (EUFN) e a dose oacutetima econocircmica
de N (DOEN) A faixa criacutetica estabelecida por Khan Mulvaney e Hoeft (2001) foi altamente
eficaz na identificaccedilatildeo de 31 dos 33 locais natildeo responsivos ao N
O ISNT foi avaliado de forma independente em vaacuterios estudos para prever a resposta ao
N com alguns resultados positivos e outros negativos No lado positivo Ruffo et al (2006)
reconheceram o potencial do ISNT para o manejo do N para agricultura de precisatildeo uma vez
que os valores do teste predizeram adequadamente a variabilidade espacial da produtividade do
milho enquanto Williams et al (2007a b) relataram forte regressatildeo linear relacionando o ISNT
com o delta e o DOEN Resultados positivos tambeacutem foram relatados por Klapwyk e Ketterings
(2006) e Lawrence et al (2009) mas nesses estudos o ISNT preveu adequadamente a
responsividade ao N somente quando interpretado em conjunto com a mateacuteria orgacircnica do solo
Este tipo de interpretaccedilatildeo resulta da interaccedilatildeo heterotroacutefica de C e N que eacute tatildeo central para a
ciclagem da disponibilidade de N do solo que deve melhorar o valor preditivo do ISNT exceto
em casos em que a mineralizaccedilatildeo eacute limitada pela falta de umidade do solo (STECKLER
PENNOCK WALLEY 2008)
Os resultados desfavoraacuteveis do ISNT obtidos por Barker et al (2006) Marriott e Wander
(2006) Laboski et al (2008) e Osterhaus Bundy e Andreaski (2008) certamente foram
comprometidos pela complexidade das interaccedilotildees envolvidas naqueles estudos umas vez que os
dados foram combinados sem levar em consideraccedilatildeo as diferenccedilas de clima rotaccedilatildeo de culturas
a entrada de resiacuteduos contendo C preparo do solo manejo de estercos e a densidade de
semeadura Embora dois desses estudos mostraram relaccedilatildeo significativa do ISNT com a DOEN
(LABOSKI et al 2008 OSTERHAUS et al 2008) a relaccedilatildeo foi bastante fraca enquanto uma
forte correlaccedilatildeo foi observada com o N total do solo levando os autores a concluir que o ISNT
natildeo eacute seletivo para uma fraccedilatildeo laacutebil do N do solo Essa alegaccedilatildeo entretanto contradiz com o fato
de que o N alcalino hidrolisaacutevel varia consideravelmente em relaccedilatildeo ao N total do solo
(ROBERTS et al 2009a) e eacute inconsistente com o estudo de fracionamento de N orgacircnico e
recuperaccedilatildeo de 15
N desenvolvido por Kwon et al (2009) que demonstram que o ISNT
basicamente estima o N amino accediluacutecares de bateacuterias e amida
Se a hidroacutelise alcalina libera uma fraccedilatildeo facilmente mineralizaacutevel do N do solo o ISNT
deve ter ampla aplicaccedilatildeo para muitas outras culturas aleacutem do milho Nesse sentido uma
evidecircncia positiva foi recentemente publicada por Roberts et al (2011) para arroz (Oryza sativa
L) semeado diretamente Os autores obtiveram uma calibraccedilatildeo favoraacutevel da resposta ao N em
funccedilatildeo do ISNT e da destilaccedilatildeo a vapor direta (DVD) uma teacutecnica semelhante que estaacute
altamente correlacionado com o ISNT (BUSHONG et al 2008) A destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de
anaacutelise de horas para minutos mas eacute muito mais trabalhosa quando um grande nuacutemero de
amostras devem ser processadas em testes de rotina do solo
Este estudo explora o potencial de manejo do N com base em testes no solo para a
produccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar no Brasil utilizando amostras de solo de dez estudos conduzidos em
seis aacutereas experimentais Diversas teacutecnicas para avaliar o potencial de fornecimento de N do solo
foram avaliadas incluindo o ISNT DVD e a mineralizaccedilatildeo bruta e liacutequida O fracionamento do
N do solo foi utilizado para esclarecer a natureza quiacutemica do N orgacircnico laacutebil do solo e
adicionalmente avaliar o ISNT
2 Material e meacutetodos
21 Aacutereas experimentais
Dez experimentos de curva de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada de soqueira foram
conduzidos entre os anos de 2006 a 2010 em condiccedilotildees de campo no Estado de Satildeo Paulo
(Figura 1) com diferenccedilas na classe textural dos solos cultivares clima e histoacuterico de manejo
Todas as aacutereas foram conduzidas no sistema de colheita sem queima com manutenccedilatildeo dos
resiacuteduos (palha) na superfiacutecie do solo A descriccedilatildeo das aacutereas estatildeo descritas na Tabela 1 As
doses de N variaram entre 0 a 200 kg ha-1
de N conforme recomendaccedilatildeo para adubaccedilatildeo
nitrogenada de soqueira do Estado de Satildeo Paulo (SPIRONELLO et al 1997) que eacute baseada na
expectativa de produtividade do canavial com doses de N que variam de 60 a 120 kg ha-1
O
delineamento experimental foi em blocos completos ao acaso com quatro (locais 1-5) ou cinco
(local 6) repeticcedilotildees As parcelas constaram de sete (locais 1 5-6) a 12 (locais 2-4) linhas de
cana-de-accediluacutecar espaccediladas em 15 m e 15 m de comprimento A colheita foi realizada com
colhedora e a massa de colmos obtida em caminhatildeo transbordo equipado com ceacutelula de carga
colhendo-se quatro linhas de 15 m por parcela A palha residual foi distribuiacuteda homogeneamente
sobre a aacuterea Os fertilizantes foram aplicados manualmente ateacute 2 meses apoacutes a colheita anterior
superficialmente sobre a palha ao lado da linha de cana e sem incorporaccedilatildeo
Aacuterea com cana
Experimentos
Figura 1 - Localizaccedilatildeo dos experimentos em relaccedilatildeo agrave aacuterea cultivada com cana-de-accediluacutecar no Estado de Satildeo Paulo
(SP) Brasil
Tabela 1 ndash Descriccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo das aacutereas experimentais
Local Solodagger Variedade ExperimentoDagger Resiacuteduos
1 2 3 orgacircnicossect
________ Data da colheita ________
1 Usina Nova
Ameacuterica
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura meacutedia SP83 2847 0809 (2o) ____ ____ ____
2 Usina Santa
Adeacutelia
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura meacutedia SP81 3250 0707 (2o) 0708 (3o) ____ V
3 Usina Satildeo
Luis
Latossolo Vermelho Amarelo eutroacutefico
textura meacutedia SP813250 0607 (2o) ____ ____ ____
4 Usina Satildeo
Martinho
Latossolo Vermelho eutrofeacuterrico tiacutepico
textura muito argilosa SP81 3250 0807 (2o) 0708 (3o) ____ ____
5 Usina
Iracema
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura argilosa SP89 1115 0510 (2o) ____ ____ V TF
6 Usina Satildeo
Martinho
Latossolo Vermelho distrofeacuterico tiacutepico
textura muito argilosa SP80 3280 0908 (2o) 1109 (3o) 1110 (4o) V
daggerConforme EMBRAPA 2006
DaggerOs nuacutemeros entre parentheses referem-se ao nuacutemero do corte (idade do canavial)
sectV vinhaccedila ou TF torta de filtro ambos aplicados pelo menos dois anos antes do iniacutecio dos experimentos e natildeo
aplicados posteriormente
22 Amostras de solo
Visando avaliar meacutetodos diagnoacutesticos da disponibilidade do N a fim de diferenciar solos
responsivos e natildeo responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada foram coletadas amostras de solo durante
o desenvolvimento dos experimentos descritos na Tabela 1 A amostragem de solo foi realizada
em junho julho e agosto de 2006 respectivamente para os locais 2 3 e 4 outubro de 2009 para
os locais 1 e 5 e em dezembro de 2009 para o local 6 As amostras foram coletadas antes da
adubaccedilatildeo de cobertura de cada ciclo experimental
Amostras de solo foram coletadas com trado holandecircs em cada parcela experimental e em
duas profundidades 0-30 e 30-60 cm (aacutereas 2-4) e de 0-20 e 20-40 cm (aacutereas 1 5-6) Para cada
profundidade foram coletadas trecircs sub-amostras por parcela para compor uma amostra sendo as
amostras coletadas a cerca de 025 m de distacircncia da linha Os sacos plaacutesticos contendo as
amostras permaneceram abertos ateacute a chegada ao laboratoacuterio quando foram acondicionados em
estufa com circulaccedilatildeo forccedilada de ar a 40oC ateacute secagem completa Este procedimento foi adotada
para paralisar a atividade microbiana Conforme Haney et al (2004) a secagem do solo a 40oC
com posterior reumedecimento das amostras natildeo alterou os resultados de mineralizaccedilatildeo do N do
solo Apoacutes secagem as amostras foram passadas em moinho de solo com peneiras lt 2 mm e
permaneceram em sacos plaacutesticos ateacute os procedimentos de anaacutelise
Devido ao grande nuacutemero de amostras antes dos procedimentos de anaacutelise procedeu-se a
mistura das amostras da seguinte maneira para anaacutelise de pH CTC anaacutelise granulomeacutetrica
incubaccedilatildeo aeroacutebia fracionamento do N orgacircnico do solo e mineralizaccedilatildeo bruta obteve-se uma
amostra representativa de cada profundidade das aacutereas experimentais por meio da mistura de
quantidade semelhante de solo de cada amostra coletada no campo para anaacutelise do C orgacircnico
N total ISNT e DVD procedeu-se a mistura de quantidade semelhante de solo das parcelas
presentes em cada bloco permitindo isolar o efeito dos blocos na comparaccedilatildeo das aacutereas
Tabela 2 ndash Propriedades fiacutesico-quiacutemicas dos solosdagger
Local
Prof
pHDagger
C
orgacircnicosect
N
totalpara CTC AreiaDagger SilteDagger ArgilaDagger
θccDaggerDagger
cm ________
g kg-1________
mmolc dm-3
___________
g kg-1 ____________
mL kg-1
1 0-20 56 55 040 252 864 11 126 350
20-40 50 48 034 256 858 16 126 360
2 0-30 54 78 053 437 661 54 285 460
30-60 46 55 040 464 616 50 334 460
3 0-30 61 77 049 386 727 56 218 440
30-60 56 55 037 310 693 61 247 440
4 0-30 56 178 147 1364 135 227 638 600
30-60 57 150 123 1183 117 195 688 600
5 0-20 49 210 133 1147 470 20 510 490
20-40 50 188 102 1332 450 20 530 520
6 0-20 52 168 141 1327 239 46 716 520
20-40 53 141 118 1267 242 42 716 520
daggerOs resultados representam a meacutedia de determinaccedilotildees em triplicata exceto para anaacutelises texturais (sem repeticcedilotildees)
DaggerRelaccedilatildeo solo aacutegua 1 1
sectDeterminado pelo meacutetodo de Mebius (1960)
paraDeterminado pelo meacutetodo regular de Kjeldahl usando bloco digestor (BREMNER 1996) seguindo difusatildeo com
NaOH (STEVENS et al 2000)
CTC capacidade de troca de caacutetios determinada por saturaccedilatildeo-difusatildeo de NH4+ (MULVANEY et al 2004)
DaggerAnaacutelises granulomeacutetricas realizadas pelo meacutetodo do densiacutemetro (GEE OR 2002)
DaggerDaggerθcc umidade na capacidade de campo determinada conforme descrito em Bremner e Shaw (1958)
23 Meacutetodos diagnoacutesticos do N do solo
a) Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Os meacutetodos ISNT (KHAN MULVANEY HOEFT 2001) e DVD (ROBERTS et al
2009 b BUSHONG et al 2008) foram desenvolvidos para simplificar a determinaccedilatildeo da fraccedilatildeo
de N orgacircnico do solo responsaacutevel pela ausecircncia de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada identificado
por Mulvaney et al (2001) Esses meacutetodos vecircm sendo amplamente avaliados em condiccedilotildees de
clima temperado para predizer a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada de culturas poreacutem ainda natildeo
foram avaliados em condiccedilotildees de clima tropical
Para determinaccedilatildeo do ISNT foi adotado o procedimento descrito em Khan Mulvaney e
Hoeft (2001) Basicamente 1 g de solo foi tratado com 10 mL de soluccedilatildeo de NaOH (2 mol L-1
)
em cacircmara de difusatildeo do tipo Mason Jar com as adaptaccedilotildees descritas em Stevens et al (2000)
Antes do fechamento da cacircmara foi adicionado 5 mL de soluccedilatildeo indicadora H3BO3 a 4 em uma
placa de Petri de acriacutelico de 60 mm de diacircmetro que permaneceu suspensa por meio das
adaptaccedilotildees feitas na tampa das cacircmaras As cacircmaras de difusatildeo foram imediatamente colocadas
sobre placas aquecedoras preacute-aquecidas a 48-50oC (marca West Bend Griddle
reg 1500 W 120 V
AC) acopladas a regulador de temperatura (marca Pennreg Johnson Controls modelo A 419 66
V) e dispositivo para desligamento automaacutetico (marca Intermaticreg modelo TN 311 time all 15A
ldquoRrdquo 1750 W 125 V AC 60 Hz) A temperatura foi verificada previamente por meio de
termocircmetro inserido dentro de uma cacircmara contendo cerca de 100 mL de aacutegua desionizada
Todas as placas aquecedoras foram dispostas dentro de caixas plaacutesticas (marca Rubbermaid
Revelationsreg 293 L storage box) para reduzir o efeito da temperatura ambiente do laboratoacuterio
conforme sugerido por Klapwyk e Ketterings (2005) As amostras foram rotacionadas na placa
apoacutes 15 h e 30 h (conforme descrito em 15
N ANALYSIS SERVICE 2004) e retiradas apoacutes 5 h
de aquecimento Cada placa aquecedora recebeu um conjunto de 11 amostras mais uma amostra
de 1 mL de soluccedilatildeo padratildeo de glucosamina contendo 250 microg mL-1
de N (03849 g
glucosaminaHCl em 100 mL de aacutegua desionizada) Foram utilizadas cinco placas aquecedoras
totalizando 60 amostras por dia
As placas de Petri foram retiradas e receberam 5 mL de aacutegua desionizada realizando-se a
titulaccedilatildeo com soluccedilatildeo de H2SO4 (001 mol L-1
) ateacute estabelecimento do pH final em titulador
automaacutetico (Modelo 719 S Tritino Metrohm Herisau Switzerland) acoplado a eletrodo para
superfiacutecie plana (Modelo 13-620-289 Fisher Scientific Pittsburgh PA) para determinaccedilatildeo do N-
NH4 O pH final foi estabelecido verificando o pH da soluccedilatildeo preparada pela mistura de 5 mL da
soluccedilatildeo indicadora de H3BO3 (4) e 5 mL de aacutegua desionizada O teor de N-ISNT (mg N kg-1
)
foi determinado como (VNM) 1000 onde V eacute o volume de H2SO4 N eacute a normalidade do H2SO4
padronizado e M eacute a massa molar do N (140067 g mol-1
) Detalhes dos procedimento para
determinaccedilatildeo do ISNT podem ser observados na Figura 2
A teacutecnica da DVD foi realizada conforme metodologia desenvolvida em Bushong et al
(2008) e adaptada por Roberts et al (2009) Um grama de solo foi colocado diretamente em um
frasco Kjeldahl e ligado ao destilador recebendo 10 mL de 10 mol L-1
NaOH por meio do
orifiacutecio localizado no topo do aparato Destilaccedilatildeo a vapor foi conduzida na taxa de 7 mL min-1
ateacute a obtenccedilatildeo de 35-40 mL do destilado que foi recebido em 5 mL de soluccedilatildeo indicadora 4
H3BO3 O NH4-N foi quantificado por titulaccedilatildeo do destilado com 002 N H2SO4 ateacute
estabelecimento do pH final usando titulador automaacutetico Os detalhes do equipamento utilizado
podem ser observados na Figura 3
Figura 2 - Detalhes da cacircmara de difusatildeo do tipo ldquoMason Jarrdquo mostrando as adaptaccedilotildees feitas na tampa para manter
uma placa de petri suspensa (a) cacircmaras de difusatildeo apoacutes tratamento de 1 g solo com 10 mL 2 mol L-1
NaOH e deposiccedilatildeo de 5 mL de soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 na placa de Petri (b) 12 cacircmaras de difusatildeo
sendo aquecidas a 50oC por 5 h em placa aquecedora e dentro do dispositivo para homogeneizar a
temperatura (c) e titulador automaacutetico utilizado na determinaccedilatildeo do NH4-N das amostras (d)
(a) (b)
(c) (d)
Figura 3 - Detalhes dos procedimentos adotados na Destilaccedilatildeo a Vapor Direta mostrando as amostras de solo dentro
dos tubos de destilaccedilatildeo apoacutes recebimento de 10 mL 10 mol L-1
NaOH (a) e durante o processo de
destilaccedilatildeo a vapor em destilador duplo (b)
b) Mineralizaccedilatildeo liacutequida
Amostras de solo foram incubadas aerobicamente para avaliar o potencial de
mineralizaccedilatildeo e detectar mudanccedilas nas fraccedilotildees de N hidrolisaacutevel durante a incubaccedilatildeo Para
realizar a incubaccedilatildeo amostras de 6 g de solo (lt 2 mm) foram adicionadas em filtro de quartzo
(Whatman QM-A) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) e lixiviado sob
vaacutecuo com duas aliacutequotas de 30 mL com soluccedilatildeo de CaCl2 (001 mol L-1
) para remoccedilatildeo do N
inorgacircnico residual e 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N (STANFORD SMITH 1972)
A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo [determinada conforme descrito
em BREMNER SHAW (1958)] e os funis foram dispostos em um incubador adaptado para
manter a temperatura de 25oC e umidade relativa de 85-90 Apoacutes 0 1 2 4 8 e 12 semanas
triplicatas de cada solo foram transferidas para frasco de polietileno de 125 mL e o N inorgacircnico
foi extraiacutedo por meio de agitaccedilatildeo das amostras com 60 mL de 2 mol L-1
KCl durante 1 h
(BREMNER KEENEY 1966) e filtrando-se a suspensatildeo resultante em papel de filtro
(Whatman no 42) em funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) sob vaacutecuo Para
evitar a remineralizaccedilatildeo do N produzido as amostras incubadas por 4 8 e 12 semanas foram
lixiviadas sob vaacutecuo a cada duas semanas com duas aliacutequotas de 30 mL de 001 mol L-1
de
CaCl2 sendo o lixiviado de cada grupo de amostras combinado para posterior anaacutelise apoacutes esse
procedimento as amostras foram lixiviadas com 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N
(STANFORD SMITH 1972) A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo e
as amostras retornadas ao incubador esse procedimento foi adotado periodicamente para todas
(a) (b)
as amostras incubadas Os extratos e lixiviados foram analisados para N-NH4 e N-(NO3 + NO2)
pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN MULVANEY MULVANEY 1997)
c) Fracionamento do N do solo
Para preparar o hidrolisado dos solos foram utilizadas as amostras iniciais (semana 0) e
finais (semana 12) do experimento de incubaccedilatildeo aeroacutebia Basicamente 4 g de solo de cada
amostra foi aquecido (110-120oC) sob refluxo por 12 h em frascos de 50 mL acoplados em
condensador de Liebig de 40 cm apoacutes tratamento com 16 mL de soluccedilatildeo 6 mol L-1
de HCl e duas
gotas de octanol (para evitar a formaccedilatildeo de espuma) A filtragem do hidrolisado foi realizada em
filtro de papel (Whatman no 50) em um funil de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
sob vaacutecuo Adicionalmente duas aliacutequotas de 10 mL de aacutegua desionizada foram aplicadas nos
frascos para transferecircncia completa do hidrolisado para o funil O lixiviado foi coletado em
frasco de vidro de 125 mL e armazenado em refrigerador (5oC) Antes do uso o hidrolisado foi
transferido para um becker de 250 mL e neutralizado por meio de adiccedilotildees sequenciais de soluccedilatildeo
10 mol L-1
5 mol L-1
e 1 mol L-1
de NaOH ateacute obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 (BREMNER
1965 STEVENSON 1996) O hidrolisado neutralizado foi diluiacutedo para 100 mL com aacutegua
desionizada retornado ao frasco original e mantido sob refrigeraccedilatildeo (5oC)
Utilizando os meacutetodos de difusatildeo descritos em Mulvaney e Khan (2001) os hidrolisados
neutralizados do solo foram analisados em triplicata para N hidrolisaacutevel total N-NH4
hidrolisaacutevel N-(NH4+amino-accediluacutecar) e N-amino-aacutecido A fraccedilatildeo de N amino-accediluacutecar foi
determinada pela diferenccedila entre N-NH4 e N-(NH4+amino-accediluacutecar) Detalhes dos procedimentos
adotados podem ser observados na Figura 4
Figura 4 - Condensador de Liebig para aquecimento das amostras de solo sob refluxo com dispositivo para manter a
temperatura dos 6 conjuntos a 110oC (a) processo de filtragem do hidrolisado apoacutes resfriamento da
amostra (c) neutralizaccedilatildeo das amostras para obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 e detalhes das amostras apoacutes
adiccedilatildeo de aacutegua desionizada ateacute completer 100 mL (c) e transferecircncia das amostras para as cacircmaras de
difusatildeo para os procedimentos de fracionamento do N orgacircnico conforme Mulvaney e Khan (2001)
d) Mineralizaccedilatildeo bruta (MB)
Amostras de solo (10 g) receberam aacutegua desionizada ateacute atingir 60 da capacidade de
campo em frascos de vidro de 125 mL e foram preacute-incubadas durante 14 dias a 25oC e 85-90
de umidade relativa O objetivo da preacute-incubaccedilatildeo foi reestabelecer a atividade microbiana do
solo O conteuacutedo de aacutegua foi monitorado periodicamente para manutenccedilatildeo da umidade das
amostras No fim desse periacuteodo as amostras foram retiradas do incubador para secagem parcial
por meio de exposiccedilatildeo agrave ventilaccedilatildeo forccedilada de ar apoacutes a secagem o conteuacutedo de aacutegua foi
reestabelecido ateacute um limite que permitiu-se a aplicaccedilatildeo posterior de 15 mL de aacutegua As
amostras receberam entatildeo 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30 microg N na forma de (NH4)2SO4
(a) (b)
(c) (d)
(2534 aacutetomos 15
N) atingindo novamente a umidade de 60 da capacidade de campo que foi
mantida ateacute o final da incubaccedilatildeo A soluccedilatildeo contendo N foi distribuiacuteda uniformemente sobre a
amostra com auxiacutelio de pipeta permitindo difusatildeo completa da soluccedilatildeo-15
N na amostra de solo
requisito essencial nesse tipo de experimento (LUXHOI NIELSEN JENSEN 2004 MURPHY
et al 2003)
Apoacutes os dias 0 (na verdade 30 min para permitir completa umidificaccedilatildeo da amostra) 1 2
e 7 dias amostras em triplicata de cada solo foram agitadas durante 1 h apoacutes tratamento com 100
mL de soluccedilatildeo de KCl (2 mol L-1
) para extraccedilatildeo do N inorgacircnico total (BREMNER KEENEY
1966) e a suspensatildeo filtrada sob vaacutecuo em filtro de microfibra de vidro (Whatmanreg Cat No 1822
055) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) o filtro de microfibra de
vidro resultou em extrato de melhor qualidade relativamente ao filtro de papel O N-NH4
trocaacutevel foi determinado em aliacutequota de 50 mL do extrato pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN
MULVANEY MULVANEY 1997) apoacutes adiccedilatildeo de 150 microg N na forma de (NH4)2SO4 para
facilitar a anaacutelise de 15
N Os procedimentos adotados no experimento de mineralizaccedilatildeo bruta
podem ser observados na Figura 5
Apoacutes difusatildeo do extrato de solo o NH4-N coletado na soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 foi
quantificado usando um titulador automaacutetico acoplado a eletrodo para superfiacutecie plana (descrito
anteriormente) As amostras tituladas foram acidificadas (001 mL de 1 mol L-1
H2SO4) e
aquecida para evaporaccedilatildeo a aproximadamente 50oC A evaporaccedilatildeo foi repetida apoacutes adiccedilatildeo de 5
mL de metanol para remover o H3BO3 sendo o (NH4)2SO4 residual dissolvido em 400 microL de
aacutegua desionizada para transferecircncia de uma aliacutequota de 250 microL contendo entre 100 e 200 microg de
N para uma microplaca de plaacutestico A secagem final foi feita a 60oC antes da anaacutelise isotoacutepica
usando um espectrocircmetro de massas equipado com um sistema de automatizado com preparo de
amostras pelo meacutetodo de Rittenberg (MULVANEY 1993) Depois das anaacutelises isotoacutepicas as
unidades de difusatildeo foram adequadamente lavadas antes de serem reutilizadas (STEVENS et al
2000) para evitar erros por contaminaccedilatildeo cruzada
Figura 5 - Detalhes dos frascos de vidro (125 mL) contendo as amostras de solo (10 g) utilizadas no experimento de
mineralizaccedilatildeo bruta (a) amostras sendo dispostas no incubador com sistema de injeccedilatildeo de vapor de aacutegua
para manutenccedilatildeo da temperatura da umidade relativa a 85-90 (b) apoacutes a preacute-incubaccedilatildeo as amostras
receberam 15 mL de soluccedilatildeo contendo 15
N com auxiacutelio de pipeta volumeacutetrica (c e d) e retornaram ao
incubador amostras recebendo 100 mL de 2 M KCl para posterior agitaccedilatildeo por 1 h para extraccedilatildeo do N
inorgacircnico (e) processo de filtragem sob vaacutecuo do extrato utilizando filtro de microfibra de vidro em
funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
Levando em consideraccedilatildeo que foi adicionada soluccedilatildeo contendo 150 microg de N com
abundacircncia natural para facilitar a anaacutelise isotoacutepica o valor de abundacircncia isotoacutepica calculada
(AICA em aacutetomos 15
N) foi obtido pela equaccedilatildeo de diluiccedilatildeo isotoacutepica
AICA = [ (NDE AIDE) ndash (NAD AN) ] (NDE ndash NAD) (1)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NDE concentraccedilatildeo de N determinada
em microg N amostra-1
AIDE abundacircncia isotoacutepica determinada em aacutetomos 15
N NAD nitrogecircnio
adicionado igual a 150 microg N amostra-1
AN abundacircncia natural de 036663 aacutetomos 15
N
(obtido analiticamente em seis repeticcedilotildees)
A taxa de mineralizaccedilatildeo bruta (MB em mg kg-1
d-1
de N) foi determinada conforme Hart
et al (1994) pela equaccedilatildeo
MB = [ (NH4 ti ndash NH4 tf) n ] [ (ln 15
Nexc ti 15
Nexc tf) (ln NH4 tiNH4 tf) ] (2)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NH4 concentraccedilatildeo de N-NH4+ na
amostra em mg N kg-1
ti tempo inicial (dia 1) tf tempo final (dia 3) n nuacutemero de dias 15
Nexc
abundacircncia isotoacutepica em excesso em aacutetomos 15
N que foi obtida pela subtraccedilatildeo da abundacircncia
natural de 15
N (0370 aacutetomos 15
N) da AICA (Eq 1)
24 Anaacutelises estatiacutesticas
Os resultados de produtividade de colmos obtidos nos experimentos com resposta agrave
adubaccedilatildeo nitrogenada foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia assim como anaacutelises de regressatildeo
(WEBSTER 2007) quando o teste F mostrou-se significativo (Plt010) Nos casos em que o teste
F foi significativo (Plt010) a resposta ao fertilizante nitrogenado (RF) foi calculada a partir dos
resultados meacutedios de produtividade como RF = 100 middot (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle) produtividade do tratamento controle Quando o teste F natildeo foi
significativo (Pgt010) a RF foi considerada zero Os experimentos foram entatildeo classificados
como natildeo-responsivos ao N (RF = 0) moderadamente responsivos (RF ˂ 25) ou altamente
responsivos (RF gt 25)
Para os resultados das determinaccedilotildees em triplicata ou incubaccedilotildees foram calculadas as
meacutedias e o desvio padratildeo e os valores meacutedios comparados com base no teste t de Student ou da
diferenccedila miacutenima significativa (LSD) a um niacutevel de significacircncia Plt005
3 Resultados e discussatildeo
Desde os anos 1990 haacute uma tendecircncia crescente no Brasil para a colheita mecacircnica da
cana-de-accediluacutecar em aacutereas onde a queima do canavial antes da colheita prevaleceu Com o novo
sistema resiacuteduos da cultura composta de folhas e ponteiros que variam entre 13 a 20 Mg ha-1
de mateacuteria seca (OLIVEIRA et al 1999) permanecem na superfiacutecie do solo formando uma
cobertura vegetativa altamente carbonaacutecea referida como palhada Este material conteacutem uma
quantidade apreciaacutevel de N (70 a 100 kg ha-1
) mas a disponibilidade eacute muito limitada para o
ciclo seguinte (GAVA et al 2003) devido agrave imobilizaccedilatildeo de N mineral durante a decomposiccedilatildeo
microbiana Com a transiccedilatildeo para a colheita mecacircnica espera-se portanto um aumento na
necessidade de adubaccedilatildeo nitrogenada das socas (ROSSETTO et al 2010) apesar de que um
efeito compensatoacuterio pode surgir ao longo do ciclo agriacutecola (gt 4 anos) conforme a
mineralizaccedilatildeo gradualmente libera o N da palhada (FORTES et al 2011)
Apesar de todos os seis locais estudados em nosso trabalho terem sido colhidos
mecanicamente sem queima da cana os resultados da Tabela 3 mostram que apenas quatro
(locais 1 a 4) foram responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada (Plt010) Nenhuma resposta foi
observada em um uacutenico experimento no local 5 ou em trecircs experimentos no local 6 Essa
variaccedilatildeo eacute tiacutepicamente observada em aacutereas de cana colhida sem queima de acordo com estudos
anteriores que documentam resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada na maioria dos casos (COSTA
VITTI CANTARELLA 2003 VITTI TRIVELIN GAVA 2007 ROSETTO et al 2010
VIEIRA et al 2010) mas natildeo em outros (URQUIAGA et al 1998 PRADO PANCELLI
2008) Rossetto et al (2010) por exemplo relataram alta resposta ao N em 10 de 15 locais
estudados enquanto que um local natildeo apresentou resposta e em outros quatro locais apesar de
significativa a resposta foi muito pequena
Uma reduccedilatildeo na resposta da cana agrave adubaccedilatildeo nitrogenada era esperada para os locais 2 5
e 6 devido agraves entradas anteriores da vinhaccedila e ou torta de filtro (Tabela 1) dois importantes
subprodutos da agroinduacutestria sucroalcooleira que seratildeo cada vez mais utilizados devido agraves
exigecircncias ambientais (CETESB 2006) Estes subprodutos apresentam relaccedilatildeo CN muito mais
baixo do que a palha e assim representam uma fonte mais prontamente disponiacutevel de N a
meacutedio-curto prazo Nas doses comumente utilizadas podem levar agrave reduccedilatildeo na exigecircncia de N
da ordem de 50 a 150 kg N ha-1
(PRASAD1976 YADUVANSHI YADAV SINGH 1990
GOacuteMEZ TORO 1996) podendo ateacute mesmo eliminar a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada como
ocorreu para os locais 5 e 6 Um efeito similar tecircm sido reportado para locais onde a renovaccedilatildeo
do canavial eacute precedida de cultivo de leguminosa como a Crotalaria juncea Crotalaria
spectabilis soja (Glycine max L Merr) ou de amendoim (Arachis hypogaea L) (CAacuteCERES
ALCARDE 1995 RESENDE et al 2003 AMBROSANO et al 2005 PARK et al 2010)
Uma comparaccedilatildeo das Tabelas 1 e 3 natildeo deixa duacutevida sobre a importacircncia da aplicaccedilatildeo de
subprodutos orgacircnicos na variaccedilatildeo da resposta ao fertilizante (RF) observada para os seis locais
estudados As maiores respostas variando de 9 a 30 ocorreram nos locais 1 3 e 4 onde natildeo
houve aplicaccedilatildeo de vinhaccedila ou torta de filtro que teria moderado a imobilizaccedilatildeo microbiana de N
durante a decomposiccedilatildeo dos resiacuteduos culturais Dos trecircs locais que receberam um ou ambos
destes subprodutos o local 2 foi moderadamente responsivo ao N (RF entre 5 a 7) enquanto os
locais 5 e 6 natildeo apresentaram resposta ao N
A importacircncia dos insumos orgacircnicos natildeo eacute menos evidente a partir da mudanccedila temporal
na RF observa nos locais 2 4 e 6 Interessante foi o aumento acentuado de 9 para 25 na RF
observados para a segunda colheita no local 4 Esse aumento pode ser atribuiacutedo a um acuacutemulo de
resiacuteduos que associado agrave ausecircncia de adubaccedilatildeo nitrogenada promoveu imobilizaccedilatildeo microbiana
do N limitando a produtividade do tratamento controle e inflando a RF Este tipo de
comportamento eacute comum com estudos de resposta que empregam um delineamento estaacutetico
(static plots) (por exemplo SWANSON TAYLOR WELCH 1973 VANOTTI BUNDY
PETERSON 1997 VARVEL WILHELM 2003) nos quais parcelas individuais recebem o
mesmo tratamento em anos consecutivos Curiosamente natildeo houve nenhuma evidecircncia de
aumento na RF para os locais 2 e 6 presumivelmente porque a aplicaccedilatildeo de vinhaccedila forneceu N
suficiente para suportar a oxidaccedilatildeo heterotroacutefica do resiacuteduo contendo C
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos de curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
entre os anos de 2006 e 2010 Continua
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Altamente responsivo ao N
1 0 691 (35) ____
____
50 756 (65) ____
____
100 773 (45) ____
____
150 869 (46) ____
____
200 900 (53) ____
____
P 00004
Equaccedilatildeo y = 6918 + 01060x
R2 096
RFsect () 302
Moderadamente responsivos ao N
2 0 1141 ( 79) 1041 (54) ____
50 1208 ( 77) 1041 (68) ____
100 1208 (109) 1060 (81) ____
150 1219 ( 62) 1097 (61) ____
P 00399 00821
Equaccedilatildeo y = 11452 + 01294x
- 000055x2
y = 10315 +
003757x
R2 092 082
RF () 68 54
3 0 788 (59) ____
____
50 811 (74) ____
____
100 859 (74) ____
____
150 864 (90) ____
____
P 00823
Equaccedilatildeo y = 7890 + 000554x
R2 093
RR () 97
4 0 759 (116) 527 ( 97) ____
50 775 ( 89) 630 ( 90) ____
100 827 ( 62) 660 (108) ____
150 817 (103) 650 ( 74) ____
P 00692 00000
Equaccedilatildeo y = 7542 + 008387x
- 0000257x2
y = 5290 + 02480x -
0001124x2
R2 085 099
RF () 89 251
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos envolvendo curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo
nitrogenada entre os anos de 2007 e 2010
Conclusatildeo
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Natildeo responsivos ao N
5 0 914 (123) ____
____
50 956 (126) ____
____
100 850 (165) ____
____
150 786 ( 52) ____
____
200 778 (109) ____
____
P 01136
RF () 0
6 0 802 (67) 1424 (195) 812 (71)
50 803 (61) 1383 (109) 758 (97)
100 868 (72) 1315 (124) 872 (21)
150 805 (34) 1323 (147) 826 (97)
200 831 (70) 1356 (140) 799 (70) P 03456 07738 02005
RF () 0 0 0
daggerResultados representam 4 (aacutereas 1-5) ou 5 (aacuterea 6) blocos experimentais Valores entre parenteses representam o
desvio padratildeo da meacutedia
DaggerEstudos conduzidos em 2006-2007 (aacutereas 2-4) 2007-2008 (aacutereas 2 4 e 6) 2008-2009 (aacutereas 1 e 6) ou 2009-2010
(aacutereas 5 e 6)
sectRF resposta ao fertilizante calculado quando Plt010 como 100 (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle)produtividade do tratamento controle
Aleacutem de insumos orgacircnicos as diferenccedilas no potencial do solo em fornecer N
provavelmente contribuiu para a variaccedilatildeo na RF documentada na Tabela 3 Tais diferenccedilas tecircm
sido historicamente reconhecidos em afetar a resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
(BLACK NELSON PRITCHETT 1946 PRITCHETT BLACK NELSON 1947 FITTS
BARTHOLOMEW HEIDEL 1953 OLSON et al 1960) Esse comportamento eacute consistente
com as evidecircncias de estudos utilizando o traccedilador 15
N que mostram que a mineralizaccedilatildeo do N
do solo muitas vezes fornece a maior parte do N abosrvido pelas culturas (por exemplo
TAKAHASHI 1964 OLSON et al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992
OMAY et al 1998 SCHINDLER KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY
2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006)
como foi o caso dos estudos recentes conduzidos no Brasil por Dourado-Neto et al (2010) e
Franco et al (2011)
Um aumento na capacidade de mineralizaccedilatildeo de N do solo evidentemente levaria agrave
diminuiccedilatildeo na resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada embora as consequumlecircncias podem
natildeo ser aparentes se as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis agrave perda de N ou se a
disponibilidade de N natildeo limite o rendimento Uma complicaccedilatildeo inerente surge na estimativa de
uma taxa absoluta (bruta) para a mineralizaccedilatildeo (amonificaccedilatildeo) uma vez que o produto (NH4+)
estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo heterotroacutefica (imobilizaccedilatildeo) ou oxidaccedilatildeo autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) A
teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) proporciona o uacutenico meio para evitar esta complicaccedilatildeo
e foi aplicado agraves amostras superfiacuteciais e subsuperfiacuteciaos dos solos coletados nos seis locais de
estudo deste projeto Os resultados (Tabela 4) satildeo consistentes com as respostas da cana-de-
accediluacutecar ao N apresentados na Tabela 3 em que a mineralizaccedilatildeo bruta para a camada superficial
foi significativamente maior para os dois locais sem resposta (5 e 6) do que para qualquer um
dos locais responsivos Para o uacuteltimo grupo este paracircmetro foi significativamente maior para os
locais 2 e 3 do que para 1 ou 4 refletindo os valores de RF da Tabela 3 Em contraste com estes
resultados natildeo foram observadas diferenccedilas significativas na mineralizaccedilatildeo bruta para as
amostras de subsuperfiacutecie
Tabela 4 - Mineralizaccedilatildeo bruta de N em amostras de solo da superfiacutecie e subsuperfiacutecie determinada pela teacutecnica de
diluiccedilatildeo do pool 15
NH4dagger
N mineralizado
Local
Superfiacutecie Subsuperfiacutecie
MeacutediaDagger DPsect MeacutediaDagger DPsect
______________________________ mg kg
-1 d
-1 ______________________________
Altamente responsivo ao N
1 110 ab 11 094 a 01
Moderadamente responsivos ao N
2 147 a 04 106 a 04
3 152 a 07 121 a 01
4 060 b 02 084 a 04
Natildeo responsivos ao N
5 365 d 12 105 a 04
6 237 c 07 141 a 06
daggeramostras de 10 g de cada solo foram preacute-incubadas a 25oC por duas semanas e umedecidas a 60 da capacidade de
campo (θcc) com aacutegua desionizada As amostras foram entatildeo tratadas com 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30
microg N na forma de (NH4)2SO4 (2534 aacutetomos 15
N) incubadas (25oC 60 θcc) em triplicata por 1 e 3 dias Anaacutelise
quantitativa e isotoacutepica do NH4-N trocaacutevel foi realizada apoacutes extraccedilatildeo com 2 mol L-1
KCl
DaggerCalculado conforme Eq 2 descrita na seccedilatildeo Material e Meacutetodos Meacutedias seguidas por letras minuacutesculas iguais na
coluna natildeo diferem a Plt005 pelo teste t de Student
sectDP desvio padratildeo
Curiosamente a mineralizaccedilatildeo bruta foi menor para o local 4 onde o N total do solo foi
maior (Tabela 2) Este comportamento eacute consistente entretanto com a conclusatildeo de que a cana
respondeu agrave adubaccedilatildeo nitrogenada no local 4 (Tabela 3) Esse comportamente provavelmente eacute
reflexo do uso de praacutetica de cultivo miacutenimo nesse local no qual a sulcaccedilatildeo foi precedida de uma
uacutenica subsolagem ao inveacutes de praacuteticas de preparo convencional adotadas em todos os outros
locais estudados O resultado foi um acuacutemulo de resiacuteduos contendo C proveniente da colheita
mecacircnica sem queima preacutevia que ocorreu anualmente por sete anos antes do primeiro
experimento em 2007 favorecendo muito mais a imobilizaccedilatildeo do que a mineralizaccedilatildeo
Embora a mineralizaccedilatildeo bruta mostrou-se eficaz na diferenciaccedilatildeo dos solos quanto agrave
responsividade ao N o processo envolvido na obtenccedilatildeo desse paracircmetro eacute muito complicado
caro e demorado para um teste de rotina do solo O custo e as complexidades surgem da
necessidade de fertilizantes marcados e anaacutelise de 15
N enquanto o tempo de processamento da
amostra eacute uma fonte oacutebvia de dificuldade uma vez que necessita de um incubaccedilatildeo de 3 dias
precedida de 2 semanas de preacute-incubaccedilatildeo Estas limitaccedilotildees satildeo muito menos graves para uma
teacutecnica de pesquisa e natildeo impede o uso da mineralizaccedilatildeo bruta para avaliar outras teacutecnicas de
previsatildeo de resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
Uma alternativa mais simples eacute medir a taxa liacutequida de produccedilatildeo de N mineral quando
amostras de solo satildeo incubados sob condiccedilotildees estaacuteticas A incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas das
amostras superficiais dos solos foi adotada para esta finalidade no nosso trabalho seguindo a
teacutecnica empregada por Mulvaney et al (2001) Os resultados (Tabela 5) mostram que para todos
os seis locais estudados a produccedilatildeo de N mineral foi mais raacutepida na primeira semana apoacutes o
reumedecimento das amostras secas e diminuiu consideravelmente na segunda semana durante o
qual ocorreu imobilizaccedilatildeo liacutequida para locais 1 a 3 A continuidade da incubaccedilatildeo normalmente
leva agrave mineralizaccedilatildeo liacutequida mas as flutuaccedilotildees temporais satildeo comuns nas taxas dessa medida
sem duacutevida refletindo as transformaccedilotildees da biomassa microbiana
Tabela 5 ndash Capacidade das amostras superficiais dos solos para mineralizaccedilatildeo liacutequidadagger
Local
Intervalo de incubaccedilatildeo (semana)Dagger
0-1 1-2 2-4 4-8sect 8-12sect 0-12sect
DMSpara Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
__________________________________________________________
(NH4+ + NO3
ndash + NO2
ndash)-N produzido mg kg
-1 d
-1 ___________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 057 003 ndash005 056 ndash002 024 020 034 017 009 017 016 030
Moderadamente responsivos ao N
2 125 032 ndash027 004 056 018 031 008 ‒008 011 025 003 030
3 052 013 ndash027 036 012 030 020 014 ndash003 002 010 004 030
4 141 038 084 033 020 019 009 015 017 026 031 013 030
Natildeo responsivos ao N
5 212 027 007 026 023 029 031 012 029 008 042 002 030
6 122 010 008 024 049 017 0 018 011 005 023 006 030
DMS 030 030 030 030 030 030
daggeramostras de 6-g de solo foram umidificadas a 60 da capacidade de campo e entatildeo incubadas pelo periacuteodo especificado a 25oC e 85-90 de umidade relativa
DaggerDP desvio padratildeo
sectValores incluem (NH4+NO3+NO2)-N recuperado por lixiviaccedilatildeo das amostras de solo com 001 M CaCl2 e pela extraccedilatildeo com 2 M KCl no final da incubaccedilatildeo A
lixiviaccedilatildeo com CaCl2 foi realizada a cada duas semanas uma vez para as amostras incubadas por quatro semanas trecircs vezes para amostras incubadas por oito
semanas e cinco vezes para amostras incubadas a doze semanas
paraDMS diferenccedila minima significativa pelo teste t de Student (Plt005)
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
de propriedades fiacutesicas e quiacutemicas do solo e tambeacutem por muitos aspectos de manejo incluindo
os sistemas de cultivo a aplicaccedilatildeo de fertilizantes e insumos assim como a entrada de resiacuteduos
(WU MA LIANG 2008)
Essas complicaccedilotildees podem ser evitadas adotando-se a mediccedilatildeo da mineralizaccedilatildeo bruta ao
inveacutes da mineralizaccedilatildeo liacutequida que se torna possiacutevel por meio da teacutecnica diluiccedilatildeo do pool
amocircnio utilizando 15
NH4+ (MURPHY et al 2003) Esta abordagem eacute baseada no princiacutepio de
que a mineralizaccedilatildeo do pool natildeo marcado de NH4+-N do solo diminui o enriquecimento isotoacutepico
do pool NH4+-N enquanto que a imobilizaccedilatildeo ou nitrificaccedilatildeo reduzem a quantidade de NH4
+-N
sem afetar o enriquecimento Na praacutetica a taxa bruta de mineralizaccedilatildeo pode ser estimada
aplicando-se vaacuterias simplificaccedilotildees a dados quantitativos e isotoacutepicos de NH4+-N antes e depois
de uma incubaccedilatildeo de curto prazo (normalmente de 1 ou 2 dias) As principais limitaccedilotildees aleacutem
do custo e das complexidades metodoloacutegicas inerentes a estudos com o traccedilador 15
N surgem
quando os dados estaacuteticos de incubaccedilatildeo de amostras superficiais peneiradas de solo devem ser
extrapolados para condiccedilotildees de campo
Idealmente o N mineralizaacutevel deveria ser estimado por um teste quiacutemico do solo mas
durante anos esta abordagem foi impedida por falhas fundamentais nos meacutetodos de destilaccedilatildeo a
vapor comumente usado para fracionar o N do solo por hidroacutelise aacutecida o que levou agrave
subestimaccedilatildeo grave de duas fraccedilotildees principais o N-amino-aacutecido e o N-amino-accediluacutecar Estas
falhas foram corrigidas por Mulvaney e Khan (2001) no desenvolvimento de meacutetodos simples de
difusatildeo que foram posteriormente utilizados para comparar a distribuiccedilatildeo de fraccedilotildees de N em
solos que diferiram quanto agrave resposta do milho (Zea mays L) agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os
resultados mostraram uma concentraccedilatildeo maior de N-aminoaccediluacutecar em solos natildeo responsivos ao N
do que em solos responsivos enquanto nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas anaacutelises
de N-total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido (MULVANEY et al 2001) Com
base nesta constataccedilatildeo Khan Mulvaney e Hoeft (2001) desenvolveram um simples teste de solo
(chamado Illinois Soil N Test ou ISNT) para estimar o NH4+-N liberado por hidroacutelise alcalina
com 2 M NaOH que foi capaz de separar adequadamente 12 solos natildeo responsivos e 13 solos
responsivos ao N com base no intervalo criacutetico de 225-235 mg kg-1
Em uma avaliaccedilatildeo mais
extensa envolvendo 102 experimentos de curva de resposta ao N em condiccedilotildees de campo
Mulvaney Khan e Ellsworth (2006) observaram que o ISNT foi altamente significativo para
predizer a produtividade das parcelas controle o incremento de produccedilatildeo com a dose oacutetima de N
(delta) a eficiecircncia de utilizaccedilatildeo do fertilizante nitrogenado (EUFN) e a dose oacutetima econocircmica
de N (DOEN) A faixa criacutetica estabelecida por Khan Mulvaney e Hoeft (2001) foi altamente
eficaz na identificaccedilatildeo de 31 dos 33 locais natildeo responsivos ao N
O ISNT foi avaliado de forma independente em vaacuterios estudos para prever a resposta ao
N com alguns resultados positivos e outros negativos No lado positivo Ruffo et al (2006)
reconheceram o potencial do ISNT para o manejo do N para agricultura de precisatildeo uma vez
que os valores do teste predizeram adequadamente a variabilidade espacial da produtividade do
milho enquanto Williams et al (2007a b) relataram forte regressatildeo linear relacionando o ISNT
com o delta e o DOEN Resultados positivos tambeacutem foram relatados por Klapwyk e Ketterings
(2006) e Lawrence et al (2009) mas nesses estudos o ISNT preveu adequadamente a
responsividade ao N somente quando interpretado em conjunto com a mateacuteria orgacircnica do solo
Este tipo de interpretaccedilatildeo resulta da interaccedilatildeo heterotroacutefica de C e N que eacute tatildeo central para a
ciclagem da disponibilidade de N do solo que deve melhorar o valor preditivo do ISNT exceto
em casos em que a mineralizaccedilatildeo eacute limitada pela falta de umidade do solo (STECKLER
PENNOCK WALLEY 2008)
Os resultados desfavoraacuteveis do ISNT obtidos por Barker et al (2006) Marriott e Wander
(2006) Laboski et al (2008) e Osterhaus Bundy e Andreaski (2008) certamente foram
comprometidos pela complexidade das interaccedilotildees envolvidas naqueles estudos umas vez que os
dados foram combinados sem levar em consideraccedilatildeo as diferenccedilas de clima rotaccedilatildeo de culturas
a entrada de resiacuteduos contendo C preparo do solo manejo de estercos e a densidade de
semeadura Embora dois desses estudos mostraram relaccedilatildeo significativa do ISNT com a DOEN
(LABOSKI et al 2008 OSTERHAUS et al 2008) a relaccedilatildeo foi bastante fraca enquanto uma
forte correlaccedilatildeo foi observada com o N total do solo levando os autores a concluir que o ISNT
natildeo eacute seletivo para uma fraccedilatildeo laacutebil do N do solo Essa alegaccedilatildeo entretanto contradiz com o fato
de que o N alcalino hidrolisaacutevel varia consideravelmente em relaccedilatildeo ao N total do solo
(ROBERTS et al 2009a) e eacute inconsistente com o estudo de fracionamento de N orgacircnico e
recuperaccedilatildeo de 15
N desenvolvido por Kwon et al (2009) que demonstram que o ISNT
basicamente estima o N amino accediluacutecares de bateacuterias e amida
Se a hidroacutelise alcalina libera uma fraccedilatildeo facilmente mineralizaacutevel do N do solo o ISNT
deve ter ampla aplicaccedilatildeo para muitas outras culturas aleacutem do milho Nesse sentido uma
evidecircncia positiva foi recentemente publicada por Roberts et al (2011) para arroz (Oryza sativa
L) semeado diretamente Os autores obtiveram uma calibraccedilatildeo favoraacutevel da resposta ao N em
funccedilatildeo do ISNT e da destilaccedilatildeo a vapor direta (DVD) uma teacutecnica semelhante que estaacute
altamente correlacionado com o ISNT (BUSHONG et al 2008) A destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de
anaacutelise de horas para minutos mas eacute muito mais trabalhosa quando um grande nuacutemero de
amostras devem ser processadas em testes de rotina do solo
Este estudo explora o potencial de manejo do N com base em testes no solo para a
produccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar no Brasil utilizando amostras de solo de dez estudos conduzidos em
seis aacutereas experimentais Diversas teacutecnicas para avaliar o potencial de fornecimento de N do solo
foram avaliadas incluindo o ISNT DVD e a mineralizaccedilatildeo bruta e liacutequida O fracionamento do
N do solo foi utilizado para esclarecer a natureza quiacutemica do N orgacircnico laacutebil do solo e
adicionalmente avaliar o ISNT
2 Material e meacutetodos
21 Aacutereas experimentais
Dez experimentos de curva de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada de soqueira foram
conduzidos entre os anos de 2006 a 2010 em condiccedilotildees de campo no Estado de Satildeo Paulo
(Figura 1) com diferenccedilas na classe textural dos solos cultivares clima e histoacuterico de manejo
Todas as aacutereas foram conduzidas no sistema de colheita sem queima com manutenccedilatildeo dos
resiacuteduos (palha) na superfiacutecie do solo A descriccedilatildeo das aacutereas estatildeo descritas na Tabela 1 As
doses de N variaram entre 0 a 200 kg ha-1
de N conforme recomendaccedilatildeo para adubaccedilatildeo
nitrogenada de soqueira do Estado de Satildeo Paulo (SPIRONELLO et al 1997) que eacute baseada na
expectativa de produtividade do canavial com doses de N que variam de 60 a 120 kg ha-1
O
delineamento experimental foi em blocos completos ao acaso com quatro (locais 1-5) ou cinco
(local 6) repeticcedilotildees As parcelas constaram de sete (locais 1 5-6) a 12 (locais 2-4) linhas de
cana-de-accediluacutecar espaccediladas em 15 m e 15 m de comprimento A colheita foi realizada com
colhedora e a massa de colmos obtida em caminhatildeo transbordo equipado com ceacutelula de carga
colhendo-se quatro linhas de 15 m por parcela A palha residual foi distribuiacuteda homogeneamente
sobre a aacuterea Os fertilizantes foram aplicados manualmente ateacute 2 meses apoacutes a colheita anterior
superficialmente sobre a palha ao lado da linha de cana e sem incorporaccedilatildeo
Aacuterea com cana
Experimentos
Figura 1 - Localizaccedilatildeo dos experimentos em relaccedilatildeo agrave aacuterea cultivada com cana-de-accediluacutecar no Estado de Satildeo Paulo
(SP) Brasil
Tabela 1 ndash Descriccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo das aacutereas experimentais
Local Solodagger Variedade ExperimentoDagger Resiacuteduos
1 2 3 orgacircnicossect
________ Data da colheita ________
1 Usina Nova
Ameacuterica
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura meacutedia SP83 2847 0809 (2o) ____ ____ ____
2 Usina Santa
Adeacutelia
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura meacutedia SP81 3250 0707 (2o) 0708 (3o) ____ V
3 Usina Satildeo
Luis
Latossolo Vermelho Amarelo eutroacutefico
textura meacutedia SP813250 0607 (2o) ____ ____ ____
4 Usina Satildeo
Martinho
Latossolo Vermelho eutrofeacuterrico tiacutepico
textura muito argilosa SP81 3250 0807 (2o) 0708 (3o) ____ ____
5 Usina
Iracema
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura argilosa SP89 1115 0510 (2o) ____ ____ V TF
6 Usina Satildeo
Martinho
Latossolo Vermelho distrofeacuterico tiacutepico
textura muito argilosa SP80 3280 0908 (2o) 1109 (3o) 1110 (4o) V
daggerConforme EMBRAPA 2006
DaggerOs nuacutemeros entre parentheses referem-se ao nuacutemero do corte (idade do canavial)
sectV vinhaccedila ou TF torta de filtro ambos aplicados pelo menos dois anos antes do iniacutecio dos experimentos e natildeo
aplicados posteriormente
22 Amostras de solo
Visando avaliar meacutetodos diagnoacutesticos da disponibilidade do N a fim de diferenciar solos
responsivos e natildeo responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada foram coletadas amostras de solo durante
o desenvolvimento dos experimentos descritos na Tabela 1 A amostragem de solo foi realizada
em junho julho e agosto de 2006 respectivamente para os locais 2 3 e 4 outubro de 2009 para
os locais 1 e 5 e em dezembro de 2009 para o local 6 As amostras foram coletadas antes da
adubaccedilatildeo de cobertura de cada ciclo experimental
Amostras de solo foram coletadas com trado holandecircs em cada parcela experimental e em
duas profundidades 0-30 e 30-60 cm (aacutereas 2-4) e de 0-20 e 20-40 cm (aacutereas 1 5-6) Para cada
profundidade foram coletadas trecircs sub-amostras por parcela para compor uma amostra sendo as
amostras coletadas a cerca de 025 m de distacircncia da linha Os sacos plaacutesticos contendo as
amostras permaneceram abertos ateacute a chegada ao laboratoacuterio quando foram acondicionados em
estufa com circulaccedilatildeo forccedilada de ar a 40oC ateacute secagem completa Este procedimento foi adotada
para paralisar a atividade microbiana Conforme Haney et al (2004) a secagem do solo a 40oC
com posterior reumedecimento das amostras natildeo alterou os resultados de mineralizaccedilatildeo do N do
solo Apoacutes secagem as amostras foram passadas em moinho de solo com peneiras lt 2 mm e
permaneceram em sacos plaacutesticos ateacute os procedimentos de anaacutelise
Devido ao grande nuacutemero de amostras antes dos procedimentos de anaacutelise procedeu-se a
mistura das amostras da seguinte maneira para anaacutelise de pH CTC anaacutelise granulomeacutetrica
incubaccedilatildeo aeroacutebia fracionamento do N orgacircnico do solo e mineralizaccedilatildeo bruta obteve-se uma
amostra representativa de cada profundidade das aacutereas experimentais por meio da mistura de
quantidade semelhante de solo de cada amostra coletada no campo para anaacutelise do C orgacircnico
N total ISNT e DVD procedeu-se a mistura de quantidade semelhante de solo das parcelas
presentes em cada bloco permitindo isolar o efeito dos blocos na comparaccedilatildeo das aacutereas
Tabela 2 ndash Propriedades fiacutesico-quiacutemicas dos solosdagger
Local
Prof
pHDagger
C
orgacircnicosect
N
totalpara CTC AreiaDagger SilteDagger ArgilaDagger
θccDaggerDagger
cm ________
g kg-1________
mmolc dm-3
___________
g kg-1 ____________
mL kg-1
1 0-20 56 55 040 252 864 11 126 350
20-40 50 48 034 256 858 16 126 360
2 0-30 54 78 053 437 661 54 285 460
30-60 46 55 040 464 616 50 334 460
3 0-30 61 77 049 386 727 56 218 440
30-60 56 55 037 310 693 61 247 440
4 0-30 56 178 147 1364 135 227 638 600
30-60 57 150 123 1183 117 195 688 600
5 0-20 49 210 133 1147 470 20 510 490
20-40 50 188 102 1332 450 20 530 520
6 0-20 52 168 141 1327 239 46 716 520
20-40 53 141 118 1267 242 42 716 520
daggerOs resultados representam a meacutedia de determinaccedilotildees em triplicata exceto para anaacutelises texturais (sem repeticcedilotildees)
DaggerRelaccedilatildeo solo aacutegua 1 1
sectDeterminado pelo meacutetodo de Mebius (1960)
paraDeterminado pelo meacutetodo regular de Kjeldahl usando bloco digestor (BREMNER 1996) seguindo difusatildeo com
NaOH (STEVENS et al 2000)
CTC capacidade de troca de caacutetios determinada por saturaccedilatildeo-difusatildeo de NH4+ (MULVANEY et al 2004)
DaggerAnaacutelises granulomeacutetricas realizadas pelo meacutetodo do densiacutemetro (GEE OR 2002)
DaggerDaggerθcc umidade na capacidade de campo determinada conforme descrito em Bremner e Shaw (1958)
23 Meacutetodos diagnoacutesticos do N do solo
a) Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Os meacutetodos ISNT (KHAN MULVANEY HOEFT 2001) e DVD (ROBERTS et al
2009 b BUSHONG et al 2008) foram desenvolvidos para simplificar a determinaccedilatildeo da fraccedilatildeo
de N orgacircnico do solo responsaacutevel pela ausecircncia de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada identificado
por Mulvaney et al (2001) Esses meacutetodos vecircm sendo amplamente avaliados em condiccedilotildees de
clima temperado para predizer a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada de culturas poreacutem ainda natildeo
foram avaliados em condiccedilotildees de clima tropical
Para determinaccedilatildeo do ISNT foi adotado o procedimento descrito em Khan Mulvaney e
Hoeft (2001) Basicamente 1 g de solo foi tratado com 10 mL de soluccedilatildeo de NaOH (2 mol L-1
)
em cacircmara de difusatildeo do tipo Mason Jar com as adaptaccedilotildees descritas em Stevens et al (2000)
Antes do fechamento da cacircmara foi adicionado 5 mL de soluccedilatildeo indicadora H3BO3 a 4 em uma
placa de Petri de acriacutelico de 60 mm de diacircmetro que permaneceu suspensa por meio das
adaptaccedilotildees feitas na tampa das cacircmaras As cacircmaras de difusatildeo foram imediatamente colocadas
sobre placas aquecedoras preacute-aquecidas a 48-50oC (marca West Bend Griddle
reg 1500 W 120 V
AC) acopladas a regulador de temperatura (marca Pennreg Johnson Controls modelo A 419 66
V) e dispositivo para desligamento automaacutetico (marca Intermaticreg modelo TN 311 time all 15A
ldquoRrdquo 1750 W 125 V AC 60 Hz) A temperatura foi verificada previamente por meio de
termocircmetro inserido dentro de uma cacircmara contendo cerca de 100 mL de aacutegua desionizada
Todas as placas aquecedoras foram dispostas dentro de caixas plaacutesticas (marca Rubbermaid
Revelationsreg 293 L storage box) para reduzir o efeito da temperatura ambiente do laboratoacuterio
conforme sugerido por Klapwyk e Ketterings (2005) As amostras foram rotacionadas na placa
apoacutes 15 h e 30 h (conforme descrito em 15
N ANALYSIS SERVICE 2004) e retiradas apoacutes 5 h
de aquecimento Cada placa aquecedora recebeu um conjunto de 11 amostras mais uma amostra
de 1 mL de soluccedilatildeo padratildeo de glucosamina contendo 250 microg mL-1
de N (03849 g
glucosaminaHCl em 100 mL de aacutegua desionizada) Foram utilizadas cinco placas aquecedoras
totalizando 60 amostras por dia
As placas de Petri foram retiradas e receberam 5 mL de aacutegua desionizada realizando-se a
titulaccedilatildeo com soluccedilatildeo de H2SO4 (001 mol L-1
) ateacute estabelecimento do pH final em titulador
automaacutetico (Modelo 719 S Tritino Metrohm Herisau Switzerland) acoplado a eletrodo para
superfiacutecie plana (Modelo 13-620-289 Fisher Scientific Pittsburgh PA) para determinaccedilatildeo do N-
NH4 O pH final foi estabelecido verificando o pH da soluccedilatildeo preparada pela mistura de 5 mL da
soluccedilatildeo indicadora de H3BO3 (4) e 5 mL de aacutegua desionizada O teor de N-ISNT (mg N kg-1
)
foi determinado como (VNM) 1000 onde V eacute o volume de H2SO4 N eacute a normalidade do H2SO4
padronizado e M eacute a massa molar do N (140067 g mol-1
) Detalhes dos procedimento para
determinaccedilatildeo do ISNT podem ser observados na Figura 2
A teacutecnica da DVD foi realizada conforme metodologia desenvolvida em Bushong et al
(2008) e adaptada por Roberts et al (2009) Um grama de solo foi colocado diretamente em um
frasco Kjeldahl e ligado ao destilador recebendo 10 mL de 10 mol L-1
NaOH por meio do
orifiacutecio localizado no topo do aparato Destilaccedilatildeo a vapor foi conduzida na taxa de 7 mL min-1
ateacute a obtenccedilatildeo de 35-40 mL do destilado que foi recebido em 5 mL de soluccedilatildeo indicadora 4
H3BO3 O NH4-N foi quantificado por titulaccedilatildeo do destilado com 002 N H2SO4 ateacute
estabelecimento do pH final usando titulador automaacutetico Os detalhes do equipamento utilizado
podem ser observados na Figura 3
Figura 2 - Detalhes da cacircmara de difusatildeo do tipo ldquoMason Jarrdquo mostrando as adaptaccedilotildees feitas na tampa para manter
uma placa de petri suspensa (a) cacircmaras de difusatildeo apoacutes tratamento de 1 g solo com 10 mL 2 mol L-1
NaOH e deposiccedilatildeo de 5 mL de soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 na placa de Petri (b) 12 cacircmaras de difusatildeo
sendo aquecidas a 50oC por 5 h em placa aquecedora e dentro do dispositivo para homogeneizar a
temperatura (c) e titulador automaacutetico utilizado na determinaccedilatildeo do NH4-N das amostras (d)
(a) (b)
(c) (d)
Figura 3 - Detalhes dos procedimentos adotados na Destilaccedilatildeo a Vapor Direta mostrando as amostras de solo dentro
dos tubos de destilaccedilatildeo apoacutes recebimento de 10 mL 10 mol L-1
NaOH (a) e durante o processo de
destilaccedilatildeo a vapor em destilador duplo (b)
b) Mineralizaccedilatildeo liacutequida
Amostras de solo foram incubadas aerobicamente para avaliar o potencial de
mineralizaccedilatildeo e detectar mudanccedilas nas fraccedilotildees de N hidrolisaacutevel durante a incubaccedilatildeo Para
realizar a incubaccedilatildeo amostras de 6 g de solo (lt 2 mm) foram adicionadas em filtro de quartzo
(Whatman QM-A) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) e lixiviado sob
vaacutecuo com duas aliacutequotas de 30 mL com soluccedilatildeo de CaCl2 (001 mol L-1
) para remoccedilatildeo do N
inorgacircnico residual e 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N (STANFORD SMITH 1972)
A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo [determinada conforme descrito
em BREMNER SHAW (1958)] e os funis foram dispostos em um incubador adaptado para
manter a temperatura de 25oC e umidade relativa de 85-90 Apoacutes 0 1 2 4 8 e 12 semanas
triplicatas de cada solo foram transferidas para frasco de polietileno de 125 mL e o N inorgacircnico
foi extraiacutedo por meio de agitaccedilatildeo das amostras com 60 mL de 2 mol L-1
KCl durante 1 h
(BREMNER KEENEY 1966) e filtrando-se a suspensatildeo resultante em papel de filtro
(Whatman no 42) em funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) sob vaacutecuo Para
evitar a remineralizaccedilatildeo do N produzido as amostras incubadas por 4 8 e 12 semanas foram
lixiviadas sob vaacutecuo a cada duas semanas com duas aliacutequotas de 30 mL de 001 mol L-1
de
CaCl2 sendo o lixiviado de cada grupo de amostras combinado para posterior anaacutelise apoacutes esse
procedimento as amostras foram lixiviadas com 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N
(STANFORD SMITH 1972) A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo e
as amostras retornadas ao incubador esse procedimento foi adotado periodicamente para todas
(a) (b)
as amostras incubadas Os extratos e lixiviados foram analisados para N-NH4 e N-(NO3 + NO2)
pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN MULVANEY MULVANEY 1997)
c) Fracionamento do N do solo
Para preparar o hidrolisado dos solos foram utilizadas as amostras iniciais (semana 0) e
finais (semana 12) do experimento de incubaccedilatildeo aeroacutebia Basicamente 4 g de solo de cada
amostra foi aquecido (110-120oC) sob refluxo por 12 h em frascos de 50 mL acoplados em
condensador de Liebig de 40 cm apoacutes tratamento com 16 mL de soluccedilatildeo 6 mol L-1
de HCl e duas
gotas de octanol (para evitar a formaccedilatildeo de espuma) A filtragem do hidrolisado foi realizada em
filtro de papel (Whatman no 50) em um funil de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
sob vaacutecuo Adicionalmente duas aliacutequotas de 10 mL de aacutegua desionizada foram aplicadas nos
frascos para transferecircncia completa do hidrolisado para o funil O lixiviado foi coletado em
frasco de vidro de 125 mL e armazenado em refrigerador (5oC) Antes do uso o hidrolisado foi
transferido para um becker de 250 mL e neutralizado por meio de adiccedilotildees sequenciais de soluccedilatildeo
10 mol L-1
5 mol L-1
e 1 mol L-1
de NaOH ateacute obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 (BREMNER
1965 STEVENSON 1996) O hidrolisado neutralizado foi diluiacutedo para 100 mL com aacutegua
desionizada retornado ao frasco original e mantido sob refrigeraccedilatildeo (5oC)
Utilizando os meacutetodos de difusatildeo descritos em Mulvaney e Khan (2001) os hidrolisados
neutralizados do solo foram analisados em triplicata para N hidrolisaacutevel total N-NH4
hidrolisaacutevel N-(NH4+amino-accediluacutecar) e N-amino-aacutecido A fraccedilatildeo de N amino-accediluacutecar foi
determinada pela diferenccedila entre N-NH4 e N-(NH4+amino-accediluacutecar) Detalhes dos procedimentos
adotados podem ser observados na Figura 4
Figura 4 - Condensador de Liebig para aquecimento das amostras de solo sob refluxo com dispositivo para manter a
temperatura dos 6 conjuntos a 110oC (a) processo de filtragem do hidrolisado apoacutes resfriamento da
amostra (c) neutralizaccedilatildeo das amostras para obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 e detalhes das amostras apoacutes
adiccedilatildeo de aacutegua desionizada ateacute completer 100 mL (c) e transferecircncia das amostras para as cacircmaras de
difusatildeo para os procedimentos de fracionamento do N orgacircnico conforme Mulvaney e Khan (2001)
d) Mineralizaccedilatildeo bruta (MB)
Amostras de solo (10 g) receberam aacutegua desionizada ateacute atingir 60 da capacidade de
campo em frascos de vidro de 125 mL e foram preacute-incubadas durante 14 dias a 25oC e 85-90
de umidade relativa O objetivo da preacute-incubaccedilatildeo foi reestabelecer a atividade microbiana do
solo O conteuacutedo de aacutegua foi monitorado periodicamente para manutenccedilatildeo da umidade das
amostras No fim desse periacuteodo as amostras foram retiradas do incubador para secagem parcial
por meio de exposiccedilatildeo agrave ventilaccedilatildeo forccedilada de ar apoacutes a secagem o conteuacutedo de aacutegua foi
reestabelecido ateacute um limite que permitiu-se a aplicaccedilatildeo posterior de 15 mL de aacutegua As
amostras receberam entatildeo 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30 microg N na forma de (NH4)2SO4
(a) (b)
(c) (d)
(2534 aacutetomos 15
N) atingindo novamente a umidade de 60 da capacidade de campo que foi
mantida ateacute o final da incubaccedilatildeo A soluccedilatildeo contendo N foi distribuiacuteda uniformemente sobre a
amostra com auxiacutelio de pipeta permitindo difusatildeo completa da soluccedilatildeo-15
N na amostra de solo
requisito essencial nesse tipo de experimento (LUXHOI NIELSEN JENSEN 2004 MURPHY
et al 2003)
Apoacutes os dias 0 (na verdade 30 min para permitir completa umidificaccedilatildeo da amostra) 1 2
e 7 dias amostras em triplicata de cada solo foram agitadas durante 1 h apoacutes tratamento com 100
mL de soluccedilatildeo de KCl (2 mol L-1
) para extraccedilatildeo do N inorgacircnico total (BREMNER KEENEY
1966) e a suspensatildeo filtrada sob vaacutecuo em filtro de microfibra de vidro (Whatmanreg Cat No 1822
055) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) o filtro de microfibra de
vidro resultou em extrato de melhor qualidade relativamente ao filtro de papel O N-NH4
trocaacutevel foi determinado em aliacutequota de 50 mL do extrato pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN
MULVANEY MULVANEY 1997) apoacutes adiccedilatildeo de 150 microg N na forma de (NH4)2SO4 para
facilitar a anaacutelise de 15
N Os procedimentos adotados no experimento de mineralizaccedilatildeo bruta
podem ser observados na Figura 5
Apoacutes difusatildeo do extrato de solo o NH4-N coletado na soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 foi
quantificado usando um titulador automaacutetico acoplado a eletrodo para superfiacutecie plana (descrito
anteriormente) As amostras tituladas foram acidificadas (001 mL de 1 mol L-1
H2SO4) e
aquecida para evaporaccedilatildeo a aproximadamente 50oC A evaporaccedilatildeo foi repetida apoacutes adiccedilatildeo de 5
mL de metanol para remover o H3BO3 sendo o (NH4)2SO4 residual dissolvido em 400 microL de
aacutegua desionizada para transferecircncia de uma aliacutequota de 250 microL contendo entre 100 e 200 microg de
N para uma microplaca de plaacutestico A secagem final foi feita a 60oC antes da anaacutelise isotoacutepica
usando um espectrocircmetro de massas equipado com um sistema de automatizado com preparo de
amostras pelo meacutetodo de Rittenberg (MULVANEY 1993) Depois das anaacutelises isotoacutepicas as
unidades de difusatildeo foram adequadamente lavadas antes de serem reutilizadas (STEVENS et al
2000) para evitar erros por contaminaccedilatildeo cruzada
Figura 5 - Detalhes dos frascos de vidro (125 mL) contendo as amostras de solo (10 g) utilizadas no experimento de
mineralizaccedilatildeo bruta (a) amostras sendo dispostas no incubador com sistema de injeccedilatildeo de vapor de aacutegua
para manutenccedilatildeo da temperatura da umidade relativa a 85-90 (b) apoacutes a preacute-incubaccedilatildeo as amostras
receberam 15 mL de soluccedilatildeo contendo 15
N com auxiacutelio de pipeta volumeacutetrica (c e d) e retornaram ao
incubador amostras recebendo 100 mL de 2 M KCl para posterior agitaccedilatildeo por 1 h para extraccedilatildeo do N
inorgacircnico (e) processo de filtragem sob vaacutecuo do extrato utilizando filtro de microfibra de vidro em
funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
Levando em consideraccedilatildeo que foi adicionada soluccedilatildeo contendo 150 microg de N com
abundacircncia natural para facilitar a anaacutelise isotoacutepica o valor de abundacircncia isotoacutepica calculada
(AICA em aacutetomos 15
N) foi obtido pela equaccedilatildeo de diluiccedilatildeo isotoacutepica
AICA = [ (NDE AIDE) ndash (NAD AN) ] (NDE ndash NAD) (1)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NDE concentraccedilatildeo de N determinada
em microg N amostra-1
AIDE abundacircncia isotoacutepica determinada em aacutetomos 15
N NAD nitrogecircnio
adicionado igual a 150 microg N amostra-1
AN abundacircncia natural de 036663 aacutetomos 15
N
(obtido analiticamente em seis repeticcedilotildees)
A taxa de mineralizaccedilatildeo bruta (MB em mg kg-1
d-1
de N) foi determinada conforme Hart
et al (1994) pela equaccedilatildeo
MB = [ (NH4 ti ndash NH4 tf) n ] [ (ln 15
Nexc ti 15
Nexc tf) (ln NH4 tiNH4 tf) ] (2)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NH4 concentraccedilatildeo de N-NH4+ na
amostra em mg N kg-1
ti tempo inicial (dia 1) tf tempo final (dia 3) n nuacutemero de dias 15
Nexc
abundacircncia isotoacutepica em excesso em aacutetomos 15
N que foi obtida pela subtraccedilatildeo da abundacircncia
natural de 15
N (0370 aacutetomos 15
N) da AICA (Eq 1)
24 Anaacutelises estatiacutesticas
Os resultados de produtividade de colmos obtidos nos experimentos com resposta agrave
adubaccedilatildeo nitrogenada foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia assim como anaacutelises de regressatildeo
(WEBSTER 2007) quando o teste F mostrou-se significativo (Plt010) Nos casos em que o teste
F foi significativo (Plt010) a resposta ao fertilizante nitrogenado (RF) foi calculada a partir dos
resultados meacutedios de produtividade como RF = 100 middot (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle) produtividade do tratamento controle Quando o teste F natildeo foi
significativo (Pgt010) a RF foi considerada zero Os experimentos foram entatildeo classificados
como natildeo-responsivos ao N (RF = 0) moderadamente responsivos (RF ˂ 25) ou altamente
responsivos (RF gt 25)
Para os resultados das determinaccedilotildees em triplicata ou incubaccedilotildees foram calculadas as
meacutedias e o desvio padratildeo e os valores meacutedios comparados com base no teste t de Student ou da
diferenccedila miacutenima significativa (LSD) a um niacutevel de significacircncia Plt005
3 Resultados e discussatildeo
Desde os anos 1990 haacute uma tendecircncia crescente no Brasil para a colheita mecacircnica da
cana-de-accediluacutecar em aacutereas onde a queima do canavial antes da colheita prevaleceu Com o novo
sistema resiacuteduos da cultura composta de folhas e ponteiros que variam entre 13 a 20 Mg ha-1
de mateacuteria seca (OLIVEIRA et al 1999) permanecem na superfiacutecie do solo formando uma
cobertura vegetativa altamente carbonaacutecea referida como palhada Este material conteacutem uma
quantidade apreciaacutevel de N (70 a 100 kg ha-1
) mas a disponibilidade eacute muito limitada para o
ciclo seguinte (GAVA et al 2003) devido agrave imobilizaccedilatildeo de N mineral durante a decomposiccedilatildeo
microbiana Com a transiccedilatildeo para a colheita mecacircnica espera-se portanto um aumento na
necessidade de adubaccedilatildeo nitrogenada das socas (ROSSETTO et al 2010) apesar de que um
efeito compensatoacuterio pode surgir ao longo do ciclo agriacutecola (gt 4 anos) conforme a
mineralizaccedilatildeo gradualmente libera o N da palhada (FORTES et al 2011)
Apesar de todos os seis locais estudados em nosso trabalho terem sido colhidos
mecanicamente sem queima da cana os resultados da Tabela 3 mostram que apenas quatro
(locais 1 a 4) foram responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada (Plt010) Nenhuma resposta foi
observada em um uacutenico experimento no local 5 ou em trecircs experimentos no local 6 Essa
variaccedilatildeo eacute tiacutepicamente observada em aacutereas de cana colhida sem queima de acordo com estudos
anteriores que documentam resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada na maioria dos casos (COSTA
VITTI CANTARELLA 2003 VITTI TRIVELIN GAVA 2007 ROSETTO et al 2010
VIEIRA et al 2010) mas natildeo em outros (URQUIAGA et al 1998 PRADO PANCELLI
2008) Rossetto et al (2010) por exemplo relataram alta resposta ao N em 10 de 15 locais
estudados enquanto que um local natildeo apresentou resposta e em outros quatro locais apesar de
significativa a resposta foi muito pequena
Uma reduccedilatildeo na resposta da cana agrave adubaccedilatildeo nitrogenada era esperada para os locais 2 5
e 6 devido agraves entradas anteriores da vinhaccedila e ou torta de filtro (Tabela 1) dois importantes
subprodutos da agroinduacutestria sucroalcooleira que seratildeo cada vez mais utilizados devido agraves
exigecircncias ambientais (CETESB 2006) Estes subprodutos apresentam relaccedilatildeo CN muito mais
baixo do que a palha e assim representam uma fonte mais prontamente disponiacutevel de N a
meacutedio-curto prazo Nas doses comumente utilizadas podem levar agrave reduccedilatildeo na exigecircncia de N
da ordem de 50 a 150 kg N ha-1
(PRASAD1976 YADUVANSHI YADAV SINGH 1990
GOacuteMEZ TORO 1996) podendo ateacute mesmo eliminar a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada como
ocorreu para os locais 5 e 6 Um efeito similar tecircm sido reportado para locais onde a renovaccedilatildeo
do canavial eacute precedida de cultivo de leguminosa como a Crotalaria juncea Crotalaria
spectabilis soja (Glycine max L Merr) ou de amendoim (Arachis hypogaea L) (CAacuteCERES
ALCARDE 1995 RESENDE et al 2003 AMBROSANO et al 2005 PARK et al 2010)
Uma comparaccedilatildeo das Tabelas 1 e 3 natildeo deixa duacutevida sobre a importacircncia da aplicaccedilatildeo de
subprodutos orgacircnicos na variaccedilatildeo da resposta ao fertilizante (RF) observada para os seis locais
estudados As maiores respostas variando de 9 a 30 ocorreram nos locais 1 3 e 4 onde natildeo
houve aplicaccedilatildeo de vinhaccedila ou torta de filtro que teria moderado a imobilizaccedilatildeo microbiana de N
durante a decomposiccedilatildeo dos resiacuteduos culturais Dos trecircs locais que receberam um ou ambos
destes subprodutos o local 2 foi moderadamente responsivo ao N (RF entre 5 a 7) enquanto os
locais 5 e 6 natildeo apresentaram resposta ao N
A importacircncia dos insumos orgacircnicos natildeo eacute menos evidente a partir da mudanccedila temporal
na RF observa nos locais 2 4 e 6 Interessante foi o aumento acentuado de 9 para 25 na RF
observados para a segunda colheita no local 4 Esse aumento pode ser atribuiacutedo a um acuacutemulo de
resiacuteduos que associado agrave ausecircncia de adubaccedilatildeo nitrogenada promoveu imobilizaccedilatildeo microbiana
do N limitando a produtividade do tratamento controle e inflando a RF Este tipo de
comportamento eacute comum com estudos de resposta que empregam um delineamento estaacutetico
(static plots) (por exemplo SWANSON TAYLOR WELCH 1973 VANOTTI BUNDY
PETERSON 1997 VARVEL WILHELM 2003) nos quais parcelas individuais recebem o
mesmo tratamento em anos consecutivos Curiosamente natildeo houve nenhuma evidecircncia de
aumento na RF para os locais 2 e 6 presumivelmente porque a aplicaccedilatildeo de vinhaccedila forneceu N
suficiente para suportar a oxidaccedilatildeo heterotroacutefica do resiacuteduo contendo C
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos de curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
entre os anos de 2006 e 2010 Continua
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Altamente responsivo ao N
1 0 691 (35) ____
____
50 756 (65) ____
____
100 773 (45) ____
____
150 869 (46) ____
____
200 900 (53) ____
____
P 00004
Equaccedilatildeo y = 6918 + 01060x
R2 096
RFsect () 302
Moderadamente responsivos ao N
2 0 1141 ( 79) 1041 (54) ____
50 1208 ( 77) 1041 (68) ____
100 1208 (109) 1060 (81) ____
150 1219 ( 62) 1097 (61) ____
P 00399 00821
Equaccedilatildeo y = 11452 + 01294x
- 000055x2
y = 10315 +
003757x
R2 092 082
RF () 68 54
3 0 788 (59) ____
____
50 811 (74) ____
____
100 859 (74) ____
____
150 864 (90) ____
____
P 00823
Equaccedilatildeo y = 7890 + 000554x
R2 093
RR () 97
4 0 759 (116) 527 ( 97) ____
50 775 ( 89) 630 ( 90) ____
100 827 ( 62) 660 (108) ____
150 817 (103) 650 ( 74) ____
P 00692 00000
Equaccedilatildeo y = 7542 + 008387x
- 0000257x2
y = 5290 + 02480x -
0001124x2
R2 085 099
RF () 89 251
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos envolvendo curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo
nitrogenada entre os anos de 2007 e 2010
Conclusatildeo
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Natildeo responsivos ao N
5 0 914 (123) ____
____
50 956 (126) ____
____
100 850 (165) ____
____
150 786 ( 52) ____
____
200 778 (109) ____
____
P 01136
RF () 0
6 0 802 (67) 1424 (195) 812 (71)
50 803 (61) 1383 (109) 758 (97)
100 868 (72) 1315 (124) 872 (21)
150 805 (34) 1323 (147) 826 (97)
200 831 (70) 1356 (140) 799 (70) P 03456 07738 02005
RF () 0 0 0
daggerResultados representam 4 (aacutereas 1-5) ou 5 (aacuterea 6) blocos experimentais Valores entre parenteses representam o
desvio padratildeo da meacutedia
DaggerEstudos conduzidos em 2006-2007 (aacutereas 2-4) 2007-2008 (aacutereas 2 4 e 6) 2008-2009 (aacutereas 1 e 6) ou 2009-2010
(aacutereas 5 e 6)
sectRF resposta ao fertilizante calculado quando Plt010 como 100 (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle)produtividade do tratamento controle
Aleacutem de insumos orgacircnicos as diferenccedilas no potencial do solo em fornecer N
provavelmente contribuiu para a variaccedilatildeo na RF documentada na Tabela 3 Tais diferenccedilas tecircm
sido historicamente reconhecidos em afetar a resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
(BLACK NELSON PRITCHETT 1946 PRITCHETT BLACK NELSON 1947 FITTS
BARTHOLOMEW HEIDEL 1953 OLSON et al 1960) Esse comportamento eacute consistente
com as evidecircncias de estudos utilizando o traccedilador 15
N que mostram que a mineralizaccedilatildeo do N
do solo muitas vezes fornece a maior parte do N abosrvido pelas culturas (por exemplo
TAKAHASHI 1964 OLSON et al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992
OMAY et al 1998 SCHINDLER KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY
2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006)
como foi o caso dos estudos recentes conduzidos no Brasil por Dourado-Neto et al (2010) e
Franco et al (2011)
Um aumento na capacidade de mineralizaccedilatildeo de N do solo evidentemente levaria agrave
diminuiccedilatildeo na resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada embora as consequumlecircncias podem
natildeo ser aparentes se as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis agrave perda de N ou se a
disponibilidade de N natildeo limite o rendimento Uma complicaccedilatildeo inerente surge na estimativa de
uma taxa absoluta (bruta) para a mineralizaccedilatildeo (amonificaccedilatildeo) uma vez que o produto (NH4+)
estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo heterotroacutefica (imobilizaccedilatildeo) ou oxidaccedilatildeo autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) A
teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) proporciona o uacutenico meio para evitar esta complicaccedilatildeo
e foi aplicado agraves amostras superfiacuteciais e subsuperfiacuteciaos dos solos coletados nos seis locais de
estudo deste projeto Os resultados (Tabela 4) satildeo consistentes com as respostas da cana-de-
accediluacutecar ao N apresentados na Tabela 3 em que a mineralizaccedilatildeo bruta para a camada superficial
foi significativamente maior para os dois locais sem resposta (5 e 6) do que para qualquer um
dos locais responsivos Para o uacuteltimo grupo este paracircmetro foi significativamente maior para os
locais 2 e 3 do que para 1 ou 4 refletindo os valores de RF da Tabela 3 Em contraste com estes
resultados natildeo foram observadas diferenccedilas significativas na mineralizaccedilatildeo bruta para as
amostras de subsuperfiacutecie
Tabela 4 - Mineralizaccedilatildeo bruta de N em amostras de solo da superfiacutecie e subsuperfiacutecie determinada pela teacutecnica de
diluiccedilatildeo do pool 15
NH4dagger
N mineralizado
Local
Superfiacutecie Subsuperfiacutecie
MeacutediaDagger DPsect MeacutediaDagger DPsect
______________________________ mg kg
-1 d
-1 ______________________________
Altamente responsivo ao N
1 110 ab 11 094 a 01
Moderadamente responsivos ao N
2 147 a 04 106 a 04
3 152 a 07 121 a 01
4 060 b 02 084 a 04
Natildeo responsivos ao N
5 365 d 12 105 a 04
6 237 c 07 141 a 06
daggeramostras de 10 g de cada solo foram preacute-incubadas a 25oC por duas semanas e umedecidas a 60 da capacidade de
campo (θcc) com aacutegua desionizada As amostras foram entatildeo tratadas com 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30
microg N na forma de (NH4)2SO4 (2534 aacutetomos 15
N) incubadas (25oC 60 θcc) em triplicata por 1 e 3 dias Anaacutelise
quantitativa e isotoacutepica do NH4-N trocaacutevel foi realizada apoacutes extraccedilatildeo com 2 mol L-1
KCl
DaggerCalculado conforme Eq 2 descrita na seccedilatildeo Material e Meacutetodos Meacutedias seguidas por letras minuacutesculas iguais na
coluna natildeo diferem a Plt005 pelo teste t de Student
sectDP desvio padratildeo
Curiosamente a mineralizaccedilatildeo bruta foi menor para o local 4 onde o N total do solo foi
maior (Tabela 2) Este comportamento eacute consistente entretanto com a conclusatildeo de que a cana
respondeu agrave adubaccedilatildeo nitrogenada no local 4 (Tabela 3) Esse comportamente provavelmente eacute
reflexo do uso de praacutetica de cultivo miacutenimo nesse local no qual a sulcaccedilatildeo foi precedida de uma
uacutenica subsolagem ao inveacutes de praacuteticas de preparo convencional adotadas em todos os outros
locais estudados O resultado foi um acuacutemulo de resiacuteduos contendo C proveniente da colheita
mecacircnica sem queima preacutevia que ocorreu anualmente por sete anos antes do primeiro
experimento em 2007 favorecendo muito mais a imobilizaccedilatildeo do que a mineralizaccedilatildeo
Embora a mineralizaccedilatildeo bruta mostrou-se eficaz na diferenciaccedilatildeo dos solos quanto agrave
responsividade ao N o processo envolvido na obtenccedilatildeo desse paracircmetro eacute muito complicado
caro e demorado para um teste de rotina do solo O custo e as complexidades surgem da
necessidade de fertilizantes marcados e anaacutelise de 15
N enquanto o tempo de processamento da
amostra eacute uma fonte oacutebvia de dificuldade uma vez que necessita de um incubaccedilatildeo de 3 dias
precedida de 2 semanas de preacute-incubaccedilatildeo Estas limitaccedilotildees satildeo muito menos graves para uma
teacutecnica de pesquisa e natildeo impede o uso da mineralizaccedilatildeo bruta para avaliar outras teacutecnicas de
previsatildeo de resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
Uma alternativa mais simples eacute medir a taxa liacutequida de produccedilatildeo de N mineral quando
amostras de solo satildeo incubados sob condiccedilotildees estaacuteticas A incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas das
amostras superficiais dos solos foi adotada para esta finalidade no nosso trabalho seguindo a
teacutecnica empregada por Mulvaney et al (2001) Os resultados (Tabela 5) mostram que para todos
os seis locais estudados a produccedilatildeo de N mineral foi mais raacutepida na primeira semana apoacutes o
reumedecimento das amostras secas e diminuiu consideravelmente na segunda semana durante o
qual ocorreu imobilizaccedilatildeo liacutequida para locais 1 a 3 A continuidade da incubaccedilatildeo normalmente
leva agrave mineralizaccedilatildeo liacutequida mas as flutuaccedilotildees temporais satildeo comuns nas taxas dessa medida
sem duacutevida refletindo as transformaccedilotildees da biomassa microbiana
Tabela 5 ndash Capacidade das amostras superficiais dos solos para mineralizaccedilatildeo liacutequidadagger
Local
Intervalo de incubaccedilatildeo (semana)Dagger
0-1 1-2 2-4 4-8sect 8-12sect 0-12sect
DMSpara Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
__________________________________________________________
(NH4+ + NO3
ndash + NO2
ndash)-N produzido mg kg
-1 d
-1 ___________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 057 003 ndash005 056 ndash002 024 020 034 017 009 017 016 030
Moderadamente responsivos ao N
2 125 032 ndash027 004 056 018 031 008 ‒008 011 025 003 030
3 052 013 ndash027 036 012 030 020 014 ndash003 002 010 004 030
4 141 038 084 033 020 019 009 015 017 026 031 013 030
Natildeo responsivos ao N
5 212 027 007 026 023 029 031 012 029 008 042 002 030
6 122 010 008 024 049 017 0 018 011 005 023 006 030
DMS 030 030 030 030 030 030
daggeramostras de 6-g de solo foram umidificadas a 60 da capacidade de campo e entatildeo incubadas pelo periacuteodo especificado a 25oC e 85-90 de umidade relativa
DaggerDP desvio padratildeo
sectValores incluem (NH4+NO3+NO2)-N recuperado por lixiviaccedilatildeo das amostras de solo com 001 M CaCl2 e pela extraccedilatildeo com 2 M KCl no final da incubaccedilatildeo A
lixiviaccedilatildeo com CaCl2 foi realizada a cada duas semanas uma vez para as amostras incubadas por quatro semanas trecircs vezes para amostras incubadas por oito
semanas e cinco vezes para amostras incubadas a doze semanas
paraDMS diferenccedila minima significativa pelo teste t de Student (Plt005)
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
(delta) a eficiecircncia de utilizaccedilatildeo do fertilizante nitrogenado (EUFN) e a dose oacutetima econocircmica
de N (DOEN) A faixa criacutetica estabelecida por Khan Mulvaney e Hoeft (2001) foi altamente
eficaz na identificaccedilatildeo de 31 dos 33 locais natildeo responsivos ao N
O ISNT foi avaliado de forma independente em vaacuterios estudos para prever a resposta ao
N com alguns resultados positivos e outros negativos No lado positivo Ruffo et al (2006)
reconheceram o potencial do ISNT para o manejo do N para agricultura de precisatildeo uma vez
que os valores do teste predizeram adequadamente a variabilidade espacial da produtividade do
milho enquanto Williams et al (2007a b) relataram forte regressatildeo linear relacionando o ISNT
com o delta e o DOEN Resultados positivos tambeacutem foram relatados por Klapwyk e Ketterings
(2006) e Lawrence et al (2009) mas nesses estudos o ISNT preveu adequadamente a
responsividade ao N somente quando interpretado em conjunto com a mateacuteria orgacircnica do solo
Este tipo de interpretaccedilatildeo resulta da interaccedilatildeo heterotroacutefica de C e N que eacute tatildeo central para a
ciclagem da disponibilidade de N do solo que deve melhorar o valor preditivo do ISNT exceto
em casos em que a mineralizaccedilatildeo eacute limitada pela falta de umidade do solo (STECKLER
PENNOCK WALLEY 2008)
Os resultados desfavoraacuteveis do ISNT obtidos por Barker et al (2006) Marriott e Wander
(2006) Laboski et al (2008) e Osterhaus Bundy e Andreaski (2008) certamente foram
comprometidos pela complexidade das interaccedilotildees envolvidas naqueles estudos umas vez que os
dados foram combinados sem levar em consideraccedilatildeo as diferenccedilas de clima rotaccedilatildeo de culturas
a entrada de resiacuteduos contendo C preparo do solo manejo de estercos e a densidade de
semeadura Embora dois desses estudos mostraram relaccedilatildeo significativa do ISNT com a DOEN
(LABOSKI et al 2008 OSTERHAUS et al 2008) a relaccedilatildeo foi bastante fraca enquanto uma
forte correlaccedilatildeo foi observada com o N total do solo levando os autores a concluir que o ISNT
natildeo eacute seletivo para uma fraccedilatildeo laacutebil do N do solo Essa alegaccedilatildeo entretanto contradiz com o fato
de que o N alcalino hidrolisaacutevel varia consideravelmente em relaccedilatildeo ao N total do solo
(ROBERTS et al 2009a) e eacute inconsistente com o estudo de fracionamento de N orgacircnico e
recuperaccedilatildeo de 15
N desenvolvido por Kwon et al (2009) que demonstram que o ISNT
basicamente estima o N amino accediluacutecares de bateacuterias e amida
Se a hidroacutelise alcalina libera uma fraccedilatildeo facilmente mineralizaacutevel do N do solo o ISNT
deve ter ampla aplicaccedilatildeo para muitas outras culturas aleacutem do milho Nesse sentido uma
evidecircncia positiva foi recentemente publicada por Roberts et al (2011) para arroz (Oryza sativa
L) semeado diretamente Os autores obtiveram uma calibraccedilatildeo favoraacutevel da resposta ao N em
funccedilatildeo do ISNT e da destilaccedilatildeo a vapor direta (DVD) uma teacutecnica semelhante que estaacute
altamente correlacionado com o ISNT (BUSHONG et al 2008) A destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de
anaacutelise de horas para minutos mas eacute muito mais trabalhosa quando um grande nuacutemero de
amostras devem ser processadas em testes de rotina do solo
Este estudo explora o potencial de manejo do N com base em testes no solo para a
produccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar no Brasil utilizando amostras de solo de dez estudos conduzidos em
seis aacutereas experimentais Diversas teacutecnicas para avaliar o potencial de fornecimento de N do solo
foram avaliadas incluindo o ISNT DVD e a mineralizaccedilatildeo bruta e liacutequida O fracionamento do
N do solo foi utilizado para esclarecer a natureza quiacutemica do N orgacircnico laacutebil do solo e
adicionalmente avaliar o ISNT
2 Material e meacutetodos
21 Aacutereas experimentais
Dez experimentos de curva de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada de soqueira foram
conduzidos entre os anos de 2006 a 2010 em condiccedilotildees de campo no Estado de Satildeo Paulo
(Figura 1) com diferenccedilas na classe textural dos solos cultivares clima e histoacuterico de manejo
Todas as aacutereas foram conduzidas no sistema de colheita sem queima com manutenccedilatildeo dos
resiacuteduos (palha) na superfiacutecie do solo A descriccedilatildeo das aacutereas estatildeo descritas na Tabela 1 As
doses de N variaram entre 0 a 200 kg ha-1
de N conforme recomendaccedilatildeo para adubaccedilatildeo
nitrogenada de soqueira do Estado de Satildeo Paulo (SPIRONELLO et al 1997) que eacute baseada na
expectativa de produtividade do canavial com doses de N que variam de 60 a 120 kg ha-1
O
delineamento experimental foi em blocos completos ao acaso com quatro (locais 1-5) ou cinco
(local 6) repeticcedilotildees As parcelas constaram de sete (locais 1 5-6) a 12 (locais 2-4) linhas de
cana-de-accediluacutecar espaccediladas em 15 m e 15 m de comprimento A colheita foi realizada com
colhedora e a massa de colmos obtida em caminhatildeo transbordo equipado com ceacutelula de carga
colhendo-se quatro linhas de 15 m por parcela A palha residual foi distribuiacuteda homogeneamente
sobre a aacuterea Os fertilizantes foram aplicados manualmente ateacute 2 meses apoacutes a colheita anterior
superficialmente sobre a palha ao lado da linha de cana e sem incorporaccedilatildeo
Aacuterea com cana
Experimentos
Figura 1 - Localizaccedilatildeo dos experimentos em relaccedilatildeo agrave aacuterea cultivada com cana-de-accediluacutecar no Estado de Satildeo Paulo
(SP) Brasil
Tabela 1 ndash Descriccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo das aacutereas experimentais
Local Solodagger Variedade ExperimentoDagger Resiacuteduos
1 2 3 orgacircnicossect
________ Data da colheita ________
1 Usina Nova
Ameacuterica
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura meacutedia SP83 2847 0809 (2o) ____ ____ ____
2 Usina Santa
Adeacutelia
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura meacutedia SP81 3250 0707 (2o) 0708 (3o) ____ V
3 Usina Satildeo
Luis
Latossolo Vermelho Amarelo eutroacutefico
textura meacutedia SP813250 0607 (2o) ____ ____ ____
4 Usina Satildeo
Martinho
Latossolo Vermelho eutrofeacuterrico tiacutepico
textura muito argilosa SP81 3250 0807 (2o) 0708 (3o) ____ ____
5 Usina
Iracema
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura argilosa SP89 1115 0510 (2o) ____ ____ V TF
6 Usina Satildeo
Martinho
Latossolo Vermelho distrofeacuterico tiacutepico
textura muito argilosa SP80 3280 0908 (2o) 1109 (3o) 1110 (4o) V
daggerConforme EMBRAPA 2006
DaggerOs nuacutemeros entre parentheses referem-se ao nuacutemero do corte (idade do canavial)
sectV vinhaccedila ou TF torta de filtro ambos aplicados pelo menos dois anos antes do iniacutecio dos experimentos e natildeo
aplicados posteriormente
22 Amostras de solo
Visando avaliar meacutetodos diagnoacutesticos da disponibilidade do N a fim de diferenciar solos
responsivos e natildeo responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada foram coletadas amostras de solo durante
o desenvolvimento dos experimentos descritos na Tabela 1 A amostragem de solo foi realizada
em junho julho e agosto de 2006 respectivamente para os locais 2 3 e 4 outubro de 2009 para
os locais 1 e 5 e em dezembro de 2009 para o local 6 As amostras foram coletadas antes da
adubaccedilatildeo de cobertura de cada ciclo experimental
Amostras de solo foram coletadas com trado holandecircs em cada parcela experimental e em
duas profundidades 0-30 e 30-60 cm (aacutereas 2-4) e de 0-20 e 20-40 cm (aacutereas 1 5-6) Para cada
profundidade foram coletadas trecircs sub-amostras por parcela para compor uma amostra sendo as
amostras coletadas a cerca de 025 m de distacircncia da linha Os sacos plaacutesticos contendo as
amostras permaneceram abertos ateacute a chegada ao laboratoacuterio quando foram acondicionados em
estufa com circulaccedilatildeo forccedilada de ar a 40oC ateacute secagem completa Este procedimento foi adotada
para paralisar a atividade microbiana Conforme Haney et al (2004) a secagem do solo a 40oC
com posterior reumedecimento das amostras natildeo alterou os resultados de mineralizaccedilatildeo do N do
solo Apoacutes secagem as amostras foram passadas em moinho de solo com peneiras lt 2 mm e
permaneceram em sacos plaacutesticos ateacute os procedimentos de anaacutelise
Devido ao grande nuacutemero de amostras antes dos procedimentos de anaacutelise procedeu-se a
mistura das amostras da seguinte maneira para anaacutelise de pH CTC anaacutelise granulomeacutetrica
incubaccedilatildeo aeroacutebia fracionamento do N orgacircnico do solo e mineralizaccedilatildeo bruta obteve-se uma
amostra representativa de cada profundidade das aacutereas experimentais por meio da mistura de
quantidade semelhante de solo de cada amostra coletada no campo para anaacutelise do C orgacircnico
N total ISNT e DVD procedeu-se a mistura de quantidade semelhante de solo das parcelas
presentes em cada bloco permitindo isolar o efeito dos blocos na comparaccedilatildeo das aacutereas
Tabela 2 ndash Propriedades fiacutesico-quiacutemicas dos solosdagger
Local
Prof
pHDagger
C
orgacircnicosect
N
totalpara CTC AreiaDagger SilteDagger ArgilaDagger
θccDaggerDagger
cm ________
g kg-1________
mmolc dm-3
___________
g kg-1 ____________
mL kg-1
1 0-20 56 55 040 252 864 11 126 350
20-40 50 48 034 256 858 16 126 360
2 0-30 54 78 053 437 661 54 285 460
30-60 46 55 040 464 616 50 334 460
3 0-30 61 77 049 386 727 56 218 440
30-60 56 55 037 310 693 61 247 440
4 0-30 56 178 147 1364 135 227 638 600
30-60 57 150 123 1183 117 195 688 600
5 0-20 49 210 133 1147 470 20 510 490
20-40 50 188 102 1332 450 20 530 520
6 0-20 52 168 141 1327 239 46 716 520
20-40 53 141 118 1267 242 42 716 520
daggerOs resultados representam a meacutedia de determinaccedilotildees em triplicata exceto para anaacutelises texturais (sem repeticcedilotildees)
DaggerRelaccedilatildeo solo aacutegua 1 1
sectDeterminado pelo meacutetodo de Mebius (1960)
paraDeterminado pelo meacutetodo regular de Kjeldahl usando bloco digestor (BREMNER 1996) seguindo difusatildeo com
NaOH (STEVENS et al 2000)
CTC capacidade de troca de caacutetios determinada por saturaccedilatildeo-difusatildeo de NH4+ (MULVANEY et al 2004)
DaggerAnaacutelises granulomeacutetricas realizadas pelo meacutetodo do densiacutemetro (GEE OR 2002)
DaggerDaggerθcc umidade na capacidade de campo determinada conforme descrito em Bremner e Shaw (1958)
23 Meacutetodos diagnoacutesticos do N do solo
a) Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Os meacutetodos ISNT (KHAN MULVANEY HOEFT 2001) e DVD (ROBERTS et al
2009 b BUSHONG et al 2008) foram desenvolvidos para simplificar a determinaccedilatildeo da fraccedilatildeo
de N orgacircnico do solo responsaacutevel pela ausecircncia de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada identificado
por Mulvaney et al (2001) Esses meacutetodos vecircm sendo amplamente avaliados em condiccedilotildees de
clima temperado para predizer a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada de culturas poreacutem ainda natildeo
foram avaliados em condiccedilotildees de clima tropical
Para determinaccedilatildeo do ISNT foi adotado o procedimento descrito em Khan Mulvaney e
Hoeft (2001) Basicamente 1 g de solo foi tratado com 10 mL de soluccedilatildeo de NaOH (2 mol L-1
)
em cacircmara de difusatildeo do tipo Mason Jar com as adaptaccedilotildees descritas em Stevens et al (2000)
Antes do fechamento da cacircmara foi adicionado 5 mL de soluccedilatildeo indicadora H3BO3 a 4 em uma
placa de Petri de acriacutelico de 60 mm de diacircmetro que permaneceu suspensa por meio das
adaptaccedilotildees feitas na tampa das cacircmaras As cacircmaras de difusatildeo foram imediatamente colocadas
sobre placas aquecedoras preacute-aquecidas a 48-50oC (marca West Bend Griddle
reg 1500 W 120 V
AC) acopladas a regulador de temperatura (marca Pennreg Johnson Controls modelo A 419 66
V) e dispositivo para desligamento automaacutetico (marca Intermaticreg modelo TN 311 time all 15A
ldquoRrdquo 1750 W 125 V AC 60 Hz) A temperatura foi verificada previamente por meio de
termocircmetro inserido dentro de uma cacircmara contendo cerca de 100 mL de aacutegua desionizada
Todas as placas aquecedoras foram dispostas dentro de caixas plaacutesticas (marca Rubbermaid
Revelationsreg 293 L storage box) para reduzir o efeito da temperatura ambiente do laboratoacuterio
conforme sugerido por Klapwyk e Ketterings (2005) As amostras foram rotacionadas na placa
apoacutes 15 h e 30 h (conforme descrito em 15
N ANALYSIS SERVICE 2004) e retiradas apoacutes 5 h
de aquecimento Cada placa aquecedora recebeu um conjunto de 11 amostras mais uma amostra
de 1 mL de soluccedilatildeo padratildeo de glucosamina contendo 250 microg mL-1
de N (03849 g
glucosaminaHCl em 100 mL de aacutegua desionizada) Foram utilizadas cinco placas aquecedoras
totalizando 60 amostras por dia
As placas de Petri foram retiradas e receberam 5 mL de aacutegua desionizada realizando-se a
titulaccedilatildeo com soluccedilatildeo de H2SO4 (001 mol L-1
) ateacute estabelecimento do pH final em titulador
automaacutetico (Modelo 719 S Tritino Metrohm Herisau Switzerland) acoplado a eletrodo para
superfiacutecie plana (Modelo 13-620-289 Fisher Scientific Pittsburgh PA) para determinaccedilatildeo do N-
NH4 O pH final foi estabelecido verificando o pH da soluccedilatildeo preparada pela mistura de 5 mL da
soluccedilatildeo indicadora de H3BO3 (4) e 5 mL de aacutegua desionizada O teor de N-ISNT (mg N kg-1
)
foi determinado como (VNM) 1000 onde V eacute o volume de H2SO4 N eacute a normalidade do H2SO4
padronizado e M eacute a massa molar do N (140067 g mol-1
) Detalhes dos procedimento para
determinaccedilatildeo do ISNT podem ser observados na Figura 2
A teacutecnica da DVD foi realizada conforme metodologia desenvolvida em Bushong et al
(2008) e adaptada por Roberts et al (2009) Um grama de solo foi colocado diretamente em um
frasco Kjeldahl e ligado ao destilador recebendo 10 mL de 10 mol L-1
NaOH por meio do
orifiacutecio localizado no topo do aparato Destilaccedilatildeo a vapor foi conduzida na taxa de 7 mL min-1
ateacute a obtenccedilatildeo de 35-40 mL do destilado que foi recebido em 5 mL de soluccedilatildeo indicadora 4
H3BO3 O NH4-N foi quantificado por titulaccedilatildeo do destilado com 002 N H2SO4 ateacute
estabelecimento do pH final usando titulador automaacutetico Os detalhes do equipamento utilizado
podem ser observados na Figura 3
Figura 2 - Detalhes da cacircmara de difusatildeo do tipo ldquoMason Jarrdquo mostrando as adaptaccedilotildees feitas na tampa para manter
uma placa de petri suspensa (a) cacircmaras de difusatildeo apoacutes tratamento de 1 g solo com 10 mL 2 mol L-1
NaOH e deposiccedilatildeo de 5 mL de soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 na placa de Petri (b) 12 cacircmaras de difusatildeo
sendo aquecidas a 50oC por 5 h em placa aquecedora e dentro do dispositivo para homogeneizar a
temperatura (c) e titulador automaacutetico utilizado na determinaccedilatildeo do NH4-N das amostras (d)
(a) (b)
(c) (d)
Figura 3 - Detalhes dos procedimentos adotados na Destilaccedilatildeo a Vapor Direta mostrando as amostras de solo dentro
dos tubos de destilaccedilatildeo apoacutes recebimento de 10 mL 10 mol L-1
NaOH (a) e durante o processo de
destilaccedilatildeo a vapor em destilador duplo (b)
b) Mineralizaccedilatildeo liacutequida
Amostras de solo foram incubadas aerobicamente para avaliar o potencial de
mineralizaccedilatildeo e detectar mudanccedilas nas fraccedilotildees de N hidrolisaacutevel durante a incubaccedilatildeo Para
realizar a incubaccedilatildeo amostras de 6 g de solo (lt 2 mm) foram adicionadas em filtro de quartzo
(Whatman QM-A) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) e lixiviado sob
vaacutecuo com duas aliacutequotas de 30 mL com soluccedilatildeo de CaCl2 (001 mol L-1
) para remoccedilatildeo do N
inorgacircnico residual e 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N (STANFORD SMITH 1972)
A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo [determinada conforme descrito
em BREMNER SHAW (1958)] e os funis foram dispostos em um incubador adaptado para
manter a temperatura de 25oC e umidade relativa de 85-90 Apoacutes 0 1 2 4 8 e 12 semanas
triplicatas de cada solo foram transferidas para frasco de polietileno de 125 mL e o N inorgacircnico
foi extraiacutedo por meio de agitaccedilatildeo das amostras com 60 mL de 2 mol L-1
KCl durante 1 h
(BREMNER KEENEY 1966) e filtrando-se a suspensatildeo resultante em papel de filtro
(Whatman no 42) em funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) sob vaacutecuo Para
evitar a remineralizaccedilatildeo do N produzido as amostras incubadas por 4 8 e 12 semanas foram
lixiviadas sob vaacutecuo a cada duas semanas com duas aliacutequotas de 30 mL de 001 mol L-1
de
CaCl2 sendo o lixiviado de cada grupo de amostras combinado para posterior anaacutelise apoacutes esse
procedimento as amostras foram lixiviadas com 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N
(STANFORD SMITH 1972) A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo e
as amostras retornadas ao incubador esse procedimento foi adotado periodicamente para todas
(a) (b)
as amostras incubadas Os extratos e lixiviados foram analisados para N-NH4 e N-(NO3 + NO2)
pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN MULVANEY MULVANEY 1997)
c) Fracionamento do N do solo
Para preparar o hidrolisado dos solos foram utilizadas as amostras iniciais (semana 0) e
finais (semana 12) do experimento de incubaccedilatildeo aeroacutebia Basicamente 4 g de solo de cada
amostra foi aquecido (110-120oC) sob refluxo por 12 h em frascos de 50 mL acoplados em
condensador de Liebig de 40 cm apoacutes tratamento com 16 mL de soluccedilatildeo 6 mol L-1
de HCl e duas
gotas de octanol (para evitar a formaccedilatildeo de espuma) A filtragem do hidrolisado foi realizada em
filtro de papel (Whatman no 50) em um funil de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
sob vaacutecuo Adicionalmente duas aliacutequotas de 10 mL de aacutegua desionizada foram aplicadas nos
frascos para transferecircncia completa do hidrolisado para o funil O lixiviado foi coletado em
frasco de vidro de 125 mL e armazenado em refrigerador (5oC) Antes do uso o hidrolisado foi
transferido para um becker de 250 mL e neutralizado por meio de adiccedilotildees sequenciais de soluccedilatildeo
10 mol L-1
5 mol L-1
e 1 mol L-1
de NaOH ateacute obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 (BREMNER
1965 STEVENSON 1996) O hidrolisado neutralizado foi diluiacutedo para 100 mL com aacutegua
desionizada retornado ao frasco original e mantido sob refrigeraccedilatildeo (5oC)
Utilizando os meacutetodos de difusatildeo descritos em Mulvaney e Khan (2001) os hidrolisados
neutralizados do solo foram analisados em triplicata para N hidrolisaacutevel total N-NH4
hidrolisaacutevel N-(NH4+amino-accediluacutecar) e N-amino-aacutecido A fraccedilatildeo de N amino-accediluacutecar foi
determinada pela diferenccedila entre N-NH4 e N-(NH4+amino-accediluacutecar) Detalhes dos procedimentos
adotados podem ser observados na Figura 4
Figura 4 - Condensador de Liebig para aquecimento das amostras de solo sob refluxo com dispositivo para manter a
temperatura dos 6 conjuntos a 110oC (a) processo de filtragem do hidrolisado apoacutes resfriamento da
amostra (c) neutralizaccedilatildeo das amostras para obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 e detalhes das amostras apoacutes
adiccedilatildeo de aacutegua desionizada ateacute completer 100 mL (c) e transferecircncia das amostras para as cacircmaras de
difusatildeo para os procedimentos de fracionamento do N orgacircnico conforme Mulvaney e Khan (2001)
d) Mineralizaccedilatildeo bruta (MB)
Amostras de solo (10 g) receberam aacutegua desionizada ateacute atingir 60 da capacidade de
campo em frascos de vidro de 125 mL e foram preacute-incubadas durante 14 dias a 25oC e 85-90
de umidade relativa O objetivo da preacute-incubaccedilatildeo foi reestabelecer a atividade microbiana do
solo O conteuacutedo de aacutegua foi monitorado periodicamente para manutenccedilatildeo da umidade das
amostras No fim desse periacuteodo as amostras foram retiradas do incubador para secagem parcial
por meio de exposiccedilatildeo agrave ventilaccedilatildeo forccedilada de ar apoacutes a secagem o conteuacutedo de aacutegua foi
reestabelecido ateacute um limite que permitiu-se a aplicaccedilatildeo posterior de 15 mL de aacutegua As
amostras receberam entatildeo 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30 microg N na forma de (NH4)2SO4
(a) (b)
(c) (d)
(2534 aacutetomos 15
N) atingindo novamente a umidade de 60 da capacidade de campo que foi
mantida ateacute o final da incubaccedilatildeo A soluccedilatildeo contendo N foi distribuiacuteda uniformemente sobre a
amostra com auxiacutelio de pipeta permitindo difusatildeo completa da soluccedilatildeo-15
N na amostra de solo
requisito essencial nesse tipo de experimento (LUXHOI NIELSEN JENSEN 2004 MURPHY
et al 2003)
Apoacutes os dias 0 (na verdade 30 min para permitir completa umidificaccedilatildeo da amostra) 1 2
e 7 dias amostras em triplicata de cada solo foram agitadas durante 1 h apoacutes tratamento com 100
mL de soluccedilatildeo de KCl (2 mol L-1
) para extraccedilatildeo do N inorgacircnico total (BREMNER KEENEY
1966) e a suspensatildeo filtrada sob vaacutecuo em filtro de microfibra de vidro (Whatmanreg Cat No 1822
055) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) o filtro de microfibra de
vidro resultou em extrato de melhor qualidade relativamente ao filtro de papel O N-NH4
trocaacutevel foi determinado em aliacutequota de 50 mL do extrato pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN
MULVANEY MULVANEY 1997) apoacutes adiccedilatildeo de 150 microg N na forma de (NH4)2SO4 para
facilitar a anaacutelise de 15
N Os procedimentos adotados no experimento de mineralizaccedilatildeo bruta
podem ser observados na Figura 5
Apoacutes difusatildeo do extrato de solo o NH4-N coletado na soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 foi
quantificado usando um titulador automaacutetico acoplado a eletrodo para superfiacutecie plana (descrito
anteriormente) As amostras tituladas foram acidificadas (001 mL de 1 mol L-1
H2SO4) e
aquecida para evaporaccedilatildeo a aproximadamente 50oC A evaporaccedilatildeo foi repetida apoacutes adiccedilatildeo de 5
mL de metanol para remover o H3BO3 sendo o (NH4)2SO4 residual dissolvido em 400 microL de
aacutegua desionizada para transferecircncia de uma aliacutequota de 250 microL contendo entre 100 e 200 microg de
N para uma microplaca de plaacutestico A secagem final foi feita a 60oC antes da anaacutelise isotoacutepica
usando um espectrocircmetro de massas equipado com um sistema de automatizado com preparo de
amostras pelo meacutetodo de Rittenberg (MULVANEY 1993) Depois das anaacutelises isotoacutepicas as
unidades de difusatildeo foram adequadamente lavadas antes de serem reutilizadas (STEVENS et al
2000) para evitar erros por contaminaccedilatildeo cruzada
Figura 5 - Detalhes dos frascos de vidro (125 mL) contendo as amostras de solo (10 g) utilizadas no experimento de
mineralizaccedilatildeo bruta (a) amostras sendo dispostas no incubador com sistema de injeccedilatildeo de vapor de aacutegua
para manutenccedilatildeo da temperatura da umidade relativa a 85-90 (b) apoacutes a preacute-incubaccedilatildeo as amostras
receberam 15 mL de soluccedilatildeo contendo 15
N com auxiacutelio de pipeta volumeacutetrica (c e d) e retornaram ao
incubador amostras recebendo 100 mL de 2 M KCl para posterior agitaccedilatildeo por 1 h para extraccedilatildeo do N
inorgacircnico (e) processo de filtragem sob vaacutecuo do extrato utilizando filtro de microfibra de vidro em
funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
Levando em consideraccedilatildeo que foi adicionada soluccedilatildeo contendo 150 microg de N com
abundacircncia natural para facilitar a anaacutelise isotoacutepica o valor de abundacircncia isotoacutepica calculada
(AICA em aacutetomos 15
N) foi obtido pela equaccedilatildeo de diluiccedilatildeo isotoacutepica
AICA = [ (NDE AIDE) ndash (NAD AN) ] (NDE ndash NAD) (1)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NDE concentraccedilatildeo de N determinada
em microg N amostra-1
AIDE abundacircncia isotoacutepica determinada em aacutetomos 15
N NAD nitrogecircnio
adicionado igual a 150 microg N amostra-1
AN abundacircncia natural de 036663 aacutetomos 15
N
(obtido analiticamente em seis repeticcedilotildees)
A taxa de mineralizaccedilatildeo bruta (MB em mg kg-1
d-1
de N) foi determinada conforme Hart
et al (1994) pela equaccedilatildeo
MB = [ (NH4 ti ndash NH4 tf) n ] [ (ln 15
Nexc ti 15
Nexc tf) (ln NH4 tiNH4 tf) ] (2)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NH4 concentraccedilatildeo de N-NH4+ na
amostra em mg N kg-1
ti tempo inicial (dia 1) tf tempo final (dia 3) n nuacutemero de dias 15
Nexc
abundacircncia isotoacutepica em excesso em aacutetomos 15
N que foi obtida pela subtraccedilatildeo da abundacircncia
natural de 15
N (0370 aacutetomos 15
N) da AICA (Eq 1)
24 Anaacutelises estatiacutesticas
Os resultados de produtividade de colmos obtidos nos experimentos com resposta agrave
adubaccedilatildeo nitrogenada foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia assim como anaacutelises de regressatildeo
(WEBSTER 2007) quando o teste F mostrou-se significativo (Plt010) Nos casos em que o teste
F foi significativo (Plt010) a resposta ao fertilizante nitrogenado (RF) foi calculada a partir dos
resultados meacutedios de produtividade como RF = 100 middot (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle) produtividade do tratamento controle Quando o teste F natildeo foi
significativo (Pgt010) a RF foi considerada zero Os experimentos foram entatildeo classificados
como natildeo-responsivos ao N (RF = 0) moderadamente responsivos (RF ˂ 25) ou altamente
responsivos (RF gt 25)
Para os resultados das determinaccedilotildees em triplicata ou incubaccedilotildees foram calculadas as
meacutedias e o desvio padratildeo e os valores meacutedios comparados com base no teste t de Student ou da
diferenccedila miacutenima significativa (LSD) a um niacutevel de significacircncia Plt005
3 Resultados e discussatildeo
Desde os anos 1990 haacute uma tendecircncia crescente no Brasil para a colheita mecacircnica da
cana-de-accediluacutecar em aacutereas onde a queima do canavial antes da colheita prevaleceu Com o novo
sistema resiacuteduos da cultura composta de folhas e ponteiros que variam entre 13 a 20 Mg ha-1
de mateacuteria seca (OLIVEIRA et al 1999) permanecem na superfiacutecie do solo formando uma
cobertura vegetativa altamente carbonaacutecea referida como palhada Este material conteacutem uma
quantidade apreciaacutevel de N (70 a 100 kg ha-1
) mas a disponibilidade eacute muito limitada para o
ciclo seguinte (GAVA et al 2003) devido agrave imobilizaccedilatildeo de N mineral durante a decomposiccedilatildeo
microbiana Com a transiccedilatildeo para a colheita mecacircnica espera-se portanto um aumento na
necessidade de adubaccedilatildeo nitrogenada das socas (ROSSETTO et al 2010) apesar de que um
efeito compensatoacuterio pode surgir ao longo do ciclo agriacutecola (gt 4 anos) conforme a
mineralizaccedilatildeo gradualmente libera o N da palhada (FORTES et al 2011)
Apesar de todos os seis locais estudados em nosso trabalho terem sido colhidos
mecanicamente sem queima da cana os resultados da Tabela 3 mostram que apenas quatro
(locais 1 a 4) foram responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada (Plt010) Nenhuma resposta foi
observada em um uacutenico experimento no local 5 ou em trecircs experimentos no local 6 Essa
variaccedilatildeo eacute tiacutepicamente observada em aacutereas de cana colhida sem queima de acordo com estudos
anteriores que documentam resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada na maioria dos casos (COSTA
VITTI CANTARELLA 2003 VITTI TRIVELIN GAVA 2007 ROSETTO et al 2010
VIEIRA et al 2010) mas natildeo em outros (URQUIAGA et al 1998 PRADO PANCELLI
2008) Rossetto et al (2010) por exemplo relataram alta resposta ao N em 10 de 15 locais
estudados enquanto que um local natildeo apresentou resposta e em outros quatro locais apesar de
significativa a resposta foi muito pequena
Uma reduccedilatildeo na resposta da cana agrave adubaccedilatildeo nitrogenada era esperada para os locais 2 5
e 6 devido agraves entradas anteriores da vinhaccedila e ou torta de filtro (Tabela 1) dois importantes
subprodutos da agroinduacutestria sucroalcooleira que seratildeo cada vez mais utilizados devido agraves
exigecircncias ambientais (CETESB 2006) Estes subprodutos apresentam relaccedilatildeo CN muito mais
baixo do que a palha e assim representam uma fonte mais prontamente disponiacutevel de N a
meacutedio-curto prazo Nas doses comumente utilizadas podem levar agrave reduccedilatildeo na exigecircncia de N
da ordem de 50 a 150 kg N ha-1
(PRASAD1976 YADUVANSHI YADAV SINGH 1990
GOacuteMEZ TORO 1996) podendo ateacute mesmo eliminar a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada como
ocorreu para os locais 5 e 6 Um efeito similar tecircm sido reportado para locais onde a renovaccedilatildeo
do canavial eacute precedida de cultivo de leguminosa como a Crotalaria juncea Crotalaria
spectabilis soja (Glycine max L Merr) ou de amendoim (Arachis hypogaea L) (CAacuteCERES
ALCARDE 1995 RESENDE et al 2003 AMBROSANO et al 2005 PARK et al 2010)
Uma comparaccedilatildeo das Tabelas 1 e 3 natildeo deixa duacutevida sobre a importacircncia da aplicaccedilatildeo de
subprodutos orgacircnicos na variaccedilatildeo da resposta ao fertilizante (RF) observada para os seis locais
estudados As maiores respostas variando de 9 a 30 ocorreram nos locais 1 3 e 4 onde natildeo
houve aplicaccedilatildeo de vinhaccedila ou torta de filtro que teria moderado a imobilizaccedilatildeo microbiana de N
durante a decomposiccedilatildeo dos resiacuteduos culturais Dos trecircs locais que receberam um ou ambos
destes subprodutos o local 2 foi moderadamente responsivo ao N (RF entre 5 a 7) enquanto os
locais 5 e 6 natildeo apresentaram resposta ao N
A importacircncia dos insumos orgacircnicos natildeo eacute menos evidente a partir da mudanccedila temporal
na RF observa nos locais 2 4 e 6 Interessante foi o aumento acentuado de 9 para 25 na RF
observados para a segunda colheita no local 4 Esse aumento pode ser atribuiacutedo a um acuacutemulo de
resiacuteduos que associado agrave ausecircncia de adubaccedilatildeo nitrogenada promoveu imobilizaccedilatildeo microbiana
do N limitando a produtividade do tratamento controle e inflando a RF Este tipo de
comportamento eacute comum com estudos de resposta que empregam um delineamento estaacutetico
(static plots) (por exemplo SWANSON TAYLOR WELCH 1973 VANOTTI BUNDY
PETERSON 1997 VARVEL WILHELM 2003) nos quais parcelas individuais recebem o
mesmo tratamento em anos consecutivos Curiosamente natildeo houve nenhuma evidecircncia de
aumento na RF para os locais 2 e 6 presumivelmente porque a aplicaccedilatildeo de vinhaccedila forneceu N
suficiente para suportar a oxidaccedilatildeo heterotroacutefica do resiacuteduo contendo C
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos de curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
entre os anos de 2006 e 2010 Continua
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Altamente responsivo ao N
1 0 691 (35) ____
____
50 756 (65) ____
____
100 773 (45) ____
____
150 869 (46) ____
____
200 900 (53) ____
____
P 00004
Equaccedilatildeo y = 6918 + 01060x
R2 096
RFsect () 302
Moderadamente responsivos ao N
2 0 1141 ( 79) 1041 (54) ____
50 1208 ( 77) 1041 (68) ____
100 1208 (109) 1060 (81) ____
150 1219 ( 62) 1097 (61) ____
P 00399 00821
Equaccedilatildeo y = 11452 + 01294x
- 000055x2
y = 10315 +
003757x
R2 092 082
RF () 68 54
3 0 788 (59) ____
____
50 811 (74) ____
____
100 859 (74) ____
____
150 864 (90) ____
____
P 00823
Equaccedilatildeo y = 7890 + 000554x
R2 093
RR () 97
4 0 759 (116) 527 ( 97) ____
50 775 ( 89) 630 ( 90) ____
100 827 ( 62) 660 (108) ____
150 817 (103) 650 ( 74) ____
P 00692 00000
Equaccedilatildeo y = 7542 + 008387x
- 0000257x2
y = 5290 + 02480x -
0001124x2
R2 085 099
RF () 89 251
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos envolvendo curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo
nitrogenada entre os anos de 2007 e 2010
Conclusatildeo
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Natildeo responsivos ao N
5 0 914 (123) ____
____
50 956 (126) ____
____
100 850 (165) ____
____
150 786 ( 52) ____
____
200 778 (109) ____
____
P 01136
RF () 0
6 0 802 (67) 1424 (195) 812 (71)
50 803 (61) 1383 (109) 758 (97)
100 868 (72) 1315 (124) 872 (21)
150 805 (34) 1323 (147) 826 (97)
200 831 (70) 1356 (140) 799 (70) P 03456 07738 02005
RF () 0 0 0
daggerResultados representam 4 (aacutereas 1-5) ou 5 (aacuterea 6) blocos experimentais Valores entre parenteses representam o
desvio padratildeo da meacutedia
DaggerEstudos conduzidos em 2006-2007 (aacutereas 2-4) 2007-2008 (aacutereas 2 4 e 6) 2008-2009 (aacutereas 1 e 6) ou 2009-2010
(aacutereas 5 e 6)
sectRF resposta ao fertilizante calculado quando Plt010 como 100 (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle)produtividade do tratamento controle
Aleacutem de insumos orgacircnicos as diferenccedilas no potencial do solo em fornecer N
provavelmente contribuiu para a variaccedilatildeo na RF documentada na Tabela 3 Tais diferenccedilas tecircm
sido historicamente reconhecidos em afetar a resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
(BLACK NELSON PRITCHETT 1946 PRITCHETT BLACK NELSON 1947 FITTS
BARTHOLOMEW HEIDEL 1953 OLSON et al 1960) Esse comportamento eacute consistente
com as evidecircncias de estudos utilizando o traccedilador 15
N que mostram que a mineralizaccedilatildeo do N
do solo muitas vezes fornece a maior parte do N abosrvido pelas culturas (por exemplo
TAKAHASHI 1964 OLSON et al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992
OMAY et al 1998 SCHINDLER KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY
2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006)
como foi o caso dos estudos recentes conduzidos no Brasil por Dourado-Neto et al (2010) e
Franco et al (2011)
Um aumento na capacidade de mineralizaccedilatildeo de N do solo evidentemente levaria agrave
diminuiccedilatildeo na resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada embora as consequumlecircncias podem
natildeo ser aparentes se as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis agrave perda de N ou se a
disponibilidade de N natildeo limite o rendimento Uma complicaccedilatildeo inerente surge na estimativa de
uma taxa absoluta (bruta) para a mineralizaccedilatildeo (amonificaccedilatildeo) uma vez que o produto (NH4+)
estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo heterotroacutefica (imobilizaccedilatildeo) ou oxidaccedilatildeo autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) A
teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) proporciona o uacutenico meio para evitar esta complicaccedilatildeo
e foi aplicado agraves amostras superfiacuteciais e subsuperfiacuteciaos dos solos coletados nos seis locais de
estudo deste projeto Os resultados (Tabela 4) satildeo consistentes com as respostas da cana-de-
accediluacutecar ao N apresentados na Tabela 3 em que a mineralizaccedilatildeo bruta para a camada superficial
foi significativamente maior para os dois locais sem resposta (5 e 6) do que para qualquer um
dos locais responsivos Para o uacuteltimo grupo este paracircmetro foi significativamente maior para os
locais 2 e 3 do que para 1 ou 4 refletindo os valores de RF da Tabela 3 Em contraste com estes
resultados natildeo foram observadas diferenccedilas significativas na mineralizaccedilatildeo bruta para as
amostras de subsuperfiacutecie
Tabela 4 - Mineralizaccedilatildeo bruta de N em amostras de solo da superfiacutecie e subsuperfiacutecie determinada pela teacutecnica de
diluiccedilatildeo do pool 15
NH4dagger
N mineralizado
Local
Superfiacutecie Subsuperfiacutecie
MeacutediaDagger DPsect MeacutediaDagger DPsect
______________________________ mg kg
-1 d
-1 ______________________________
Altamente responsivo ao N
1 110 ab 11 094 a 01
Moderadamente responsivos ao N
2 147 a 04 106 a 04
3 152 a 07 121 a 01
4 060 b 02 084 a 04
Natildeo responsivos ao N
5 365 d 12 105 a 04
6 237 c 07 141 a 06
daggeramostras de 10 g de cada solo foram preacute-incubadas a 25oC por duas semanas e umedecidas a 60 da capacidade de
campo (θcc) com aacutegua desionizada As amostras foram entatildeo tratadas com 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30
microg N na forma de (NH4)2SO4 (2534 aacutetomos 15
N) incubadas (25oC 60 θcc) em triplicata por 1 e 3 dias Anaacutelise
quantitativa e isotoacutepica do NH4-N trocaacutevel foi realizada apoacutes extraccedilatildeo com 2 mol L-1
KCl
DaggerCalculado conforme Eq 2 descrita na seccedilatildeo Material e Meacutetodos Meacutedias seguidas por letras minuacutesculas iguais na
coluna natildeo diferem a Plt005 pelo teste t de Student
sectDP desvio padratildeo
Curiosamente a mineralizaccedilatildeo bruta foi menor para o local 4 onde o N total do solo foi
maior (Tabela 2) Este comportamento eacute consistente entretanto com a conclusatildeo de que a cana
respondeu agrave adubaccedilatildeo nitrogenada no local 4 (Tabela 3) Esse comportamente provavelmente eacute
reflexo do uso de praacutetica de cultivo miacutenimo nesse local no qual a sulcaccedilatildeo foi precedida de uma
uacutenica subsolagem ao inveacutes de praacuteticas de preparo convencional adotadas em todos os outros
locais estudados O resultado foi um acuacutemulo de resiacuteduos contendo C proveniente da colheita
mecacircnica sem queima preacutevia que ocorreu anualmente por sete anos antes do primeiro
experimento em 2007 favorecendo muito mais a imobilizaccedilatildeo do que a mineralizaccedilatildeo
Embora a mineralizaccedilatildeo bruta mostrou-se eficaz na diferenciaccedilatildeo dos solos quanto agrave
responsividade ao N o processo envolvido na obtenccedilatildeo desse paracircmetro eacute muito complicado
caro e demorado para um teste de rotina do solo O custo e as complexidades surgem da
necessidade de fertilizantes marcados e anaacutelise de 15
N enquanto o tempo de processamento da
amostra eacute uma fonte oacutebvia de dificuldade uma vez que necessita de um incubaccedilatildeo de 3 dias
precedida de 2 semanas de preacute-incubaccedilatildeo Estas limitaccedilotildees satildeo muito menos graves para uma
teacutecnica de pesquisa e natildeo impede o uso da mineralizaccedilatildeo bruta para avaliar outras teacutecnicas de
previsatildeo de resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
Uma alternativa mais simples eacute medir a taxa liacutequida de produccedilatildeo de N mineral quando
amostras de solo satildeo incubados sob condiccedilotildees estaacuteticas A incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas das
amostras superficiais dos solos foi adotada para esta finalidade no nosso trabalho seguindo a
teacutecnica empregada por Mulvaney et al (2001) Os resultados (Tabela 5) mostram que para todos
os seis locais estudados a produccedilatildeo de N mineral foi mais raacutepida na primeira semana apoacutes o
reumedecimento das amostras secas e diminuiu consideravelmente na segunda semana durante o
qual ocorreu imobilizaccedilatildeo liacutequida para locais 1 a 3 A continuidade da incubaccedilatildeo normalmente
leva agrave mineralizaccedilatildeo liacutequida mas as flutuaccedilotildees temporais satildeo comuns nas taxas dessa medida
sem duacutevida refletindo as transformaccedilotildees da biomassa microbiana
Tabela 5 ndash Capacidade das amostras superficiais dos solos para mineralizaccedilatildeo liacutequidadagger
Local
Intervalo de incubaccedilatildeo (semana)Dagger
0-1 1-2 2-4 4-8sect 8-12sect 0-12sect
DMSpara Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
__________________________________________________________
(NH4+ + NO3
ndash + NO2
ndash)-N produzido mg kg
-1 d
-1 ___________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 057 003 ndash005 056 ndash002 024 020 034 017 009 017 016 030
Moderadamente responsivos ao N
2 125 032 ndash027 004 056 018 031 008 ‒008 011 025 003 030
3 052 013 ndash027 036 012 030 020 014 ndash003 002 010 004 030
4 141 038 084 033 020 019 009 015 017 026 031 013 030
Natildeo responsivos ao N
5 212 027 007 026 023 029 031 012 029 008 042 002 030
6 122 010 008 024 049 017 0 018 011 005 023 006 030
DMS 030 030 030 030 030 030
daggeramostras de 6-g de solo foram umidificadas a 60 da capacidade de campo e entatildeo incubadas pelo periacuteodo especificado a 25oC e 85-90 de umidade relativa
DaggerDP desvio padratildeo
sectValores incluem (NH4+NO3+NO2)-N recuperado por lixiviaccedilatildeo das amostras de solo com 001 M CaCl2 e pela extraccedilatildeo com 2 M KCl no final da incubaccedilatildeo A
lixiviaccedilatildeo com CaCl2 foi realizada a cada duas semanas uma vez para as amostras incubadas por quatro semanas trecircs vezes para amostras incubadas por oito
semanas e cinco vezes para amostras incubadas a doze semanas
paraDMS diferenccedila minima significativa pelo teste t de Student (Plt005)
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
L) semeado diretamente Os autores obtiveram uma calibraccedilatildeo favoraacutevel da resposta ao N em
funccedilatildeo do ISNT e da destilaccedilatildeo a vapor direta (DVD) uma teacutecnica semelhante que estaacute
altamente correlacionado com o ISNT (BUSHONG et al 2008) A destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de
anaacutelise de horas para minutos mas eacute muito mais trabalhosa quando um grande nuacutemero de
amostras devem ser processadas em testes de rotina do solo
Este estudo explora o potencial de manejo do N com base em testes no solo para a
produccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar no Brasil utilizando amostras de solo de dez estudos conduzidos em
seis aacutereas experimentais Diversas teacutecnicas para avaliar o potencial de fornecimento de N do solo
foram avaliadas incluindo o ISNT DVD e a mineralizaccedilatildeo bruta e liacutequida O fracionamento do
N do solo foi utilizado para esclarecer a natureza quiacutemica do N orgacircnico laacutebil do solo e
adicionalmente avaliar o ISNT
2 Material e meacutetodos
21 Aacutereas experimentais
Dez experimentos de curva de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada de soqueira foram
conduzidos entre os anos de 2006 a 2010 em condiccedilotildees de campo no Estado de Satildeo Paulo
(Figura 1) com diferenccedilas na classe textural dos solos cultivares clima e histoacuterico de manejo
Todas as aacutereas foram conduzidas no sistema de colheita sem queima com manutenccedilatildeo dos
resiacuteduos (palha) na superfiacutecie do solo A descriccedilatildeo das aacutereas estatildeo descritas na Tabela 1 As
doses de N variaram entre 0 a 200 kg ha-1
de N conforme recomendaccedilatildeo para adubaccedilatildeo
nitrogenada de soqueira do Estado de Satildeo Paulo (SPIRONELLO et al 1997) que eacute baseada na
expectativa de produtividade do canavial com doses de N que variam de 60 a 120 kg ha-1
O
delineamento experimental foi em blocos completos ao acaso com quatro (locais 1-5) ou cinco
(local 6) repeticcedilotildees As parcelas constaram de sete (locais 1 5-6) a 12 (locais 2-4) linhas de
cana-de-accediluacutecar espaccediladas em 15 m e 15 m de comprimento A colheita foi realizada com
colhedora e a massa de colmos obtida em caminhatildeo transbordo equipado com ceacutelula de carga
colhendo-se quatro linhas de 15 m por parcela A palha residual foi distribuiacuteda homogeneamente
sobre a aacuterea Os fertilizantes foram aplicados manualmente ateacute 2 meses apoacutes a colheita anterior
superficialmente sobre a palha ao lado da linha de cana e sem incorporaccedilatildeo
Aacuterea com cana
Experimentos
Figura 1 - Localizaccedilatildeo dos experimentos em relaccedilatildeo agrave aacuterea cultivada com cana-de-accediluacutecar no Estado de Satildeo Paulo
(SP) Brasil
Tabela 1 ndash Descriccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo das aacutereas experimentais
Local Solodagger Variedade ExperimentoDagger Resiacuteduos
1 2 3 orgacircnicossect
________ Data da colheita ________
1 Usina Nova
Ameacuterica
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura meacutedia SP83 2847 0809 (2o) ____ ____ ____
2 Usina Santa
Adeacutelia
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura meacutedia SP81 3250 0707 (2o) 0708 (3o) ____ V
3 Usina Satildeo
Luis
Latossolo Vermelho Amarelo eutroacutefico
textura meacutedia SP813250 0607 (2o) ____ ____ ____
4 Usina Satildeo
Martinho
Latossolo Vermelho eutrofeacuterrico tiacutepico
textura muito argilosa SP81 3250 0807 (2o) 0708 (3o) ____ ____
5 Usina
Iracema
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura argilosa SP89 1115 0510 (2o) ____ ____ V TF
6 Usina Satildeo
Martinho
Latossolo Vermelho distrofeacuterico tiacutepico
textura muito argilosa SP80 3280 0908 (2o) 1109 (3o) 1110 (4o) V
daggerConforme EMBRAPA 2006
DaggerOs nuacutemeros entre parentheses referem-se ao nuacutemero do corte (idade do canavial)
sectV vinhaccedila ou TF torta de filtro ambos aplicados pelo menos dois anos antes do iniacutecio dos experimentos e natildeo
aplicados posteriormente
22 Amostras de solo
Visando avaliar meacutetodos diagnoacutesticos da disponibilidade do N a fim de diferenciar solos
responsivos e natildeo responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada foram coletadas amostras de solo durante
o desenvolvimento dos experimentos descritos na Tabela 1 A amostragem de solo foi realizada
em junho julho e agosto de 2006 respectivamente para os locais 2 3 e 4 outubro de 2009 para
os locais 1 e 5 e em dezembro de 2009 para o local 6 As amostras foram coletadas antes da
adubaccedilatildeo de cobertura de cada ciclo experimental
Amostras de solo foram coletadas com trado holandecircs em cada parcela experimental e em
duas profundidades 0-30 e 30-60 cm (aacutereas 2-4) e de 0-20 e 20-40 cm (aacutereas 1 5-6) Para cada
profundidade foram coletadas trecircs sub-amostras por parcela para compor uma amostra sendo as
amostras coletadas a cerca de 025 m de distacircncia da linha Os sacos plaacutesticos contendo as
amostras permaneceram abertos ateacute a chegada ao laboratoacuterio quando foram acondicionados em
estufa com circulaccedilatildeo forccedilada de ar a 40oC ateacute secagem completa Este procedimento foi adotada
para paralisar a atividade microbiana Conforme Haney et al (2004) a secagem do solo a 40oC
com posterior reumedecimento das amostras natildeo alterou os resultados de mineralizaccedilatildeo do N do
solo Apoacutes secagem as amostras foram passadas em moinho de solo com peneiras lt 2 mm e
permaneceram em sacos plaacutesticos ateacute os procedimentos de anaacutelise
Devido ao grande nuacutemero de amostras antes dos procedimentos de anaacutelise procedeu-se a
mistura das amostras da seguinte maneira para anaacutelise de pH CTC anaacutelise granulomeacutetrica
incubaccedilatildeo aeroacutebia fracionamento do N orgacircnico do solo e mineralizaccedilatildeo bruta obteve-se uma
amostra representativa de cada profundidade das aacutereas experimentais por meio da mistura de
quantidade semelhante de solo de cada amostra coletada no campo para anaacutelise do C orgacircnico
N total ISNT e DVD procedeu-se a mistura de quantidade semelhante de solo das parcelas
presentes em cada bloco permitindo isolar o efeito dos blocos na comparaccedilatildeo das aacutereas
Tabela 2 ndash Propriedades fiacutesico-quiacutemicas dos solosdagger
Local
Prof
pHDagger
C
orgacircnicosect
N
totalpara CTC AreiaDagger SilteDagger ArgilaDagger
θccDaggerDagger
cm ________
g kg-1________
mmolc dm-3
___________
g kg-1 ____________
mL kg-1
1 0-20 56 55 040 252 864 11 126 350
20-40 50 48 034 256 858 16 126 360
2 0-30 54 78 053 437 661 54 285 460
30-60 46 55 040 464 616 50 334 460
3 0-30 61 77 049 386 727 56 218 440
30-60 56 55 037 310 693 61 247 440
4 0-30 56 178 147 1364 135 227 638 600
30-60 57 150 123 1183 117 195 688 600
5 0-20 49 210 133 1147 470 20 510 490
20-40 50 188 102 1332 450 20 530 520
6 0-20 52 168 141 1327 239 46 716 520
20-40 53 141 118 1267 242 42 716 520
daggerOs resultados representam a meacutedia de determinaccedilotildees em triplicata exceto para anaacutelises texturais (sem repeticcedilotildees)
DaggerRelaccedilatildeo solo aacutegua 1 1
sectDeterminado pelo meacutetodo de Mebius (1960)
paraDeterminado pelo meacutetodo regular de Kjeldahl usando bloco digestor (BREMNER 1996) seguindo difusatildeo com
NaOH (STEVENS et al 2000)
CTC capacidade de troca de caacutetios determinada por saturaccedilatildeo-difusatildeo de NH4+ (MULVANEY et al 2004)
DaggerAnaacutelises granulomeacutetricas realizadas pelo meacutetodo do densiacutemetro (GEE OR 2002)
DaggerDaggerθcc umidade na capacidade de campo determinada conforme descrito em Bremner e Shaw (1958)
23 Meacutetodos diagnoacutesticos do N do solo
a) Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Os meacutetodos ISNT (KHAN MULVANEY HOEFT 2001) e DVD (ROBERTS et al
2009 b BUSHONG et al 2008) foram desenvolvidos para simplificar a determinaccedilatildeo da fraccedilatildeo
de N orgacircnico do solo responsaacutevel pela ausecircncia de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada identificado
por Mulvaney et al (2001) Esses meacutetodos vecircm sendo amplamente avaliados em condiccedilotildees de
clima temperado para predizer a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada de culturas poreacutem ainda natildeo
foram avaliados em condiccedilotildees de clima tropical
Para determinaccedilatildeo do ISNT foi adotado o procedimento descrito em Khan Mulvaney e
Hoeft (2001) Basicamente 1 g de solo foi tratado com 10 mL de soluccedilatildeo de NaOH (2 mol L-1
)
em cacircmara de difusatildeo do tipo Mason Jar com as adaptaccedilotildees descritas em Stevens et al (2000)
Antes do fechamento da cacircmara foi adicionado 5 mL de soluccedilatildeo indicadora H3BO3 a 4 em uma
placa de Petri de acriacutelico de 60 mm de diacircmetro que permaneceu suspensa por meio das
adaptaccedilotildees feitas na tampa das cacircmaras As cacircmaras de difusatildeo foram imediatamente colocadas
sobre placas aquecedoras preacute-aquecidas a 48-50oC (marca West Bend Griddle
reg 1500 W 120 V
AC) acopladas a regulador de temperatura (marca Pennreg Johnson Controls modelo A 419 66
V) e dispositivo para desligamento automaacutetico (marca Intermaticreg modelo TN 311 time all 15A
ldquoRrdquo 1750 W 125 V AC 60 Hz) A temperatura foi verificada previamente por meio de
termocircmetro inserido dentro de uma cacircmara contendo cerca de 100 mL de aacutegua desionizada
Todas as placas aquecedoras foram dispostas dentro de caixas plaacutesticas (marca Rubbermaid
Revelationsreg 293 L storage box) para reduzir o efeito da temperatura ambiente do laboratoacuterio
conforme sugerido por Klapwyk e Ketterings (2005) As amostras foram rotacionadas na placa
apoacutes 15 h e 30 h (conforme descrito em 15
N ANALYSIS SERVICE 2004) e retiradas apoacutes 5 h
de aquecimento Cada placa aquecedora recebeu um conjunto de 11 amostras mais uma amostra
de 1 mL de soluccedilatildeo padratildeo de glucosamina contendo 250 microg mL-1
de N (03849 g
glucosaminaHCl em 100 mL de aacutegua desionizada) Foram utilizadas cinco placas aquecedoras
totalizando 60 amostras por dia
As placas de Petri foram retiradas e receberam 5 mL de aacutegua desionizada realizando-se a
titulaccedilatildeo com soluccedilatildeo de H2SO4 (001 mol L-1
) ateacute estabelecimento do pH final em titulador
automaacutetico (Modelo 719 S Tritino Metrohm Herisau Switzerland) acoplado a eletrodo para
superfiacutecie plana (Modelo 13-620-289 Fisher Scientific Pittsburgh PA) para determinaccedilatildeo do N-
NH4 O pH final foi estabelecido verificando o pH da soluccedilatildeo preparada pela mistura de 5 mL da
soluccedilatildeo indicadora de H3BO3 (4) e 5 mL de aacutegua desionizada O teor de N-ISNT (mg N kg-1
)
foi determinado como (VNM) 1000 onde V eacute o volume de H2SO4 N eacute a normalidade do H2SO4
padronizado e M eacute a massa molar do N (140067 g mol-1
) Detalhes dos procedimento para
determinaccedilatildeo do ISNT podem ser observados na Figura 2
A teacutecnica da DVD foi realizada conforme metodologia desenvolvida em Bushong et al
(2008) e adaptada por Roberts et al (2009) Um grama de solo foi colocado diretamente em um
frasco Kjeldahl e ligado ao destilador recebendo 10 mL de 10 mol L-1
NaOH por meio do
orifiacutecio localizado no topo do aparato Destilaccedilatildeo a vapor foi conduzida na taxa de 7 mL min-1
ateacute a obtenccedilatildeo de 35-40 mL do destilado que foi recebido em 5 mL de soluccedilatildeo indicadora 4
H3BO3 O NH4-N foi quantificado por titulaccedilatildeo do destilado com 002 N H2SO4 ateacute
estabelecimento do pH final usando titulador automaacutetico Os detalhes do equipamento utilizado
podem ser observados na Figura 3
Figura 2 - Detalhes da cacircmara de difusatildeo do tipo ldquoMason Jarrdquo mostrando as adaptaccedilotildees feitas na tampa para manter
uma placa de petri suspensa (a) cacircmaras de difusatildeo apoacutes tratamento de 1 g solo com 10 mL 2 mol L-1
NaOH e deposiccedilatildeo de 5 mL de soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 na placa de Petri (b) 12 cacircmaras de difusatildeo
sendo aquecidas a 50oC por 5 h em placa aquecedora e dentro do dispositivo para homogeneizar a
temperatura (c) e titulador automaacutetico utilizado na determinaccedilatildeo do NH4-N das amostras (d)
(a) (b)
(c) (d)
Figura 3 - Detalhes dos procedimentos adotados na Destilaccedilatildeo a Vapor Direta mostrando as amostras de solo dentro
dos tubos de destilaccedilatildeo apoacutes recebimento de 10 mL 10 mol L-1
NaOH (a) e durante o processo de
destilaccedilatildeo a vapor em destilador duplo (b)
b) Mineralizaccedilatildeo liacutequida
Amostras de solo foram incubadas aerobicamente para avaliar o potencial de
mineralizaccedilatildeo e detectar mudanccedilas nas fraccedilotildees de N hidrolisaacutevel durante a incubaccedilatildeo Para
realizar a incubaccedilatildeo amostras de 6 g de solo (lt 2 mm) foram adicionadas em filtro de quartzo
(Whatman QM-A) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) e lixiviado sob
vaacutecuo com duas aliacutequotas de 30 mL com soluccedilatildeo de CaCl2 (001 mol L-1
) para remoccedilatildeo do N
inorgacircnico residual e 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N (STANFORD SMITH 1972)
A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo [determinada conforme descrito
em BREMNER SHAW (1958)] e os funis foram dispostos em um incubador adaptado para
manter a temperatura de 25oC e umidade relativa de 85-90 Apoacutes 0 1 2 4 8 e 12 semanas
triplicatas de cada solo foram transferidas para frasco de polietileno de 125 mL e o N inorgacircnico
foi extraiacutedo por meio de agitaccedilatildeo das amostras com 60 mL de 2 mol L-1
KCl durante 1 h
(BREMNER KEENEY 1966) e filtrando-se a suspensatildeo resultante em papel de filtro
(Whatman no 42) em funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) sob vaacutecuo Para
evitar a remineralizaccedilatildeo do N produzido as amostras incubadas por 4 8 e 12 semanas foram
lixiviadas sob vaacutecuo a cada duas semanas com duas aliacutequotas de 30 mL de 001 mol L-1
de
CaCl2 sendo o lixiviado de cada grupo de amostras combinado para posterior anaacutelise apoacutes esse
procedimento as amostras foram lixiviadas com 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N
(STANFORD SMITH 1972) A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo e
as amostras retornadas ao incubador esse procedimento foi adotado periodicamente para todas
(a) (b)
as amostras incubadas Os extratos e lixiviados foram analisados para N-NH4 e N-(NO3 + NO2)
pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN MULVANEY MULVANEY 1997)
c) Fracionamento do N do solo
Para preparar o hidrolisado dos solos foram utilizadas as amostras iniciais (semana 0) e
finais (semana 12) do experimento de incubaccedilatildeo aeroacutebia Basicamente 4 g de solo de cada
amostra foi aquecido (110-120oC) sob refluxo por 12 h em frascos de 50 mL acoplados em
condensador de Liebig de 40 cm apoacutes tratamento com 16 mL de soluccedilatildeo 6 mol L-1
de HCl e duas
gotas de octanol (para evitar a formaccedilatildeo de espuma) A filtragem do hidrolisado foi realizada em
filtro de papel (Whatman no 50) em um funil de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
sob vaacutecuo Adicionalmente duas aliacutequotas de 10 mL de aacutegua desionizada foram aplicadas nos
frascos para transferecircncia completa do hidrolisado para o funil O lixiviado foi coletado em
frasco de vidro de 125 mL e armazenado em refrigerador (5oC) Antes do uso o hidrolisado foi
transferido para um becker de 250 mL e neutralizado por meio de adiccedilotildees sequenciais de soluccedilatildeo
10 mol L-1
5 mol L-1
e 1 mol L-1
de NaOH ateacute obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 (BREMNER
1965 STEVENSON 1996) O hidrolisado neutralizado foi diluiacutedo para 100 mL com aacutegua
desionizada retornado ao frasco original e mantido sob refrigeraccedilatildeo (5oC)
Utilizando os meacutetodos de difusatildeo descritos em Mulvaney e Khan (2001) os hidrolisados
neutralizados do solo foram analisados em triplicata para N hidrolisaacutevel total N-NH4
hidrolisaacutevel N-(NH4+amino-accediluacutecar) e N-amino-aacutecido A fraccedilatildeo de N amino-accediluacutecar foi
determinada pela diferenccedila entre N-NH4 e N-(NH4+amino-accediluacutecar) Detalhes dos procedimentos
adotados podem ser observados na Figura 4
Figura 4 - Condensador de Liebig para aquecimento das amostras de solo sob refluxo com dispositivo para manter a
temperatura dos 6 conjuntos a 110oC (a) processo de filtragem do hidrolisado apoacutes resfriamento da
amostra (c) neutralizaccedilatildeo das amostras para obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 e detalhes das amostras apoacutes
adiccedilatildeo de aacutegua desionizada ateacute completer 100 mL (c) e transferecircncia das amostras para as cacircmaras de
difusatildeo para os procedimentos de fracionamento do N orgacircnico conforme Mulvaney e Khan (2001)
d) Mineralizaccedilatildeo bruta (MB)
Amostras de solo (10 g) receberam aacutegua desionizada ateacute atingir 60 da capacidade de
campo em frascos de vidro de 125 mL e foram preacute-incubadas durante 14 dias a 25oC e 85-90
de umidade relativa O objetivo da preacute-incubaccedilatildeo foi reestabelecer a atividade microbiana do
solo O conteuacutedo de aacutegua foi monitorado periodicamente para manutenccedilatildeo da umidade das
amostras No fim desse periacuteodo as amostras foram retiradas do incubador para secagem parcial
por meio de exposiccedilatildeo agrave ventilaccedilatildeo forccedilada de ar apoacutes a secagem o conteuacutedo de aacutegua foi
reestabelecido ateacute um limite que permitiu-se a aplicaccedilatildeo posterior de 15 mL de aacutegua As
amostras receberam entatildeo 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30 microg N na forma de (NH4)2SO4
(a) (b)
(c) (d)
(2534 aacutetomos 15
N) atingindo novamente a umidade de 60 da capacidade de campo que foi
mantida ateacute o final da incubaccedilatildeo A soluccedilatildeo contendo N foi distribuiacuteda uniformemente sobre a
amostra com auxiacutelio de pipeta permitindo difusatildeo completa da soluccedilatildeo-15
N na amostra de solo
requisito essencial nesse tipo de experimento (LUXHOI NIELSEN JENSEN 2004 MURPHY
et al 2003)
Apoacutes os dias 0 (na verdade 30 min para permitir completa umidificaccedilatildeo da amostra) 1 2
e 7 dias amostras em triplicata de cada solo foram agitadas durante 1 h apoacutes tratamento com 100
mL de soluccedilatildeo de KCl (2 mol L-1
) para extraccedilatildeo do N inorgacircnico total (BREMNER KEENEY
1966) e a suspensatildeo filtrada sob vaacutecuo em filtro de microfibra de vidro (Whatmanreg Cat No 1822
055) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) o filtro de microfibra de
vidro resultou em extrato de melhor qualidade relativamente ao filtro de papel O N-NH4
trocaacutevel foi determinado em aliacutequota de 50 mL do extrato pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN
MULVANEY MULVANEY 1997) apoacutes adiccedilatildeo de 150 microg N na forma de (NH4)2SO4 para
facilitar a anaacutelise de 15
N Os procedimentos adotados no experimento de mineralizaccedilatildeo bruta
podem ser observados na Figura 5
Apoacutes difusatildeo do extrato de solo o NH4-N coletado na soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 foi
quantificado usando um titulador automaacutetico acoplado a eletrodo para superfiacutecie plana (descrito
anteriormente) As amostras tituladas foram acidificadas (001 mL de 1 mol L-1
H2SO4) e
aquecida para evaporaccedilatildeo a aproximadamente 50oC A evaporaccedilatildeo foi repetida apoacutes adiccedilatildeo de 5
mL de metanol para remover o H3BO3 sendo o (NH4)2SO4 residual dissolvido em 400 microL de
aacutegua desionizada para transferecircncia de uma aliacutequota de 250 microL contendo entre 100 e 200 microg de
N para uma microplaca de plaacutestico A secagem final foi feita a 60oC antes da anaacutelise isotoacutepica
usando um espectrocircmetro de massas equipado com um sistema de automatizado com preparo de
amostras pelo meacutetodo de Rittenberg (MULVANEY 1993) Depois das anaacutelises isotoacutepicas as
unidades de difusatildeo foram adequadamente lavadas antes de serem reutilizadas (STEVENS et al
2000) para evitar erros por contaminaccedilatildeo cruzada
Figura 5 - Detalhes dos frascos de vidro (125 mL) contendo as amostras de solo (10 g) utilizadas no experimento de
mineralizaccedilatildeo bruta (a) amostras sendo dispostas no incubador com sistema de injeccedilatildeo de vapor de aacutegua
para manutenccedilatildeo da temperatura da umidade relativa a 85-90 (b) apoacutes a preacute-incubaccedilatildeo as amostras
receberam 15 mL de soluccedilatildeo contendo 15
N com auxiacutelio de pipeta volumeacutetrica (c e d) e retornaram ao
incubador amostras recebendo 100 mL de 2 M KCl para posterior agitaccedilatildeo por 1 h para extraccedilatildeo do N
inorgacircnico (e) processo de filtragem sob vaacutecuo do extrato utilizando filtro de microfibra de vidro em
funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
Levando em consideraccedilatildeo que foi adicionada soluccedilatildeo contendo 150 microg de N com
abundacircncia natural para facilitar a anaacutelise isotoacutepica o valor de abundacircncia isotoacutepica calculada
(AICA em aacutetomos 15
N) foi obtido pela equaccedilatildeo de diluiccedilatildeo isotoacutepica
AICA = [ (NDE AIDE) ndash (NAD AN) ] (NDE ndash NAD) (1)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NDE concentraccedilatildeo de N determinada
em microg N amostra-1
AIDE abundacircncia isotoacutepica determinada em aacutetomos 15
N NAD nitrogecircnio
adicionado igual a 150 microg N amostra-1
AN abundacircncia natural de 036663 aacutetomos 15
N
(obtido analiticamente em seis repeticcedilotildees)
A taxa de mineralizaccedilatildeo bruta (MB em mg kg-1
d-1
de N) foi determinada conforme Hart
et al (1994) pela equaccedilatildeo
MB = [ (NH4 ti ndash NH4 tf) n ] [ (ln 15
Nexc ti 15
Nexc tf) (ln NH4 tiNH4 tf) ] (2)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NH4 concentraccedilatildeo de N-NH4+ na
amostra em mg N kg-1
ti tempo inicial (dia 1) tf tempo final (dia 3) n nuacutemero de dias 15
Nexc
abundacircncia isotoacutepica em excesso em aacutetomos 15
N que foi obtida pela subtraccedilatildeo da abundacircncia
natural de 15
N (0370 aacutetomos 15
N) da AICA (Eq 1)
24 Anaacutelises estatiacutesticas
Os resultados de produtividade de colmos obtidos nos experimentos com resposta agrave
adubaccedilatildeo nitrogenada foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia assim como anaacutelises de regressatildeo
(WEBSTER 2007) quando o teste F mostrou-se significativo (Plt010) Nos casos em que o teste
F foi significativo (Plt010) a resposta ao fertilizante nitrogenado (RF) foi calculada a partir dos
resultados meacutedios de produtividade como RF = 100 middot (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle) produtividade do tratamento controle Quando o teste F natildeo foi
significativo (Pgt010) a RF foi considerada zero Os experimentos foram entatildeo classificados
como natildeo-responsivos ao N (RF = 0) moderadamente responsivos (RF ˂ 25) ou altamente
responsivos (RF gt 25)
Para os resultados das determinaccedilotildees em triplicata ou incubaccedilotildees foram calculadas as
meacutedias e o desvio padratildeo e os valores meacutedios comparados com base no teste t de Student ou da
diferenccedila miacutenima significativa (LSD) a um niacutevel de significacircncia Plt005
3 Resultados e discussatildeo
Desde os anos 1990 haacute uma tendecircncia crescente no Brasil para a colheita mecacircnica da
cana-de-accediluacutecar em aacutereas onde a queima do canavial antes da colheita prevaleceu Com o novo
sistema resiacuteduos da cultura composta de folhas e ponteiros que variam entre 13 a 20 Mg ha-1
de mateacuteria seca (OLIVEIRA et al 1999) permanecem na superfiacutecie do solo formando uma
cobertura vegetativa altamente carbonaacutecea referida como palhada Este material conteacutem uma
quantidade apreciaacutevel de N (70 a 100 kg ha-1
) mas a disponibilidade eacute muito limitada para o
ciclo seguinte (GAVA et al 2003) devido agrave imobilizaccedilatildeo de N mineral durante a decomposiccedilatildeo
microbiana Com a transiccedilatildeo para a colheita mecacircnica espera-se portanto um aumento na
necessidade de adubaccedilatildeo nitrogenada das socas (ROSSETTO et al 2010) apesar de que um
efeito compensatoacuterio pode surgir ao longo do ciclo agriacutecola (gt 4 anos) conforme a
mineralizaccedilatildeo gradualmente libera o N da palhada (FORTES et al 2011)
Apesar de todos os seis locais estudados em nosso trabalho terem sido colhidos
mecanicamente sem queima da cana os resultados da Tabela 3 mostram que apenas quatro
(locais 1 a 4) foram responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada (Plt010) Nenhuma resposta foi
observada em um uacutenico experimento no local 5 ou em trecircs experimentos no local 6 Essa
variaccedilatildeo eacute tiacutepicamente observada em aacutereas de cana colhida sem queima de acordo com estudos
anteriores que documentam resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada na maioria dos casos (COSTA
VITTI CANTARELLA 2003 VITTI TRIVELIN GAVA 2007 ROSETTO et al 2010
VIEIRA et al 2010) mas natildeo em outros (URQUIAGA et al 1998 PRADO PANCELLI
2008) Rossetto et al (2010) por exemplo relataram alta resposta ao N em 10 de 15 locais
estudados enquanto que um local natildeo apresentou resposta e em outros quatro locais apesar de
significativa a resposta foi muito pequena
Uma reduccedilatildeo na resposta da cana agrave adubaccedilatildeo nitrogenada era esperada para os locais 2 5
e 6 devido agraves entradas anteriores da vinhaccedila e ou torta de filtro (Tabela 1) dois importantes
subprodutos da agroinduacutestria sucroalcooleira que seratildeo cada vez mais utilizados devido agraves
exigecircncias ambientais (CETESB 2006) Estes subprodutos apresentam relaccedilatildeo CN muito mais
baixo do que a palha e assim representam uma fonte mais prontamente disponiacutevel de N a
meacutedio-curto prazo Nas doses comumente utilizadas podem levar agrave reduccedilatildeo na exigecircncia de N
da ordem de 50 a 150 kg N ha-1
(PRASAD1976 YADUVANSHI YADAV SINGH 1990
GOacuteMEZ TORO 1996) podendo ateacute mesmo eliminar a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada como
ocorreu para os locais 5 e 6 Um efeito similar tecircm sido reportado para locais onde a renovaccedilatildeo
do canavial eacute precedida de cultivo de leguminosa como a Crotalaria juncea Crotalaria
spectabilis soja (Glycine max L Merr) ou de amendoim (Arachis hypogaea L) (CAacuteCERES
ALCARDE 1995 RESENDE et al 2003 AMBROSANO et al 2005 PARK et al 2010)
Uma comparaccedilatildeo das Tabelas 1 e 3 natildeo deixa duacutevida sobre a importacircncia da aplicaccedilatildeo de
subprodutos orgacircnicos na variaccedilatildeo da resposta ao fertilizante (RF) observada para os seis locais
estudados As maiores respostas variando de 9 a 30 ocorreram nos locais 1 3 e 4 onde natildeo
houve aplicaccedilatildeo de vinhaccedila ou torta de filtro que teria moderado a imobilizaccedilatildeo microbiana de N
durante a decomposiccedilatildeo dos resiacuteduos culturais Dos trecircs locais que receberam um ou ambos
destes subprodutos o local 2 foi moderadamente responsivo ao N (RF entre 5 a 7) enquanto os
locais 5 e 6 natildeo apresentaram resposta ao N
A importacircncia dos insumos orgacircnicos natildeo eacute menos evidente a partir da mudanccedila temporal
na RF observa nos locais 2 4 e 6 Interessante foi o aumento acentuado de 9 para 25 na RF
observados para a segunda colheita no local 4 Esse aumento pode ser atribuiacutedo a um acuacutemulo de
resiacuteduos que associado agrave ausecircncia de adubaccedilatildeo nitrogenada promoveu imobilizaccedilatildeo microbiana
do N limitando a produtividade do tratamento controle e inflando a RF Este tipo de
comportamento eacute comum com estudos de resposta que empregam um delineamento estaacutetico
(static plots) (por exemplo SWANSON TAYLOR WELCH 1973 VANOTTI BUNDY
PETERSON 1997 VARVEL WILHELM 2003) nos quais parcelas individuais recebem o
mesmo tratamento em anos consecutivos Curiosamente natildeo houve nenhuma evidecircncia de
aumento na RF para os locais 2 e 6 presumivelmente porque a aplicaccedilatildeo de vinhaccedila forneceu N
suficiente para suportar a oxidaccedilatildeo heterotroacutefica do resiacuteduo contendo C
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos de curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
entre os anos de 2006 e 2010 Continua
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Altamente responsivo ao N
1 0 691 (35) ____
____
50 756 (65) ____
____
100 773 (45) ____
____
150 869 (46) ____
____
200 900 (53) ____
____
P 00004
Equaccedilatildeo y = 6918 + 01060x
R2 096
RFsect () 302
Moderadamente responsivos ao N
2 0 1141 ( 79) 1041 (54) ____
50 1208 ( 77) 1041 (68) ____
100 1208 (109) 1060 (81) ____
150 1219 ( 62) 1097 (61) ____
P 00399 00821
Equaccedilatildeo y = 11452 + 01294x
- 000055x2
y = 10315 +
003757x
R2 092 082
RF () 68 54
3 0 788 (59) ____
____
50 811 (74) ____
____
100 859 (74) ____
____
150 864 (90) ____
____
P 00823
Equaccedilatildeo y = 7890 + 000554x
R2 093
RR () 97
4 0 759 (116) 527 ( 97) ____
50 775 ( 89) 630 ( 90) ____
100 827 ( 62) 660 (108) ____
150 817 (103) 650 ( 74) ____
P 00692 00000
Equaccedilatildeo y = 7542 + 008387x
- 0000257x2
y = 5290 + 02480x -
0001124x2
R2 085 099
RF () 89 251
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos envolvendo curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo
nitrogenada entre os anos de 2007 e 2010
Conclusatildeo
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Natildeo responsivos ao N
5 0 914 (123) ____
____
50 956 (126) ____
____
100 850 (165) ____
____
150 786 ( 52) ____
____
200 778 (109) ____
____
P 01136
RF () 0
6 0 802 (67) 1424 (195) 812 (71)
50 803 (61) 1383 (109) 758 (97)
100 868 (72) 1315 (124) 872 (21)
150 805 (34) 1323 (147) 826 (97)
200 831 (70) 1356 (140) 799 (70) P 03456 07738 02005
RF () 0 0 0
daggerResultados representam 4 (aacutereas 1-5) ou 5 (aacuterea 6) blocos experimentais Valores entre parenteses representam o
desvio padratildeo da meacutedia
DaggerEstudos conduzidos em 2006-2007 (aacutereas 2-4) 2007-2008 (aacutereas 2 4 e 6) 2008-2009 (aacutereas 1 e 6) ou 2009-2010
(aacutereas 5 e 6)
sectRF resposta ao fertilizante calculado quando Plt010 como 100 (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle)produtividade do tratamento controle
Aleacutem de insumos orgacircnicos as diferenccedilas no potencial do solo em fornecer N
provavelmente contribuiu para a variaccedilatildeo na RF documentada na Tabela 3 Tais diferenccedilas tecircm
sido historicamente reconhecidos em afetar a resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
(BLACK NELSON PRITCHETT 1946 PRITCHETT BLACK NELSON 1947 FITTS
BARTHOLOMEW HEIDEL 1953 OLSON et al 1960) Esse comportamento eacute consistente
com as evidecircncias de estudos utilizando o traccedilador 15
N que mostram que a mineralizaccedilatildeo do N
do solo muitas vezes fornece a maior parte do N abosrvido pelas culturas (por exemplo
TAKAHASHI 1964 OLSON et al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992
OMAY et al 1998 SCHINDLER KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY
2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006)
como foi o caso dos estudos recentes conduzidos no Brasil por Dourado-Neto et al (2010) e
Franco et al (2011)
Um aumento na capacidade de mineralizaccedilatildeo de N do solo evidentemente levaria agrave
diminuiccedilatildeo na resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada embora as consequumlecircncias podem
natildeo ser aparentes se as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis agrave perda de N ou se a
disponibilidade de N natildeo limite o rendimento Uma complicaccedilatildeo inerente surge na estimativa de
uma taxa absoluta (bruta) para a mineralizaccedilatildeo (amonificaccedilatildeo) uma vez que o produto (NH4+)
estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo heterotroacutefica (imobilizaccedilatildeo) ou oxidaccedilatildeo autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) A
teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) proporciona o uacutenico meio para evitar esta complicaccedilatildeo
e foi aplicado agraves amostras superfiacuteciais e subsuperfiacuteciaos dos solos coletados nos seis locais de
estudo deste projeto Os resultados (Tabela 4) satildeo consistentes com as respostas da cana-de-
accediluacutecar ao N apresentados na Tabela 3 em que a mineralizaccedilatildeo bruta para a camada superficial
foi significativamente maior para os dois locais sem resposta (5 e 6) do que para qualquer um
dos locais responsivos Para o uacuteltimo grupo este paracircmetro foi significativamente maior para os
locais 2 e 3 do que para 1 ou 4 refletindo os valores de RF da Tabela 3 Em contraste com estes
resultados natildeo foram observadas diferenccedilas significativas na mineralizaccedilatildeo bruta para as
amostras de subsuperfiacutecie
Tabela 4 - Mineralizaccedilatildeo bruta de N em amostras de solo da superfiacutecie e subsuperfiacutecie determinada pela teacutecnica de
diluiccedilatildeo do pool 15
NH4dagger
N mineralizado
Local
Superfiacutecie Subsuperfiacutecie
MeacutediaDagger DPsect MeacutediaDagger DPsect
______________________________ mg kg
-1 d
-1 ______________________________
Altamente responsivo ao N
1 110 ab 11 094 a 01
Moderadamente responsivos ao N
2 147 a 04 106 a 04
3 152 a 07 121 a 01
4 060 b 02 084 a 04
Natildeo responsivos ao N
5 365 d 12 105 a 04
6 237 c 07 141 a 06
daggeramostras de 10 g de cada solo foram preacute-incubadas a 25oC por duas semanas e umedecidas a 60 da capacidade de
campo (θcc) com aacutegua desionizada As amostras foram entatildeo tratadas com 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30
microg N na forma de (NH4)2SO4 (2534 aacutetomos 15
N) incubadas (25oC 60 θcc) em triplicata por 1 e 3 dias Anaacutelise
quantitativa e isotoacutepica do NH4-N trocaacutevel foi realizada apoacutes extraccedilatildeo com 2 mol L-1
KCl
DaggerCalculado conforme Eq 2 descrita na seccedilatildeo Material e Meacutetodos Meacutedias seguidas por letras minuacutesculas iguais na
coluna natildeo diferem a Plt005 pelo teste t de Student
sectDP desvio padratildeo
Curiosamente a mineralizaccedilatildeo bruta foi menor para o local 4 onde o N total do solo foi
maior (Tabela 2) Este comportamento eacute consistente entretanto com a conclusatildeo de que a cana
respondeu agrave adubaccedilatildeo nitrogenada no local 4 (Tabela 3) Esse comportamente provavelmente eacute
reflexo do uso de praacutetica de cultivo miacutenimo nesse local no qual a sulcaccedilatildeo foi precedida de uma
uacutenica subsolagem ao inveacutes de praacuteticas de preparo convencional adotadas em todos os outros
locais estudados O resultado foi um acuacutemulo de resiacuteduos contendo C proveniente da colheita
mecacircnica sem queima preacutevia que ocorreu anualmente por sete anos antes do primeiro
experimento em 2007 favorecendo muito mais a imobilizaccedilatildeo do que a mineralizaccedilatildeo
Embora a mineralizaccedilatildeo bruta mostrou-se eficaz na diferenciaccedilatildeo dos solos quanto agrave
responsividade ao N o processo envolvido na obtenccedilatildeo desse paracircmetro eacute muito complicado
caro e demorado para um teste de rotina do solo O custo e as complexidades surgem da
necessidade de fertilizantes marcados e anaacutelise de 15
N enquanto o tempo de processamento da
amostra eacute uma fonte oacutebvia de dificuldade uma vez que necessita de um incubaccedilatildeo de 3 dias
precedida de 2 semanas de preacute-incubaccedilatildeo Estas limitaccedilotildees satildeo muito menos graves para uma
teacutecnica de pesquisa e natildeo impede o uso da mineralizaccedilatildeo bruta para avaliar outras teacutecnicas de
previsatildeo de resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
Uma alternativa mais simples eacute medir a taxa liacutequida de produccedilatildeo de N mineral quando
amostras de solo satildeo incubados sob condiccedilotildees estaacuteticas A incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas das
amostras superficiais dos solos foi adotada para esta finalidade no nosso trabalho seguindo a
teacutecnica empregada por Mulvaney et al (2001) Os resultados (Tabela 5) mostram que para todos
os seis locais estudados a produccedilatildeo de N mineral foi mais raacutepida na primeira semana apoacutes o
reumedecimento das amostras secas e diminuiu consideravelmente na segunda semana durante o
qual ocorreu imobilizaccedilatildeo liacutequida para locais 1 a 3 A continuidade da incubaccedilatildeo normalmente
leva agrave mineralizaccedilatildeo liacutequida mas as flutuaccedilotildees temporais satildeo comuns nas taxas dessa medida
sem duacutevida refletindo as transformaccedilotildees da biomassa microbiana
Tabela 5 ndash Capacidade das amostras superficiais dos solos para mineralizaccedilatildeo liacutequidadagger
Local
Intervalo de incubaccedilatildeo (semana)Dagger
0-1 1-2 2-4 4-8sect 8-12sect 0-12sect
DMSpara Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
__________________________________________________________
(NH4+ + NO3
ndash + NO2
ndash)-N produzido mg kg
-1 d
-1 ___________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 057 003 ndash005 056 ndash002 024 020 034 017 009 017 016 030
Moderadamente responsivos ao N
2 125 032 ndash027 004 056 018 031 008 ‒008 011 025 003 030
3 052 013 ndash027 036 012 030 020 014 ndash003 002 010 004 030
4 141 038 084 033 020 019 009 015 017 026 031 013 030
Natildeo responsivos ao N
5 212 027 007 026 023 029 031 012 029 008 042 002 030
6 122 010 008 024 049 017 0 018 011 005 023 006 030
DMS 030 030 030 030 030 030
daggeramostras de 6-g de solo foram umidificadas a 60 da capacidade de campo e entatildeo incubadas pelo periacuteodo especificado a 25oC e 85-90 de umidade relativa
DaggerDP desvio padratildeo
sectValores incluem (NH4+NO3+NO2)-N recuperado por lixiviaccedilatildeo das amostras de solo com 001 M CaCl2 e pela extraccedilatildeo com 2 M KCl no final da incubaccedilatildeo A
lixiviaccedilatildeo com CaCl2 foi realizada a cada duas semanas uma vez para as amostras incubadas por quatro semanas trecircs vezes para amostras incubadas por oito
semanas e cinco vezes para amostras incubadas a doze semanas
paraDMS diferenccedila minima significativa pelo teste t de Student (Plt005)
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
Aacuterea com cana
Experimentos
Figura 1 - Localizaccedilatildeo dos experimentos em relaccedilatildeo agrave aacuterea cultivada com cana-de-accediluacutecar no Estado de Satildeo Paulo
(SP) Brasil
Tabela 1 ndash Descriccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo das aacutereas experimentais
Local Solodagger Variedade ExperimentoDagger Resiacuteduos
1 2 3 orgacircnicossect
________ Data da colheita ________
1 Usina Nova
Ameacuterica
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura meacutedia SP83 2847 0809 (2o) ____ ____ ____
2 Usina Santa
Adeacutelia
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura meacutedia SP81 3250 0707 (2o) 0708 (3o) ____ V
3 Usina Satildeo
Luis
Latossolo Vermelho Amarelo eutroacutefico
textura meacutedia SP813250 0607 (2o) ____ ____ ____
4 Usina Satildeo
Martinho
Latossolo Vermelho eutrofeacuterrico tiacutepico
textura muito argilosa SP81 3250 0807 (2o) 0708 (3o) ____ ____
5 Usina
Iracema
Latossolo Vermelho distroacutefico tiacutepico
textura argilosa SP89 1115 0510 (2o) ____ ____ V TF
6 Usina Satildeo
Martinho
Latossolo Vermelho distrofeacuterico tiacutepico
textura muito argilosa SP80 3280 0908 (2o) 1109 (3o) 1110 (4o) V
daggerConforme EMBRAPA 2006
DaggerOs nuacutemeros entre parentheses referem-se ao nuacutemero do corte (idade do canavial)
sectV vinhaccedila ou TF torta de filtro ambos aplicados pelo menos dois anos antes do iniacutecio dos experimentos e natildeo
aplicados posteriormente
22 Amostras de solo
Visando avaliar meacutetodos diagnoacutesticos da disponibilidade do N a fim de diferenciar solos
responsivos e natildeo responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada foram coletadas amostras de solo durante
o desenvolvimento dos experimentos descritos na Tabela 1 A amostragem de solo foi realizada
em junho julho e agosto de 2006 respectivamente para os locais 2 3 e 4 outubro de 2009 para
os locais 1 e 5 e em dezembro de 2009 para o local 6 As amostras foram coletadas antes da
adubaccedilatildeo de cobertura de cada ciclo experimental
Amostras de solo foram coletadas com trado holandecircs em cada parcela experimental e em
duas profundidades 0-30 e 30-60 cm (aacutereas 2-4) e de 0-20 e 20-40 cm (aacutereas 1 5-6) Para cada
profundidade foram coletadas trecircs sub-amostras por parcela para compor uma amostra sendo as
amostras coletadas a cerca de 025 m de distacircncia da linha Os sacos plaacutesticos contendo as
amostras permaneceram abertos ateacute a chegada ao laboratoacuterio quando foram acondicionados em
estufa com circulaccedilatildeo forccedilada de ar a 40oC ateacute secagem completa Este procedimento foi adotada
para paralisar a atividade microbiana Conforme Haney et al (2004) a secagem do solo a 40oC
com posterior reumedecimento das amostras natildeo alterou os resultados de mineralizaccedilatildeo do N do
solo Apoacutes secagem as amostras foram passadas em moinho de solo com peneiras lt 2 mm e
permaneceram em sacos plaacutesticos ateacute os procedimentos de anaacutelise
Devido ao grande nuacutemero de amostras antes dos procedimentos de anaacutelise procedeu-se a
mistura das amostras da seguinte maneira para anaacutelise de pH CTC anaacutelise granulomeacutetrica
incubaccedilatildeo aeroacutebia fracionamento do N orgacircnico do solo e mineralizaccedilatildeo bruta obteve-se uma
amostra representativa de cada profundidade das aacutereas experimentais por meio da mistura de
quantidade semelhante de solo de cada amostra coletada no campo para anaacutelise do C orgacircnico
N total ISNT e DVD procedeu-se a mistura de quantidade semelhante de solo das parcelas
presentes em cada bloco permitindo isolar o efeito dos blocos na comparaccedilatildeo das aacutereas
Tabela 2 ndash Propriedades fiacutesico-quiacutemicas dos solosdagger
Local
Prof
pHDagger
C
orgacircnicosect
N
totalpara CTC AreiaDagger SilteDagger ArgilaDagger
θccDaggerDagger
cm ________
g kg-1________
mmolc dm-3
___________
g kg-1 ____________
mL kg-1
1 0-20 56 55 040 252 864 11 126 350
20-40 50 48 034 256 858 16 126 360
2 0-30 54 78 053 437 661 54 285 460
30-60 46 55 040 464 616 50 334 460
3 0-30 61 77 049 386 727 56 218 440
30-60 56 55 037 310 693 61 247 440
4 0-30 56 178 147 1364 135 227 638 600
30-60 57 150 123 1183 117 195 688 600
5 0-20 49 210 133 1147 470 20 510 490
20-40 50 188 102 1332 450 20 530 520
6 0-20 52 168 141 1327 239 46 716 520
20-40 53 141 118 1267 242 42 716 520
daggerOs resultados representam a meacutedia de determinaccedilotildees em triplicata exceto para anaacutelises texturais (sem repeticcedilotildees)
DaggerRelaccedilatildeo solo aacutegua 1 1
sectDeterminado pelo meacutetodo de Mebius (1960)
paraDeterminado pelo meacutetodo regular de Kjeldahl usando bloco digestor (BREMNER 1996) seguindo difusatildeo com
NaOH (STEVENS et al 2000)
CTC capacidade de troca de caacutetios determinada por saturaccedilatildeo-difusatildeo de NH4+ (MULVANEY et al 2004)
DaggerAnaacutelises granulomeacutetricas realizadas pelo meacutetodo do densiacutemetro (GEE OR 2002)
DaggerDaggerθcc umidade na capacidade de campo determinada conforme descrito em Bremner e Shaw (1958)
23 Meacutetodos diagnoacutesticos do N do solo
a) Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Os meacutetodos ISNT (KHAN MULVANEY HOEFT 2001) e DVD (ROBERTS et al
2009 b BUSHONG et al 2008) foram desenvolvidos para simplificar a determinaccedilatildeo da fraccedilatildeo
de N orgacircnico do solo responsaacutevel pela ausecircncia de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada identificado
por Mulvaney et al (2001) Esses meacutetodos vecircm sendo amplamente avaliados em condiccedilotildees de
clima temperado para predizer a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada de culturas poreacutem ainda natildeo
foram avaliados em condiccedilotildees de clima tropical
Para determinaccedilatildeo do ISNT foi adotado o procedimento descrito em Khan Mulvaney e
Hoeft (2001) Basicamente 1 g de solo foi tratado com 10 mL de soluccedilatildeo de NaOH (2 mol L-1
)
em cacircmara de difusatildeo do tipo Mason Jar com as adaptaccedilotildees descritas em Stevens et al (2000)
Antes do fechamento da cacircmara foi adicionado 5 mL de soluccedilatildeo indicadora H3BO3 a 4 em uma
placa de Petri de acriacutelico de 60 mm de diacircmetro que permaneceu suspensa por meio das
adaptaccedilotildees feitas na tampa das cacircmaras As cacircmaras de difusatildeo foram imediatamente colocadas
sobre placas aquecedoras preacute-aquecidas a 48-50oC (marca West Bend Griddle
reg 1500 W 120 V
AC) acopladas a regulador de temperatura (marca Pennreg Johnson Controls modelo A 419 66
V) e dispositivo para desligamento automaacutetico (marca Intermaticreg modelo TN 311 time all 15A
ldquoRrdquo 1750 W 125 V AC 60 Hz) A temperatura foi verificada previamente por meio de
termocircmetro inserido dentro de uma cacircmara contendo cerca de 100 mL de aacutegua desionizada
Todas as placas aquecedoras foram dispostas dentro de caixas plaacutesticas (marca Rubbermaid
Revelationsreg 293 L storage box) para reduzir o efeito da temperatura ambiente do laboratoacuterio
conforme sugerido por Klapwyk e Ketterings (2005) As amostras foram rotacionadas na placa
apoacutes 15 h e 30 h (conforme descrito em 15
N ANALYSIS SERVICE 2004) e retiradas apoacutes 5 h
de aquecimento Cada placa aquecedora recebeu um conjunto de 11 amostras mais uma amostra
de 1 mL de soluccedilatildeo padratildeo de glucosamina contendo 250 microg mL-1
de N (03849 g
glucosaminaHCl em 100 mL de aacutegua desionizada) Foram utilizadas cinco placas aquecedoras
totalizando 60 amostras por dia
As placas de Petri foram retiradas e receberam 5 mL de aacutegua desionizada realizando-se a
titulaccedilatildeo com soluccedilatildeo de H2SO4 (001 mol L-1
) ateacute estabelecimento do pH final em titulador
automaacutetico (Modelo 719 S Tritino Metrohm Herisau Switzerland) acoplado a eletrodo para
superfiacutecie plana (Modelo 13-620-289 Fisher Scientific Pittsburgh PA) para determinaccedilatildeo do N-
NH4 O pH final foi estabelecido verificando o pH da soluccedilatildeo preparada pela mistura de 5 mL da
soluccedilatildeo indicadora de H3BO3 (4) e 5 mL de aacutegua desionizada O teor de N-ISNT (mg N kg-1
)
foi determinado como (VNM) 1000 onde V eacute o volume de H2SO4 N eacute a normalidade do H2SO4
padronizado e M eacute a massa molar do N (140067 g mol-1
) Detalhes dos procedimento para
determinaccedilatildeo do ISNT podem ser observados na Figura 2
A teacutecnica da DVD foi realizada conforme metodologia desenvolvida em Bushong et al
(2008) e adaptada por Roberts et al (2009) Um grama de solo foi colocado diretamente em um
frasco Kjeldahl e ligado ao destilador recebendo 10 mL de 10 mol L-1
NaOH por meio do
orifiacutecio localizado no topo do aparato Destilaccedilatildeo a vapor foi conduzida na taxa de 7 mL min-1
ateacute a obtenccedilatildeo de 35-40 mL do destilado que foi recebido em 5 mL de soluccedilatildeo indicadora 4
H3BO3 O NH4-N foi quantificado por titulaccedilatildeo do destilado com 002 N H2SO4 ateacute
estabelecimento do pH final usando titulador automaacutetico Os detalhes do equipamento utilizado
podem ser observados na Figura 3
Figura 2 - Detalhes da cacircmara de difusatildeo do tipo ldquoMason Jarrdquo mostrando as adaptaccedilotildees feitas na tampa para manter
uma placa de petri suspensa (a) cacircmaras de difusatildeo apoacutes tratamento de 1 g solo com 10 mL 2 mol L-1
NaOH e deposiccedilatildeo de 5 mL de soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 na placa de Petri (b) 12 cacircmaras de difusatildeo
sendo aquecidas a 50oC por 5 h em placa aquecedora e dentro do dispositivo para homogeneizar a
temperatura (c) e titulador automaacutetico utilizado na determinaccedilatildeo do NH4-N das amostras (d)
(a) (b)
(c) (d)
Figura 3 - Detalhes dos procedimentos adotados na Destilaccedilatildeo a Vapor Direta mostrando as amostras de solo dentro
dos tubos de destilaccedilatildeo apoacutes recebimento de 10 mL 10 mol L-1
NaOH (a) e durante o processo de
destilaccedilatildeo a vapor em destilador duplo (b)
b) Mineralizaccedilatildeo liacutequida
Amostras de solo foram incubadas aerobicamente para avaliar o potencial de
mineralizaccedilatildeo e detectar mudanccedilas nas fraccedilotildees de N hidrolisaacutevel durante a incubaccedilatildeo Para
realizar a incubaccedilatildeo amostras de 6 g de solo (lt 2 mm) foram adicionadas em filtro de quartzo
(Whatman QM-A) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) e lixiviado sob
vaacutecuo com duas aliacutequotas de 30 mL com soluccedilatildeo de CaCl2 (001 mol L-1
) para remoccedilatildeo do N
inorgacircnico residual e 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N (STANFORD SMITH 1972)
A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo [determinada conforme descrito
em BREMNER SHAW (1958)] e os funis foram dispostos em um incubador adaptado para
manter a temperatura de 25oC e umidade relativa de 85-90 Apoacutes 0 1 2 4 8 e 12 semanas
triplicatas de cada solo foram transferidas para frasco de polietileno de 125 mL e o N inorgacircnico
foi extraiacutedo por meio de agitaccedilatildeo das amostras com 60 mL de 2 mol L-1
KCl durante 1 h
(BREMNER KEENEY 1966) e filtrando-se a suspensatildeo resultante em papel de filtro
(Whatman no 42) em funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) sob vaacutecuo Para
evitar a remineralizaccedilatildeo do N produzido as amostras incubadas por 4 8 e 12 semanas foram
lixiviadas sob vaacutecuo a cada duas semanas com duas aliacutequotas de 30 mL de 001 mol L-1
de
CaCl2 sendo o lixiviado de cada grupo de amostras combinado para posterior anaacutelise apoacutes esse
procedimento as amostras foram lixiviadas com 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N
(STANFORD SMITH 1972) A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo e
as amostras retornadas ao incubador esse procedimento foi adotado periodicamente para todas
(a) (b)
as amostras incubadas Os extratos e lixiviados foram analisados para N-NH4 e N-(NO3 + NO2)
pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN MULVANEY MULVANEY 1997)
c) Fracionamento do N do solo
Para preparar o hidrolisado dos solos foram utilizadas as amostras iniciais (semana 0) e
finais (semana 12) do experimento de incubaccedilatildeo aeroacutebia Basicamente 4 g de solo de cada
amostra foi aquecido (110-120oC) sob refluxo por 12 h em frascos de 50 mL acoplados em
condensador de Liebig de 40 cm apoacutes tratamento com 16 mL de soluccedilatildeo 6 mol L-1
de HCl e duas
gotas de octanol (para evitar a formaccedilatildeo de espuma) A filtragem do hidrolisado foi realizada em
filtro de papel (Whatman no 50) em um funil de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
sob vaacutecuo Adicionalmente duas aliacutequotas de 10 mL de aacutegua desionizada foram aplicadas nos
frascos para transferecircncia completa do hidrolisado para o funil O lixiviado foi coletado em
frasco de vidro de 125 mL e armazenado em refrigerador (5oC) Antes do uso o hidrolisado foi
transferido para um becker de 250 mL e neutralizado por meio de adiccedilotildees sequenciais de soluccedilatildeo
10 mol L-1
5 mol L-1
e 1 mol L-1
de NaOH ateacute obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 (BREMNER
1965 STEVENSON 1996) O hidrolisado neutralizado foi diluiacutedo para 100 mL com aacutegua
desionizada retornado ao frasco original e mantido sob refrigeraccedilatildeo (5oC)
Utilizando os meacutetodos de difusatildeo descritos em Mulvaney e Khan (2001) os hidrolisados
neutralizados do solo foram analisados em triplicata para N hidrolisaacutevel total N-NH4
hidrolisaacutevel N-(NH4+amino-accediluacutecar) e N-amino-aacutecido A fraccedilatildeo de N amino-accediluacutecar foi
determinada pela diferenccedila entre N-NH4 e N-(NH4+amino-accediluacutecar) Detalhes dos procedimentos
adotados podem ser observados na Figura 4
Figura 4 - Condensador de Liebig para aquecimento das amostras de solo sob refluxo com dispositivo para manter a
temperatura dos 6 conjuntos a 110oC (a) processo de filtragem do hidrolisado apoacutes resfriamento da
amostra (c) neutralizaccedilatildeo das amostras para obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 e detalhes das amostras apoacutes
adiccedilatildeo de aacutegua desionizada ateacute completer 100 mL (c) e transferecircncia das amostras para as cacircmaras de
difusatildeo para os procedimentos de fracionamento do N orgacircnico conforme Mulvaney e Khan (2001)
d) Mineralizaccedilatildeo bruta (MB)
Amostras de solo (10 g) receberam aacutegua desionizada ateacute atingir 60 da capacidade de
campo em frascos de vidro de 125 mL e foram preacute-incubadas durante 14 dias a 25oC e 85-90
de umidade relativa O objetivo da preacute-incubaccedilatildeo foi reestabelecer a atividade microbiana do
solo O conteuacutedo de aacutegua foi monitorado periodicamente para manutenccedilatildeo da umidade das
amostras No fim desse periacuteodo as amostras foram retiradas do incubador para secagem parcial
por meio de exposiccedilatildeo agrave ventilaccedilatildeo forccedilada de ar apoacutes a secagem o conteuacutedo de aacutegua foi
reestabelecido ateacute um limite que permitiu-se a aplicaccedilatildeo posterior de 15 mL de aacutegua As
amostras receberam entatildeo 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30 microg N na forma de (NH4)2SO4
(a) (b)
(c) (d)
(2534 aacutetomos 15
N) atingindo novamente a umidade de 60 da capacidade de campo que foi
mantida ateacute o final da incubaccedilatildeo A soluccedilatildeo contendo N foi distribuiacuteda uniformemente sobre a
amostra com auxiacutelio de pipeta permitindo difusatildeo completa da soluccedilatildeo-15
N na amostra de solo
requisito essencial nesse tipo de experimento (LUXHOI NIELSEN JENSEN 2004 MURPHY
et al 2003)
Apoacutes os dias 0 (na verdade 30 min para permitir completa umidificaccedilatildeo da amostra) 1 2
e 7 dias amostras em triplicata de cada solo foram agitadas durante 1 h apoacutes tratamento com 100
mL de soluccedilatildeo de KCl (2 mol L-1
) para extraccedilatildeo do N inorgacircnico total (BREMNER KEENEY
1966) e a suspensatildeo filtrada sob vaacutecuo em filtro de microfibra de vidro (Whatmanreg Cat No 1822
055) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) o filtro de microfibra de
vidro resultou em extrato de melhor qualidade relativamente ao filtro de papel O N-NH4
trocaacutevel foi determinado em aliacutequota de 50 mL do extrato pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN
MULVANEY MULVANEY 1997) apoacutes adiccedilatildeo de 150 microg N na forma de (NH4)2SO4 para
facilitar a anaacutelise de 15
N Os procedimentos adotados no experimento de mineralizaccedilatildeo bruta
podem ser observados na Figura 5
Apoacutes difusatildeo do extrato de solo o NH4-N coletado na soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 foi
quantificado usando um titulador automaacutetico acoplado a eletrodo para superfiacutecie plana (descrito
anteriormente) As amostras tituladas foram acidificadas (001 mL de 1 mol L-1
H2SO4) e
aquecida para evaporaccedilatildeo a aproximadamente 50oC A evaporaccedilatildeo foi repetida apoacutes adiccedilatildeo de 5
mL de metanol para remover o H3BO3 sendo o (NH4)2SO4 residual dissolvido em 400 microL de
aacutegua desionizada para transferecircncia de uma aliacutequota de 250 microL contendo entre 100 e 200 microg de
N para uma microplaca de plaacutestico A secagem final foi feita a 60oC antes da anaacutelise isotoacutepica
usando um espectrocircmetro de massas equipado com um sistema de automatizado com preparo de
amostras pelo meacutetodo de Rittenberg (MULVANEY 1993) Depois das anaacutelises isotoacutepicas as
unidades de difusatildeo foram adequadamente lavadas antes de serem reutilizadas (STEVENS et al
2000) para evitar erros por contaminaccedilatildeo cruzada
Figura 5 - Detalhes dos frascos de vidro (125 mL) contendo as amostras de solo (10 g) utilizadas no experimento de
mineralizaccedilatildeo bruta (a) amostras sendo dispostas no incubador com sistema de injeccedilatildeo de vapor de aacutegua
para manutenccedilatildeo da temperatura da umidade relativa a 85-90 (b) apoacutes a preacute-incubaccedilatildeo as amostras
receberam 15 mL de soluccedilatildeo contendo 15
N com auxiacutelio de pipeta volumeacutetrica (c e d) e retornaram ao
incubador amostras recebendo 100 mL de 2 M KCl para posterior agitaccedilatildeo por 1 h para extraccedilatildeo do N
inorgacircnico (e) processo de filtragem sob vaacutecuo do extrato utilizando filtro de microfibra de vidro em
funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
Levando em consideraccedilatildeo que foi adicionada soluccedilatildeo contendo 150 microg de N com
abundacircncia natural para facilitar a anaacutelise isotoacutepica o valor de abundacircncia isotoacutepica calculada
(AICA em aacutetomos 15
N) foi obtido pela equaccedilatildeo de diluiccedilatildeo isotoacutepica
AICA = [ (NDE AIDE) ndash (NAD AN) ] (NDE ndash NAD) (1)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NDE concentraccedilatildeo de N determinada
em microg N amostra-1
AIDE abundacircncia isotoacutepica determinada em aacutetomos 15
N NAD nitrogecircnio
adicionado igual a 150 microg N amostra-1
AN abundacircncia natural de 036663 aacutetomos 15
N
(obtido analiticamente em seis repeticcedilotildees)
A taxa de mineralizaccedilatildeo bruta (MB em mg kg-1
d-1
de N) foi determinada conforme Hart
et al (1994) pela equaccedilatildeo
MB = [ (NH4 ti ndash NH4 tf) n ] [ (ln 15
Nexc ti 15
Nexc tf) (ln NH4 tiNH4 tf) ] (2)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NH4 concentraccedilatildeo de N-NH4+ na
amostra em mg N kg-1
ti tempo inicial (dia 1) tf tempo final (dia 3) n nuacutemero de dias 15
Nexc
abundacircncia isotoacutepica em excesso em aacutetomos 15
N que foi obtida pela subtraccedilatildeo da abundacircncia
natural de 15
N (0370 aacutetomos 15
N) da AICA (Eq 1)
24 Anaacutelises estatiacutesticas
Os resultados de produtividade de colmos obtidos nos experimentos com resposta agrave
adubaccedilatildeo nitrogenada foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia assim como anaacutelises de regressatildeo
(WEBSTER 2007) quando o teste F mostrou-se significativo (Plt010) Nos casos em que o teste
F foi significativo (Plt010) a resposta ao fertilizante nitrogenado (RF) foi calculada a partir dos
resultados meacutedios de produtividade como RF = 100 middot (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle) produtividade do tratamento controle Quando o teste F natildeo foi
significativo (Pgt010) a RF foi considerada zero Os experimentos foram entatildeo classificados
como natildeo-responsivos ao N (RF = 0) moderadamente responsivos (RF ˂ 25) ou altamente
responsivos (RF gt 25)
Para os resultados das determinaccedilotildees em triplicata ou incubaccedilotildees foram calculadas as
meacutedias e o desvio padratildeo e os valores meacutedios comparados com base no teste t de Student ou da
diferenccedila miacutenima significativa (LSD) a um niacutevel de significacircncia Plt005
3 Resultados e discussatildeo
Desde os anos 1990 haacute uma tendecircncia crescente no Brasil para a colheita mecacircnica da
cana-de-accediluacutecar em aacutereas onde a queima do canavial antes da colheita prevaleceu Com o novo
sistema resiacuteduos da cultura composta de folhas e ponteiros que variam entre 13 a 20 Mg ha-1
de mateacuteria seca (OLIVEIRA et al 1999) permanecem na superfiacutecie do solo formando uma
cobertura vegetativa altamente carbonaacutecea referida como palhada Este material conteacutem uma
quantidade apreciaacutevel de N (70 a 100 kg ha-1
) mas a disponibilidade eacute muito limitada para o
ciclo seguinte (GAVA et al 2003) devido agrave imobilizaccedilatildeo de N mineral durante a decomposiccedilatildeo
microbiana Com a transiccedilatildeo para a colheita mecacircnica espera-se portanto um aumento na
necessidade de adubaccedilatildeo nitrogenada das socas (ROSSETTO et al 2010) apesar de que um
efeito compensatoacuterio pode surgir ao longo do ciclo agriacutecola (gt 4 anos) conforme a
mineralizaccedilatildeo gradualmente libera o N da palhada (FORTES et al 2011)
Apesar de todos os seis locais estudados em nosso trabalho terem sido colhidos
mecanicamente sem queima da cana os resultados da Tabela 3 mostram que apenas quatro
(locais 1 a 4) foram responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada (Plt010) Nenhuma resposta foi
observada em um uacutenico experimento no local 5 ou em trecircs experimentos no local 6 Essa
variaccedilatildeo eacute tiacutepicamente observada em aacutereas de cana colhida sem queima de acordo com estudos
anteriores que documentam resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada na maioria dos casos (COSTA
VITTI CANTARELLA 2003 VITTI TRIVELIN GAVA 2007 ROSETTO et al 2010
VIEIRA et al 2010) mas natildeo em outros (URQUIAGA et al 1998 PRADO PANCELLI
2008) Rossetto et al (2010) por exemplo relataram alta resposta ao N em 10 de 15 locais
estudados enquanto que um local natildeo apresentou resposta e em outros quatro locais apesar de
significativa a resposta foi muito pequena
Uma reduccedilatildeo na resposta da cana agrave adubaccedilatildeo nitrogenada era esperada para os locais 2 5
e 6 devido agraves entradas anteriores da vinhaccedila e ou torta de filtro (Tabela 1) dois importantes
subprodutos da agroinduacutestria sucroalcooleira que seratildeo cada vez mais utilizados devido agraves
exigecircncias ambientais (CETESB 2006) Estes subprodutos apresentam relaccedilatildeo CN muito mais
baixo do que a palha e assim representam uma fonte mais prontamente disponiacutevel de N a
meacutedio-curto prazo Nas doses comumente utilizadas podem levar agrave reduccedilatildeo na exigecircncia de N
da ordem de 50 a 150 kg N ha-1
(PRASAD1976 YADUVANSHI YADAV SINGH 1990
GOacuteMEZ TORO 1996) podendo ateacute mesmo eliminar a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada como
ocorreu para os locais 5 e 6 Um efeito similar tecircm sido reportado para locais onde a renovaccedilatildeo
do canavial eacute precedida de cultivo de leguminosa como a Crotalaria juncea Crotalaria
spectabilis soja (Glycine max L Merr) ou de amendoim (Arachis hypogaea L) (CAacuteCERES
ALCARDE 1995 RESENDE et al 2003 AMBROSANO et al 2005 PARK et al 2010)
Uma comparaccedilatildeo das Tabelas 1 e 3 natildeo deixa duacutevida sobre a importacircncia da aplicaccedilatildeo de
subprodutos orgacircnicos na variaccedilatildeo da resposta ao fertilizante (RF) observada para os seis locais
estudados As maiores respostas variando de 9 a 30 ocorreram nos locais 1 3 e 4 onde natildeo
houve aplicaccedilatildeo de vinhaccedila ou torta de filtro que teria moderado a imobilizaccedilatildeo microbiana de N
durante a decomposiccedilatildeo dos resiacuteduos culturais Dos trecircs locais que receberam um ou ambos
destes subprodutos o local 2 foi moderadamente responsivo ao N (RF entre 5 a 7) enquanto os
locais 5 e 6 natildeo apresentaram resposta ao N
A importacircncia dos insumos orgacircnicos natildeo eacute menos evidente a partir da mudanccedila temporal
na RF observa nos locais 2 4 e 6 Interessante foi o aumento acentuado de 9 para 25 na RF
observados para a segunda colheita no local 4 Esse aumento pode ser atribuiacutedo a um acuacutemulo de
resiacuteduos que associado agrave ausecircncia de adubaccedilatildeo nitrogenada promoveu imobilizaccedilatildeo microbiana
do N limitando a produtividade do tratamento controle e inflando a RF Este tipo de
comportamento eacute comum com estudos de resposta que empregam um delineamento estaacutetico
(static plots) (por exemplo SWANSON TAYLOR WELCH 1973 VANOTTI BUNDY
PETERSON 1997 VARVEL WILHELM 2003) nos quais parcelas individuais recebem o
mesmo tratamento em anos consecutivos Curiosamente natildeo houve nenhuma evidecircncia de
aumento na RF para os locais 2 e 6 presumivelmente porque a aplicaccedilatildeo de vinhaccedila forneceu N
suficiente para suportar a oxidaccedilatildeo heterotroacutefica do resiacuteduo contendo C
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos de curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
entre os anos de 2006 e 2010 Continua
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Altamente responsivo ao N
1 0 691 (35) ____
____
50 756 (65) ____
____
100 773 (45) ____
____
150 869 (46) ____
____
200 900 (53) ____
____
P 00004
Equaccedilatildeo y = 6918 + 01060x
R2 096
RFsect () 302
Moderadamente responsivos ao N
2 0 1141 ( 79) 1041 (54) ____
50 1208 ( 77) 1041 (68) ____
100 1208 (109) 1060 (81) ____
150 1219 ( 62) 1097 (61) ____
P 00399 00821
Equaccedilatildeo y = 11452 + 01294x
- 000055x2
y = 10315 +
003757x
R2 092 082
RF () 68 54
3 0 788 (59) ____
____
50 811 (74) ____
____
100 859 (74) ____
____
150 864 (90) ____
____
P 00823
Equaccedilatildeo y = 7890 + 000554x
R2 093
RR () 97
4 0 759 (116) 527 ( 97) ____
50 775 ( 89) 630 ( 90) ____
100 827 ( 62) 660 (108) ____
150 817 (103) 650 ( 74) ____
P 00692 00000
Equaccedilatildeo y = 7542 + 008387x
- 0000257x2
y = 5290 + 02480x -
0001124x2
R2 085 099
RF () 89 251
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos envolvendo curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo
nitrogenada entre os anos de 2007 e 2010
Conclusatildeo
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Natildeo responsivos ao N
5 0 914 (123) ____
____
50 956 (126) ____
____
100 850 (165) ____
____
150 786 ( 52) ____
____
200 778 (109) ____
____
P 01136
RF () 0
6 0 802 (67) 1424 (195) 812 (71)
50 803 (61) 1383 (109) 758 (97)
100 868 (72) 1315 (124) 872 (21)
150 805 (34) 1323 (147) 826 (97)
200 831 (70) 1356 (140) 799 (70) P 03456 07738 02005
RF () 0 0 0
daggerResultados representam 4 (aacutereas 1-5) ou 5 (aacuterea 6) blocos experimentais Valores entre parenteses representam o
desvio padratildeo da meacutedia
DaggerEstudos conduzidos em 2006-2007 (aacutereas 2-4) 2007-2008 (aacutereas 2 4 e 6) 2008-2009 (aacutereas 1 e 6) ou 2009-2010
(aacutereas 5 e 6)
sectRF resposta ao fertilizante calculado quando Plt010 como 100 (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle)produtividade do tratamento controle
Aleacutem de insumos orgacircnicos as diferenccedilas no potencial do solo em fornecer N
provavelmente contribuiu para a variaccedilatildeo na RF documentada na Tabela 3 Tais diferenccedilas tecircm
sido historicamente reconhecidos em afetar a resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
(BLACK NELSON PRITCHETT 1946 PRITCHETT BLACK NELSON 1947 FITTS
BARTHOLOMEW HEIDEL 1953 OLSON et al 1960) Esse comportamento eacute consistente
com as evidecircncias de estudos utilizando o traccedilador 15
N que mostram que a mineralizaccedilatildeo do N
do solo muitas vezes fornece a maior parte do N abosrvido pelas culturas (por exemplo
TAKAHASHI 1964 OLSON et al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992
OMAY et al 1998 SCHINDLER KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY
2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006)
como foi o caso dos estudos recentes conduzidos no Brasil por Dourado-Neto et al (2010) e
Franco et al (2011)
Um aumento na capacidade de mineralizaccedilatildeo de N do solo evidentemente levaria agrave
diminuiccedilatildeo na resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada embora as consequumlecircncias podem
natildeo ser aparentes se as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis agrave perda de N ou se a
disponibilidade de N natildeo limite o rendimento Uma complicaccedilatildeo inerente surge na estimativa de
uma taxa absoluta (bruta) para a mineralizaccedilatildeo (amonificaccedilatildeo) uma vez que o produto (NH4+)
estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo heterotroacutefica (imobilizaccedilatildeo) ou oxidaccedilatildeo autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) A
teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) proporciona o uacutenico meio para evitar esta complicaccedilatildeo
e foi aplicado agraves amostras superfiacuteciais e subsuperfiacuteciaos dos solos coletados nos seis locais de
estudo deste projeto Os resultados (Tabela 4) satildeo consistentes com as respostas da cana-de-
accediluacutecar ao N apresentados na Tabela 3 em que a mineralizaccedilatildeo bruta para a camada superficial
foi significativamente maior para os dois locais sem resposta (5 e 6) do que para qualquer um
dos locais responsivos Para o uacuteltimo grupo este paracircmetro foi significativamente maior para os
locais 2 e 3 do que para 1 ou 4 refletindo os valores de RF da Tabela 3 Em contraste com estes
resultados natildeo foram observadas diferenccedilas significativas na mineralizaccedilatildeo bruta para as
amostras de subsuperfiacutecie
Tabela 4 - Mineralizaccedilatildeo bruta de N em amostras de solo da superfiacutecie e subsuperfiacutecie determinada pela teacutecnica de
diluiccedilatildeo do pool 15
NH4dagger
N mineralizado
Local
Superfiacutecie Subsuperfiacutecie
MeacutediaDagger DPsect MeacutediaDagger DPsect
______________________________ mg kg
-1 d
-1 ______________________________
Altamente responsivo ao N
1 110 ab 11 094 a 01
Moderadamente responsivos ao N
2 147 a 04 106 a 04
3 152 a 07 121 a 01
4 060 b 02 084 a 04
Natildeo responsivos ao N
5 365 d 12 105 a 04
6 237 c 07 141 a 06
daggeramostras de 10 g de cada solo foram preacute-incubadas a 25oC por duas semanas e umedecidas a 60 da capacidade de
campo (θcc) com aacutegua desionizada As amostras foram entatildeo tratadas com 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30
microg N na forma de (NH4)2SO4 (2534 aacutetomos 15
N) incubadas (25oC 60 θcc) em triplicata por 1 e 3 dias Anaacutelise
quantitativa e isotoacutepica do NH4-N trocaacutevel foi realizada apoacutes extraccedilatildeo com 2 mol L-1
KCl
DaggerCalculado conforme Eq 2 descrita na seccedilatildeo Material e Meacutetodos Meacutedias seguidas por letras minuacutesculas iguais na
coluna natildeo diferem a Plt005 pelo teste t de Student
sectDP desvio padratildeo
Curiosamente a mineralizaccedilatildeo bruta foi menor para o local 4 onde o N total do solo foi
maior (Tabela 2) Este comportamento eacute consistente entretanto com a conclusatildeo de que a cana
respondeu agrave adubaccedilatildeo nitrogenada no local 4 (Tabela 3) Esse comportamente provavelmente eacute
reflexo do uso de praacutetica de cultivo miacutenimo nesse local no qual a sulcaccedilatildeo foi precedida de uma
uacutenica subsolagem ao inveacutes de praacuteticas de preparo convencional adotadas em todos os outros
locais estudados O resultado foi um acuacutemulo de resiacuteduos contendo C proveniente da colheita
mecacircnica sem queima preacutevia que ocorreu anualmente por sete anos antes do primeiro
experimento em 2007 favorecendo muito mais a imobilizaccedilatildeo do que a mineralizaccedilatildeo
Embora a mineralizaccedilatildeo bruta mostrou-se eficaz na diferenciaccedilatildeo dos solos quanto agrave
responsividade ao N o processo envolvido na obtenccedilatildeo desse paracircmetro eacute muito complicado
caro e demorado para um teste de rotina do solo O custo e as complexidades surgem da
necessidade de fertilizantes marcados e anaacutelise de 15
N enquanto o tempo de processamento da
amostra eacute uma fonte oacutebvia de dificuldade uma vez que necessita de um incubaccedilatildeo de 3 dias
precedida de 2 semanas de preacute-incubaccedilatildeo Estas limitaccedilotildees satildeo muito menos graves para uma
teacutecnica de pesquisa e natildeo impede o uso da mineralizaccedilatildeo bruta para avaliar outras teacutecnicas de
previsatildeo de resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
Uma alternativa mais simples eacute medir a taxa liacutequida de produccedilatildeo de N mineral quando
amostras de solo satildeo incubados sob condiccedilotildees estaacuteticas A incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas das
amostras superficiais dos solos foi adotada para esta finalidade no nosso trabalho seguindo a
teacutecnica empregada por Mulvaney et al (2001) Os resultados (Tabela 5) mostram que para todos
os seis locais estudados a produccedilatildeo de N mineral foi mais raacutepida na primeira semana apoacutes o
reumedecimento das amostras secas e diminuiu consideravelmente na segunda semana durante o
qual ocorreu imobilizaccedilatildeo liacutequida para locais 1 a 3 A continuidade da incubaccedilatildeo normalmente
leva agrave mineralizaccedilatildeo liacutequida mas as flutuaccedilotildees temporais satildeo comuns nas taxas dessa medida
sem duacutevida refletindo as transformaccedilotildees da biomassa microbiana
Tabela 5 ndash Capacidade das amostras superficiais dos solos para mineralizaccedilatildeo liacutequidadagger
Local
Intervalo de incubaccedilatildeo (semana)Dagger
0-1 1-2 2-4 4-8sect 8-12sect 0-12sect
DMSpara Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
__________________________________________________________
(NH4+ + NO3
ndash + NO2
ndash)-N produzido mg kg
-1 d
-1 ___________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 057 003 ndash005 056 ndash002 024 020 034 017 009 017 016 030
Moderadamente responsivos ao N
2 125 032 ndash027 004 056 018 031 008 ‒008 011 025 003 030
3 052 013 ndash027 036 012 030 020 014 ndash003 002 010 004 030
4 141 038 084 033 020 019 009 015 017 026 031 013 030
Natildeo responsivos ao N
5 212 027 007 026 023 029 031 012 029 008 042 002 030
6 122 010 008 024 049 017 0 018 011 005 023 006 030
DMS 030 030 030 030 030 030
daggeramostras de 6-g de solo foram umidificadas a 60 da capacidade de campo e entatildeo incubadas pelo periacuteodo especificado a 25oC e 85-90 de umidade relativa
DaggerDP desvio padratildeo
sectValores incluem (NH4+NO3+NO2)-N recuperado por lixiviaccedilatildeo das amostras de solo com 001 M CaCl2 e pela extraccedilatildeo com 2 M KCl no final da incubaccedilatildeo A
lixiviaccedilatildeo com CaCl2 foi realizada a cada duas semanas uma vez para as amostras incubadas por quatro semanas trecircs vezes para amostras incubadas por oito
semanas e cinco vezes para amostras incubadas a doze semanas
paraDMS diferenccedila minima significativa pelo teste t de Student (Plt005)
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
22 Amostras de solo
Visando avaliar meacutetodos diagnoacutesticos da disponibilidade do N a fim de diferenciar solos
responsivos e natildeo responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada foram coletadas amostras de solo durante
o desenvolvimento dos experimentos descritos na Tabela 1 A amostragem de solo foi realizada
em junho julho e agosto de 2006 respectivamente para os locais 2 3 e 4 outubro de 2009 para
os locais 1 e 5 e em dezembro de 2009 para o local 6 As amostras foram coletadas antes da
adubaccedilatildeo de cobertura de cada ciclo experimental
Amostras de solo foram coletadas com trado holandecircs em cada parcela experimental e em
duas profundidades 0-30 e 30-60 cm (aacutereas 2-4) e de 0-20 e 20-40 cm (aacutereas 1 5-6) Para cada
profundidade foram coletadas trecircs sub-amostras por parcela para compor uma amostra sendo as
amostras coletadas a cerca de 025 m de distacircncia da linha Os sacos plaacutesticos contendo as
amostras permaneceram abertos ateacute a chegada ao laboratoacuterio quando foram acondicionados em
estufa com circulaccedilatildeo forccedilada de ar a 40oC ateacute secagem completa Este procedimento foi adotada
para paralisar a atividade microbiana Conforme Haney et al (2004) a secagem do solo a 40oC
com posterior reumedecimento das amostras natildeo alterou os resultados de mineralizaccedilatildeo do N do
solo Apoacutes secagem as amostras foram passadas em moinho de solo com peneiras lt 2 mm e
permaneceram em sacos plaacutesticos ateacute os procedimentos de anaacutelise
Devido ao grande nuacutemero de amostras antes dos procedimentos de anaacutelise procedeu-se a
mistura das amostras da seguinte maneira para anaacutelise de pH CTC anaacutelise granulomeacutetrica
incubaccedilatildeo aeroacutebia fracionamento do N orgacircnico do solo e mineralizaccedilatildeo bruta obteve-se uma
amostra representativa de cada profundidade das aacutereas experimentais por meio da mistura de
quantidade semelhante de solo de cada amostra coletada no campo para anaacutelise do C orgacircnico
N total ISNT e DVD procedeu-se a mistura de quantidade semelhante de solo das parcelas
presentes em cada bloco permitindo isolar o efeito dos blocos na comparaccedilatildeo das aacutereas
Tabela 2 ndash Propriedades fiacutesico-quiacutemicas dos solosdagger
Local
Prof
pHDagger
C
orgacircnicosect
N
totalpara CTC AreiaDagger SilteDagger ArgilaDagger
θccDaggerDagger
cm ________
g kg-1________
mmolc dm-3
___________
g kg-1 ____________
mL kg-1
1 0-20 56 55 040 252 864 11 126 350
20-40 50 48 034 256 858 16 126 360
2 0-30 54 78 053 437 661 54 285 460
30-60 46 55 040 464 616 50 334 460
3 0-30 61 77 049 386 727 56 218 440
30-60 56 55 037 310 693 61 247 440
4 0-30 56 178 147 1364 135 227 638 600
30-60 57 150 123 1183 117 195 688 600
5 0-20 49 210 133 1147 470 20 510 490
20-40 50 188 102 1332 450 20 530 520
6 0-20 52 168 141 1327 239 46 716 520
20-40 53 141 118 1267 242 42 716 520
daggerOs resultados representam a meacutedia de determinaccedilotildees em triplicata exceto para anaacutelises texturais (sem repeticcedilotildees)
DaggerRelaccedilatildeo solo aacutegua 1 1
sectDeterminado pelo meacutetodo de Mebius (1960)
paraDeterminado pelo meacutetodo regular de Kjeldahl usando bloco digestor (BREMNER 1996) seguindo difusatildeo com
NaOH (STEVENS et al 2000)
CTC capacidade de troca de caacutetios determinada por saturaccedilatildeo-difusatildeo de NH4+ (MULVANEY et al 2004)
DaggerAnaacutelises granulomeacutetricas realizadas pelo meacutetodo do densiacutemetro (GEE OR 2002)
DaggerDaggerθcc umidade na capacidade de campo determinada conforme descrito em Bremner e Shaw (1958)
23 Meacutetodos diagnoacutesticos do N do solo
a) Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Os meacutetodos ISNT (KHAN MULVANEY HOEFT 2001) e DVD (ROBERTS et al
2009 b BUSHONG et al 2008) foram desenvolvidos para simplificar a determinaccedilatildeo da fraccedilatildeo
de N orgacircnico do solo responsaacutevel pela ausecircncia de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada identificado
por Mulvaney et al (2001) Esses meacutetodos vecircm sendo amplamente avaliados em condiccedilotildees de
clima temperado para predizer a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada de culturas poreacutem ainda natildeo
foram avaliados em condiccedilotildees de clima tropical
Para determinaccedilatildeo do ISNT foi adotado o procedimento descrito em Khan Mulvaney e
Hoeft (2001) Basicamente 1 g de solo foi tratado com 10 mL de soluccedilatildeo de NaOH (2 mol L-1
)
em cacircmara de difusatildeo do tipo Mason Jar com as adaptaccedilotildees descritas em Stevens et al (2000)
Antes do fechamento da cacircmara foi adicionado 5 mL de soluccedilatildeo indicadora H3BO3 a 4 em uma
placa de Petri de acriacutelico de 60 mm de diacircmetro que permaneceu suspensa por meio das
adaptaccedilotildees feitas na tampa das cacircmaras As cacircmaras de difusatildeo foram imediatamente colocadas
sobre placas aquecedoras preacute-aquecidas a 48-50oC (marca West Bend Griddle
reg 1500 W 120 V
AC) acopladas a regulador de temperatura (marca Pennreg Johnson Controls modelo A 419 66
V) e dispositivo para desligamento automaacutetico (marca Intermaticreg modelo TN 311 time all 15A
ldquoRrdquo 1750 W 125 V AC 60 Hz) A temperatura foi verificada previamente por meio de
termocircmetro inserido dentro de uma cacircmara contendo cerca de 100 mL de aacutegua desionizada
Todas as placas aquecedoras foram dispostas dentro de caixas plaacutesticas (marca Rubbermaid
Revelationsreg 293 L storage box) para reduzir o efeito da temperatura ambiente do laboratoacuterio
conforme sugerido por Klapwyk e Ketterings (2005) As amostras foram rotacionadas na placa
apoacutes 15 h e 30 h (conforme descrito em 15
N ANALYSIS SERVICE 2004) e retiradas apoacutes 5 h
de aquecimento Cada placa aquecedora recebeu um conjunto de 11 amostras mais uma amostra
de 1 mL de soluccedilatildeo padratildeo de glucosamina contendo 250 microg mL-1
de N (03849 g
glucosaminaHCl em 100 mL de aacutegua desionizada) Foram utilizadas cinco placas aquecedoras
totalizando 60 amostras por dia
As placas de Petri foram retiradas e receberam 5 mL de aacutegua desionizada realizando-se a
titulaccedilatildeo com soluccedilatildeo de H2SO4 (001 mol L-1
) ateacute estabelecimento do pH final em titulador
automaacutetico (Modelo 719 S Tritino Metrohm Herisau Switzerland) acoplado a eletrodo para
superfiacutecie plana (Modelo 13-620-289 Fisher Scientific Pittsburgh PA) para determinaccedilatildeo do N-
NH4 O pH final foi estabelecido verificando o pH da soluccedilatildeo preparada pela mistura de 5 mL da
soluccedilatildeo indicadora de H3BO3 (4) e 5 mL de aacutegua desionizada O teor de N-ISNT (mg N kg-1
)
foi determinado como (VNM) 1000 onde V eacute o volume de H2SO4 N eacute a normalidade do H2SO4
padronizado e M eacute a massa molar do N (140067 g mol-1
) Detalhes dos procedimento para
determinaccedilatildeo do ISNT podem ser observados na Figura 2
A teacutecnica da DVD foi realizada conforme metodologia desenvolvida em Bushong et al
(2008) e adaptada por Roberts et al (2009) Um grama de solo foi colocado diretamente em um
frasco Kjeldahl e ligado ao destilador recebendo 10 mL de 10 mol L-1
NaOH por meio do
orifiacutecio localizado no topo do aparato Destilaccedilatildeo a vapor foi conduzida na taxa de 7 mL min-1
ateacute a obtenccedilatildeo de 35-40 mL do destilado que foi recebido em 5 mL de soluccedilatildeo indicadora 4
H3BO3 O NH4-N foi quantificado por titulaccedilatildeo do destilado com 002 N H2SO4 ateacute
estabelecimento do pH final usando titulador automaacutetico Os detalhes do equipamento utilizado
podem ser observados na Figura 3
Figura 2 - Detalhes da cacircmara de difusatildeo do tipo ldquoMason Jarrdquo mostrando as adaptaccedilotildees feitas na tampa para manter
uma placa de petri suspensa (a) cacircmaras de difusatildeo apoacutes tratamento de 1 g solo com 10 mL 2 mol L-1
NaOH e deposiccedilatildeo de 5 mL de soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 na placa de Petri (b) 12 cacircmaras de difusatildeo
sendo aquecidas a 50oC por 5 h em placa aquecedora e dentro do dispositivo para homogeneizar a
temperatura (c) e titulador automaacutetico utilizado na determinaccedilatildeo do NH4-N das amostras (d)
(a) (b)
(c) (d)
Figura 3 - Detalhes dos procedimentos adotados na Destilaccedilatildeo a Vapor Direta mostrando as amostras de solo dentro
dos tubos de destilaccedilatildeo apoacutes recebimento de 10 mL 10 mol L-1
NaOH (a) e durante o processo de
destilaccedilatildeo a vapor em destilador duplo (b)
b) Mineralizaccedilatildeo liacutequida
Amostras de solo foram incubadas aerobicamente para avaliar o potencial de
mineralizaccedilatildeo e detectar mudanccedilas nas fraccedilotildees de N hidrolisaacutevel durante a incubaccedilatildeo Para
realizar a incubaccedilatildeo amostras de 6 g de solo (lt 2 mm) foram adicionadas em filtro de quartzo
(Whatman QM-A) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) e lixiviado sob
vaacutecuo com duas aliacutequotas de 30 mL com soluccedilatildeo de CaCl2 (001 mol L-1
) para remoccedilatildeo do N
inorgacircnico residual e 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N (STANFORD SMITH 1972)
A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo [determinada conforme descrito
em BREMNER SHAW (1958)] e os funis foram dispostos em um incubador adaptado para
manter a temperatura de 25oC e umidade relativa de 85-90 Apoacutes 0 1 2 4 8 e 12 semanas
triplicatas de cada solo foram transferidas para frasco de polietileno de 125 mL e o N inorgacircnico
foi extraiacutedo por meio de agitaccedilatildeo das amostras com 60 mL de 2 mol L-1
KCl durante 1 h
(BREMNER KEENEY 1966) e filtrando-se a suspensatildeo resultante em papel de filtro
(Whatman no 42) em funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) sob vaacutecuo Para
evitar a remineralizaccedilatildeo do N produzido as amostras incubadas por 4 8 e 12 semanas foram
lixiviadas sob vaacutecuo a cada duas semanas com duas aliacutequotas de 30 mL de 001 mol L-1
de
CaCl2 sendo o lixiviado de cada grupo de amostras combinado para posterior anaacutelise apoacutes esse
procedimento as amostras foram lixiviadas com 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N
(STANFORD SMITH 1972) A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo e
as amostras retornadas ao incubador esse procedimento foi adotado periodicamente para todas
(a) (b)
as amostras incubadas Os extratos e lixiviados foram analisados para N-NH4 e N-(NO3 + NO2)
pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN MULVANEY MULVANEY 1997)
c) Fracionamento do N do solo
Para preparar o hidrolisado dos solos foram utilizadas as amostras iniciais (semana 0) e
finais (semana 12) do experimento de incubaccedilatildeo aeroacutebia Basicamente 4 g de solo de cada
amostra foi aquecido (110-120oC) sob refluxo por 12 h em frascos de 50 mL acoplados em
condensador de Liebig de 40 cm apoacutes tratamento com 16 mL de soluccedilatildeo 6 mol L-1
de HCl e duas
gotas de octanol (para evitar a formaccedilatildeo de espuma) A filtragem do hidrolisado foi realizada em
filtro de papel (Whatman no 50) em um funil de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
sob vaacutecuo Adicionalmente duas aliacutequotas de 10 mL de aacutegua desionizada foram aplicadas nos
frascos para transferecircncia completa do hidrolisado para o funil O lixiviado foi coletado em
frasco de vidro de 125 mL e armazenado em refrigerador (5oC) Antes do uso o hidrolisado foi
transferido para um becker de 250 mL e neutralizado por meio de adiccedilotildees sequenciais de soluccedilatildeo
10 mol L-1
5 mol L-1
e 1 mol L-1
de NaOH ateacute obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 (BREMNER
1965 STEVENSON 1996) O hidrolisado neutralizado foi diluiacutedo para 100 mL com aacutegua
desionizada retornado ao frasco original e mantido sob refrigeraccedilatildeo (5oC)
Utilizando os meacutetodos de difusatildeo descritos em Mulvaney e Khan (2001) os hidrolisados
neutralizados do solo foram analisados em triplicata para N hidrolisaacutevel total N-NH4
hidrolisaacutevel N-(NH4+amino-accediluacutecar) e N-amino-aacutecido A fraccedilatildeo de N amino-accediluacutecar foi
determinada pela diferenccedila entre N-NH4 e N-(NH4+amino-accediluacutecar) Detalhes dos procedimentos
adotados podem ser observados na Figura 4
Figura 4 - Condensador de Liebig para aquecimento das amostras de solo sob refluxo com dispositivo para manter a
temperatura dos 6 conjuntos a 110oC (a) processo de filtragem do hidrolisado apoacutes resfriamento da
amostra (c) neutralizaccedilatildeo das amostras para obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 e detalhes das amostras apoacutes
adiccedilatildeo de aacutegua desionizada ateacute completer 100 mL (c) e transferecircncia das amostras para as cacircmaras de
difusatildeo para os procedimentos de fracionamento do N orgacircnico conforme Mulvaney e Khan (2001)
d) Mineralizaccedilatildeo bruta (MB)
Amostras de solo (10 g) receberam aacutegua desionizada ateacute atingir 60 da capacidade de
campo em frascos de vidro de 125 mL e foram preacute-incubadas durante 14 dias a 25oC e 85-90
de umidade relativa O objetivo da preacute-incubaccedilatildeo foi reestabelecer a atividade microbiana do
solo O conteuacutedo de aacutegua foi monitorado periodicamente para manutenccedilatildeo da umidade das
amostras No fim desse periacuteodo as amostras foram retiradas do incubador para secagem parcial
por meio de exposiccedilatildeo agrave ventilaccedilatildeo forccedilada de ar apoacutes a secagem o conteuacutedo de aacutegua foi
reestabelecido ateacute um limite que permitiu-se a aplicaccedilatildeo posterior de 15 mL de aacutegua As
amostras receberam entatildeo 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30 microg N na forma de (NH4)2SO4
(a) (b)
(c) (d)
(2534 aacutetomos 15
N) atingindo novamente a umidade de 60 da capacidade de campo que foi
mantida ateacute o final da incubaccedilatildeo A soluccedilatildeo contendo N foi distribuiacuteda uniformemente sobre a
amostra com auxiacutelio de pipeta permitindo difusatildeo completa da soluccedilatildeo-15
N na amostra de solo
requisito essencial nesse tipo de experimento (LUXHOI NIELSEN JENSEN 2004 MURPHY
et al 2003)
Apoacutes os dias 0 (na verdade 30 min para permitir completa umidificaccedilatildeo da amostra) 1 2
e 7 dias amostras em triplicata de cada solo foram agitadas durante 1 h apoacutes tratamento com 100
mL de soluccedilatildeo de KCl (2 mol L-1
) para extraccedilatildeo do N inorgacircnico total (BREMNER KEENEY
1966) e a suspensatildeo filtrada sob vaacutecuo em filtro de microfibra de vidro (Whatmanreg Cat No 1822
055) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) o filtro de microfibra de
vidro resultou em extrato de melhor qualidade relativamente ao filtro de papel O N-NH4
trocaacutevel foi determinado em aliacutequota de 50 mL do extrato pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN
MULVANEY MULVANEY 1997) apoacutes adiccedilatildeo de 150 microg N na forma de (NH4)2SO4 para
facilitar a anaacutelise de 15
N Os procedimentos adotados no experimento de mineralizaccedilatildeo bruta
podem ser observados na Figura 5
Apoacutes difusatildeo do extrato de solo o NH4-N coletado na soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 foi
quantificado usando um titulador automaacutetico acoplado a eletrodo para superfiacutecie plana (descrito
anteriormente) As amostras tituladas foram acidificadas (001 mL de 1 mol L-1
H2SO4) e
aquecida para evaporaccedilatildeo a aproximadamente 50oC A evaporaccedilatildeo foi repetida apoacutes adiccedilatildeo de 5
mL de metanol para remover o H3BO3 sendo o (NH4)2SO4 residual dissolvido em 400 microL de
aacutegua desionizada para transferecircncia de uma aliacutequota de 250 microL contendo entre 100 e 200 microg de
N para uma microplaca de plaacutestico A secagem final foi feita a 60oC antes da anaacutelise isotoacutepica
usando um espectrocircmetro de massas equipado com um sistema de automatizado com preparo de
amostras pelo meacutetodo de Rittenberg (MULVANEY 1993) Depois das anaacutelises isotoacutepicas as
unidades de difusatildeo foram adequadamente lavadas antes de serem reutilizadas (STEVENS et al
2000) para evitar erros por contaminaccedilatildeo cruzada
Figura 5 - Detalhes dos frascos de vidro (125 mL) contendo as amostras de solo (10 g) utilizadas no experimento de
mineralizaccedilatildeo bruta (a) amostras sendo dispostas no incubador com sistema de injeccedilatildeo de vapor de aacutegua
para manutenccedilatildeo da temperatura da umidade relativa a 85-90 (b) apoacutes a preacute-incubaccedilatildeo as amostras
receberam 15 mL de soluccedilatildeo contendo 15
N com auxiacutelio de pipeta volumeacutetrica (c e d) e retornaram ao
incubador amostras recebendo 100 mL de 2 M KCl para posterior agitaccedilatildeo por 1 h para extraccedilatildeo do N
inorgacircnico (e) processo de filtragem sob vaacutecuo do extrato utilizando filtro de microfibra de vidro em
funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
Levando em consideraccedilatildeo que foi adicionada soluccedilatildeo contendo 150 microg de N com
abundacircncia natural para facilitar a anaacutelise isotoacutepica o valor de abundacircncia isotoacutepica calculada
(AICA em aacutetomos 15
N) foi obtido pela equaccedilatildeo de diluiccedilatildeo isotoacutepica
AICA = [ (NDE AIDE) ndash (NAD AN) ] (NDE ndash NAD) (1)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NDE concentraccedilatildeo de N determinada
em microg N amostra-1
AIDE abundacircncia isotoacutepica determinada em aacutetomos 15
N NAD nitrogecircnio
adicionado igual a 150 microg N amostra-1
AN abundacircncia natural de 036663 aacutetomos 15
N
(obtido analiticamente em seis repeticcedilotildees)
A taxa de mineralizaccedilatildeo bruta (MB em mg kg-1
d-1
de N) foi determinada conforme Hart
et al (1994) pela equaccedilatildeo
MB = [ (NH4 ti ndash NH4 tf) n ] [ (ln 15
Nexc ti 15
Nexc tf) (ln NH4 tiNH4 tf) ] (2)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NH4 concentraccedilatildeo de N-NH4+ na
amostra em mg N kg-1
ti tempo inicial (dia 1) tf tempo final (dia 3) n nuacutemero de dias 15
Nexc
abundacircncia isotoacutepica em excesso em aacutetomos 15
N que foi obtida pela subtraccedilatildeo da abundacircncia
natural de 15
N (0370 aacutetomos 15
N) da AICA (Eq 1)
24 Anaacutelises estatiacutesticas
Os resultados de produtividade de colmos obtidos nos experimentos com resposta agrave
adubaccedilatildeo nitrogenada foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia assim como anaacutelises de regressatildeo
(WEBSTER 2007) quando o teste F mostrou-se significativo (Plt010) Nos casos em que o teste
F foi significativo (Plt010) a resposta ao fertilizante nitrogenado (RF) foi calculada a partir dos
resultados meacutedios de produtividade como RF = 100 middot (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle) produtividade do tratamento controle Quando o teste F natildeo foi
significativo (Pgt010) a RF foi considerada zero Os experimentos foram entatildeo classificados
como natildeo-responsivos ao N (RF = 0) moderadamente responsivos (RF ˂ 25) ou altamente
responsivos (RF gt 25)
Para os resultados das determinaccedilotildees em triplicata ou incubaccedilotildees foram calculadas as
meacutedias e o desvio padratildeo e os valores meacutedios comparados com base no teste t de Student ou da
diferenccedila miacutenima significativa (LSD) a um niacutevel de significacircncia Plt005
3 Resultados e discussatildeo
Desde os anos 1990 haacute uma tendecircncia crescente no Brasil para a colheita mecacircnica da
cana-de-accediluacutecar em aacutereas onde a queima do canavial antes da colheita prevaleceu Com o novo
sistema resiacuteduos da cultura composta de folhas e ponteiros que variam entre 13 a 20 Mg ha-1
de mateacuteria seca (OLIVEIRA et al 1999) permanecem na superfiacutecie do solo formando uma
cobertura vegetativa altamente carbonaacutecea referida como palhada Este material conteacutem uma
quantidade apreciaacutevel de N (70 a 100 kg ha-1
) mas a disponibilidade eacute muito limitada para o
ciclo seguinte (GAVA et al 2003) devido agrave imobilizaccedilatildeo de N mineral durante a decomposiccedilatildeo
microbiana Com a transiccedilatildeo para a colheita mecacircnica espera-se portanto um aumento na
necessidade de adubaccedilatildeo nitrogenada das socas (ROSSETTO et al 2010) apesar de que um
efeito compensatoacuterio pode surgir ao longo do ciclo agriacutecola (gt 4 anos) conforme a
mineralizaccedilatildeo gradualmente libera o N da palhada (FORTES et al 2011)
Apesar de todos os seis locais estudados em nosso trabalho terem sido colhidos
mecanicamente sem queima da cana os resultados da Tabela 3 mostram que apenas quatro
(locais 1 a 4) foram responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada (Plt010) Nenhuma resposta foi
observada em um uacutenico experimento no local 5 ou em trecircs experimentos no local 6 Essa
variaccedilatildeo eacute tiacutepicamente observada em aacutereas de cana colhida sem queima de acordo com estudos
anteriores que documentam resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada na maioria dos casos (COSTA
VITTI CANTARELLA 2003 VITTI TRIVELIN GAVA 2007 ROSETTO et al 2010
VIEIRA et al 2010) mas natildeo em outros (URQUIAGA et al 1998 PRADO PANCELLI
2008) Rossetto et al (2010) por exemplo relataram alta resposta ao N em 10 de 15 locais
estudados enquanto que um local natildeo apresentou resposta e em outros quatro locais apesar de
significativa a resposta foi muito pequena
Uma reduccedilatildeo na resposta da cana agrave adubaccedilatildeo nitrogenada era esperada para os locais 2 5
e 6 devido agraves entradas anteriores da vinhaccedila e ou torta de filtro (Tabela 1) dois importantes
subprodutos da agroinduacutestria sucroalcooleira que seratildeo cada vez mais utilizados devido agraves
exigecircncias ambientais (CETESB 2006) Estes subprodutos apresentam relaccedilatildeo CN muito mais
baixo do que a palha e assim representam uma fonte mais prontamente disponiacutevel de N a
meacutedio-curto prazo Nas doses comumente utilizadas podem levar agrave reduccedilatildeo na exigecircncia de N
da ordem de 50 a 150 kg N ha-1
(PRASAD1976 YADUVANSHI YADAV SINGH 1990
GOacuteMEZ TORO 1996) podendo ateacute mesmo eliminar a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada como
ocorreu para os locais 5 e 6 Um efeito similar tecircm sido reportado para locais onde a renovaccedilatildeo
do canavial eacute precedida de cultivo de leguminosa como a Crotalaria juncea Crotalaria
spectabilis soja (Glycine max L Merr) ou de amendoim (Arachis hypogaea L) (CAacuteCERES
ALCARDE 1995 RESENDE et al 2003 AMBROSANO et al 2005 PARK et al 2010)
Uma comparaccedilatildeo das Tabelas 1 e 3 natildeo deixa duacutevida sobre a importacircncia da aplicaccedilatildeo de
subprodutos orgacircnicos na variaccedilatildeo da resposta ao fertilizante (RF) observada para os seis locais
estudados As maiores respostas variando de 9 a 30 ocorreram nos locais 1 3 e 4 onde natildeo
houve aplicaccedilatildeo de vinhaccedila ou torta de filtro que teria moderado a imobilizaccedilatildeo microbiana de N
durante a decomposiccedilatildeo dos resiacuteduos culturais Dos trecircs locais que receberam um ou ambos
destes subprodutos o local 2 foi moderadamente responsivo ao N (RF entre 5 a 7) enquanto os
locais 5 e 6 natildeo apresentaram resposta ao N
A importacircncia dos insumos orgacircnicos natildeo eacute menos evidente a partir da mudanccedila temporal
na RF observa nos locais 2 4 e 6 Interessante foi o aumento acentuado de 9 para 25 na RF
observados para a segunda colheita no local 4 Esse aumento pode ser atribuiacutedo a um acuacutemulo de
resiacuteduos que associado agrave ausecircncia de adubaccedilatildeo nitrogenada promoveu imobilizaccedilatildeo microbiana
do N limitando a produtividade do tratamento controle e inflando a RF Este tipo de
comportamento eacute comum com estudos de resposta que empregam um delineamento estaacutetico
(static plots) (por exemplo SWANSON TAYLOR WELCH 1973 VANOTTI BUNDY
PETERSON 1997 VARVEL WILHELM 2003) nos quais parcelas individuais recebem o
mesmo tratamento em anos consecutivos Curiosamente natildeo houve nenhuma evidecircncia de
aumento na RF para os locais 2 e 6 presumivelmente porque a aplicaccedilatildeo de vinhaccedila forneceu N
suficiente para suportar a oxidaccedilatildeo heterotroacutefica do resiacuteduo contendo C
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos de curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
entre os anos de 2006 e 2010 Continua
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Altamente responsivo ao N
1 0 691 (35) ____
____
50 756 (65) ____
____
100 773 (45) ____
____
150 869 (46) ____
____
200 900 (53) ____
____
P 00004
Equaccedilatildeo y = 6918 + 01060x
R2 096
RFsect () 302
Moderadamente responsivos ao N
2 0 1141 ( 79) 1041 (54) ____
50 1208 ( 77) 1041 (68) ____
100 1208 (109) 1060 (81) ____
150 1219 ( 62) 1097 (61) ____
P 00399 00821
Equaccedilatildeo y = 11452 + 01294x
- 000055x2
y = 10315 +
003757x
R2 092 082
RF () 68 54
3 0 788 (59) ____
____
50 811 (74) ____
____
100 859 (74) ____
____
150 864 (90) ____
____
P 00823
Equaccedilatildeo y = 7890 + 000554x
R2 093
RR () 97
4 0 759 (116) 527 ( 97) ____
50 775 ( 89) 630 ( 90) ____
100 827 ( 62) 660 (108) ____
150 817 (103) 650 ( 74) ____
P 00692 00000
Equaccedilatildeo y = 7542 + 008387x
- 0000257x2
y = 5290 + 02480x -
0001124x2
R2 085 099
RF () 89 251
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos envolvendo curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo
nitrogenada entre os anos de 2007 e 2010
Conclusatildeo
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Natildeo responsivos ao N
5 0 914 (123) ____
____
50 956 (126) ____
____
100 850 (165) ____
____
150 786 ( 52) ____
____
200 778 (109) ____
____
P 01136
RF () 0
6 0 802 (67) 1424 (195) 812 (71)
50 803 (61) 1383 (109) 758 (97)
100 868 (72) 1315 (124) 872 (21)
150 805 (34) 1323 (147) 826 (97)
200 831 (70) 1356 (140) 799 (70) P 03456 07738 02005
RF () 0 0 0
daggerResultados representam 4 (aacutereas 1-5) ou 5 (aacuterea 6) blocos experimentais Valores entre parenteses representam o
desvio padratildeo da meacutedia
DaggerEstudos conduzidos em 2006-2007 (aacutereas 2-4) 2007-2008 (aacutereas 2 4 e 6) 2008-2009 (aacutereas 1 e 6) ou 2009-2010
(aacutereas 5 e 6)
sectRF resposta ao fertilizante calculado quando Plt010 como 100 (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle)produtividade do tratamento controle
Aleacutem de insumos orgacircnicos as diferenccedilas no potencial do solo em fornecer N
provavelmente contribuiu para a variaccedilatildeo na RF documentada na Tabela 3 Tais diferenccedilas tecircm
sido historicamente reconhecidos em afetar a resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
(BLACK NELSON PRITCHETT 1946 PRITCHETT BLACK NELSON 1947 FITTS
BARTHOLOMEW HEIDEL 1953 OLSON et al 1960) Esse comportamento eacute consistente
com as evidecircncias de estudos utilizando o traccedilador 15
N que mostram que a mineralizaccedilatildeo do N
do solo muitas vezes fornece a maior parte do N abosrvido pelas culturas (por exemplo
TAKAHASHI 1964 OLSON et al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992
OMAY et al 1998 SCHINDLER KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY
2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006)
como foi o caso dos estudos recentes conduzidos no Brasil por Dourado-Neto et al (2010) e
Franco et al (2011)
Um aumento na capacidade de mineralizaccedilatildeo de N do solo evidentemente levaria agrave
diminuiccedilatildeo na resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada embora as consequumlecircncias podem
natildeo ser aparentes se as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis agrave perda de N ou se a
disponibilidade de N natildeo limite o rendimento Uma complicaccedilatildeo inerente surge na estimativa de
uma taxa absoluta (bruta) para a mineralizaccedilatildeo (amonificaccedilatildeo) uma vez que o produto (NH4+)
estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo heterotroacutefica (imobilizaccedilatildeo) ou oxidaccedilatildeo autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) A
teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) proporciona o uacutenico meio para evitar esta complicaccedilatildeo
e foi aplicado agraves amostras superfiacuteciais e subsuperfiacuteciaos dos solos coletados nos seis locais de
estudo deste projeto Os resultados (Tabela 4) satildeo consistentes com as respostas da cana-de-
accediluacutecar ao N apresentados na Tabela 3 em que a mineralizaccedilatildeo bruta para a camada superficial
foi significativamente maior para os dois locais sem resposta (5 e 6) do que para qualquer um
dos locais responsivos Para o uacuteltimo grupo este paracircmetro foi significativamente maior para os
locais 2 e 3 do que para 1 ou 4 refletindo os valores de RF da Tabela 3 Em contraste com estes
resultados natildeo foram observadas diferenccedilas significativas na mineralizaccedilatildeo bruta para as
amostras de subsuperfiacutecie
Tabela 4 - Mineralizaccedilatildeo bruta de N em amostras de solo da superfiacutecie e subsuperfiacutecie determinada pela teacutecnica de
diluiccedilatildeo do pool 15
NH4dagger
N mineralizado
Local
Superfiacutecie Subsuperfiacutecie
MeacutediaDagger DPsect MeacutediaDagger DPsect
______________________________ mg kg
-1 d
-1 ______________________________
Altamente responsivo ao N
1 110 ab 11 094 a 01
Moderadamente responsivos ao N
2 147 a 04 106 a 04
3 152 a 07 121 a 01
4 060 b 02 084 a 04
Natildeo responsivos ao N
5 365 d 12 105 a 04
6 237 c 07 141 a 06
daggeramostras de 10 g de cada solo foram preacute-incubadas a 25oC por duas semanas e umedecidas a 60 da capacidade de
campo (θcc) com aacutegua desionizada As amostras foram entatildeo tratadas com 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30
microg N na forma de (NH4)2SO4 (2534 aacutetomos 15
N) incubadas (25oC 60 θcc) em triplicata por 1 e 3 dias Anaacutelise
quantitativa e isotoacutepica do NH4-N trocaacutevel foi realizada apoacutes extraccedilatildeo com 2 mol L-1
KCl
DaggerCalculado conforme Eq 2 descrita na seccedilatildeo Material e Meacutetodos Meacutedias seguidas por letras minuacutesculas iguais na
coluna natildeo diferem a Plt005 pelo teste t de Student
sectDP desvio padratildeo
Curiosamente a mineralizaccedilatildeo bruta foi menor para o local 4 onde o N total do solo foi
maior (Tabela 2) Este comportamento eacute consistente entretanto com a conclusatildeo de que a cana
respondeu agrave adubaccedilatildeo nitrogenada no local 4 (Tabela 3) Esse comportamente provavelmente eacute
reflexo do uso de praacutetica de cultivo miacutenimo nesse local no qual a sulcaccedilatildeo foi precedida de uma
uacutenica subsolagem ao inveacutes de praacuteticas de preparo convencional adotadas em todos os outros
locais estudados O resultado foi um acuacutemulo de resiacuteduos contendo C proveniente da colheita
mecacircnica sem queima preacutevia que ocorreu anualmente por sete anos antes do primeiro
experimento em 2007 favorecendo muito mais a imobilizaccedilatildeo do que a mineralizaccedilatildeo
Embora a mineralizaccedilatildeo bruta mostrou-se eficaz na diferenciaccedilatildeo dos solos quanto agrave
responsividade ao N o processo envolvido na obtenccedilatildeo desse paracircmetro eacute muito complicado
caro e demorado para um teste de rotina do solo O custo e as complexidades surgem da
necessidade de fertilizantes marcados e anaacutelise de 15
N enquanto o tempo de processamento da
amostra eacute uma fonte oacutebvia de dificuldade uma vez que necessita de um incubaccedilatildeo de 3 dias
precedida de 2 semanas de preacute-incubaccedilatildeo Estas limitaccedilotildees satildeo muito menos graves para uma
teacutecnica de pesquisa e natildeo impede o uso da mineralizaccedilatildeo bruta para avaliar outras teacutecnicas de
previsatildeo de resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
Uma alternativa mais simples eacute medir a taxa liacutequida de produccedilatildeo de N mineral quando
amostras de solo satildeo incubados sob condiccedilotildees estaacuteticas A incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas das
amostras superficiais dos solos foi adotada para esta finalidade no nosso trabalho seguindo a
teacutecnica empregada por Mulvaney et al (2001) Os resultados (Tabela 5) mostram que para todos
os seis locais estudados a produccedilatildeo de N mineral foi mais raacutepida na primeira semana apoacutes o
reumedecimento das amostras secas e diminuiu consideravelmente na segunda semana durante o
qual ocorreu imobilizaccedilatildeo liacutequida para locais 1 a 3 A continuidade da incubaccedilatildeo normalmente
leva agrave mineralizaccedilatildeo liacutequida mas as flutuaccedilotildees temporais satildeo comuns nas taxas dessa medida
sem duacutevida refletindo as transformaccedilotildees da biomassa microbiana
Tabela 5 ndash Capacidade das amostras superficiais dos solos para mineralizaccedilatildeo liacutequidadagger
Local
Intervalo de incubaccedilatildeo (semana)Dagger
0-1 1-2 2-4 4-8sect 8-12sect 0-12sect
DMSpara Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
__________________________________________________________
(NH4+ + NO3
ndash + NO2
ndash)-N produzido mg kg
-1 d
-1 ___________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 057 003 ndash005 056 ndash002 024 020 034 017 009 017 016 030
Moderadamente responsivos ao N
2 125 032 ndash027 004 056 018 031 008 ‒008 011 025 003 030
3 052 013 ndash027 036 012 030 020 014 ndash003 002 010 004 030
4 141 038 084 033 020 019 009 015 017 026 031 013 030
Natildeo responsivos ao N
5 212 027 007 026 023 029 031 012 029 008 042 002 030
6 122 010 008 024 049 017 0 018 011 005 023 006 030
DMS 030 030 030 030 030 030
daggeramostras de 6-g de solo foram umidificadas a 60 da capacidade de campo e entatildeo incubadas pelo periacuteodo especificado a 25oC e 85-90 de umidade relativa
DaggerDP desvio padratildeo
sectValores incluem (NH4+NO3+NO2)-N recuperado por lixiviaccedilatildeo das amostras de solo com 001 M CaCl2 e pela extraccedilatildeo com 2 M KCl no final da incubaccedilatildeo A
lixiviaccedilatildeo com CaCl2 foi realizada a cada duas semanas uma vez para as amostras incubadas por quatro semanas trecircs vezes para amostras incubadas por oito
semanas e cinco vezes para amostras incubadas a doze semanas
paraDMS diferenccedila minima significativa pelo teste t de Student (Plt005)
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
Tabela 2 ndash Propriedades fiacutesico-quiacutemicas dos solosdagger
Local
Prof
pHDagger
C
orgacircnicosect
N
totalpara CTC AreiaDagger SilteDagger ArgilaDagger
θccDaggerDagger
cm ________
g kg-1________
mmolc dm-3
___________
g kg-1 ____________
mL kg-1
1 0-20 56 55 040 252 864 11 126 350
20-40 50 48 034 256 858 16 126 360
2 0-30 54 78 053 437 661 54 285 460
30-60 46 55 040 464 616 50 334 460
3 0-30 61 77 049 386 727 56 218 440
30-60 56 55 037 310 693 61 247 440
4 0-30 56 178 147 1364 135 227 638 600
30-60 57 150 123 1183 117 195 688 600
5 0-20 49 210 133 1147 470 20 510 490
20-40 50 188 102 1332 450 20 530 520
6 0-20 52 168 141 1327 239 46 716 520
20-40 53 141 118 1267 242 42 716 520
daggerOs resultados representam a meacutedia de determinaccedilotildees em triplicata exceto para anaacutelises texturais (sem repeticcedilotildees)
DaggerRelaccedilatildeo solo aacutegua 1 1
sectDeterminado pelo meacutetodo de Mebius (1960)
paraDeterminado pelo meacutetodo regular de Kjeldahl usando bloco digestor (BREMNER 1996) seguindo difusatildeo com
NaOH (STEVENS et al 2000)
CTC capacidade de troca de caacutetios determinada por saturaccedilatildeo-difusatildeo de NH4+ (MULVANEY et al 2004)
DaggerAnaacutelises granulomeacutetricas realizadas pelo meacutetodo do densiacutemetro (GEE OR 2002)
DaggerDaggerθcc umidade na capacidade de campo determinada conforme descrito em Bremner e Shaw (1958)
23 Meacutetodos diagnoacutesticos do N do solo
a) Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Os meacutetodos ISNT (KHAN MULVANEY HOEFT 2001) e DVD (ROBERTS et al
2009 b BUSHONG et al 2008) foram desenvolvidos para simplificar a determinaccedilatildeo da fraccedilatildeo
de N orgacircnico do solo responsaacutevel pela ausecircncia de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada identificado
por Mulvaney et al (2001) Esses meacutetodos vecircm sendo amplamente avaliados em condiccedilotildees de
clima temperado para predizer a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada de culturas poreacutem ainda natildeo
foram avaliados em condiccedilotildees de clima tropical
Para determinaccedilatildeo do ISNT foi adotado o procedimento descrito em Khan Mulvaney e
Hoeft (2001) Basicamente 1 g de solo foi tratado com 10 mL de soluccedilatildeo de NaOH (2 mol L-1
)
em cacircmara de difusatildeo do tipo Mason Jar com as adaptaccedilotildees descritas em Stevens et al (2000)
Antes do fechamento da cacircmara foi adicionado 5 mL de soluccedilatildeo indicadora H3BO3 a 4 em uma
placa de Petri de acriacutelico de 60 mm de diacircmetro que permaneceu suspensa por meio das
adaptaccedilotildees feitas na tampa das cacircmaras As cacircmaras de difusatildeo foram imediatamente colocadas
sobre placas aquecedoras preacute-aquecidas a 48-50oC (marca West Bend Griddle
reg 1500 W 120 V
AC) acopladas a regulador de temperatura (marca Pennreg Johnson Controls modelo A 419 66
V) e dispositivo para desligamento automaacutetico (marca Intermaticreg modelo TN 311 time all 15A
ldquoRrdquo 1750 W 125 V AC 60 Hz) A temperatura foi verificada previamente por meio de
termocircmetro inserido dentro de uma cacircmara contendo cerca de 100 mL de aacutegua desionizada
Todas as placas aquecedoras foram dispostas dentro de caixas plaacutesticas (marca Rubbermaid
Revelationsreg 293 L storage box) para reduzir o efeito da temperatura ambiente do laboratoacuterio
conforme sugerido por Klapwyk e Ketterings (2005) As amostras foram rotacionadas na placa
apoacutes 15 h e 30 h (conforme descrito em 15
N ANALYSIS SERVICE 2004) e retiradas apoacutes 5 h
de aquecimento Cada placa aquecedora recebeu um conjunto de 11 amostras mais uma amostra
de 1 mL de soluccedilatildeo padratildeo de glucosamina contendo 250 microg mL-1
de N (03849 g
glucosaminaHCl em 100 mL de aacutegua desionizada) Foram utilizadas cinco placas aquecedoras
totalizando 60 amostras por dia
As placas de Petri foram retiradas e receberam 5 mL de aacutegua desionizada realizando-se a
titulaccedilatildeo com soluccedilatildeo de H2SO4 (001 mol L-1
) ateacute estabelecimento do pH final em titulador
automaacutetico (Modelo 719 S Tritino Metrohm Herisau Switzerland) acoplado a eletrodo para
superfiacutecie plana (Modelo 13-620-289 Fisher Scientific Pittsburgh PA) para determinaccedilatildeo do N-
NH4 O pH final foi estabelecido verificando o pH da soluccedilatildeo preparada pela mistura de 5 mL da
soluccedilatildeo indicadora de H3BO3 (4) e 5 mL de aacutegua desionizada O teor de N-ISNT (mg N kg-1
)
foi determinado como (VNM) 1000 onde V eacute o volume de H2SO4 N eacute a normalidade do H2SO4
padronizado e M eacute a massa molar do N (140067 g mol-1
) Detalhes dos procedimento para
determinaccedilatildeo do ISNT podem ser observados na Figura 2
A teacutecnica da DVD foi realizada conforme metodologia desenvolvida em Bushong et al
(2008) e adaptada por Roberts et al (2009) Um grama de solo foi colocado diretamente em um
frasco Kjeldahl e ligado ao destilador recebendo 10 mL de 10 mol L-1
NaOH por meio do
orifiacutecio localizado no topo do aparato Destilaccedilatildeo a vapor foi conduzida na taxa de 7 mL min-1
ateacute a obtenccedilatildeo de 35-40 mL do destilado que foi recebido em 5 mL de soluccedilatildeo indicadora 4
H3BO3 O NH4-N foi quantificado por titulaccedilatildeo do destilado com 002 N H2SO4 ateacute
estabelecimento do pH final usando titulador automaacutetico Os detalhes do equipamento utilizado
podem ser observados na Figura 3
Figura 2 - Detalhes da cacircmara de difusatildeo do tipo ldquoMason Jarrdquo mostrando as adaptaccedilotildees feitas na tampa para manter
uma placa de petri suspensa (a) cacircmaras de difusatildeo apoacutes tratamento de 1 g solo com 10 mL 2 mol L-1
NaOH e deposiccedilatildeo de 5 mL de soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 na placa de Petri (b) 12 cacircmaras de difusatildeo
sendo aquecidas a 50oC por 5 h em placa aquecedora e dentro do dispositivo para homogeneizar a
temperatura (c) e titulador automaacutetico utilizado na determinaccedilatildeo do NH4-N das amostras (d)
(a) (b)
(c) (d)
Figura 3 - Detalhes dos procedimentos adotados na Destilaccedilatildeo a Vapor Direta mostrando as amostras de solo dentro
dos tubos de destilaccedilatildeo apoacutes recebimento de 10 mL 10 mol L-1
NaOH (a) e durante o processo de
destilaccedilatildeo a vapor em destilador duplo (b)
b) Mineralizaccedilatildeo liacutequida
Amostras de solo foram incubadas aerobicamente para avaliar o potencial de
mineralizaccedilatildeo e detectar mudanccedilas nas fraccedilotildees de N hidrolisaacutevel durante a incubaccedilatildeo Para
realizar a incubaccedilatildeo amostras de 6 g de solo (lt 2 mm) foram adicionadas em filtro de quartzo
(Whatman QM-A) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) e lixiviado sob
vaacutecuo com duas aliacutequotas de 30 mL com soluccedilatildeo de CaCl2 (001 mol L-1
) para remoccedilatildeo do N
inorgacircnico residual e 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N (STANFORD SMITH 1972)
A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo [determinada conforme descrito
em BREMNER SHAW (1958)] e os funis foram dispostos em um incubador adaptado para
manter a temperatura de 25oC e umidade relativa de 85-90 Apoacutes 0 1 2 4 8 e 12 semanas
triplicatas de cada solo foram transferidas para frasco de polietileno de 125 mL e o N inorgacircnico
foi extraiacutedo por meio de agitaccedilatildeo das amostras com 60 mL de 2 mol L-1
KCl durante 1 h
(BREMNER KEENEY 1966) e filtrando-se a suspensatildeo resultante em papel de filtro
(Whatman no 42) em funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) sob vaacutecuo Para
evitar a remineralizaccedilatildeo do N produzido as amostras incubadas por 4 8 e 12 semanas foram
lixiviadas sob vaacutecuo a cada duas semanas com duas aliacutequotas de 30 mL de 001 mol L-1
de
CaCl2 sendo o lixiviado de cada grupo de amostras combinado para posterior anaacutelise apoacutes esse
procedimento as amostras foram lixiviadas com 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N
(STANFORD SMITH 1972) A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo e
as amostras retornadas ao incubador esse procedimento foi adotado periodicamente para todas
(a) (b)
as amostras incubadas Os extratos e lixiviados foram analisados para N-NH4 e N-(NO3 + NO2)
pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN MULVANEY MULVANEY 1997)
c) Fracionamento do N do solo
Para preparar o hidrolisado dos solos foram utilizadas as amostras iniciais (semana 0) e
finais (semana 12) do experimento de incubaccedilatildeo aeroacutebia Basicamente 4 g de solo de cada
amostra foi aquecido (110-120oC) sob refluxo por 12 h em frascos de 50 mL acoplados em
condensador de Liebig de 40 cm apoacutes tratamento com 16 mL de soluccedilatildeo 6 mol L-1
de HCl e duas
gotas de octanol (para evitar a formaccedilatildeo de espuma) A filtragem do hidrolisado foi realizada em
filtro de papel (Whatman no 50) em um funil de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
sob vaacutecuo Adicionalmente duas aliacutequotas de 10 mL de aacutegua desionizada foram aplicadas nos
frascos para transferecircncia completa do hidrolisado para o funil O lixiviado foi coletado em
frasco de vidro de 125 mL e armazenado em refrigerador (5oC) Antes do uso o hidrolisado foi
transferido para um becker de 250 mL e neutralizado por meio de adiccedilotildees sequenciais de soluccedilatildeo
10 mol L-1
5 mol L-1
e 1 mol L-1
de NaOH ateacute obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 (BREMNER
1965 STEVENSON 1996) O hidrolisado neutralizado foi diluiacutedo para 100 mL com aacutegua
desionizada retornado ao frasco original e mantido sob refrigeraccedilatildeo (5oC)
Utilizando os meacutetodos de difusatildeo descritos em Mulvaney e Khan (2001) os hidrolisados
neutralizados do solo foram analisados em triplicata para N hidrolisaacutevel total N-NH4
hidrolisaacutevel N-(NH4+amino-accediluacutecar) e N-amino-aacutecido A fraccedilatildeo de N amino-accediluacutecar foi
determinada pela diferenccedila entre N-NH4 e N-(NH4+amino-accediluacutecar) Detalhes dos procedimentos
adotados podem ser observados na Figura 4
Figura 4 - Condensador de Liebig para aquecimento das amostras de solo sob refluxo com dispositivo para manter a
temperatura dos 6 conjuntos a 110oC (a) processo de filtragem do hidrolisado apoacutes resfriamento da
amostra (c) neutralizaccedilatildeo das amostras para obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 e detalhes das amostras apoacutes
adiccedilatildeo de aacutegua desionizada ateacute completer 100 mL (c) e transferecircncia das amostras para as cacircmaras de
difusatildeo para os procedimentos de fracionamento do N orgacircnico conforme Mulvaney e Khan (2001)
d) Mineralizaccedilatildeo bruta (MB)
Amostras de solo (10 g) receberam aacutegua desionizada ateacute atingir 60 da capacidade de
campo em frascos de vidro de 125 mL e foram preacute-incubadas durante 14 dias a 25oC e 85-90
de umidade relativa O objetivo da preacute-incubaccedilatildeo foi reestabelecer a atividade microbiana do
solo O conteuacutedo de aacutegua foi monitorado periodicamente para manutenccedilatildeo da umidade das
amostras No fim desse periacuteodo as amostras foram retiradas do incubador para secagem parcial
por meio de exposiccedilatildeo agrave ventilaccedilatildeo forccedilada de ar apoacutes a secagem o conteuacutedo de aacutegua foi
reestabelecido ateacute um limite que permitiu-se a aplicaccedilatildeo posterior de 15 mL de aacutegua As
amostras receberam entatildeo 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30 microg N na forma de (NH4)2SO4
(a) (b)
(c) (d)
(2534 aacutetomos 15
N) atingindo novamente a umidade de 60 da capacidade de campo que foi
mantida ateacute o final da incubaccedilatildeo A soluccedilatildeo contendo N foi distribuiacuteda uniformemente sobre a
amostra com auxiacutelio de pipeta permitindo difusatildeo completa da soluccedilatildeo-15
N na amostra de solo
requisito essencial nesse tipo de experimento (LUXHOI NIELSEN JENSEN 2004 MURPHY
et al 2003)
Apoacutes os dias 0 (na verdade 30 min para permitir completa umidificaccedilatildeo da amostra) 1 2
e 7 dias amostras em triplicata de cada solo foram agitadas durante 1 h apoacutes tratamento com 100
mL de soluccedilatildeo de KCl (2 mol L-1
) para extraccedilatildeo do N inorgacircnico total (BREMNER KEENEY
1966) e a suspensatildeo filtrada sob vaacutecuo em filtro de microfibra de vidro (Whatmanreg Cat No 1822
055) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) o filtro de microfibra de
vidro resultou em extrato de melhor qualidade relativamente ao filtro de papel O N-NH4
trocaacutevel foi determinado em aliacutequota de 50 mL do extrato pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN
MULVANEY MULVANEY 1997) apoacutes adiccedilatildeo de 150 microg N na forma de (NH4)2SO4 para
facilitar a anaacutelise de 15
N Os procedimentos adotados no experimento de mineralizaccedilatildeo bruta
podem ser observados na Figura 5
Apoacutes difusatildeo do extrato de solo o NH4-N coletado na soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 foi
quantificado usando um titulador automaacutetico acoplado a eletrodo para superfiacutecie plana (descrito
anteriormente) As amostras tituladas foram acidificadas (001 mL de 1 mol L-1
H2SO4) e
aquecida para evaporaccedilatildeo a aproximadamente 50oC A evaporaccedilatildeo foi repetida apoacutes adiccedilatildeo de 5
mL de metanol para remover o H3BO3 sendo o (NH4)2SO4 residual dissolvido em 400 microL de
aacutegua desionizada para transferecircncia de uma aliacutequota de 250 microL contendo entre 100 e 200 microg de
N para uma microplaca de plaacutestico A secagem final foi feita a 60oC antes da anaacutelise isotoacutepica
usando um espectrocircmetro de massas equipado com um sistema de automatizado com preparo de
amostras pelo meacutetodo de Rittenberg (MULVANEY 1993) Depois das anaacutelises isotoacutepicas as
unidades de difusatildeo foram adequadamente lavadas antes de serem reutilizadas (STEVENS et al
2000) para evitar erros por contaminaccedilatildeo cruzada
Figura 5 - Detalhes dos frascos de vidro (125 mL) contendo as amostras de solo (10 g) utilizadas no experimento de
mineralizaccedilatildeo bruta (a) amostras sendo dispostas no incubador com sistema de injeccedilatildeo de vapor de aacutegua
para manutenccedilatildeo da temperatura da umidade relativa a 85-90 (b) apoacutes a preacute-incubaccedilatildeo as amostras
receberam 15 mL de soluccedilatildeo contendo 15
N com auxiacutelio de pipeta volumeacutetrica (c e d) e retornaram ao
incubador amostras recebendo 100 mL de 2 M KCl para posterior agitaccedilatildeo por 1 h para extraccedilatildeo do N
inorgacircnico (e) processo de filtragem sob vaacutecuo do extrato utilizando filtro de microfibra de vidro em
funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
Levando em consideraccedilatildeo que foi adicionada soluccedilatildeo contendo 150 microg de N com
abundacircncia natural para facilitar a anaacutelise isotoacutepica o valor de abundacircncia isotoacutepica calculada
(AICA em aacutetomos 15
N) foi obtido pela equaccedilatildeo de diluiccedilatildeo isotoacutepica
AICA = [ (NDE AIDE) ndash (NAD AN) ] (NDE ndash NAD) (1)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NDE concentraccedilatildeo de N determinada
em microg N amostra-1
AIDE abundacircncia isotoacutepica determinada em aacutetomos 15
N NAD nitrogecircnio
adicionado igual a 150 microg N amostra-1
AN abundacircncia natural de 036663 aacutetomos 15
N
(obtido analiticamente em seis repeticcedilotildees)
A taxa de mineralizaccedilatildeo bruta (MB em mg kg-1
d-1
de N) foi determinada conforme Hart
et al (1994) pela equaccedilatildeo
MB = [ (NH4 ti ndash NH4 tf) n ] [ (ln 15
Nexc ti 15
Nexc tf) (ln NH4 tiNH4 tf) ] (2)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NH4 concentraccedilatildeo de N-NH4+ na
amostra em mg N kg-1
ti tempo inicial (dia 1) tf tempo final (dia 3) n nuacutemero de dias 15
Nexc
abundacircncia isotoacutepica em excesso em aacutetomos 15
N que foi obtida pela subtraccedilatildeo da abundacircncia
natural de 15
N (0370 aacutetomos 15
N) da AICA (Eq 1)
24 Anaacutelises estatiacutesticas
Os resultados de produtividade de colmos obtidos nos experimentos com resposta agrave
adubaccedilatildeo nitrogenada foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia assim como anaacutelises de regressatildeo
(WEBSTER 2007) quando o teste F mostrou-se significativo (Plt010) Nos casos em que o teste
F foi significativo (Plt010) a resposta ao fertilizante nitrogenado (RF) foi calculada a partir dos
resultados meacutedios de produtividade como RF = 100 middot (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle) produtividade do tratamento controle Quando o teste F natildeo foi
significativo (Pgt010) a RF foi considerada zero Os experimentos foram entatildeo classificados
como natildeo-responsivos ao N (RF = 0) moderadamente responsivos (RF ˂ 25) ou altamente
responsivos (RF gt 25)
Para os resultados das determinaccedilotildees em triplicata ou incubaccedilotildees foram calculadas as
meacutedias e o desvio padratildeo e os valores meacutedios comparados com base no teste t de Student ou da
diferenccedila miacutenima significativa (LSD) a um niacutevel de significacircncia Plt005
3 Resultados e discussatildeo
Desde os anos 1990 haacute uma tendecircncia crescente no Brasil para a colheita mecacircnica da
cana-de-accediluacutecar em aacutereas onde a queima do canavial antes da colheita prevaleceu Com o novo
sistema resiacuteduos da cultura composta de folhas e ponteiros que variam entre 13 a 20 Mg ha-1
de mateacuteria seca (OLIVEIRA et al 1999) permanecem na superfiacutecie do solo formando uma
cobertura vegetativa altamente carbonaacutecea referida como palhada Este material conteacutem uma
quantidade apreciaacutevel de N (70 a 100 kg ha-1
) mas a disponibilidade eacute muito limitada para o
ciclo seguinte (GAVA et al 2003) devido agrave imobilizaccedilatildeo de N mineral durante a decomposiccedilatildeo
microbiana Com a transiccedilatildeo para a colheita mecacircnica espera-se portanto um aumento na
necessidade de adubaccedilatildeo nitrogenada das socas (ROSSETTO et al 2010) apesar de que um
efeito compensatoacuterio pode surgir ao longo do ciclo agriacutecola (gt 4 anos) conforme a
mineralizaccedilatildeo gradualmente libera o N da palhada (FORTES et al 2011)
Apesar de todos os seis locais estudados em nosso trabalho terem sido colhidos
mecanicamente sem queima da cana os resultados da Tabela 3 mostram que apenas quatro
(locais 1 a 4) foram responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada (Plt010) Nenhuma resposta foi
observada em um uacutenico experimento no local 5 ou em trecircs experimentos no local 6 Essa
variaccedilatildeo eacute tiacutepicamente observada em aacutereas de cana colhida sem queima de acordo com estudos
anteriores que documentam resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada na maioria dos casos (COSTA
VITTI CANTARELLA 2003 VITTI TRIVELIN GAVA 2007 ROSETTO et al 2010
VIEIRA et al 2010) mas natildeo em outros (URQUIAGA et al 1998 PRADO PANCELLI
2008) Rossetto et al (2010) por exemplo relataram alta resposta ao N em 10 de 15 locais
estudados enquanto que um local natildeo apresentou resposta e em outros quatro locais apesar de
significativa a resposta foi muito pequena
Uma reduccedilatildeo na resposta da cana agrave adubaccedilatildeo nitrogenada era esperada para os locais 2 5
e 6 devido agraves entradas anteriores da vinhaccedila e ou torta de filtro (Tabela 1) dois importantes
subprodutos da agroinduacutestria sucroalcooleira que seratildeo cada vez mais utilizados devido agraves
exigecircncias ambientais (CETESB 2006) Estes subprodutos apresentam relaccedilatildeo CN muito mais
baixo do que a palha e assim representam uma fonte mais prontamente disponiacutevel de N a
meacutedio-curto prazo Nas doses comumente utilizadas podem levar agrave reduccedilatildeo na exigecircncia de N
da ordem de 50 a 150 kg N ha-1
(PRASAD1976 YADUVANSHI YADAV SINGH 1990
GOacuteMEZ TORO 1996) podendo ateacute mesmo eliminar a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada como
ocorreu para os locais 5 e 6 Um efeito similar tecircm sido reportado para locais onde a renovaccedilatildeo
do canavial eacute precedida de cultivo de leguminosa como a Crotalaria juncea Crotalaria
spectabilis soja (Glycine max L Merr) ou de amendoim (Arachis hypogaea L) (CAacuteCERES
ALCARDE 1995 RESENDE et al 2003 AMBROSANO et al 2005 PARK et al 2010)
Uma comparaccedilatildeo das Tabelas 1 e 3 natildeo deixa duacutevida sobre a importacircncia da aplicaccedilatildeo de
subprodutos orgacircnicos na variaccedilatildeo da resposta ao fertilizante (RF) observada para os seis locais
estudados As maiores respostas variando de 9 a 30 ocorreram nos locais 1 3 e 4 onde natildeo
houve aplicaccedilatildeo de vinhaccedila ou torta de filtro que teria moderado a imobilizaccedilatildeo microbiana de N
durante a decomposiccedilatildeo dos resiacuteduos culturais Dos trecircs locais que receberam um ou ambos
destes subprodutos o local 2 foi moderadamente responsivo ao N (RF entre 5 a 7) enquanto os
locais 5 e 6 natildeo apresentaram resposta ao N
A importacircncia dos insumos orgacircnicos natildeo eacute menos evidente a partir da mudanccedila temporal
na RF observa nos locais 2 4 e 6 Interessante foi o aumento acentuado de 9 para 25 na RF
observados para a segunda colheita no local 4 Esse aumento pode ser atribuiacutedo a um acuacutemulo de
resiacuteduos que associado agrave ausecircncia de adubaccedilatildeo nitrogenada promoveu imobilizaccedilatildeo microbiana
do N limitando a produtividade do tratamento controle e inflando a RF Este tipo de
comportamento eacute comum com estudos de resposta que empregam um delineamento estaacutetico
(static plots) (por exemplo SWANSON TAYLOR WELCH 1973 VANOTTI BUNDY
PETERSON 1997 VARVEL WILHELM 2003) nos quais parcelas individuais recebem o
mesmo tratamento em anos consecutivos Curiosamente natildeo houve nenhuma evidecircncia de
aumento na RF para os locais 2 e 6 presumivelmente porque a aplicaccedilatildeo de vinhaccedila forneceu N
suficiente para suportar a oxidaccedilatildeo heterotroacutefica do resiacuteduo contendo C
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos de curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
entre os anos de 2006 e 2010 Continua
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Altamente responsivo ao N
1 0 691 (35) ____
____
50 756 (65) ____
____
100 773 (45) ____
____
150 869 (46) ____
____
200 900 (53) ____
____
P 00004
Equaccedilatildeo y = 6918 + 01060x
R2 096
RFsect () 302
Moderadamente responsivos ao N
2 0 1141 ( 79) 1041 (54) ____
50 1208 ( 77) 1041 (68) ____
100 1208 (109) 1060 (81) ____
150 1219 ( 62) 1097 (61) ____
P 00399 00821
Equaccedilatildeo y = 11452 + 01294x
- 000055x2
y = 10315 +
003757x
R2 092 082
RF () 68 54
3 0 788 (59) ____
____
50 811 (74) ____
____
100 859 (74) ____
____
150 864 (90) ____
____
P 00823
Equaccedilatildeo y = 7890 + 000554x
R2 093
RR () 97
4 0 759 (116) 527 ( 97) ____
50 775 ( 89) 630 ( 90) ____
100 827 ( 62) 660 (108) ____
150 817 (103) 650 ( 74) ____
P 00692 00000
Equaccedilatildeo y = 7542 + 008387x
- 0000257x2
y = 5290 + 02480x -
0001124x2
R2 085 099
RF () 89 251
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos envolvendo curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo
nitrogenada entre os anos de 2007 e 2010
Conclusatildeo
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Natildeo responsivos ao N
5 0 914 (123) ____
____
50 956 (126) ____
____
100 850 (165) ____
____
150 786 ( 52) ____
____
200 778 (109) ____
____
P 01136
RF () 0
6 0 802 (67) 1424 (195) 812 (71)
50 803 (61) 1383 (109) 758 (97)
100 868 (72) 1315 (124) 872 (21)
150 805 (34) 1323 (147) 826 (97)
200 831 (70) 1356 (140) 799 (70) P 03456 07738 02005
RF () 0 0 0
daggerResultados representam 4 (aacutereas 1-5) ou 5 (aacuterea 6) blocos experimentais Valores entre parenteses representam o
desvio padratildeo da meacutedia
DaggerEstudos conduzidos em 2006-2007 (aacutereas 2-4) 2007-2008 (aacutereas 2 4 e 6) 2008-2009 (aacutereas 1 e 6) ou 2009-2010
(aacutereas 5 e 6)
sectRF resposta ao fertilizante calculado quando Plt010 como 100 (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle)produtividade do tratamento controle
Aleacutem de insumos orgacircnicos as diferenccedilas no potencial do solo em fornecer N
provavelmente contribuiu para a variaccedilatildeo na RF documentada na Tabela 3 Tais diferenccedilas tecircm
sido historicamente reconhecidos em afetar a resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
(BLACK NELSON PRITCHETT 1946 PRITCHETT BLACK NELSON 1947 FITTS
BARTHOLOMEW HEIDEL 1953 OLSON et al 1960) Esse comportamento eacute consistente
com as evidecircncias de estudos utilizando o traccedilador 15
N que mostram que a mineralizaccedilatildeo do N
do solo muitas vezes fornece a maior parte do N abosrvido pelas culturas (por exemplo
TAKAHASHI 1964 OLSON et al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992
OMAY et al 1998 SCHINDLER KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY
2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006)
como foi o caso dos estudos recentes conduzidos no Brasil por Dourado-Neto et al (2010) e
Franco et al (2011)
Um aumento na capacidade de mineralizaccedilatildeo de N do solo evidentemente levaria agrave
diminuiccedilatildeo na resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada embora as consequumlecircncias podem
natildeo ser aparentes se as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis agrave perda de N ou se a
disponibilidade de N natildeo limite o rendimento Uma complicaccedilatildeo inerente surge na estimativa de
uma taxa absoluta (bruta) para a mineralizaccedilatildeo (amonificaccedilatildeo) uma vez que o produto (NH4+)
estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo heterotroacutefica (imobilizaccedilatildeo) ou oxidaccedilatildeo autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) A
teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) proporciona o uacutenico meio para evitar esta complicaccedilatildeo
e foi aplicado agraves amostras superfiacuteciais e subsuperfiacuteciaos dos solos coletados nos seis locais de
estudo deste projeto Os resultados (Tabela 4) satildeo consistentes com as respostas da cana-de-
accediluacutecar ao N apresentados na Tabela 3 em que a mineralizaccedilatildeo bruta para a camada superficial
foi significativamente maior para os dois locais sem resposta (5 e 6) do que para qualquer um
dos locais responsivos Para o uacuteltimo grupo este paracircmetro foi significativamente maior para os
locais 2 e 3 do que para 1 ou 4 refletindo os valores de RF da Tabela 3 Em contraste com estes
resultados natildeo foram observadas diferenccedilas significativas na mineralizaccedilatildeo bruta para as
amostras de subsuperfiacutecie
Tabela 4 - Mineralizaccedilatildeo bruta de N em amostras de solo da superfiacutecie e subsuperfiacutecie determinada pela teacutecnica de
diluiccedilatildeo do pool 15
NH4dagger
N mineralizado
Local
Superfiacutecie Subsuperfiacutecie
MeacutediaDagger DPsect MeacutediaDagger DPsect
______________________________ mg kg
-1 d
-1 ______________________________
Altamente responsivo ao N
1 110 ab 11 094 a 01
Moderadamente responsivos ao N
2 147 a 04 106 a 04
3 152 a 07 121 a 01
4 060 b 02 084 a 04
Natildeo responsivos ao N
5 365 d 12 105 a 04
6 237 c 07 141 a 06
daggeramostras de 10 g de cada solo foram preacute-incubadas a 25oC por duas semanas e umedecidas a 60 da capacidade de
campo (θcc) com aacutegua desionizada As amostras foram entatildeo tratadas com 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30
microg N na forma de (NH4)2SO4 (2534 aacutetomos 15
N) incubadas (25oC 60 θcc) em triplicata por 1 e 3 dias Anaacutelise
quantitativa e isotoacutepica do NH4-N trocaacutevel foi realizada apoacutes extraccedilatildeo com 2 mol L-1
KCl
DaggerCalculado conforme Eq 2 descrita na seccedilatildeo Material e Meacutetodos Meacutedias seguidas por letras minuacutesculas iguais na
coluna natildeo diferem a Plt005 pelo teste t de Student
sectDP desvio padratildeo
Curiosamente a mineralizaccedilatildeo bruta foi menor para o local 4 onde o N total do solo foi
maior (Tabela 2) Este comportamento eacute consistente entretanto com a conclusatildeo de que a cana
respondeu agrave adubaccedilatildeo nitrogenada no local 4 (Tabela 3) Esse comportamente provavelmente eacute
reflexo do uso de praacutetica de cultivo miacutenimo nesse local no qual a sulcaccedilatildeo foi precedida de uma
uacutenica subsolagem ao inveacutes de praacuteticas de preparo convencional adotadas em todos os outros
locais estudados O resultado foi um acuacutemulo de resiacuteduos contendo C proveniente da colheita
mecacircnica sem queima preacutevia que ocorreu anualmente por sete anos antes do primeiro
experimento em 2007 favorecendo muito mais a imobilizaccedilatildeo do que a mineralizaccedilatildeo
Embora a mineralizaccedilatildeo bruta mostrou-se eficaz na diferenciaccedilatildeo dos solos quanto agrave
responsividade ao N o processo envolvido na obtenccedilatildeo desse paracircmetro eacute muito complicado
caro e demorado para um teste de rotina do solo O custo e as complexidades surgem da
necessidade de fertilizantes marcados e anaacutelise de 15
N enquanto o tempo de processamento da
amostra eacute uma fonte oacutebvia de dificuldade uma vez que necessita de um incubaccedilatildeo de 3 dias
precedida de 2 semanas de preacute-incubaccedilatildeo Estas limitaccedilotildees satildeo muito menos graves para uma
teacutecnica de pesquisa e natildeo impede o uso da mineralizaccedilatildeo bruta para avaliar outras teacutecnicas de
previsatildeo de resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
Uma alternativa mais simples eacute medir a taxa liacutequida de produccedilatildeo de N mineral quando
amostras de solo satildeo incubados sob condiccedilotildees estaacuteticas A incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas das
amostras superficiais dos solos foi adotada para esta finalidade no nosso trabalho seguindo a
teacutecnica empregada por Mulvaney et al (2001) Os resultados (Tabela 5) mostram que para todos
os seis locais estudados a produccedilatildeo de N mineral foi mais raacutepida na primeira semana apoacutes o
reumedecimento das amostras secas e diminuiu consideravelmente na segunda semana durante o
qual ocorreu imobilizaccedilatildeo liacutequida para locais 1 a 3 A continuidade da incubaccedilatildeo normalmente
leva agrave mineralizaccedilatildeo liacutequida mas as flutuaccedilotildees temporais satildeo comuns nas taxas dessa medida
sem duacutevida refletindo as transformaccedilotildees da biomassa microbiana
Tabela 5 ndash Capacidade das amostras superficiais dos solos para mineralizaccedilatildeo liacutequidadagger
Local
Intervalo de incubaccedilatildeo (semana)Dagger
0-1 1-2 2-4 4-8sect 8-12sect 0-12sect
DMSpara Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
__________________________________________________________
(NH4+ + NO3
ndash + NO2
ndash)-N produzido mg kg
-1 d
-1 ___________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 057 003 ndash005 056 ndash002 024 020 034 017 009 017 016 030
Moderadamente responsivos ao N
2 125 032 ndash027 004 056 018 031 008 ‒008 011 025 003 030
3 052 013 ndash027 036 012 030 020 014 ndash003 002 010 004 030
4 141 038 084 033 020 019 009 015 017 026 031 013 030
Natildeo responsivos ao N
5 212 027 007 026 023 029 031 012 029 008 042 002 030
6 122 010 008 024 049 017 0 018 011 005 023 006 030
DMS 030 030 030 030 030 030
daggeramostras de 6-g de solo foram umidificadas a 60 da capacidade de campo e entatildeo incubadas pelo periacuteodo especificado a 25oC e 85-90 de umidade relativa
DaggerDP desvio padratildeo
sectValores incluem (NH4+NO3+NO2)-N recuperado por lixiviaccedilatildeo das amostras de solo com 001 M CaCl2 e pela extraccedilatildeo com 2 M KCl no final da incubaccedilatildeo A
lixiviaccedilatildeo com CaCl2 foi realizada a cada duas semanas uma vez para as amostras incubadas por quatro semanas trecircs vezes para amostras incubadas por oito
semanas e cinco vezes para amostras incubadas a doze semanas
paraDMS diferenccedila minima significativa pelo teste t de Student (Plt005)
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
Para determinaccedilatildeo do ISNT foi adotado o procedimento descrito em Khan Mulvaney e
Hoeft (2001) Basicamente 1 g de solo foi tratado com 10 mL de soluccedilatildeo de NaOH (2 mol L-1
)
em cacircmara de difusatildeo do tipo Mason Jar com as adaptaccedilotildees descritas em Stevens et al (2000)
Antes do fechamento da cacircmara foi adicionado 5 mL de soluccedilatildeo indicadora H3BO3 a 4 em uma
placa de Petri de acriacutelico de 60 mm de diacircmetro que permaneceu suspensa por meio das
adaptaccedilotildees feitas na tampa das cacircmaras As cacircmaras de difusatildeo foram imediatamente colocadas
sobre placas aquecedoras preacute-aquecidas a 48-50oC (marca West Bend Griddle
reg 1500 W 120 V
AC) acopladas a regulador de temperatura (marca Pennreg Johnson Controls modelo A 419 66
V) e dispositivo para desligamento automaacutetico (marca Intermaticreg modelo TN 311 time all 15A
ldquoRrdquo 1750 W 125 V AC 60 Hz) A temperatura foi verificada previamente por meio de
termocircmetro inserido dentro de uma cacircmara contendo cerca de 100 mL de aacutegua desionizada
Todas as placas aquecedoras foram dispostas dentro de caixas plaacutesticas (marca Rubbermaid
Revelationsreg 293 L storage box) para reduzir o efeito da temperatura ambiente do laboratoacuterio
conforme sugerido por Klapwyk e Ketterings (2005) As amostras foram rotacionadas na placa
apoacutes 15 h e 30 h (conforme descrito em 15
N ANALYSIS SERVICE 2004) e retiradas apoacutes 5 h
de aquecimento Cada placa aquecedora recebeu um conjunto de 11 amostras mais uma amostra
de 1 mL de soluccedilatildeo padratildeo de glucosamina contendo 250 microg mL-1
de N (03849 g
glucosaminaHCl em 100 mL de aacutegua desionizada) Foram utilizadas cinco placas aquecedoras
totalizando 60 amostras por dia
As placas de Petri foram retiradas e receberam 5 mL de aacutegua desionizada realizando-se a
titulaccedilatildeo com soluccedilatildeo de H2SO4 (001 mol L-1
) ateacute estabelecimento do pH final em titulador
automaacutetico (Modelo 719 S Tritino Metrohm Herisau Switzerland) acoplado a eletrodo para
superfiacutecie plana (Modelo 13-620-289 Fisher Scientific Pittsburgh PA) para determinaccedilatildeo do N-
NH4 O pH final foi estabelecido verificando o pH da soluccedilatildeo preparada pela mistura de 5 mL da
soluccedilatildeo indicadora de H3BO3 (4) e 5 mL de aacutegua desionizada O teor de N-ISNT (mg N kg-1
)
foi determinado como (VNM) 1000 onde V eacute o volume de H2SO4 N eacute a normalidade do H2SO4
padronizado e M eacute a massa molar do N (140067 g mol-1
) Detalhes dos procedimento para
determinaccedilatildeo do ISNT podem ser observados na Figura 2
A teacutecnica da DVD foi realizada conforme metodologia desenvolvida em Bushong et al
(2008) e adaptada por Roberts et al (2009) Um grama de solo foi colocado diretamente em um
frasco Kjeldahl e ligado ao destilador recebendo 10 mL de 10 mol L-1
NaOH por meio do
orifiacutecio localizado no topo do aparato Destilaccedilatildeo a vapor foi conduzida na taxa de 7 mL min-1
ateacute a obtenccedilatildeo de 35-40 mL do destilado que foi recebido em 5 mL de soluccedilatildeo indicadora 4
H3BO3 O NH4-N foi quantificado por titulaccedilatildeo do destilado com 002 N H2SO4 ateacute
estabelecimento do pH final usando titulador automaacutetico Os detalhes do equipamento utilizado
podem ser observados na Figura 3
Figura 2 - Detalhes da cacircmara de difusatildeo do tipo ldquoMason Jarrdquo mostrando as adaptaccedilotildees feitas na tampa para manter
uma placa de petri suspensa (a) cacircmaras de difusatildeo apoacutes tratamento de 1 g solo com 10 mL 2 mol L-1
NaOH e deposiccedilatildeo de 5 mL de soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 na placa de Petri (b) 12 cacircmaras de difusatildeo
sendo aquecidas a 50oC por 5 h em placa aquecedora e dentro do dispositivo para homogeneizar a
temperatura (c) e titulador automaacutetico utilizado na determinaccedilatildeo do NH4-N das amostras (d)
(a) (b)
(c) (d)
Figura 3 - Detalhes dos procedimentos adotados na Destilaccedilatildeo a Vapor Direta mostrando as amostras de solo dentro
dos tubos de destilaccedilatildeo apoacutes recebimento de 10 mL 10 mol L-1
NaOH (a) e durante o processo de
destilaccedilatildeo a vapor em destilador duplo (b)
b) Mineralizaccedilatildeo liacutequida
Amostras de solo foram incubadas aerobicamente para avaliar o potencial de
mineralizaccedilatildeo e detectar mudanccedilas nas fraccedilotildees de N hidrolisaacutevel durante a incubaccedilatildeo Para
realizar a incubaccedilatildeo amostras de 6 g de solo (lt 2 mm) foram adicionadas em filtro de quartzo
(Whatman QM-A) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) e lixiviado sob
vaacutecuo com duas aliacutequotas de 30 mL com soluccedilatildeo de CaCl2 (001 mol L-1
) para remoccedilatildeo do N
inorgacircnico residual e 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N (STANFORD SMITH 1972)
A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo [determinada conforme descrito
em BREMNER SHAW (1958)] e os funis foram dispostos em um incubador adaptado para
manter a temperatura de 25oC e umidade relativa de 85-90 Apoacutes 0 1 2 4 8 e 12 semanas
triplicatas de cada solo foram transferidas para frasco de polietileno de 125 mL e o N inorgacircnico
foi extraiacutedo por meio de agitaccedilatildeo das amostras com 60 mL de 2 mol L-1
KCl durante 1 h
(BREMNER KEENEY 1966) e filtrando-se a suspensatildeo resultante em papel de filtro
(Whatman no 42) em funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) sob vaacutecuo Para
evitar a remineralizaccedilatildeo do N produzido as amostras incubadas por 4 8 e 12 semanas foram
lixiviadas sob vaacutecuo a cada duas semanas com duas aliacutequotas de 30 mL de 001 mol L-1
de
CaCl2 sendo o lixiviado de cada grupo de amostras combinado para posterior anaacutelise apoacutes esse
procedimento as amostras foram lixiviadas com 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N
(STANFORD SMITH 1972) A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo e
as amostras retornadas ao incubador esse procedimento foi adotado periodicamente para todas
(a) (b)
as amostras incubadas Os extratos e lixiviados foram analisados para N-NH4 e N-(NO3 + NO2)
pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN MULVANEY MULVANEY 1997)
c) Fracionamento do N do solo
Para preparar o hidrolisado dos solos foram utilizadas as amostras iniciais (semana 0) e
finais (semana 12) do experimento de incubaccedilatildeo aeroacutebia Basicamente 4 g de solo de cada
amostra foi aquecido (110-120oC) sob refluxo por 12 h em frascos de 50 mL acoplados em
condensador de Liebig de 40 cm apoacutes tratamento com 16 mL de soluccedilatildeo 6 mol L-1
de HCl e duas
gotas de octanol (para evitar a formaccedilatildeo de espuma) A filtragem do hidrolisado foi realizada em
filtro de papel (Whatman no 50) em um funil de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
sob vaacutecuo Adicionalmente duas aliacutequotas de 10 mL de aacutegua desionizada foram aplicadas nos
frascos para transferecircncia completa do hidrolisado para o funil O lixiviado foi coletado em
frasco de vidro de 125 mL e armazenado em refrigerador (5oC) Antes do uso o hidrolisado foi
transferido para um becker de 250 mL e neutralizado por meio de adiccedilotildees sequenciais de soluccedilatildeo
10 mol L-1
5 mol L-1
e 1 mol L-1
de NaOH ateacute obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 (BREMNER
1965 STEVENSON 1996) O hidrolisado neutralizado foi diluiacutedo para 100 mL com aacutegua
desionizada retornado ao frasco original e mantido sob refrigeraccedilatildeo (5oC)
Utilizando os meacutetodos de difusatildeo descritos em Mulvaney e Khan (2001) os hidrolisados
neutralizados do solo foram analisados em triplicata para N hidrolisaacutevel total N-NH4
hidrolisaacutevel N-(NH4+amino-accediluacutecar) e N-amino-aacutecido A fraccedilatildeo de N amino-accediluacutecar foi
determinada pela diferenccedila entre N-NH4 e N-(NH4+amino-accediluacutecar) Detalhes dos procedimentos
adotados podem ser observados na Figura 4
Figura 4 - Condensador de Liebig para aquecimento das amostras de solo sob refluxo com dispositivo para manter a
temperatura dos 6 conjuntos a 110oC (a) processo de filtragem do hidrolisado apoacutes resfriamento da
amostra (c) neutralizaccedilatildeo das amostras para obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 e detalhes das amostras apoacutes
adiccedilatildeo de aacutegua desionizada ateacute completer 100 mL (c) e transferecircncia das amostras para as cacircmaras de
difusatildeo para os procedimentos de fracionamento do N orgacircnico conforme Mulvaney e Khan (2001)
d) Mineralizaccedilatildeo bruta (MB)
Amostras de solo (10 g) receberam aacutegua desionizada ateacute atingir 60 da capacidade de
campo em frascos de vidro de 125 mL e foram preacute-incubadas durante 14 dias a 25oC e 85-90
de umidade relativa O objetivo da preacute-incubaccedilatildeo foi reestabelecer a atividade microbiana do
solo O conteuacutedo de aacutegua foi monitorado periodicamente para manutenccedilatildeo da umidade das
amostras No fim desse periacuteodo as amostras foram retiradas do incubador para secagem parcial
por meio de exposiccedilatildeo agrave ventilaccedilatildeo forccedilada de ar apoacutes a secagem o conteuacutedo de aacutegua foi
reestabelecido ateacute um limite que permitiu-se a aplicaccedilatildeo posterior de 15 mL de aacutegua As
amostras receberam entatildeo 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30 microg N na forma de (NH4)2SO4
(a) (b)
(c) (d)
(2534 aacutetomos 15
N) atingindo novamente a umidade de 60 da capacidade de campo que foi
mantida ateacute o final da incubaccedilatildeo A soluccedilatildeo contendo N foi distribuiacuteda uniformemente sobre a
amostra com auxiacutelio de pipeta permitindo difusatildeo completa da soluccedilatildeo-15
N na amostra de solo
requisito essencial nesse tipo de experimento (LUXHOI NIELSEN JENSEN 2004 MURPHY
et al 2003)
Apoacutes os dias 0 (na verdade 30 min para permitir completa umidificaccedilatildeo da amostra) 1 2
e 7 dias amostras em triplicata de cada solo foram agitadas durante 1 h apoacutes tratamento com 100
mL de soluccedilatildeo de KCl (2 mol L-1
) para extraccedilatildeo do N inorgacircnico total (BREMNER KEENEY
1966) e a suspensatildeo filtrada sob vaacutecuo em filtro de microfibra de vidro (Whatmanreg Cat No 1822
055) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) o filtro de microfibra de
vidro resultou em extrato de melhor qualidade relativamente ao filtro de papel O N-NH4
trocaacutevel foi determinado em aliacutequota de 50 mL do extrato pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN
MULVANEY MULVANEY 1997) apoacutes adiccedilatildeo de 150 microg N na forma de (NH4)2SO4 para
facilitar a anaacutelise de 15
N Os procedimentos adotados no experimento de mineralizaccedilatildeo bruta
podem ser observados na Figura 5
Apoacutes difusatildeo do extrato de solo o NH4-N coletado na soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 foi
quantificado usando um titulador automaacutetico acoplado a eletrodo para superfiacutecie plana (descrito
anteriormente) As amostras tituladas foram acidificadas (001 mL de 1 mol L-1
H2SO4) e
aquecida para evaporaccedilatildeo a aproximadamente 50oC A evaporaccedilatildeo foi repetida apoacutes adiccedilatildeo de 5
mL de metanol para remover o H3BO3 sendo o (NH4)2SO4 residual dissolvido em 400 microL de
aacutegua desionizada para transferecircncia de uma aliacutequota de 250 microL contendo entre 100 e 200 microg de
N para uma microplaca de plaacutestico A secagem final foi feita a 60oC antes da anaacutelise isotoacutepica
usando um espectrocircmetro de massas equipado com um sistema de automatizado com preparo de
amostras pelo meacutetodo de Rittenberg (MULVANEY 1993) Depois das anaacutelises isotoacutepicas as
unidades de difusatildeo foram adequadamente lavadas antes de serem reutilizadas (STEVENS et al
2000) para evitar erros por contaminaccedilatildeo cruzada
Figura 5 - Detalhes dos frascos de vidro (125 mL) contendo as amostras de solo (10 g) utilizadas no experimento de
mineralizaccedilatildeo bruta (a) amostras sendo dispostas no incubador com sistema de injeccedilatildeo de vapor de aacutegua
para manutenccedilatildeo da temperatura da umidade relativa a 85-90 (b) apoacutes a preacute-incubaccedilatildeo as amostras
receberam 15 mL de soluccedilatildeo contendo 15
N com auxiacutelio de pipeta volumeacutetrica (c e d) e retornaram ao
incubador amostras recebendo 100 mL de 2 M KCl para posterior agitaccedilatildeo por 1 h para extraccedilatildeo do N
inorgacircnico (e) processo de filtragem sob vaacutecuo do extrato utilizando filtro de microfibra de vidro em
funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
Levando em consideraccedilatildeo que foi adicionada soluccedilatildeo contendo 150 microg de N com
abundacircncia natural para facilitar a anaacutelise isotoacutepica o valor de abundacircncia isotoacutepica calculada
(AICA em aacutetomos 15
N) foi obtido pela equaccedilatildeo de diluiccedilatildeo isotoacutepica
AICA = [ (NDE AIDE) ndash (NAD AN) ] (NDE ndash NAD) (1)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NDE concentraccedilatildeo de N determinada
em microg N amostra-1
AIDE abundacircncia isotoacutepica determinada em aacutetomos 15
N NAD nitrogecircnio
adicionado igual a 150 microg N amostra-1
AN abundacircncia natural de 036663 aacutetomos 15
N
(obtido analiticamente em seis repeticcedilotildees)
A taxa de mineralizaccedilatildeo bruta (MB em mg kg-1
d-1
de N) foi determinada conforme Hart
et al (1994) pela equaccedilatildeo
MB = [ (NH4 ti ndash NH4 tf) n ] [ (ln 15
Nexc ti 15
Nexc tf) (ln NH4 tiNH4 tf) ] (2)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NH4 concentraccedilatildeo de N-NH4+ na
amostra em mg N kg-1
ti tempo inicial (dia 1) tf tempo final (dia 3) n nuacutemero de dias 15
Nexc
abundacircncia isotoacutepica em excesso em aacutetomos 15
N que foi obtida pela subtraccedilatildeo da abundacircncia
natural de 15
N (0370 aacutetomos 15
N) da AICA (Eq 1)
24 Anaacutelises estatiacutesticas
Os resultados de produtividade de colmos obtidos nos experimentos com resposta agrave
adubaccedilatildeo nitrogenada foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia assim como anaacutelises de regressatildeo
(WEBSTER 2007) quando o teste F mostrou-se significativo (Plt010) Nos casos em que o teste
F foi significativo (Plt010) a resposta ao fertilizante nitrogenado (RF) foi calculada a partir dos
resultados meacutedios de produtividade como RF = 100 middot (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle) produtividade do tratamento controle Quando o teste F natildeo foi
significativo (Pgt010) a RF foi considerada zero Os experimentos foram entatildeo classificados
como natildeo-responsivos ao N (RF = 0) moderadamente responsivos (RF ˂ 25) ou altamente
responsivos (RF gt 25)
Para os resultados das determinaccedilotildees em triplicata ou incubaccedilotildees foram calculadas as
meacutedias e o desvio padratildeo e os valores meacutedios comparados com base no teste t de Student ou da
diferenccedila miacutenima significativa (LSD) a um niacutevel de significacircncia Plt005
3 Resultados e discussatildeo
Desde os anos 1990 haacute uma tendecircncia crescente no Brasil para a colheita mecacircnica da
cana-de-accediluacutecar em aacutereas onde a queima do canavial antes da colheita prevaleceu Com o novo
sistema resiacuteduos da cultura composta de folhas e ponteiros que variam entre 13 a 20 Mg ha-1
de mateacuteria seca (OLIVEIRA et al 1999) permanecem na superfiacutecie do solo formando uma
cobertura vegetativa altamente carbonaacutecea referida como palhada Este material conteacutem uma
quantidade apreciaacutevel de N (70 a 100 kg ha-1
) mas a disponibilidade eacute muito limitada para o
ciclo seguinte (GAVA et al 2003) devido agrave imobilizaccedilatildeo de N mineral durante a decomposiccedilatildeo
microbiana Com a transiccedilatildeo para a colheita mecacircnica espera-se portanto um aumento na
necessidade de adubaccedilatildeo nitrogenada das socas (ROSSETTO et al 2010) apesar de que um
efeito compensatoacuterio pode surgir ao longo do ciclo agriacutecola (gt 4 anos) conforme a
mineralizaccedilatildeo gradualmente libera o N da palhada (FORTES et al 2011)
Apesar de todos os seis locais estudados em nosso trabalho terem sido colhidos
mecanicamente sem queima da cana os resultados da Tabela 3 mostram que apenas quatro
(locais 1 a 4) foram responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada (Plt010) Nenhuma resposta foi
observada em um uacutenico experimento no local 5 ou em trecircs experimentos no local 6 Essa
variaccedilatildeo eacute tiacutepicamente observada em aacutereas de cana colhida sem queima de acordo com estudos
anteriores que documentam resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada na maioria dos casos (COSTA
VITTI CANTARELLA 2003 VITTI TRIVELIN GAVA 2007 ROSETTO et al 2010
VIEIRA et al 2010) mas natildeo em outros (URQUIAGA et al 1998 PRADO PANCELLI
2008) Rossetto et al (2010) por exemplo relataram alta resposta ao N em 10 de 15 locais
estudados enquanto que um local natildeo apresentou resposta e em outros quatro locais apesar de
significativa a resposta foi muito pequena
Uma reduccedilatildeo na resposta da cana agrave adubaccedilatildeo nitrogenada era esperada para os locais 2 5
e 6 devido agraves entradas anteriores da vinhaccedila e ou torta de filtro (Tabela 1) dois importantes
subprodutos da agroinduacutestria sucroalcooleira que seratildeo cada vez mais utilizados devido agraves
exigecircncias ambientais (CETESB 2006) Estes subprodutos apresentam relaccedilatildeo CN muito mais
baixo do que a palha e assim representam uma fonte mais prontamente disponiacutevel de N a
meacutedio-curto prazo Nas doses comumente utilizadas podem levar agrave reduccedilatildeo na exigecircncia de N
da ordem de 50 a 150 kg N ha-1
(PRASAD1976 YADUVANSHI YADAV SINGH 1990
GOacuteMEZ TORO 1996) podendo ateacute mesmo eliminar a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada como
ocorreu para os locais 5 e 6 Um efeito similar tecircm sido reportado para locais onde a renovaccedilatildeo
do canavial eacute precedida de cultivo de leguminosa como a Crotalaria juncea Crotalaria
spectabilis soja (Glycine max L Merr) ou de amendoim (Arachis hypogaea L) (CAacuteCERES
ALCARDE 1995 RESENDE et al 2003 AMBROSANO et al 2005 PARK et al 2010)
Uma comparaccedilatildeo das Tabelas 1 e 3 natildeo deixa duacutevida sobre a importacircncia da aplicaccedilatildeo de
subprodutos orgacircnicos na variaccedilatildeo da resposta ao fertilizante (RF) observada para os seis locais
estudados As maiores respostas variando de 9 a 30 ocorreram nos locais 1 3 e 4 onde natildeo
houve aplicaccedilatildeo de vinhaccedila ou torta de filtro que teria moderado a imobilizaccedilatildeo microbiana de N
durante a decomposiccedilatildeo dos resiacuteduos culturais Dos trecircs locais que receberam um ou ambos
destes subprodutos o local 2 foi moderadamente responsivo ao N (RF entre 5 a 7) enquanto os
locais 5 e 6 natildeo apresentaram resposta ao N
A importacircncia dos insumos orgacircnicos natildeo eacute menos evidente a partir da mudanccedila temporal
na RF observa nos locais 2 4 e 6 Interessante foi o aumento acentuado de 9 para 25 na RF
observados para a segunda colheita no local 4 Esse aumento pode ser atribuiacutedo a um acuacutemulo de
resiacuteduos que associado agrave ausecircncia de adubaccedilatildeo nitrogenada promoveu imobilizaccedilatildeo microbiana
do N limitando a produtividade do tratamento controle e inflando a RF Este tipo de
comportamento eacute comum com estudos de resposta que empregam um delineamento estaacutetico
(static plots) (por exemplo SWANSON TAYLOR WELCH 1973 VANOTTI BUNDY
PETERSON 1997 VARVEL WILHELM 2003) nos quais parcelas individuais recebem o
mesmo tratamento em anos consecutivos Curiosamente natildeo houve nenhuma evidecircncia de
aumento na RF para os locais 2 e 6 presumivelmente porque a aplicaccedilatildeo de vinhaccedila forneceu N
suficiente para suportar a oxidaccedilatildeo heterotroacutefica do resiacuteduo contendo C
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos de curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
entre os anos de 2006 e 2010 Continua
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Altamente responsivo ao N
1 0 691 (35) ____
____
50 756 (65) ____
____
100 773 (45) ____
____
150 869 (46) ____
____
200 900 (53) ____
____
P 00004
Equaccedilatildeo y = 6918 + 01060x
R2 096
RFsect () 302
Moderadamente responsivos ao N
2 0 1141 ( 79) 1041 (54) ____
50 1208 ( 77) 1041 (68) ____
100 1208 (109) 1060 (81) ____
150 1219 ( 62) 1097 (61) ____
P 00399 00821
Equaccedilatildeo y = 11452 + 01294x
- 000055x2
y = 10315 +
003757x
R2 092 082
RF () 68 54
3 0 788 (59) ____
____
50 811 (74) ____
____
100 859 (74) ____
____
150 864 (90) ____
____
P 00823
Equaccedilatildeo y = 7890 + 000554x
R2 093
RR () 97
4 0 759 (116) 527 ( 97) ____
50 775 ( 89) 630 ( 90) ____
100 827 ( 62) 660 (108) ____
150 817 (103) 650 ( 74) ____
P 00692 00000
Equaccedilatildeo y = 7542 + 008387x
- 0000257x2
y = 5290 + 02480x -
0001124x2
R2 085 099
RF () 89 251
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos envolvendo curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo
nitrogenada entre os anos de 2007 e 2010
Conclusatildeo
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Natildeo responsivos ao N
5 0 914 (123) ____
____
50 956 (126) ____
____
100 850 (165) ____
____
150 786 ( 52) ____
____
200 778 (109) ____
____
P 01136
RF () 0
6 0 802 (67) 1424 (195) 812 (71)
50 803 (61) 1383 (109) 758 (97)
100 868 (72) 1315 (124) 872 (21)
150 805 (34) 1323 (147) 826 (97)
200 831 (70) 1356 (140) 799 (70) P 03456 07738 02005
RF () 0 0 0
daggerResultados representam 4 (aacutereas 1-5) ou 5 (aacuterea 6) blocos experimentais Valores entre parenteses representam o
desvio padratildeo da meacutedia
DaggerEstudos conduzidos em 2006-2007 (aacutereas 2-4) 2007-2008 (aacutereas 2 4 e 6) 2008-2009 (aacutereas 1 e 6) ou 2009-2010
(aacutereas 5 e 6)
sectRF resposta ao fertilizante calculado quando Plt010 como 100 (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle)produtividade do tratamento controle
Aleacutem de insumos orgacircnicos as diferenccedilas no potencial do solo em fornecer N
provavelmente contribuiu para a variaccedilatildeo na RF documentada na Tabela 3 Tais diferenccedilas tecircm
sido historicamente reconhecidos em afetar a resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
(BLACK NELSON PRITCHETT 1946 PRITCHETT BLACK NELSON 1947 FITTS
BARTHOLOMEW HEIDEL 1953 OLSON et al 1960) Esse comportamento eacute consistente
com as evidecircncias de estudos utilizando o traccedilador 15
N que mostram que a mineralizaccedilatildeo do N
do solo muitas vezes fornece a maior parte do N abosrvido pelas culturas (por exemplo
TAKAHASHI 1964 OLSON et al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992
OMAY et al 1998 SCHINDLER KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY
2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006)
como foi o caso dos estudos recentes conduzidos no Brasil por Dourado-Neto et al (2010) e
Franco et al (2011)
Um aumento na capacidade de mineralizaccedilatildeo de N do solo evidentemente levaria agrave
diminuiccedilatildeo na resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada embora as consequumlecircncias podem
natildeo ser aparentes se as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis agrave perda de N ou se a
disponibilidade de N natildeo limite o rendimento Uma complicaccedilatildeo inerente surge na estimativa de
uma taxa absoluta (bruta) para a mineralizaccedilatildeo (amonificaccedilatildeo) uma vez que o produto (NH4+)
estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo heterotroacutefica (imobilizaccedilatildeo) ou oxidaccedilatildeo autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) A
teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) proporciona o uacutenico meio para evitar esta complicaccedilatildeo
e foi aplicado agraves amostras superfiacuteciais e subsuperfiacuteciaos dos solos coletados nos seis locais de
estudo deste projeto Os resultados (Tabela 4) satildeo consistentes com as respostas da cana-de-
accediluacutecar ao N apresentados na Tabela 3 em que a mineralizaccedilatildeo bruta para a camada superficial
foi significativamente maior para os dois locais sem resposta (5 e 6) do que para qualquer um
dos locais responsivos Para o uacuteltimo grupo este paracircmetro foi significativamente maior para os
locais 2 e 3 do que para 1 ou 4 refletindo os valores de RF da Tabela 3 Em contraste com estes
resultados natildeo foram observadas diferenccedilas significativas na mineralizaccedilatildeo bruta para as
amostras de subsuperfiacutecie
Tabela 4 - Mineralizaccedilatildeo bruta de N em amostras de solo da superfiacutecie e subsuperfiacutecie determinada pela teacutecnica de
diluiccedilatildeo do pool 15
NH4dagger
N mineralizado
Local
Superfiacutecie Subsuperfiacutecie
MeacutediaDagger DPsect MeacutediaDagger DPsect
______________________________ mg kg
-1 d
-1 ______________________________
Altamente responsivo ao N
1 110 ab 11 094 a 01
Moderadamente responsivos ao N
2 147 a 04 106 a 04
3 152 a 07 121 a 01
4 060 b 02 084 a 04
Natildeo responsivos ao N
5 365 d 12 105 a 04
6 237 c 07 141 a 06
daggeramostras de 10 g de cada solo foram preacute-incubadas a 25oC por duas semanas e umedecidas a 60 da capacidade de
campo (θcc) com aacutegua desionizada As amostras foram entatildeo tratadas com 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30
microg N na forma de (NH4)2SO4 (2534 aacutetomos 15
N) incubadas (25oC 60 θcc) em triplicata por 1 e 3 dias Anaacutelise
quantitativa e isotoacutepica do NH4-N trocaacutevel foi realizada apoacutes extraccedilatildeo com 2 mol L-1
KCl
DaggerCalculado conforme Eq 2 descrita na seccedilatildeo Material e Meacutetodos Meacutedias seguidas por letras minuacutesculas iguais na
coluna natildeo diferem a Plt005 pelo teste t de Student
sectDP desvio padratildeo
Curiosamente a mineralizaccedilatildeo bruta foi menor para o local 4 onde o N total do solo foi
maior (Tabela 2) Este comportamento eacute consistente entretanto com a conclusatildeo de que a cana
respondeu agrave adubaccedilatildeo nitrogenada no local 4 (Tabela 3) Esse comportamente provavelmente eacute
reflexo do uso de praacutetica de cultivo miacutenimo nesse local no qual a sulcaccedilatildeo foi precedida de uma
uacutenica subsolagem ao inveacutes de praacuteticas de preparo convencional adotadas em todos os outros
locais estudados O resultado foi um acuacutemulo de resiacuteduos contendo C proveniente da colheita
mecacircnica sem queima preacutevia que ocorreu anualmente por sete anos antes do primeiro
experimento em 2007 favorecendo muito mais a imobilizaccedilatildeo do que a mineralizaccedilatildeo
Embora a mineralizaccedilatildeo bruta mostrou-se eficaz na diferenciaccedilatildeo dos solos quanto agrave
responsividade ao N o processo envolvido na obtenccedilatildeo desse paracircmetro eacute muito complicado
caro e demorado para um teste de rotina do solo O custo e as complexidades surgem da
necessidade de fertilizantes marcados e anaacutelise de 15
N enquanto o tempo de processamento da
amostra eacute uma fonte oacutebvia de dificuldade uma vez que necessita de um incubaccedilatildeo de 3 dias
precedida de 2 semanas de preacute-incubaccedilatildeo Estas limitaccedilotildees satildeo muito menos graves para uma
teacutecnica de pesquisa e natildeo impede o uso da mineralizaccedilatildeo bruta para avaliar outras teacutecnicas de
previsatildeo de resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
Uma alternativa mais simples eacute medir a taxa liacutequida de produccedilatildeo de N mineral quando
amostras de solo satildeo incubados sob condiccedilotildees estaacuteticas A incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas das
amostras superficiais dos solos foi adotada para esta finalidade no nosso trabalho seguindo a
teacutecnica empregada por Mulvaney et al (2001) Os resultados (Tabela 5) mostram que para todos
os seis locais estudados a produccedilatildeo de N mineral foi mais raacutepida na primeira semana apoacutes o
reumedecimento das amostras secas e diminuiu consideravelmente na segunda semana durante o
qual ocorreu imobilizaccedilatildeo liacutequida para locais 1 a 3 A continuidade da incubaccedilatildeo normalmente
leva agrave mineralizaccedilatildeo liacutequida mas as flutuaccedilotildees temporais satildeo comuns nas taxas dessa medida
sem duacutevida refletindo as transformaccedilotildees da biomassa microbiana
Tabela 5 ndash Capacidade das amostras superficiais dos solos para mineralizaccedilatildeo liacutequidadagger
Local
Intervalo de incubaccedilatildeo (semana)Dagger
0-1 1-2 2-4 4-8sect 8-12sect 0-12sect
DMSpara Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
__________________________________________________________
(NH4+ + NO3
ndash + NO2
ndash)-N produzido mg kg
-1 d
-1 ___________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 057 003 ndash005 056 ndash002 024 020 034 017 009 017 016 030
Moderadamente responsivos ao N
2 125 032 ndash027 004 056 018 031 008 ‒008 011 025 003 030
3 052 013 ndash027 036 012 030 020 014 ndash003 002 010 004 030
4 141 038 084 033 020 019 009 015 017 026 031 013 030
Natildeo responsivos ao N
5 212 027 007 026 023 029 031 012 029 008 042 002 030
6 122 010 008 024 049 017 0 018 011 005 023 006 030
DMS 030 030 030 030 030 030
daggeramostras de 6-g de solo foram umidificadas a 60 da capacidade de campo e entatildeo incubadas pelo periacuteodo especificado a 25oC e 85-90 de umidade relativa
DaggerDP desvio padratildeo
sectValores incluem (NH4+NO3+NO2)-N recuperado por lixiviaccedilatildeo das amostras de solo com 001 M CaCl2 e pela extraccedilatildeo com 2 M KCl no final da incubaccedilatildeo A
lixiviaccedilatildeo com CaCl2 foi realizada a cada duas semanas uma vez para as amostras incubadas por quatro semanas trecircs vezes para amostras incubadas por oito
semanas e cinco vezes para amostras incubadas a doze semanas
paraDMS diferenccedila minima significativa pelo teste t de Student (Plt005)
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
orifiacutecio localizado no topo do aparato Destilaccedilatildeo a vapor foi conduzida na taxa de 7 mL min-1
ateacute a obtenccedilatildeo de 35-40 mL do destilado que foi recebido em 5 mL de soluccedilatildeo indicadora 4
H3BO3 O NH4-N foi quantificado por titulaccedilatildeo do destilado com 002 N H2SO4 ateacute
estabelecimento do pH final usando titulador automaacutetico Os detalhes do equipamento utilizado
podem ser observados na Figura 3
Figura 2 - Detalhes da cacircmara de difusatildeo do tipo ldquoMason Jarrdquo mostrando as adaptaccedilotildees feitas na tampa para manter
uma placa de petri suspensa (a) cacircmaras de difusatildeo apoacutes tratamento de 1 g solo com 10 mL 2 mol L-1
NaOH e deposiccedilatildeo de 5 mL de soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 na placa de Petri (b) 12 cacircmaras de difusatildeo
sendo aquecidas a 50oC por 5 h em placa aquecedora e dentro do dispositivo para homogeneizar a
temperatura (c) e titulador automaacutetico utilizado na determinaccedilatildeo do NH4-N das amostras (d)
(a) (b)
(c) (d)
Figura 3 - Detalhes dos procedimentos adotados na Destilaccedilatildeo a Vapor Direta mostrando as amostras de solo dentro
dos tubos de destilaccedilatildeo apoacutes recebimento de 10 mL 10 mol L-1
NaOH (a) e durante o processo de
destilaccedilatildeo a vapor em destilador duplo (b)
b) Mineralizaccedilatildeo liacutequida
Amostras de solo foram incubadas aerobicamente para avaliar o potencial de
mineralizaccedilatildeo e detectar mudanccedilas nas fraccedilotildees de N hidrolisaacutevel durante a incubaccedilatildeo Para
realizar a incubaccedilatildeo amostras de 6 g de solo (lt 2 mm) foram adicionadas em filtro de quartzo
(Whatman QM-A) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) e lixiviado sob
vaacutecuo com duas aliacutequotas de 30 mL com soluccedilatildeo de CaCl2 (001 mol L-1
) para remoccedilatildeo do N
inorgacircnico residual e 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N (STANFORD SMITH 1972)
A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo [determinada conforme descrito
em BREMNER SHAW (1958)] e os funis foram dispostos em um incubador adaptado para
manter a temperatura de 25oC e umidade relativa de 85-90 Apoacutes 0 1 2 4 8 e 12 semanas
triplicatas de cada solo foram transferidas para frasco de polietileno de 125 mL e o N inorgacircnico
foi extraiacutedo por meio de agitaccedilatildeo das amostras com 60 mL de 2 mol L-1
KCl durante 1 h
(BREMNER KEENEY 1966) e filtrando-se a suspensatildeo resultante em papel de filtro
(Whatman no 42) em funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) sob vaacutecuo Para
evitar a remineralizaccedilatildeo do N produzido as amostras incubadas por 4 8 e 12 semanas foram
lixiviadas sob vaacutecuo a cada duas semanas com duas aliacutequotas de 30 mL de 001 mol L-1
de
CaCl2 sendo o lixiviado de cada grupo de amostras combinado para posterior anaacutelise apoacutes esse
procedimento as amostras foram lixiviadas com 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N
(STANFORD SMITH 1972) A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo e
as amostras retornadas ao incubador esse procedimento foi adotado periodicamente para todas
(a) (b)
as amostras incubadas Os extratos e lixiviados foram analisados para N-NH4 e N-(NO3 + NO2)
pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN MULVANEY MULVANEY 1997)
c) Fracionamento do N do solo
Para preparar o hidrolisado dos solos foram utilizadas as amostras iniciais (semana 0) e
finais (semana 12) do experimento de incubaccedilatildeo aeroacutebia Basicamente 4 g de solo de cada
amostra foi aquecido (110-120oC) sob refluxo por 12 h em frascos de 50 mL acoplados em
condensador de Liebig de 40 cm apoacutes tratamento com 16 mL de soluccedilatildeo 6 mol L-1
de HCl e duas
gotas de octanol (para evitar a formaccedilatildeo de espuma) A filtragem do hidrolisado foi realizada em
filtro de papel (Whatman no 50) em um funil de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
sob vaacutecuo Adicionalmente duas aliacutequotas de 10 mL de aacutegua desionizada foram aplicadas nos
frascos para transferecircncia completa do hidrolisado para o funil O lixiviado foi coletado em
frasco de vidro de 125 mL e armazenado em refrigerador (5oC) Antes do uso o hidrolisado foi
transferido para um becker de 250 mL e neutralizado por meio de adiccedilotildees sequenciais de soluccedilatildeo
10 mol L-1
5 mol L-1
e 1 mol L-1
de NaOH ateacute obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 (BREMNER
1965 STEVENSON 1996) O hidrolisado neutralizado foi diluiacutedo para 100 mL com aacutegua
desionizada retornado ao frasco original e mantido sob refrigeraccedilatildeo (5oC)
Utilizando os meacutetodos de difusatildeo descritos em Mulvaney e Khan (2001) os hidrolisados
neutralizados do solo foram analisados em triplicata para N hidrolisaacutevel total N-NH4
hidrolisaacutevel N-(NH4+amino-accediluacutecar) e N-amino-aacutecido A fraccedilatildeo de N amino-accediluacutecar foi
determinada pela diferenccedila entre N-NH4 e N-(NH4+amino-accediluacutecar) Detalhes dos procedimentos
adotados podem ser observados na Figura 4
Figura 4 - Condensador de Liebig para aquecimento das amostras de solo sob refluxo com dispositivo para manter a
temperatura dos 6 conjuntos a 110oC (a) processo de filtragem do hidrolisado apoacutes resfriamento da
amostra (c) neutralizaccedilatildeo das amostras para obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 e detalhes das amostras apoacutes
adiccedilatildeo de aacutegua desionizada ateacute completer 100 mL (c) e transferecircncia das amostras para as cacircmaras de
difusatildeo para os procedimentos de fracionamento do N orgacircnico conforme Mulvaney e Khan (2001)
d) Mineralizaccedilatildeo bruta (MB)
Amostras de solo (10 g) receberam aacutegua desionizada ateacute atingir 60 da capacidade de
campo em frascos de vidro de 125 mL e foram preacute-incubadas durante 14 dias a 25oC e 85-90
de umidade relativa O objetivo da preacute-incubaccedilatildeo foi reestabelecer a atividade microbiana do
solo O conteuacutedo de aacutegua foi monitorado periodicamente para manutenccedilatildeo da umidade das
amostras No fim desse periacuteodo as amostras foram retiradas do incubador para secagem parcial
por meio de exposiccedilatildeo agrave ventilaccedilatildeo forccedilada de ar apoacutes a secagem o conteuacutedo de aacutegua foi
reestabelecido ateacute um limite que permitiu-se a aplicaccedilatildeo posterior de 15 mL de aacutegua As
amostras receberam entatildeo 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30 microg N na forma de (NH4)2SO4
(a) (b)
(c) (d)
(2534 aacutetomos 15
N) atingindo novamente a umidade de 60 da capacidade de campo que foi
mantida ateacute o final da incubaccedilatildeo A soluccedilatildeo contendo N foi distribuiacuteda uniformemente sobre a
amostra com auxiacutelio de pipeta permitindo difusatildeo completa da soluccedilatildeo-15
N na amostra de solo
requisito essencial nesse tipo de experimento (LUXHOI NIELSEN JENSEN 2004 MURPHY
et al 2003)
Apoacutes os dias 0 (na verdade 30 min para permitir completa umidificaccedilatildeo da amostra) 1 2
e 7 dias amostras em triplicata de cada solo foram agitadas durante 1 h apoacutes tratamento com 100
mL de soluccedilatildeo de KCl (2 mol L-1
) para extraccedilatildeo do N inorgacircnico total (BREMNER KEENEY
1966) e a suspensatildeo filtrada sob vaacutecuo em filtro de microfibra de vidro (Whatmanreg Cat No 1822
055) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) o filtro de microfibra de
vidro resultou em extrato de melhor qualidade relativamente ao filtro de papel O N-NH4
trocaacutevel foi determinado em aliacutequota de 50 mL do extrato pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN
MULVANEY MULVANEY 1997) apoacutes adiccedilatildeo de 150 microg N na forma de (NH4)2SO4 para
facilitar a anaacutelise de 15
N Os procedimentos adotados no experimento de mineralizaccedilatildeo bruta
podem ser observados na Figura 5
Apoacutes difusatildeo do extrato de solo o NH4-N coletado na soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 foi
quantificado usando um titulador automaacutetico acoplado a eletrodo para superfiacutecie plana (descrito
anteriormente) As amostras tituladas foram acidificadas (001 mL de 1 mol L-1
H2SO4) e
aquecida para evaporaccedilatildeo a aproximadamente 50oC A evaporaccedilatildeo foi repetida apoacutes adiccedilatildeo de 5
mL de metanol para remover o H3BO3 sendo o (NH4)2SO4 residual dissolvido em 400 microL de
aacutegua desionizada para transferecircncia de uma aliacutequota de 250 microL contendo entre 100 e 200 microg de
N para uma microplaca de plaacutestico A secagem final foi feita a 60oC antes da anaacutelise isotoacutepica
usando um espectrocircmetro de massas equipado com um sistema de automatizado com preparo de
amostras pelo meacutetodo de Rittenberg (MULVANEY 1993) Depois das anaacutelises isotoacutepicas as
unidades de difusatildeo foram adequadamente lavadas antes de serem reutilizadas (STEVENS et al
2000) para evitar erros por contaminaccedilatildeo cruzada
Figura 5 - Detalhes dos frascos de vidro (125 mL) contendo as amostras de solo (10 g) utilizadas no experimento de
mineralizaccedilatildeo bruta (a) amostras sendo dispostas no incubador com sistema de injeccedilatildeo de vapor de aacutegua
para manutenccedilatildeo da temperatura da umidade relativa a 85-90 (b) apoacutes a preacute-incubaccedilatildeo as amostras
receberam 15 mL de soluccedilatildeo contendo 15
N com auxiacutelio de pipeta volumeacutetrica (c e d) e retornaram ao
incubador amostras recebendo 100 mL de 2 M KCl para posterior agitaccedilatildeo por 1 h para extraccedilatildeo do N
inorgacircnico (e) processo de filtragem sob vaacutecuo do extrato utilizando filtro de microfibra de vidro em
funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
Levando em consideraccedilatildeo que foi adicionada soluccedilatildeo contendo 150 microg de N com
abundacircncia natural para facilitar a anaacutelise isotoacutepica o valor de abundacircncia isotoacutepica calculada
(AICA em aacutetomos 15
N) foi obtido pela equaccedilatildeo de diluiccedilatildeo isotoacutepica
AICA = [ (NDE AIDE) ndash (NAD AN) ] (NDE ndash NAD) (1)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NDE concentraccedilatildeo de N determinada
em microg N amostra-1
AIDE abundacircncia isotoacutepica determinada em aacutetomos 15
N NAD nitrogecircnio
adicionado igual a 150 microg N amostra-1
AN abundacircncia natural de 036663 aacutetomos 15
N
(obtido analiticamente em seis repeticcedilotildees)
A taxa de mineralizaccedilatildeo bruta (MB em mg kg-1
d-1
de N) foi determinada conforme Hart
et al (1994) pela equaccedilatildeo
MB = [ (NH4 ti ndash NH4 tf) n ] [ (ln 15
Nexc ti 15
Nexc tf) (ln NH4 tiNH4 tf) ] (2)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NH4 concentraccedilatildeo de N-NH4+ na
amostra em mg N kg-1
ti tempo inicial (dia 1) tf tempo final (dia 3) n nuacutemero de dias 15
Nexc
abundacircncia isotoacutepica em excesso em aacutetomos 15
N que foi obtida pela subtraccedilatildeo da abundacircncia
natural de 15
N (0370 aacutetomos 15
N) da AICA (Eq 1)
24 Anaacutelises estatiacutesticas
Os resultados de produtividade de colmos obtidos nos experimentos com resposta agrave
adubaccedilatildeo nitrogenada foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia assim como anaacutelises de regressatildeo
(WEBSTER 2007) quando o teste F mostrou-se significativo (Plt010) Nos casos em que o teste
F foi significativo (Plt010) a resposta ao fertilizante nitrogenado (RF) foi calculada a partir dos
resultados meacutedios de produtividade como RF = 100 middot (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle) produtividade do tratamento controle Quando o teste F natildeo foi
significativo (Pgt010) a RF foi considerada zero Os experimentos foram entatildeo classificados
como natildeo-responsivos ao N (RF = 0) moderadamente responsivos (RF ˂ 25) ou altamente
responsivos (RF gt 25)
Para os resultados das determinaccedilotildees em triplicata ou incubaccedilotildees foram calculadas as
meacutedias e o desvio padratildeo e os valores meacutedios comparados com base no teste t de Student ou da
diferenccedila miacutenima significativa (LSD) a um niacutevel de significacircncia Plt005
3 Resultados e discussatildeo
Desde os anos 1990 haacute uma tendecircncia crescente no Brasil para a colheita mecacircnica da
cana-de-accediluacutecar em aacutereas onde a queima do canavial antes da colheita prevaleceu Com o novo
sistema resiacuteduos da cultura composta de folhas e ponteiros que variam entre 13 a 20 Mg ha-1
de mateacuteria seca (OLIVEIRA et al 1999) permanecem na superfiacutecie do solo formando uma
cobertura vegetativa altamente carbonaacutecea referida como palhada Este material conteacutem uma
quantidade apreciaacutevel de N (70 a 100 kg ha-1
) mas a disponibilidade eacute muito limitada para o
ciclo seguinte (GAVA et al 2003) devido agrave imobilizaccedilatildeo de N mineral durante a decomposiccedilatildeo
microbiana Com a transiccedilatildeo para a colheita mecacircnica espera-se portanto um aumento na
necessidade de adubaccedilatildeo nitrogenada das socas (ROSSETTO et al 2010) apesar de que um
efeito compensatoacuterio pode surgir ao longo do ciclo agriacutecola (gt 4 anos) conforme a
mineralizaccedilatildeo gradualmente libera o N da palhada (FORTES et al 2011)
Apesar de todos os seis locais estudados em nosso trabalho terem sido colhidos
mecanicamente sem queima da cana os resultados da Tabela 3 mostram que apenas quatro
(locais 1 a 4) foram responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada (Plt010) Nenhuma resposta foi
observada em um uacutenico experimento no local 5 ou em trecircs experimentos no local 6 Essa
variaccedilatildeo eacute tiacutepicamente observada em aacutereas de cana colhida sem queima de acordo com estudos
anteriores que documentam resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada na maioria dos casos (COSTA
VITTI CANTARELLA 2003 VITTI TRIVELIN GAVA 2007 ROSETTO et al 2010
VIEIRA et al 2010) mas natildeo em outros (URQUIAGA et al 1998 PRADO PANCELLI
2008) Rossetto et al (2010) por exemplo relataram alta resposta ao N em 10 de 15 locais
estudados enquanto que um local natildeo apresentou resposta e em outros quatro locais apesar de
significativa a resposta foi muito pequena
Uma reduccedilatildeo na resposta da cana agrave adubaccedilatildeo nitrogenada era esperada para os locais 2 5
e 6 devido agraves entradas anteriores da vinhaccedila e ou torta de filtro (Tabela 1) dois importantes
subprodutos da agroinduacutestria sucroalcooleira que seratildeo cada vez mais utilizados devido agraves
exigecircncias ambientais (CETESB 2006) Estes subprodutos apresentam relaccedilatildeo CN muito mais
baixo do que a palha e assim representam uma fonte mais prontamente disponiacutevel de N a
meacutedio-curto prazo Nas doses comumente utilizadas podem levar agrave reduccedilatildeo na exigecircncia de N
da ordem de 50 a 150 kg N ha-1
(PRASAD1976 YADUVANSHI YADAV SINGH 1990
GOacuteMEZ TORO 1996) podendo ateacute mesmo eliminar a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada como
ocorreu para os locais 5 e 6 Um efeito similar tecircm sido reportado para locais onde a renovaccedilatildeo
do canavial eacute precedida de cultivo de leguminosa como a Crotalaria juncea Crotalaria
spectabilis soja (Glycine max L Merr) ou de amendoim (Arachis hypogaea L) (CAacuteCERES
ALCARDE 1995 RESENDE et al 2003 AMBROSANO et al 2005 PARK et al 2010)
Uma comparaccedilatildeo das Tabelas 1 e 3 natildeo deixa duacutevida sobre a importacircncia da aplicaccedilatildeo de
subprodutos orgacircnicos na variaccedilatildeo da resposta ao fertilizante (RF) observada para os seis locais
estudados As maiores respostas variando de 9 a 30 ocorreram nos locais 1 3 e 4 onde natildeo
houve aplicaccedilatildeo de vinhaccedila ou torta de filtro que teria moderado a imobilizaccedilatildeo microbiana de N
durante a decomposiccedilatildeo dos resiacuteduos culturais Dos trecircs locais que receberam um ou ambos
destes subprodutos o local 2 foi moderadamente responsivo ao N (RF entre 5 a 7) enquanto os
locais 5 e 6 natildeo apresentaram resposta ao N
A importacircncia dos insumos orgacircnicos natildeo eacute menos evidente a partir da mudanccedila temporal
na RF observa nos locais 2 4 e 6 Interessante foi o aumento acentuado de 9 para 25 na RF
observados para a segunda colheita no local 4 Esse aumento pode ser atribuiacutedo a um acuacutemulo de
resiacuteduos que associado agrave ausecircncia de adubaccedilatildeo nitrogenada promoveu imobilizaccedilatildeo microbiana
do N limitando a produtividade do tratamento controle e inflando a RF Este tipo de
comportamento eacute comum com estudos de resposta que empregam um delineamento estaacutetico
(static plots) (por exemplo SWANSON TAYLOR WELCH 1973 VANOTTI BUNDY
PETERSON 1997 VARVEL WILHELM 2003) nos quais parcelas individuais recebem o
mesmo tratamento em anos consecutivos Curiosamente natildeo houve nenhuma evidecircncia de
aumento na RF para os locais 2 e 6 presumivelmente porque a aplicaccedilatildeo de vinhaccedila forneceu N
suficiente para suportar a oxidaccedilatildeo heterotroacutefica do resiacuteduo contendo C
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos de curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
entre os anos de 2006 e 2010 Continua
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Altamente responsivo ao N
1 0 691 (35) ____
____
50 756 (65) ____
____
100 773 (45) ____
____
150 869 (46) ____
____
200 900 (53) ____
____
P 00004
Equaccedilatildeo y = 6918 + 01060x
R2 096
RFsect () 302
Moderadamente responsivos ao N
2 0 1141 ( 79) 1041 (54) ____
50 1208 ( 77) 1041 (68) ____
100 1208 (109) 1060 (81) ____
150 1219 ( 62) 1097 (61) ____
P 00399 00821
Equaccedilatildeo y = 11452 + 01294x
- 000055x2
y = 10315 +
003757x
R2 092 082
RF () 68 54
3 0 788 (59) ____
____
50 811 (74) ____
____
100 859 (74) ____
____
150 864 (90) ____
____
P 00823
Equaccedilatildeo y = 7890 + 000554x
R2 093
RR () 97
4 0 759 (116) 527 ( 97) ____
50 775 ( 89) 630 ( 90) ____
100 827 ( 62) 660 (108) ____
150 817 (103) 650 ( 74) ____
P 00692 00000
Equaccedilatildeo y = 7542 + 008387x
- 0000257x2
y = 5290 + 02480x -
0001124x2
R2 085 099
RF () 89 251
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos envolvendo curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo
nitrogenada entre os anos de 2007 e 2010
Conclusatildeo
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Natildeo responsivos ao N
5 0 914 (123) ____
____
50 956 (126) ____
____
100 850 (165) ____
____
150 786 ( 52) ____
____
200 778 (109) ____
____
P 01136
RF () 0
6 0 802 (67) 1424 (195) 812 (71)
50 803 (61) 1383 (109) 758 (97)
100 868 (72) 1315 (124) 872 (21)
150 805 (34) 1323 (147) 826 (97)
200 831 (70) 1356 (140) 799 (70) P 03456 07738 02005
RF () 0 0 0
daggerResultados representam 4 (aacutereas 1-5) ou 5 (aacuterea 6) blocos experimentais Valores entre parenteses representam o
desvio padratildeo da meacutedia
DaggerEstudos conduzidos em 2006-2007 (aacutereas 2-4) 2007-2008 (aacutereas 2 4 e 6) 2008-2009 (aacutereas 1 e 6) ou 2009-2010
(aacutereas 5 e 6)
sectRF resposta ao fertilizante calculado quando Plt010 como 100 (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle)produtividade do tratamento controle
Aleacutem de insumos orgacircnicos as diferenccedilas no potencial do solo em fornecer N
provavelmente contribuiu para a variaccedilatildeo na RF documentada na Tabela 3 Tais diferenccedilas tecircm
sido historicamente reconhecidos em afetar a resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
(BLACK NELSON PRITCHETT 1946 PRITCHETT BLACK NELSON 1947 FITTS
BARTHOLOMEW HEIDEL 1953 OLSON et al 1960) Esse comportamento eacute consistente
com as evidecircncias de estudos utilizando o traccedilador 15
N que mostram que a mineralizaccedilatildeo do N
do solo muitas vezes fornece a maior parte do N abosrvido pelas culturas (por exemplo
TAKAHASHI 1964 OLSON et al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992
OMAY et al 1998 SCHINDLER KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY
2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006)
como foi o caso dos estudos recentes conduzidos no Brasil por Dourado-Neto et al (2010) e
Franco et al (2011)
Um aumento na capacidade de mineralizaccedilatildeo de N do solo evidentemente levaria agrave
diminuiccedilatildeo na resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada embora as consequumlecircncias podem
natildeo ser aparentes se as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis agrave perda de N ou se a
disponibilidade de N natildeo limite o rendimento Uma complicaccedilatildeo inerente surge na estimativa de
uma taxa absoluta (bruta) para a mineralizaccedilatildeo (amonificaccedilatildeo) uma vez que o produto (NH4+)
estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo heterotroacutefica (imobilizaccedilatildeo) ou oxidaccedilatildeo autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) A
teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) proporciona o uacutenico meio para evitar esta complicaccedilatildeo
e foi aplicado agraves amostras superfiacuteciais e subsuperfiacuteciaos dos solos coletados nos seis locais de
estudo deste projeto Os resultados (Tabela 4) satildeo consistentes com as respostas da cana-de-
accediluacutecar ao N apresentados na Tabela 3 em que a mineralizaccedilatildeo bruta para a camada superficial
foi significativamente maior para os dois locais sem resposta (5 e 6) do que para qualquer um
dos locais responsivos Para o uacuteltimo grupo este paracircmetro foi significativamente maior para os
locais 2 e 3 do que para 1 ou 4 refletindo os valores de RF da Tabela 3 Em contraste com estes
resultados natildeo foram observadas diferenccedilas significativas na mineralizaccedilatildeo bruta para as
amostras de subsuperfiacutecie
Tabela 4 - Mineralizaccedilatildeo bruta de N em amostras de solo da superfiacutecie e subsuperfiacutecie determinada pela teacutecnica de
diluiccedilatildeo do pool 15
NH4dagger
N mineralizado
Local
Superfiacutecie Subsuperfiacutecie
MeacutediaDagger DPsect MeacutediaDagger DPsect
______________________________ mg kg
-1 d
-1 ______________________________
Altamente responsivo ao N
1 110 ab 11 094 a 01
Moderadamente responsivos ao N
2 147 a 04 106 a 04
3 152 a 07 121 a 01
4 060 b 02 084 a 04
Natildeo responsivos ao N
5 365 d 12 105 a 04
6 237 c 07 141 a 06
daggeramostras de 10 g de cada solo foram preacute-incubadas a 25oC por duas semanas e umedecidas a 60 da capacidade de
campo (θcc) com aacutegua desionizada As amostras foram entatildeo tratadas com 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30
microg N na forma de (NH4)2SO4 (2534 aacutetomos 15
N) incubadas (25oC 60 θcc) em triplicata por 1 e 3 dias Anaacutelise
quantitativa e isotoacutepica do NH4-N trocaacutevel foi realizada apoacutes extraccedilatildeo com 2 mol L-1
KCl
DaggerCalculado conforme Eq 2 descrita na seccedilatildeo Material e Meacutetodos Meacutedias seguidas por letras minuacutesculas iguais na
coluna natildeo diferem a Plt005 pelo teste t de Student
sectDP desvio padratildeo
Curiosamente a mineralizaccedilatildeo bruta foi menor para o local 4 onde o N total do solo foi
maior (Tabela 2) Este comportamento eacute consistente entretanto com a conclusatildeo de que a cana
respondeu agrave adubaccedilatildeo nitrogenada no local 4 (Tabela 3) Esse comportamente provavelmente eacute
reflexo do uso de praacutetica de cultivo miacutenimo nesse local no qual a sulcaccedilatildeo foi precedida de uma
uacutenica subsolagem ao inveacutes de praacuteticas de preparo convencional adotadas em todos os outros
locais estudados O resultado foi um acuacutemulo de resiacuteduos contendo C proveniente da colheita
mecacircnica sem queima preacutevia que ocorreu anualmente por sete anos antes do primeiro
experimento em 2007 favorecendo muito mais a imobilizaccedilatildeo do que a mineralizaccedilatildeo
Embora a mineralizaccedilatildeo bruta mostrou-se eficaz na diferenciaccedilatildeo dos solos quanto agrave
responsividade ao N o processo envolvido na obtenccedilatildeo desse paracircmetro eacute muito complicado
caro e demorado para um teste de rotina do solo O custo e as complexidades surgem da
necessidade de fertilizantes marcados e anaacutelise de 15
N enquanto o tempo de processamento da
amostra eacute uma fonte oacutebvia de dificuldade uma vez que necessita de um incubaccedilatildeo de 3 dias
precedida de 2 semanas de preacute-incubaccedilatildeo Estas limitaccedilotildees satildeo muito menos graves para uma
teacutecnica de pesquisa e natildeo impede o uso da mineralizaccedilatildeo bruta para avaliar outras teacutecnicas de
previsatildeo de resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
Uma alternativa mais simples eacute medir a taxa liacutequida de produccedilatildeo de N mineral quando
amostras de solo satildeo incubados sob condiccedilotildees estaacuteticas A incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas das
amostras superficiais dos solos foi adotada para esta finalidade no nosso trabalho seguindo a
teacutecnica empregada por Mulvaney et al (2001) Os resultados (Tabela 5) mostram que para todos
os seis locais estudados a produccedilatildeo de N mineral foi mais raacutepida na primeira semana apoacutes o
reumedecimento das amostras secas e diminuiu consideravelmente na segunda semana durante o
qual ocorreu imobilizaccedilatildeo liacutequida para locais 1 a 3 A continuidade da incubaccedilatildeo normalmente
leva agrave mineralizaccedilatildeo liacutequida mas as flutuaccedilotildees temporais satildeo comuns nas taxas dessa medida
sem duacutevida refletindo as transformaccedilotildees da biomassa microbiana
Tabela 5 ndash Capacidade das amostras superficiais dos solos para mineralizaccedilatildeo liacutequidadagger
Local
Intervalo de incubaccedilatildeo (semana)Dagger
0-1 1-2 2-4 4-8sect 8-12sect 0-12sect
DMSpara Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
__________________________________________________________
(NH4+ + NO3
ndash + NO2
ndash)-N produzido mg kg
-1 d
-1 ___________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 057 003 ndash005 056 ndash002 024 020 034 017 009 017 016 030
Moderadamente responsivos ao N
2 125 032 ndash027 004 056 018 031 008 ‒008 011 025 003 030
3 052 013 ndash027 036 012 030 020 014 ndash003 002 010 004 030
4 141 038 084 033 020 019 009 015 017 026 031 013 030
Natildeo responsivos ao N
5 212 027 007 026 023 029 031 012 029 008 042 002 030
6 122 010 008 024 049 017 0 018 011 005 023 006 030
DMS 030 030 030 030 030 030
daggeramostras de 6-g de solo foram umidificadas a 60 da capacidade de campo e entatildeo incubadas pelo periacuteodo especificado a 25oC e 85-90 de umidade relativa
DaggerDP desvio padratildeo
sectValores incluem (NH4+NO3+NO2)-N recuperado por lixiviaccedilatildeo das amostras de solo com 001 M CaCl2 e pela extraccedilatildeo com 2 M KCl no final da incubaccedilatildeo A
lixiviaccedilatildeo com CaCl2 foi realizada a cada duas semanas uma vez para as amostras incubadas por quatro semanas trecircs vezes para amostras incubadas por oito
semanas e cinco vezes para amostras incubadas a doze semanas
paraDMS diferenccedila minima significativa pelo teste t de Student (Plt005)
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
Figura 3 - Detalhes dos procedimentos adotados na Destilaccedilatildeo a Vapor Direta mostrando as amostras de solo dentro
dos tubos de destilaccedilatildeo apoacutes recebimento de 10 mL 10 mol L-1
NaOH (a) e durante o processo de
destilaccedilatildeo a vapor em destilador duplo (b)
b) Mineralizaccedilatildeo liacutequida
Amostras de solo foram incubadas aerobicamente para avaliar o potencial de
mineralizaccedilatildeo e detectar mudanccedilas nas fraccedilotildees de N hidrolisaacutevel durante a incubaccedilatildeo Para
realizar a incubaccedilatildeo amostras de 6 g de solo (lt 2 mm) foram adicionadas em filtro de quartzo
(Whatman QM-A) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) e lixiviado sob
vaacutecuo com duas aliacutequotas de 30 mL com soluccedilatildeo de CaCl2 (001 mol L-1
) para remoccedilatildeo do N
inorgacircnico residual e 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N (STANFORD SMITH 1972)
A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo [determinada conforme descrito
em BREMNER SHAW (1958)] e os funis foram dispostos em um incubador adaptado para
manter a temperatura de 25oC e umidade relativa de 85-90 Apoacutes 0 1 2 4 8 e 12 semanas
triplicatas de cada solo foram transferidas para frasco de polietileno de 125 mL e o N inorgacircnico
foi extraiacutedo por meio de agitaccedilatildeo das amostras com 60 mL de 2 mol L-1
KCl durante 1 h
(BREMNER KEENEY 1966) e filtrando-se a suspensatildeo resultante em papel de filtro
(Whatman no 42) em funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) sob vaacutecuo Para
evitar a remineralizaccedilatildeo do N produzido as amostras incubadas por 4 8 e 12 semanas foram
lixiviadas sob vaacutecuo a cada duas semanas com duas aliacutequotas de 30 mL de 001 mol L-1
de
CaCl2 sendo o lixiviado de cada grupo de amostras combinado para posterior anaacutelise apoacutes esse
procedimento as amostras foram lixiviadas com 10 mL de soluccedilatildeo nutritiva desprovida de N
(STANFORD SMITH 1972) A umidade do solo foi ajustada a 60 da capacidade de campo e
as amostras retornadas ao incubador esse procedimento foi adotado periodicamente para todas
(a) (b)
as amostras incubadas Os extratos e lixiviados foram analisados para N-NH4 e N-(NO3 + NO2)
pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN MULVANEY MULVANEY 1997)
c) Fracionamento do N do solo
Para preparar o hidrolisado dos solos foram utilizadas as amostras iniciais (semana 0) e
finais (semana 12) do experimento de incubaccedilatildeo aeroacutebia Basicamente 4 g de solo de cada
amostra foi aquecido (110-120oC) sob refluxo por 12 h em frascos de 50 mL acoplados em
condensador de Liebig de 40 cm apoacutes tratamento com 16 mL de soluccedilatildeo 6 mol L-1
de HCl e duas
gotas de octanol (para evitar a formaccedilatildeo de espuma) A filtragem do hidrolisado foi realizada em
filtro de papel (Whatman no 50) em um funil de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
sob vaacutecuo Adicionalmente duas aliacutequotas de 10 mL de aacutegua desionizada foram aplicadas nos
frascos para transferecircncia completa do hidrolisado para o funil O lixiviado foi coletado em
frasco de vidro de 125 mL e armazenado em refrigerador (5oC) Antes do uso o hidrolisado foi
transferido para um becker de 250 mL e neutralizado por meio de adiccedilotildees sequenciais de soluccedilatildeo
10 mol L-1
5 mol L-1
e 1 mol L-1
de NaOH ateacute obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 (BREMNER
1965 STEVENSON 1996) O hidrolisado neutralizado foi diluiacutedo para 100 mL com aacutegua
desionizada retornado ao frasco original e mantido sob refrigeraccedilatildeo (5oC)
Utilizando os meacutetodos de difusatildeo descritos em Mulvaney e Khan (2001) os hidrolisados
neutralizados do solo foram analisados em triplicata para N hidrolisaacutevel total N-NH4
hidrolisaacutevel N-(NH4+amino-accediluacutecar) e N-amino-aacutecido A fraccedilatildeo de N amino-accediluacutecar foi
determinada pela diferenccedila entre N-NH4 e N-(NH4+amino-accediluacutecar) Detalhes dos procedimentos
adotados podem ser observados na Figura 4
Figura 4 - Condensador de Liebig para aquecimento das amostras de solo sob refluxo com dispositivo para manter a
temperatura dos 6 conjuntos a 110oC (a) processo de filtragem do hidrolisado apoacutes resfriamento da
amostra (c) neutralizaccedilatildeo das amostras para obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 e detalhes das amostras apoacutes
adiccedilatildeo de aacutegua desionizada ateacute completer 100 mL (c) e transferecircncia das amostras para as cacircmaras de
difusatildeo para os procedimentos de fracionamento do N orgacircnico conforme Mulvaney e Khan (2001)
d) Mineralizaccedilatildeo bruta (MB)
Amostras de solo (10 g) receberam aacutegua desionizada ateacute atingir 60 da capacidade de
campo em frascos de vidro de 125 mL e foram preacute-incubadas durante 14 dias a 25oC e 85-90
de umidade relativa O objetivo da preacute-incubaccedilatildeo foi reestabelecer a atividade microbiana do
solo O conteuacutedo de aacutegua foi monitorado periodicamente para manutenccedilatildeo da umidade das
amostras No fim desse periacuteodo as amostras foram retiradas do incubador para secagem parcial
por meio de exposiccedilatildeo agrave ventilaccedilatildeo forccedilada de ar apoacutes a secagem o conteuacutedo de aacutegua foi
reestabelecido ateacute um limite que permitiu-se a aplicaccedilatildeo posterior de 15 mL de aacutegua As
amostras receberam entatildeo 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30 microg N na forma de (NH4)2SO4
(a) (b)
(c) (d)
(2534 aacutetomos 15
N) atingindo novamente a umidade de 60 da capacidade de campo que foi
mantida ateacute o final da incubaccedilatildeo A soluccedilatildeo contendo N foi distribuiacuteda uniformemente sobre a
amostra com auxiacutelio de pipeta permitindo difusatildeo completa da soluccedilatildeo-15
N na amostra de solo
requisito essencial nesse tipo de experimento (LUXHOI NIELSEN JENSEN 2004 MURPHY
et al 2003)
Apoacutes os dias 0 (na verdade 30 min para permitir completa umidificaccedilatildeo da amostra) 1 2
e 7 dias amostras em triplicata de cada solo foram agitadas durante 1 h apoacutes tratamento com 100
mL de soluccedilatildeo de KCl (2 mol L-1
) para extraccedilatildeo do N inorgacircnico total (BREMNER KEENEY
1966) e a suspensatildeo filtrada sob vaacutecuo em filtro de microfibra de vidro (Whatmanreg Cat No 1822
055) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) o filtro de microfibra de
vidro resultou em extrato de melhor qualidade relativamente ao filtro de papel O N-NH4
trocaacutevel foi determinado em aliacutequota de 50 mL do extrato pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN
MULVANEY MULVANEY 1997) apoacutes adiccedilatildeo de 150 microg N na forma de (NH4)2SO4 para
facilitar a anaacutelise de 15
N Os procedimentos adotados no experimento de mineralizaccedilatildeo bruta
podem ser observados na Figura 5
Apoacutes difusatildeo do extrato de solo o NH4-N coletado na soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 foi
quantificado usando um titulador automaacutetico acoplado a eletrodo para superfiacutecie plana (descrito
anteriormente) As amostras tituladas foram acidificadas (001 mL de 1 mol L-1
H2SO4) e
aquecida para evaporaccedilatildeo a aproximadamente 50oC A evaporaccedilatildeo foi repetida apoacutes adiccedilatildeo de 5
mL de metanol para remover o H3BO3 sendo o (NH4)2SO4 residual dissolvido em 400 microL de
aacutegua desionizada para transferecircncia de uma aliacutequota de 250 microL contendo entre 100 e 200 microg de
N para uma microplaca de plaacutestico A secagem final foi feita a 60oC antes da anaacutelise isotoacutepica
usando um espectrocircmetro de massas equipado com um sistema de automatizado com preparo de
amostras pelo meacutetodo de Rittenberg (MULVANEY 1993) Depois das anaacutelises isotoacutepicas as
unidades de difusatildeo foram adequadamente lavadas antes de serem reutilizadas (STEVENS et al
2000) para evitar erros por contaminaccedilatildeo cruzada
Figura 5 - Detalhes dos frascos de vidro (125 mL) contendo as amostras de solo (10 g) utilizadas no experimento de
mineralizaccedilatildeo bruta (a) amostras sendo dispostas no incubador com sistema de injeccedilatildeo de vapor de aacutegua
para manutenccedilatildeo da temperatura da umidade relativa a 85-90 (b) apoacutes a preacute-incubaccedilatildeo as amostras
receberam 15 mL de soluccedilatildeo contendo 15
N com auxiacutelio de pipeta volumeacutetrica (c e d) e retornaram ao
incubador amostras recebendo 100 mL de 2 M KCl para posterior agitaccedilatildeo por 1 h para extraccedilatildeo do N
inorgacircnico (e) processo de filtragem sob vaacutecuo do extrato utilizando filtro de microfibra de vidro em
funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
Levando em consideraccedilatildeo que foi adicionada soluccedilatildeo contendo 150 microg de N com
abundacircncia natural para facilitar a anaacutelise isotoacutepica o valor de abundacircncia isotoacutepica calculada
(AICA em aacutetomos 15
N) foi obtido pela equaccedilatildeo de diluiccedilatildeo isotoacutepica
AICA = [ (NDE AIDE) ndash (NAD AN) ] (NDE ndash NAD) (1)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NDE concentraccedilatildeo de N determinada
em microg N amostra-1
AIDE abundacircncia isotoacutepica determinada em aacutetomos 15
N NAD nitrogecircnio
adicionado igual a 150 microg N amostra-1
AN abundacircncia natural de 036663 aacutetomos 15
N
(obtido analiticamente em seis repeticcedilotildees)
A taxa de mineralizaccedilatildeo bruta (MB em mg kg-1
d-1
de N) foi determinada conforme Hart
et al (1994) pela equaccedilatildeo
MB = [ (NH4 ti ndash NH4 tf) n ] [ (ln 15
Nexc ti 15
Nexc tf) (ln NH4 tiNH4 tf) ] (2)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NH4 concentraccedilatildeo de N-NH4+ na
amostra em mg N kg-1
ti tempo inicial (dia 1) tf tempo final (dia 3) n nuacutemero de dias 15
Nexc
abundacircncia isotoacutepica em excesso em aacutetomos 15
N que foi obtida pela subtraccedilatildeo da abundacircncia
natural de 15
N (0370 aacutetomos 15
N) da AICA (Eq 1)
24 Anaacutelises estatiacutesticas
Os resultados de produtividade de colmos obtidos nos experimentos com resposta agrave
adubaccedilatildeo nitrogenada foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia assim como anaacutelises de regressatildeo
(WEBSTER 2007) quando o teste F mostrou-se significativo (Plt010) Nos casos em que o teste
F foi significativo (Plt010) a resposta ao fertilizante nitrogenado (RF) foi calculada a partir dos
resultados meacutedios de produtividade como RF = 100 middot (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle) produtividade do tratamento controle Quando o teste F natildeo foi
significativo (Pgt010) a RF foi considerada zero Os experimentos foram entatildeo classificados
como natildeo-responsivos ao N (RF = 0) moderadamente responsivos (RF ˂ 25) ou altamente
responsivos (RF gt 25)
Para os resultados das determinaccedilotildees em triplicata ou incubaccedilotildees foram calculadas as
meacutedias e o desvio padratildeo e os valores meacutedios comparados com base no teste t de Student ou da
diferenccedila miacutenima significativa (LSD) a um niacutevel de significacircncia Plt005
3 Resultados e discussatildeo
Desde os anos 1990 haacute uma tendecircncia crescente no Brasil para a colheita mecacircnica da
cana-de-accediluacutecar em aacutereas onde a queima do canavial antes da colheita prevaleceu Com o novo
sistema resiacuteduos da cultura composta de folhas e ponteiros que variam entre 13 a 20 Mg ha-1
de mateacuteria seca (OLIVEIRA et al 1999) permanecem na superfiacutecie do solo formando uma
cobertura vegetativa altamente carbonaacutecea referida como palhada Este material conteacutem uma
quantidade apreciaacutevel de N (70 a 100 kg ha-1
) mas a disponibilidade eacute muito limitada para o
ciclo seguinte (GAVA et al 2003) devido agrave imobilizaccedilatildeo de N mineral durante a decomposiccedilatildeo
microbiana Com a transiccedilatildeo para a colheita mecacircnica espera-se portanto um aumento na
necessidade de adubaccedilatildeo nitrogenada das socas (ROSSETTO et al 2010) apesar de que um
efeito compensatoacuterio pode surgir ao longo do ciclo agriacutecola (gt 4 anos) conforme a
mineralizaccedilatildeo gradualmente libera o N da palhada (FORTES et al 2011)
Apesar de todos os seis locais estudados em nosso trabalho terem sido colhidos
mecanicamente sem queima da cana os resultados da Tabela 3 mostram que apenas quatro
(locais 1 a 4) foram responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada (Plt010) Nenhuma resposta foi
observada em um uacutenico experimento no local 5 ou em trecircs experimentos no local 6 Essa
variaccedilatildeo eacute tiacutepicamente observada em aacutereas de cana colhida sem queima de acordo com estudos
anteriores que documentam resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada na maioria dos casos (COSTA
VITTI CANTARELLA 2003 VITTI TRIVELIN GAVA 2007 ROSETTO et al 2010
VIEIRA et al 2010) mas natildeo em outros (URQUIAGA et al 1998 PRADO PANCELLI
2008) Rossetto et al (2010) por exemplo relataram alta resposta ao N em 10 de 15 locais
estudados enquanto que um local natildeo apresentou resposta e em outros quatro locais apesar de
significativa a resposta foi muito pequena
Uma reduccedilatildeo na resposta da cana agrave adubaccedilatildeo nitrogenada era esperada para os locais 2 5
e 6 devido agraves entradas anteriores da vinhaccedila e ou torta de filtro (Tabela 1) dois importantes
subprodutos da agroinduacutestria sucroalcooleira que seratildeo cada vez mais utilizados devido agraves
exigecircncias ambientais (CETESB 2006) Estes subprodutos apresentam relaccedilatildeo CN muito mais
baixo do que a palha e assim representam uma fonte mais prontamente disponiacutevel de N a
meacutedio-curto prazo Nas doses comumente utilizadas podem levar agrave reduccedilatildeo na exigecircncia de N
da ordem de 50 a 150 kg N ha-1
(PRASAD1976 YADUVANSHI YADAV SINGH 1990
GOacuteMEZ TORO 1996) podendo ateacute mesmo eliminar a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada como
ocorreu para os locais 5 e 6 Um efeito similar tecircm sido reportado para locais onde a renovaccedilatildeo
do canavial eacute precedida de cultivo de leguminosa como a Crotalaria juncea Crotalaria
spectabilis soja (Glycine max L Merr) ou de amendoim (Arachis hypogaea L) (CAacuteCERES
ALCARDE 1995 RESENDE et al 2003 AMBROSANO et al 2005 PARK et al 2010)
Uma comparaccedilatildeo das Tabelas 1 e 3 natildeo deixa duacutevida sobre a importacircncia da aplicaccedilatildeo de
subprodutos orgacircnicos na variaccedilatildeo da resposta ao fertilizante (RF) observada para os seis locais
estudados As maiores respostas variando de 9 a 30 ocorreram nos locais 1 3 e 4 onde natildeo
houve aplicaccedilatildeo de vinhaccedila ou torta de filtro que teria moderado a imobilizaccedilatildeo microbiana de N
durante a decomposiccedilatildeo dos resiacuteduos culturais Dos trecircs locais que receberam um ou ambos
destes subprodutos o local 2 foi moderadamente responsivo ao N (RF entre 5 a 7) enquanto os
locais 5 e 6 natildeo apresentaram resposta ao N
A importacircncia dos insumos orgacircnicos natildeo eacute menos evidente a partir da mudanccedila temporal
na RF observa nos locais 2 4 e 6 Interessante foi o aumento acentuado de 9 para 25 na RF
observados para a segunda colheita no local 4 Esse aumento pode ser atribuiacutedo a um acuacutemulo de
resiacuteduos que associado agrave ausecircncia de adubaccedilatildeo nitrogenada promoveu imobilizaccedilatildeo microbiana
do N limitando a produtividade do tratamento controle e inflando a RF Este tipo de
comportamento eacute comum com estudos de resposta que empregam um delineamento estaacutetico
(static plots) (por exemplo SWANSON TAYLOR WELCH 1973 VANOTTI BUNDY
PETERSON 1997 VARVEL WILHELM 2003) nos quais parcelas individuais recebem o
mesmo tratamento em anos consecutivos Curiosamente natildeo houve nenhuma evidecircncia de
aumento na RF para os locais 2 e 6 presumivelmente porque a aplicaccedilatildeo de vinhaccedila forneceu N
suficiente para suportar a oxidaccedilatildeo heterotroacutefica do resiacuteduo contendo C
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos de curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
entre os anos de 2006 e 2010 Continua
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Altamente responsivo ao N
1 0 691 (35) ____
____
50 756 (65) ____
____
100 773 (45) ____
____
150 869 (46) ____
____
200 900 (53) ____
____
P 00004
Equaccedilatildeo y = 6918 + 01060x
R2 096
RFsect () 302
Moderadamente responsivos ao N
2 0 1141 ( 79) 1041 (54) ____
50 1208 ( 77) 1041 (68) ____
100 1208 (109) 1060 (81) ____
150 1219 ( 62) 1097 (61) ____
P 00399 00821
Equaccedilatildeo y = 11452 + 01294x
- 000055x2
y = 10315 +
003757x
R2 092 082
RF () 68 54
3 0 788 (59) ____
____
50 811 (74) ____
____
100 859 (74) ____
____
150 864 (90) ____
____
P 00823
Equaccedilatildeo y = 7890 + 000554x
R2 093
RR () 97
4 0 759 (116) 527 ( 97) ____
50 775 ( 89) 630 ( 90) ____
100 827 ( 62) 660 (108) ____
150 817 (103) 650 ( 74) ____
P 00692 00000
Equaccedilatildeo y = 7542 + 008387x
- 0000257x2
y = 5290 + 02480x -
0001124x2
R2 085 099
RF () 89 251
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos envolvendo curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo
nitrogenada entre os anos de 2007 e 2010
Conclusatildeo
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Natildeo responsivos ao N
5 0 914 (123) ____
____
50 956 (126) ____
____
100 850 (165) ____
____
150 786 ( 52) ____
____
200 778 (109) ____
____
P 01136
RF () 0
6 0 802 (67) 1424 (195) 812 (71)
50 803 (61) 1383 (109) 758 (97)
100 868 (72) 1315 (124) 872 (21)
150 805 (34) 1323 (147) 826 (97)
200 831 (70) 1356 (140) 799 (70) P 03456 07738 02005
RF () 0 0 0
daggerResultados representam 4 (aacutereas 1-5) ou 5 (aacuterea 6) blocos experimentais Valores entre parenteses representam o
desvio padratildeo da meacutedia
DaggerEstudos conduzidos em 2006-2007 (aacutereas 2-4) 2007-2008 (aacutereas 2 4 e 6) 2008-2009 (aacutereas 1 e 6) ou 2009-2010
(aacutereas 5 e 6)
sectRF resposta ao fertilizante calculado quando Plt010 como 100 (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle)produtividade do tratamento controle
Aleacutem de insumos orgacircnicos as diferenccedilas no potencial do solo em fornecer N
provavelmente contribuiu para a variaccedilatildeo na RF documentada na Tabela 3 Tais diferenccedilas tecircm
sido historicamente reconhecidos em afetar a resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
(BLACK NELSON PRITCHETT 1946 PRITCHETT BLACK NELSON 1947 FITTS
BARTHOLOMEW HEIDEL 1953 OLSON et al 1960) Esse comportamento eacute consistente
com as evidecircncias de estudos utilizando o traccedilador 15
N que mostram que a mineralizaccedilatildeo do N
do solo muitas vezes fornece a maior parte do N abosrvido pelas culturas (por exemplo
TAKAHASHI 1964 OLSON et al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992
OMAY et al 1998 SCHINDLER KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY
2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006)
como foi o caso dos estudos recentes conduzidos no Brasil por Dourado-Neto et al (2010) e
Franco et al (2011)
Um aumento na capacidade de mineralizaccedilatildeo de N do solo evidentemente levaria agrave
diminuiccedilatildeo na resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada embora as consequumlecircncias podem
natildeo ser aparentes se as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis agrave perda de N ou se a
disponibilidade de N natildeo limite o rendimento Uma complicaccedilatildeo inerente surge na estimativa de
uma taxa absoluta (bruta) para a mineralizaccedilatildeo (amonificaccedilatildeo) uma vez que o produto (NH4+)
estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo heterotroacutefica (imobilizaccedilatildeo) ou oxidaccedilatildeo autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) A
teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) proporciona o uacutenico meio para evitar esta complicaccedilatildeo
e foi aplicado agraves amostras superfiacuteciais e subsuperfiacuteciaos dos solos coletados nos seis locais de
estudo deste projeto Os resultados (Tabela 4) satildeo consistentes com as respostas da cana-de-
accediluacutecar ao N apresentados na Tabela 3 em que a mineralizaccedilatildeo bruta para a camada superficial
foi significativamente maior para os dois locais sem resposta (5 e 6) do que para qualquer um
dos locais responsivos Para o uacuteltimo grupo este paracircmetro foi significativamente maior para os
locais 2 e 3 do que para 1 ou 4 refletindo os valores de RF da Tabela 3 Em contraste com estes
resultados natildeo foram observadas diferenccedilas significativas na mineralizaccedilatildeo bruta para as
amostras de subsuperfiacutecie
Tabela 4 - Mineralizaccedilatildeo bruta de N em amostras de solo da superfiacutecie e subsuperfiacutecie determinada pela teacutecnica de
diluiccedilatildeo do pool 15
NH4dagger
N mineralizado
Local
Superfiacutecie Subsuperfiacutecie
MeacutediaDagger DPsect MeacutediaDagger DPsect
______________________________ mg kg
-1 d
-1 ______________________________
Altamente responsivo ao N
1 110 ab 11 094 a 01
Moderadamente responsivos ao N
2 147 a 04 106 a 04
3 152 a 07 121 a 01
4 060 b 02 084 a 04
Natildeo responsivos ao N
5 365 d 12 105 a 04
6 237 c 07 141 a 06
daggeramostras de 10 g de cada solo foram preacute-incubadas a 25oC por duas semanas e umedecidas a 60 da capacidade de
campo (θcc) com aacutegua desionizada As amostras foram entatildeo tratadas com 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30
microg N na forma de (NH4)2SO4 (2534 aacutetomos 15
N) incubadas (25oC 60 θcc) em triplicata por 1 e 3 dias Anaacutelise
quantitativa e isotoacutepica do NH4-N trocaacutevel foi realizada apoacutes extraccedilatildeo com 2 mol L-1
KCl
DaggerCalculado conforme Eq 2 descrita na seccedilatildeo Material e Meacutetodos Meacutedias seguidas por letras minuacutesculas iguais na
coluna natildeo diferem a Plt005 pelo teste t de Student
sectDP desvio padratildeo
Curiosamente a mineralizaccedilatildeo bruta foi menor para o local 4 onde o N total do solo foi
maior (Tabela 2) Este comportamento eacute consistente entretanto com a conclusatildeo de que a cana
respondeu agrave adubaccedilatildeo nitrogenada no local 4 (Tabela 3) Esse comportamente provavelmente eacute
reflexo do uso de praacutetica de cultivo miacutenimo nesse local no qual a sulcaccedilatildeo foi precedida de uma
uacutenica subsolagem ao inveacutes de praacuteticas de preparo convencional adotadas em todos os outros
locais estudados O resultado foi um acuacutemulo de resiacuteduos contendo C proveniente da colheita
mecacircnica sem queima preacutevia que ocorreu anualmente por sete anos antes do primeiro
experimento em 2007 favorecendo muito mais a imobilizaccedilatildeo do que a mineralizaccedilatildeo
Embora a mineralizaccedilatildeo bruta mostrou-se eficaz na diferenciaccedilatildeo dos solos quanto agrave
responsividade ao N o processo envolvido na obtenccedilatildeo desse paracircmetro eacute muito complicado
caro e demorado para um teste de rotina do solo O custo e as complexidades surgem da
necessidade de fertilizantes marcados e anaacutelise de 15
N enquanto o tempo de processamento da
amostra eacute uma fonte oacutebvia de dificuldade uma vez que necessita de um incubaccedilatildeo de 3 dias
precedida de 2 semanas de preacute-incubaccedilatildeo Estas limitaccedilotildees satildeo muito menos graves para uma
teacutecnica de pesquisa e natildeo impede o uso da mineralizaccedilatildeo bruta para avaliar outras teacutecnicas de
previsatildeo de resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
Uma alternativa mais simples eacute medir a taxa liacutequida de produccedilatildeo de N mineral quando
amostras de solo satildeo incubados sob condiccedilotildees estaacuteticas A incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas das
amostras superficiais dos solos foi adotada para esta finalidade no nosso trabalho seguindo a
teacutecnica empregada por Mulvaney et al (2001) Os resultados (Tabela 5) mostram que para todos
os seis locais estudados a produccedilatildeo de N mineral foi mais raacutepida na primeira semana apoacutes o
reumedecimento das amostras secas e diminuiu consideravelmente na segunda semana durante o
qual ocorreu imobilizaccedilatildeo liacutequida para locais 1 a 3 A continuidade da incubaccedilatildeo normalmente
leva agrave mineralizaccedilatildeo liacutequida mas as flutuaccedilotildees temporais satildeo comuns nas taxas dessa medida
sem duacutevida refletindo as transformaccedilotildees da biomassa microbiana
Tabela 5 ndash Capacidade das amostras superficiais dos solos para mineralizaccedilatildeo liacutequidadagger
Local
Intervalo de incubaccedilatildeo (semana)Dagger
0-1 1-2 2-4 4-8sect 8-12sect 0-12sect
DMSpara Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
__________________________________________________________
(NH4+ + NO3
ndash + NO2
ndash)-N produzido mg kg
-1 d
-1 ___________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 057 003 ndash005 056 ndash002 024 020 034 017 009 017 016 030
Moderadamente responsivos ao N
2 125 032 ndash027 004 056 018 031 008 ‒008 011 025 003 030
3 052 013 ndash027 036 012 030 020 014 ndash003 002 010 004 030
4 141 038 084 033 020 019 009 015 017 026 031 013 030
Natildeo responsivos ao N
5 212 027 007 026 023 029 031 012 029 008 042 002 030
6 122 010 008 024 049 017 0 018 011 005 023 006 030
DMS 030 030 030 030 030 030
daggeramostras de 6-g de solo foram umidificadas a 60 da capacidade de campo e entatildeo incubadas pelo periacuteodo especificado a 25oC e 85-90 de umidade relativa
DaggerDP desvio padratildeo
sectValores incluem (NH4+NO3+NO2)-N recuperado por lixiviaccedilatildeo das amostras de solo com 001 M CaCl2 e pela extraccedilatildeo com 2 M KCl no final da incubaccedilatildeo A
lixiviaccedilatildeo com CaCl2 foi realizada a cada duas semanas uma vez para as amostras incubadas por quatro semanas trecircs vezes para amostras incubadas por oito
semanas e cinco vezes para amostras incubadas a doze semanas
paraDMS diferenccedila minima significativa pelo teste t de Student (Plt005)
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
as amostras incubadas Os extratos e lixiviados foram analisados para N-NH4 e N-(NO3 + NO2)
pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN MULVANEY MULVANEY 1997)
c) Fracionamento do N do solo
Para preparar o hidrolisado dos solos foram utilizadas as amostras iniciais (semana 0) e
finais (semana 12) do experimento de incubaccedilatildeo aeroacutebia Basicamente 4 g de solo de cada
amostra foi aquecido (110-120oC) sob refluxo por 12 h em frascos de 50 mL acoplados em
condensador de Liebig de 40 cm apoacutes tratamento com 16 mL de soluccedilatildeo 6 mol L-1
de HCl e duas
gotas de octanol (para evitar a formaccedilatildeo de espuma) A filtragem do hidrolisado foi realizada em
filtro de papel (Whatman no 50) em um funil de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
sob vaacutecuo Adicionalmente duas aliacutequotas de 10 mL de aacutegua desionizada foram aplicadas nos
frascos para transferecircncia completa do hidrolisado para o funil O lixiviado foi coletado em
frasco de vidro de 125 mL e armazenado em refrigerador (5oC) Antes do uso o hidrolisado foi
transferido para um becker de 250 mL e neutralizado por meio de adiccedilotildees sequenciais de soluccedilatildeo
10 mol L-1
5 mol L-1
e 1 mol L-1
de NaOH ateacute obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 (BREMNER
1965 STEVENSON 1996) O hidrolisado neutralizado foi diluiacutedo para 100 mL com aacutegua
desionizada retornado ao frasco original e mantido sob refrigeraccedilatildeo (5oC)
Utilizando os meacutetodos de difusatildeo descritos em Mulvaney e Khan (2001) os hidrolisados
neutralizados do solo foram analisados em triplicata para N hidrolisaacutevel total N-NH4
hidrolisaacutevel N-(NH4+amino-accediluacutecar) e N-amino-aacutecido A fraccedilatildeo de N amino-accediluacutecar foi
determinada pela diferenccedila entre N-NH4 e N-(NH4+amino-accediluacutecar) Detalhes dos procedimentos
adotados podem ser observados na Figura 4
Figura 4 - Condensador de Liebig para aquecimento das amostras de solo sob refluxo com dispositivo para manter a
temperatura dos 6 conjuntos a 110oC (a) processo de filtragem do hidrolisado apoacutes resfriamento da
amostra (c) neutralizaccedilatildeo das amostras para obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 e detalhes das amostras apoacutes
adiccedilatildeo de aacutegua desionizada ateacute completer 100 mL (c) e transferecircncia das amostras para as cacircmaras de
difusatildeo para os procedimentos de fracionamento do N orgacircnico conforme Mulvaney e Khan (2001)
d) Mineralizaccedilatildeo bruta (MB)
Amostras de solo (10 g) receberam aacutegua desionizada ateacute atingir 60 da capacidade de
campo em frascos de vidro de 125 mL e foram preacute-incubadas durante 14 dias a 25oC e 85-90
de umidade relativa O objetivo da preacute-incubaccedilatildeo foi reestabelecer a atividade microbiana do
solo O conteuacutedo de aacutegua foi monitorado periodicamente para manutenccedilatildeo da umidade das
amostras No fim desse periacuteodo as amostras foram retiradas do incubador para secagem parcial
por meio de exposiccedilatildeo agrave ventilaccedilatildeo forccedilada de ar apoacutes a secagem o conteuacutedo de aacutegua foi
reestabelecido ateacute um limite que permitiu-se a aplicaccedilatildeo posterior de 15 mL de aacutegua As
amostras receberam entatildeo 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30 microg N na forma de (NH4)2SO4
(a) (b)
(c) (d)
(2534 aacutetomos 15
N) atingindo novamente a umidade de 60 da capacidade de campo que foi
mantida ateacute o final da incubaccedilatildeo A soluccedilatildeo contendo N foi distribuiacuteda uniformemente sobre a
amostra com auxiacutelio de pipeta permitindo difusatildeo completa da soluccedilatildeo-15
N na amostra de solo
requisito essencial nesse tipo de experimento (LUXHOI NIELSEN JENSEN 2004 MURPHY
et al 2003)
Apoacutes os dias 0 (na verdade 30 min para permitir completa umidificaccedilatildeo da amostra) 1 2
e 7 dias amostras em triplicata de cada solo foram agitadas durante 1 h apoacutes tratamento com 100
mL de soluccedilatildeo de KCl (2 mol L-1
) para extraccedilatildeo do N inorgacircnico total (BREMNER KEENEY
1966) e a suspensatildeo filtrada sob vaacutecuo em filtro de microfibra de vidro (Whatmanreg Cat No 1822
055) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) o filtro de microfibra de
vidro resultou em extrato de melhor qualidade relativamente ao filtro de papel O N-NH4
trocaacutevel foi determinado em aliacutequota de 50 mL do extrato pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN
MULVANEY MULVANEY 1997) apoacutes adiccedilatildeo de 150 microg N na forma de (NH4)2SO4 para
facilitar a anaacutelise de 15
N Os procedimentos adotados no experimento de mineralizaccedilatildeo bruta
podem ser observados na Figura 5
Apoacutes difusatildeo do extrato de solo o NH4-N coletado na soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 foi
quantificado usando um titulador automaacutetico acoplado a eletrodo para superfiacutecie plana (descrito
anteriormente) As amostras tituladas foram acidificadas (001 mL de 1 mol L-1
H2SO4) e
aquecida para evaporaccedilatildeo a aproximadamente 50oC A evaporaccedilatildeo foi repetida apoacutes adiccedilatildeo de 5
mL de metanol para remover o H3BO3 sendo o (NH4)2SO4 residual dissolvido em 400 microL de
aacutegua desionizada para transferecircncia de uma aliacutequota de 250 microL contendo entre 100 e 200 microg de
N para uma microplaca de plaacutestico A secagem final foi feita a 60oC antes da anaacutelise isotoacutepica
usando um espectrocircmetro de massas equipado com um sistema de automatizado com preparo de
amostras pelo meacutetodo de Rittenberg (MULVANEY 1993) Depois das anaacutelises isotoacutepicas as
unidades de difusatildeo foram adequadamente lavadas antes de serem reutilizadas (STEVENS et al
2000) para evitar erros por contaminaccedilatildeo cruzada
Figura 5 - Detalhes dos frascos de vidro (125 mL) contendo as amostras de solo (10 g) utilizadas no experimento de
mineralizaccedilatildeo bruta (a) amostras sendo dispostas no incubador com sistema de injeccedilatildeo de vapor de aacutegua
para manutenccedilatildeo da temperatura da umidade relativa a 85-90 (b) apoacutes a preacute-incubaccedilatildeo as amostras
receberam 15 mL de soluccedilatildeo contendo 15
N com auxiacutelio de pipeta volumeacutetrica (c e d) e retornaram ao
incubador amostras recebendo 100 mL de 2 M KCl para posterior agitaccedilatildeo por 1 h para extraccedilatildeo do N
inorgacircnico (e) processo de filtragem sob vaacutecuo do extrato utilizando filtro de microfibra de vidro em
funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
Levando em consideraccedilatildeo que foi adicionada soluccedilatildeo contendo 150 microg de N com
abundacircncia natural para facilitar a anaacutelise isotoacutepica o valor de abundacircncia isotoacutepica calculada
(AICA em aacutetomos 15
N) foi obtido pela equaccedilatildeo de diluiccedilatildeo isotoacutepica
AICA = [ (NDE AIDE) ndash (NAD AN) ] (NDE ndash NAD) (1)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NDE concentraccedilatildeo de N determinada
em microg N amostra-1
AIDE abundacircncia isotoacutepica determinada em aacutetomos 15
N NAD nitrogecircnio
adicionado igual a 150 microg N amostra-1
AN abundacircncia natural de 036663 aacutetomos 15
N
(obtido analiticamente em seis repeticcedilotildees)
A taxa de mineralizaccedilatildeo bruta (MB em mg kg-1
d-1
de N) foi determinada conforme Hart
et al (1994) pela equaccedilatildeo
MB = [ (NH4 ti ndash NH4 tf) n ] [ (ln 15
Nexc ti 15
Nexc tf) (ln NH4 tiNH4 tf) ] (2)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NH4 concentraccedilatildeo de N-NH4+ na
amostra em mg N kg-1
ti tempo inicial (dia 1) tf tempo final (dia 3) n nuacutemero de dias 15
Nexc
abundacircncia isotoacutepica em excesso em aacutetomos 15
N que foi obtida pela subtraccedilatildeo da abundacircncia
natural de 15
N (0370 aacutetomos 15
N) da AICA (Eq 1)
24 Anaacutelises estatiacutesticas
Os resultados de produtividade de colmos obtidos nos experimentos com resposta agrave
adubaccedilatildeo nitrogenada foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia assim como anaacutelises de regressatildeo
(WEBSTER 2007) quando o teste F mostrou-se significativo (Plt010) Nos casos em que o teste
F foi significativo (Plt010) a resposta ao fertilizante nitrogenado (RF) foi calculada a partir dos
resultados meacutedios de produtividade como RF = 100 middot (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle) produtividade do tratamento controle Quando o teste F natildeo foi
significativo (Pgt010) a RF foi considerada zero Os experimentos foram entatildeo classificados
como natildeo-responsivos ao N (RF = 0) moderadamente responsivos (RF ˂ 25) ou altamente
responsivos (RF gt 25)
Para os resultados das determinaccedilotildees em triplicata ou incubaccedilotildees foram calculadas as
meacutedias e o desvio padratildeo e os valores meacutedios comparados com base no teste t de Student ou da
diferenccedila miacutenima significativa (LSD) a um niacutevel de significacircncia Plt005
3 Resultados e discussatildeo
Desde os anos 1990 haacute uma tendecircncia crescente no Brasil para a colheita mecacircnica da
cana-de-accediluacutecar em aacutereas onde a queima do canavial antes da colheita prevaleceu Com o novo
sistema resiacuteduos da cultura composta de folhas e ponteiros que variam entre 13 a 20 Mg ha-1
de mateacuteria seca (OLIVEIRA et al 1999) permanecem na superfiacutecie do solo formando uma
cobertura vegetativa altamente carbonaacutecea referida como palhada Este material conteacutem uma
quantidade apreciaacutevel de N (70 a 100 kg ha-1
) mas a disponibilidade eacute muito limitada para o
ciclo seguinte (GAVA et al 2003) devido agrave imobilizaccedilatildeo de N mineral durante a decomposiccedilatildeo
microbiana Com a transiccedilatildeo para a colheita mecacircnica espera-se portanto um aumento na
necessidade de adubaccedilatildeo nitrogenada das socas (ROSSETTO et al 2010) apesar de que um
efeito compensatoacuterio pode surgir ao longo do ciclo agriacutecola (gt 4 anos) conforme a
mineralizaccedilatildeo gradualmente libera o N da palhada (FORTES et al 2011)
Apesar de todos os seis locais estudados em nosso trabalho terem sido colhidos
mecanicamente sem queima da cana os resultados da Tabela 3 mostram que apenas quatro
(locais 1 a 4) foram responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada (Plt010) Nenhuma resposta foi
observada em um uacutenico experimento no local 5 ou em trecircs experimentos no local 6 Essa
variaccedilatildeo eacute tiacutepicamente observada em aacutereas de cana colhida sem queima de acordo com estudos
anteriores que documentam resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada na maioria dos casos (COSTA
VITTI CANTARELLA 2003 VITTI TRIVELIN GAVA 2007 ROSETTO et al 2010
VIEIRA et al 2010) mas natildeo em outros (URQUIAGA et al 1998 PRADO PANCELLI
2008) Rossetto et al (2010) por exemplo relataram alta resposta ao N em 10 de 15 locais
estudados enquanto que um local natildeo apresentou resposta e em outros quatro locais apesar de
significativa a resposta foi muito pequena
Uma reduccedilatildeo na resposta da cana agrave adubaccedilatildeo nitrogenada era esperada para os locais 2 5
e 6 devido agraves entradas anteriores da vinhaccedila e ou torta de filtro (Tabela 1) dois importantes
subprodutos da agroinduacutestria sucroalcooleira que seratildeo cada vez mais utilizados devido agraves
exigecircncias ambientais (CETESB 2006) Estes subprodutos apresentam relaccedilatildeo CN muito mais
baixo do que a palha e assim representam uma fonte mais prontamente disponiacutevel de N a
meacutedio-curto prazo Nas doses comumente utilizadas podem levar agrave reduccedilatildeo na exigecircncia de N
da ordem de 50 a 150 kg N ha-1
(PRASAD1976 YADUVANSHI YADAV SINGH 1990
GOacuteMEZ TORO 1996) podendo ateacute mesmo eliminar a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada como
ocorreu para os locais 5 e 6 Um efeito similar tecircm sido reportado para locais onde a renovaccedilatildeo
do canavial eacute precedida de cultivo de leguminosa como a Crotalaria juncea Crotalaria
spectabilis soja (Glycine max L Merr) ou de amendoim (Arachis hypogaea L) (CAacuteCERES
ALCARDE 1995 RESENDE et al 2003 AMBROSANO et al 2005 PARK et al 2010)
Uma comparaccedilatildeo das Tabelas 1 e 3 natildeo deixa duacutevida sobre a importacircncia da aplicaccedilatildeo de
subprodutos orgacircnicos na variaccedilatildeo da resposta ao fertilizante (RF) observada para os seis locais
estudados As maiores respostas variando de 9 a 30 ocorreram nos locais 1 3 e 4 onde natildeo
houve aplicaccedilatildeo de vinhaccedila ou torta de filtro que teria moderado a imobilizaccedilatildeo microbiana de N
durante a decomposiccedilatildeo dos resiacuteduos culturais Dos trecircs locais que receberam um ou ambos
destes subprodutos o local 2 foi moderadamente responsivo ao N (RF entre 5 a 7) enquanto os
locais 5 e 6 natildeo apresentaram resposta ao N
A importacircncia dos insumos orgacircnicos natildeo eacute menos evidente a partir da mudanccedila temporal
na RF observa nos locais 2 4 e 6 Interessante foi o aumento acentuado de 9 para 25 na RF
observados para a segunda colheita no local 4 Esse aumento pode ser atribuiacutedo a um acuacutemulo de
resiacuteduos que associado agrave ausecircncia de adubaccedilatildeo nitrogenada promoveu imobilizaccedilatildeo microbiana
do N limitando a produtividade do tratamento controle e inflando a RF Este tipo de
comportamento eacute comum com estudos de resposta que empregam um delineamento estaacutetico
(static plots) (por exemplo SWANSON TAYLOR WELCH 1973 VANOTTI BUNDY
PETERSON 1997 VARVEL WILHELM 2003) nos quais parcelas individuais recebem o
mesmo tratamento em anos consecutivos Curiosamente natildeo houve nenhuma evidecircncia de
aumento na RF para os locais 2 e 6 presumivelmente porque a aplicaccedilatildeo de vinhaccedila forneceu N
suficiente para suportar a oxidaccedilatildeo heterotroacutefica do resiacuteduo contendo C
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos de curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
entre os anos de 2006 e 2010 Continua
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Altamente responsivo ao N
1 0 691 (35) ____
____
50 756 (65) ____
____
100 773 (45) ____
____
150 869 (46) ____
____
200 900 (53) ____
____
P 00004
Equaccedilatildeo y = 6918 + 01060x
R2 096
RFsect () 302
Moderadamente responsivos ao N
2 0 1141 ( 79) 1041 (54) ____
50 1208 ( 77) 1041 (68) ____
100 1208 (109) 1060 (81) ____
150 1219 ( 62) 1097 (61) ____
P 00399 00821
Equaccedilatildeo y = 11452 + 01294x
- 000055x2
y = 10315 +
003757x
R2 092 082
RF () 68 54
3 0 788 (59) ____
____
50 811 (74) ____
____
100 859 (74) ____
____
150 864 (90) ____
____
P 00823
Equaccedilatildeo y = 7890 + 000554x
R2 093
RR () 97
4 0 759 (116) 527 ( 97) ____
50 775 ( 89) 630 ( 90) ____
100 827 ( 62) 660 (108) ____
150 817 (103) 650 ( 74) ____
P 00692 00000
Equaccedilatildeo y = 7542 + 008387x
- 0000257x2
y = 5290 + 02480x -
0001124x2
R2 085 099
RF () 89 251
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos envolvendo curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo
nitrogenada entre os anos de 2007 e 2010
Conclusatildeo
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Natildeo responsivos ao N
5 0 914 (123) ____
____
50 956 (126) ____
____
100 850 (165) ____
____
150 786 ( 52) ____
____
200 778 (109) ____
____
P 01136
RF () 0
6 0 802 (67) 1424 (195) 812 (71)
50 803 (61) 1383 (109) 758 (97)
100 868 (72) 1315 (124) 872 (21)
150 805 (34) 1323 (147) 826 (97)
200 831 (70) 1356 (140) 799 (70) P 03456 07738 02005
RF () 0 0 0
daggerResultados representam 4 (aacutereas 1-5) ou 5 (aacuterea 6) blocos experimentais Valores entre parenteses representam o
desvio padratildeo da meacutedia
DaggerEstudos conduzidos em 2006-2007 (aacutereas 2-4) 2007-2008 (aacutereas 2 4 e 6) 2008-2009 (aacutereas 1 e 6) ou 2009-2010
(aacutereas 5 e 6)
sectRF resposta ao fertilizante calculado quando Plt010 como 100 (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle)produtividade do tratamento controle
Aleacutem de insumos orgacircnicos as diferenccedilas no potencial do solo em fornecer N
provavelmente contribuiu para a variaccedilatildeo na RF documentada na Tabela 3 Tais diferenccedilas tecircm
sido historicamente reconhecidos em afetar a resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
(BLACK NELSON PRITCHETT 1946 PRITCHETT BLACK NELSON 1947 FITTS
BARTHOLOMEW HEIDEL 1953 OLSON et al 1960) Esse comportamento eacute consistente
com as evidecircncias de estudos utilizando o traccedilador 15
N que mostram que a mineralizaccedilatildeo do N
do solo muitas vezes fornece a maior parte do N abosrvido pelas culturas (por exemplo
TAKAHASHI 1964 OLSON et al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992
OMAY et al 1998 SCHINDLER KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY
2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006)
como foi o caso dos estudos recentes conduzidos no Brasil por Dourado-Neto et al (2010) e
Franco et al (2011)
Um aumento na capacidade de mineralizaccedilatildeo de N do solo evidentemente levaria agrave
diminuiccedilatildeo na resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada embora as consequumlecircncias podem
natildeo ser aparentes se as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis agrave perda de N ou se a
disponibilidade de N natildeo limite o rendimento Uma complicaccedilatildeo inerente surge na estimativa de
uma taxa absoluta (bruta) para a mineralizaccedilatildeo (amonificaccedilatildeo) uma vez que o produto (NH4+)
estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo heterotroacutefica (imobilizaccedilatildeo) ou oxidaccedilatildeo autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) A
teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) proporciona o uacutenico meio para evitar esta complicaccedilatildeo
e foi aplicado agraves amostras superfiacuteciais e subsuperfiacuteciaos dos solos coletados nos seis locais de
estudo deste projeto Os resultados (Tabela 4) satildeo consistentes com as respostas da cana-de-
accediluacutecar ao N apresentados na Tabela 3 em que a mineralizaccedilatildeo bruta para a camada superficial
foi significativamente maior para os dois locais sem resposta (5 e 6) do que para qualquer um
dos locais responsivos Para o uacuteltimo grupo este paracircmetro foi significativamente maior para os
locais 2 e 3 do que para 1 ou 4 refletindo os valores de RF da Tabela 3 Em contraste com estes
resultados natildeo foram observadas diferenccedilas significativas na mineralizaccedilatildeo bruta para as
amostras de subsuperfiacutecie
Tabela 4 - Mineralizaccedilatildeo bruta de N em amostras de solo da superfiacutecie e subsuperfiacutecie determinada pela teacutecnica de
diluiccedilatildeo do pool 15
NH4dagger
N mineralizado
Local
Superfiacutecie Subsuperfiacutecie
MeacutediaDagger DPsect MeacutediaDagger DPsect
______________________________ mg kg
-1 d
-1 ______________________________
Altamente responsivo ao N
1 110 ab 11 094 a 01
Moderadamente responsivos ao N
2 147 a 04 106 a 04
3 152 a 07 121 a 01
4 060 b 02 084 a 04
Natildeo responsivos ao N
5 365 d 12 105 a 04
6 237 c 07 141 a 06
daggeramostras de 10 g de cada solo foram preacute-incubadas a 25oC por duas semanas e umedecidas a 60 da capacidade de
campo (θcc) com aacutegua desionizada As amostras foram entatildeo tratadas com 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30
microg N na forma de (NH4)2SO4 (2534 aacutetomos 15
N) incubadas (25oC 60 θcc) em triplicata por 1 e 3 dias Anaacutelise
quantitativa e isotoacutepica do NH4-N trocaacutevel foi realizada apoacutes extraccedilatildeo com 2 mol L-1
KCl
DaggerCalculado conforme Eq 2 descrita na seccedilatildeo Material e Meacutetodos Meacutedias seguidas por letras minuacutesculas iguais na
coluna natildeo diferem a Plt005 pelo teste t de Student
sectDP desvio padratildeo
Curiosamente a mineralizaccedilatildeo bruta foi menor para o local 4 onde o N total do solo foi
maior (Tabela 2) Este comportamento eacute consistente entretanto com a conclusatildeo de que a cana
respondeu agrave adubaccedilatildeo nitrogenada no local 4 (Tabela 3) Esse comportamente provavelmente eacute
reflexo do uso de praacutetica de cultivo miacutenimo nesse local no qual a sulcaccedilatildeo foi precedida de uma
uacutenica subsolagem ao inveacutes de praacuteticas de preparo convencional adotadas em todos os outros
locais estudados O resultado foi um acuacutemulo de resiacuteduos contendo C proveniente da colheita
mecacircnica sem queima preacutevia que ocorreu anualmente por sete anos antes do primeiro
experimento em 2007 favorecendo muito mais a imobilizaccedilatildeo do que a mineralizaccedilatildeo
Embora a mineralizaccedilatildeo bruta mostrou-se eficaz na diferenciaccedilatildeo dos solos quanto agrave
responsividade ao N o processo envolvido na obtenccedilatildeo desse paracircmetro eacute muito complicado
caro e demorado para um teste de rotina do solo O custo e as complexidades surgem da
necessidade de fertilizantes marcados e anaacutelise de 15
N enquanto o tempo de processamento da
amostra eacute uma fonte oacutebvia de dificuldade uma vez que necessita de um incubaccedilatildeo de 3 dias
precedida de 2 semanas de preacute-incubaccedilatildeo Estas limitaccedilotildees satildeo muito menos graves para uma
teacutecnica de pesquisa e natildeo impede o uso da mineralizaccedilatildeo bruta para avaliar outras teacutecnicas de
previsatildeo de resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
Uma alternativa mais simples eacute medir a taxa liacutequida de produccedilatildeo de N mineral quando
amostras de solo satildeo incubados sob condiccedilotildees estaacuteticas A incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas das
amostras superficiais dos solos foi adotada para esta finalidade no nosso trabalho seguindo a
teacutecnica empregada por Mulvaney et al (2001) Os resultados (Tabela 5) mostram que para todos
os seis locais estudados a produccedilatildeo de N mineral foi mais raacutepida na primeira semana apoacutes o
reumedecimento das amostras secas e diminuiu consideravelmente na segunda semana durante o
qual ocorreu imobilizaccedilatildeo liacutequida para locais 1 a 3 A continuidade da incubaccedilatildeo normalmente
leva agrave mineralizaccedilatildeo liacutequida mas as flutuaccedilotildees temporais satildeo comuns nas taxas dessa medida
sem duacutevida refletindo as transformaccedilotildees da biomassa microbiana
Tabela 5 ndash Capacidade das amostras superficiais dos solos para mineralizaccedilatildeo liacutequidadagger
Local
Intervalo de incubaccedilatildeo (semana)Dagger
0-1 1-2 2-4 4-8sect 8-12sect 0-12sect
DMSpara Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
__________________________________________________________
(NH4+ + NO3
ndash + NO2
ndash)-N produzido mg kg
-1 d
-1 ___________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 057 003 ndash005 056 ndash002 024 020 034 017 009 017 016 030
Moderadamente responsivos ao N
2 125 032 ndash027 004 056 018 031 008 ‒008 011 025 003 030
3 052 013 ndash027 036 012 030 020 014 ndash003 002 010 004 030
4 141 038 084 033 020 019 009 015 017 026 031 013 030
Natildeo responsivos ao N
5 212 027 007 026 023 029 031 012 029 008 042 002 030
6 122 010 008 024 049 017 0 018 011 005 023 006 030
DMS 030 030 030 030 030 030
daggeramostras de 6-g de solo foram umidificadas a 60 da capacidade de campo e entatildeo incubadas pelo periacuteodo especificado a 25oC e 85-90 de umidade relativa
DaggerDP desvio padratildeo
sectValores incluem (NH4+NO3+NO2)-N recuperado por lixiviaccedilatildeo das amostras de solo com 001 M CaCl2 e pela extraccedilatildeo com 2 M KCl no final da incubaccedilatildeo A
lixiviaccedilatildeo com CaCl2 foi realizada a cada duas semanas uma vez para as amostras incubadas por quatro semanas trecircs vezes para amostras incubadas por oito
semanas e cinco vezes para amostras incubadas a doze semanas
paraDMS diferenccedila minima significativa pelo teste t de Student (Plt005)
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
Figura 4 - Condensador de Liebig para aquecimento das amostras de solo sob refluxo com dispositivo para manter a
temperatura dos 6 conjuntos a 110oC (a) processo de filtragem do hidrolisado apoacutes resfriamento da
amostra (c) neutralizaccedilatildeo das amostras para obtenccedilatildeo de pH entre 65 e 68 e detalhes das amostras apoacutes
adiccedilatildeo de aacutegua desionizada ateacute completer 100 mL (c) e transferecircncia das amostras para as cacircmaras de
difusatildeo para os procedimentos de fracionamento do N orgacircnico conforme Mulvaney e Khan (2001)
d) Mineralizaccedilatildeo bruta (MB)
Amostras de solo (10 g) receberam aacutegua desionizada ateacute atingir 60 da capacidade de
campo em frascos de vidro de 125 mL e foram preacute-incubadas durante 14 dias a 25oC e 85-90
de umidade relativa O objetivo da preacute-incubaccedilatildeo foi reestabelecer a atividade microbiana do
solo O conteuacutedo de aacutegua foi monitorado periodicamente para manutenccedilatildeo da umidade das
amostras No fim desse periacuteodo as amostras foram retiradas do incubador para secagem parcial
por meio de exposiccedilatildeo agrave ventilaccedilatildeo forccedilada de ar apoacutes a secagem o conteuacutedo de aacutegua foi
reestabelecido ateacute um limite que permitiu-se a aplicaccedilatildeo posterior de 15 mL de aacutegua As
amostras receberam entatildeo 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30 microg N na forma de (NH4)2SO4
(a) (b)
(c) (d)
(2534 aacutetomos 15
N) atingindo novamente a umidade de 60 da capacidade de campo que foi
mantida ateacute o final da incubaccedilatildeo A soluccedilatildeo contendo N foi distribuiacuteda uniformemente sobre a
amostra com auxiacutelio de pipeta permitindo difusatildeo completa da soluccedilatildeo-15
N na amostra de solo
requisito essencial nesse tipo de experimento (LUXHOI NIELSEN JENSEN 2004 MURPHY
et al 2003)
Apoacutes os dias 0 (na verdade 30 min para permitir completa umidificaccedilatildeo da amostra) 1 2
e 7 dias amostras em triplicata de cada solo foram agitadas durante 1 h apoacutes tratamento com 100
mL de soluccedilatildeo de KCl (2 mol L-1
) para extraccedilatildeo do N inorgacircnico total (BREMNER KEENEY
1966) e a suspensatildeo filtrada sob vaacutecuo em filtro de microfibra de vidro (Whatmanreg Cat No 1822
055) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) o filtro de microfibra de
vidro resultou em extrato de melhor qualidade relativamente ao filtro de papel O N-NH4
trocaacutevel foi determinado em aliacutequota de 50 mL do extrato pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN
MULVANEY MULVANEY 1997) apoacutes adiccedilatildeo de 150 microg N na forma de (NH4)2SO4 para
facilitar a anaacutelise de 15
N Os procedimentos adotados no experimento de mineralizaccedilatildeo bruta
podem ser observados na Figura 5
Apoacutes difusatildeo do extrato de solo o NH4-N coletado na soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 foi
quantificado usando um titulador automaacutetico acoplado a eletrodo para superfiacutecie plana (descrito
anteriormente) As amostras tituladas foram acidificadas (001 mL de 1 mol L-1
H2SO4) e
aquecida para evaporaccedilatildeo a aproximadamente 50oC A evaporaccedilatildeo foi repetida apoacutes adiccedilatildeo de 5
mL de metanol para remover o H3BO3 sendo o (NH4)2SO4 residual dissolvido em 400 microL de
aacutegua desionizada para transferecircncia de uma aliacutequota de 250 microL contendo entre 100 e 200 microg de
N para uma microplaca de plaacutestico A secagem final foi feita a 60oC antes da anaacutelise isotoacutepica
usando um espectrocircmetro de massas equipado com um sistema de automatizado com preparo de
amostras pelo meacutetodo de Rittenberg (MULVANEY 1993) Depois das anaacutelises isotoacutepicas as
unidades de difusatildeo foram adequadamente lavadas antes de serem reutilizadas (STEVENS et al
2000) para evitar erros por contaminaccedilatildeo cruzada
Figura 5 - Detalhes dos frascos de vidro (125 mL) contendo as amostras de solo (10 g) utilizadas no experimento de
mineralizaccedilatildeo bruta (a) amostras sendo dispostas no incubador com sistema de injeccedilatildeo de vapor de aacutegua
para manutenccedilatildeo da temperatura da umidade relativa a 85-90 (b) apoacutes a preacute-incubaccedilatildeo as amostras
receberam 15 mL de soluccedilatildeo contendo 15
N com auxiacutelio de pipeta volumeacutetrica (c e d) e retornaram ao
incubador amostras recebendo 100 mL de 2 M KCl para posterior agitaccedilatildeo por 1 h para extraccedilatildeo do N
inorgacircnico (e) processo de filtragem sob vaacutecuo do extrato utilizando filtro de microfibra de vidro em
funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
Levando em consideraccedilatildeo que foi adicionada soluccedilatildeo contendo 150 microg de N com
abundacircncia natural para facilitar a anaacutelise isotoacutepica o valor de abundacircncia isotoacutepica calculada
(AICA em aacutetomos 15
N) foi obtido pela equaccedilatildeo de diluiccedilatildeo isotoacutepica
AICA = [ (NDE AIDE) ndash (NAD AN) ] (NDE ndash NAD) (1)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NDE concentraccedilatildeo de N determinada
em microg N amostra-1
AIDE abundacircncia isotoacutepica determinada em aacutetomos 15
N NAD nitrogecircnio
adicionado igual a 150 microg N amostra-1
AN abundacircncia natural de 036663 aacutetomos 15
N
(obtido analiticamente em seis repeticcedilotildees)
A taxa de mineralizaccedilatildeo bruta (MB em mg kg-1
d-1
de N) foi determinada conforme Hart
et al (1994) pela equaccedilatildeo
MB = [ (NH4 ti ndash NH4 tf) n ] [ (ln 15
Nexc ti 15
Nexc tf) (ln NH4 tiNH4 tf) ] (2)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NH4 concentraccedilatildeo de N-NH4+ na
amostra em mg N kg-1
ti tempo inicial (dia 1) tf tempo final (dia 3) n nuacutemero de dias 15
Nexc
abundacircncia isotoacutepica em excesso em aacutetomos 15
N que foi obtida pela subtraccedilatildeo da abundacircncia
natural de 15
N (0370 aacutetomos 15
N) da AICA (Eq 1)
24 Anaacutelises estatiacutesticas
Os resultados de produtividade de colmos obtidos nos experimentos com resposta agrave
adubaccedilatildeo nitrogenada foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia assim como anaacutelises de regressatildeo
(WEBSTER 2007) quando o teste F mostrou-se significativo (Plt010) Nos casos em que o teste
F foi significativo (Plt010) a resposta ao fertilizante nitrogenado (RF) foi calculada a partir dos
resultados meacutedios de produtividade como RF = 100 middot (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle) produtividade do tratamento controle Quando o teste F natildeo foi
significativo (Pgt010) a RF foi considerada zero Os experimentos foram entatildeo classificados
como natildeo-responsivos ao N (RF = 0) moderadamente responsivos (RF ˂ 25) ou altamente
responsivos (RF gt 25)
Para os resultados das determinaccedilotildees em triplicata ou incubaccedilotildees foram calculadas as
meacutedias e o desvio padratildeo e os valores meacutedios comparados com base no teste t de Student ou da
diferenccedila miacutenima significativa (LSD) a um niacutevel de significacircncia Plt005
3 Resultados e discussatildeo
Desde os anos 1990 haacute uma tendecircncia crescente no Brasil para a colheita mecacircnica da
cana-de-accediluacutecar em aacutereas onde a queima do canavial antes da colheita prevaleceu Com o novo
sistema resiacuteduos da cultura composta de folhas e ponteiros que variam entre 13 a 20 Mg ha-1
de mateacuteria seca (OLIVEIRA et al 1999) permanecem na superfiacutecie do solo formando uma
cobertura vegetativa altamente carbonaacutecea referida como palhada Este material conteacutem uma
quantidade apreciaacutevel de N (70 a 100 kg ha-1
) mas a disponibilidade eacute muito limitada para o
ciclo seguinte (GAVA et al 2003) devido agrave imobilizaccedilatildeo de N mineral durante a decomposiccedilatildeo
microbiana Com a transiccedilatildeo para a colheita mecacircnica espera-se portanto um aumento na
necessidade de adubaccedilatildeo nitrogenada das socas (ROSSETTO et al 2010) apesar de que um
efeito compensatoacuterio pode surgir ao longo do ciclo agriacutecola (gt 4 anos) conforme a
mineralizaccedilatildeo gradualmente libera o N da palhada (FORTES et al 2011)
Apesar de todos os seis locais estudados em nosso trabalho terem sido colhidos
mecanicamente sem queima da cana os resultados da Tabela 3 mostram que apenas quatro
(locais 1 a 4) foram responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada (Plt010) Nenhuma resposta foi
observada em um uacutenico experimento no local 5 ou em trecircs experimentos no local 6 Essa
variaccedilatildeo eacute tiacutepicamente observada em aacutereas de cana colhida sem queima de acordo com estudos
anteriores que documentam resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada na maioria dos casos (COSTA
VITTI CANTARELLA 2003 VITTI TRIVELIN GAVA 2007 ROSETTO et al 2010
VIEIRA et al 2010) mas natildeo em outros (URQUIAGA et al 1998 PRADO PANCELLI
2008) Rossetto et al (2010) por exemplo relataram alta resposta ao N em 10 de 15 locais
estudados enquanto que um local natildeo apresentou resposta e em outros quatro locais apesar de
significativa a resposta foi muito pequena
Uma reduccedilatildeo na resposta da cana agrave adubaccedilatildeo nitrogenada era esperada para os locais 2 5
e 6 devido agraves entradas anteriores da vinhaccedila e ou torta de filtro (Tabela 1) dois importantes
subprodutos da agroinduacutestria sucroalcooleira que seratildeo cada vez mais utilizados devido agraves
exigecircncias ambientais (CETESB 2006) Estes subprodutos apresentam relaccedilatildeo CN muito mais
baixo do que a palha e assim representam uma fonte mais prontamente disponiacutevel de N a
meacutedio-curto prazo Nas doses comumente utilizadas podem levar agrave reduccedilatildeo na exigecircncia de N
da ordem de 50 a 150 kg N ha-1
(PRASAD1976 YADUVANSHI YADAV SINGH 1990
GOacuteMEZ TORO 1996) podendo ateacute mesmo eliminar a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada como
ocorreu para os locais 5 e 6 Um efeito similar tecircm sido reportado para locais onde a renovaccedilatildeo
do canavial eacute precedida de cultivo de leguminosa como a Crotalaria juncea Crotalaria
spectabilis soja (Glycine max L Merr) ou de amendoim (Arachis hypogaea L) (CAacuteCERES
ALCARDE 1995 RESENDE et al 2003 AMBROSANO et al 2005 PARK et al 2010)
Uma comparaccedilatildeo das Tabelas 1 e 3 natildeo deixa duacutevida sobre a importacircncia da aplicaccedilatildeo de
subprodutos orgacircnicos na variaccedilatildeo da resposta ao fertilizante (RF) observada para os seis locais
estudados As maiores respostas variando de 9 a 30 ocorreram nos locais 1 3 e 4 onde natildeo
houve aplicaccedilatildeo de vinhaccedila ou torta de filtro que teria moderado a imobilizaccedilatildeo microbiana de N
durante a decomposiccedilatildeo dos resiacuteduos culturais Dos trecircs locais que receberam um ou ambos
destes subprodutos o local 2 foi moderadamente responsivo ao N (RF entre 5 a 7) enquanto os
locais 5 e 6 natildeo apresentaram resposta ao N
A importacircncia dos insumos orgacircnicos natildeo eacute menos evidente a partir da mudanccedila temporal
na RF observa nos locais 2 4 e 6 Interessante foi o aumento acentuado de 9 para 25 na RF
observados para a segunda colheita no local 4 Esse aumento pode ser atribuiacutedo a um acuacutemulo de
resiacuteduos que associado agrave ausecircncia de adubaccedilatildeo nitrogenada promoveu imobilizaccedilatildeo microbiana
do N limitando a produtividade do tratamento controle e inflando a RF Este tipo de
comportamento eacute comum com estudos de resposta que empregam um delineamento estaacutetico
(static plots) (por exemplo SWANSON TAYLOR WELCH 1973 VANOTTI BUNDY
PETERSON 1997 VARVEL WILHELM 2003) nos quais parcelas individuais recebem o
mesmo tratamento em anos consecutivos Curiosamente natildeo houve nenhuma evidecircncia de
aumento na RF para os locais 2 e 6 presumivelmente porque a aplicaccedilatildeo de vinhaccedila forneceu N
suficiente para suportar a oxidaccedilatildeo heterotroacutefica do resiacuteduo contendo C
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos de curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
entre os anos de 2006 e 2010 Continua
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Altamente responsivo ao N
1 0 691 (35) ____
____
50 756 (65) ____
____
100 773 (45) ____
____
150 869 (46) ____
____
200 900 (53) ____
____
P 00004
Equaccedilatildeo y = 6918 + 01060x
R2 096
RFsect () 302
Moderadamente responsivos ao N
2 0 1141 ( 79) 1041 (54) ____
50 1208 ( 77) 1041 (68) ____
100 1208 (109) 1060 (81) ____
150 1219 ( 62) 1097 (61) ____
P 00399 00821
Equaccedilatildeo y = 11452 + 01294x
- 000055x2
y = 10315 +
003757x
R2 092 082
RF () 68 54
3 0 788 (59) ____
____
50 811 (74) ____
____
100 859 (74) ____
____
150 864 (90) ____
____
P 00823
Equaccedilatildeo y = 7890 + 000554x
R2 093
RR () 97
4 0 759 (116) 527 ( 97) ____
50 775 ( 89) 630 ( 90) ____
100 827 ( 62) 660 (108) ____
150 817 (103) 650 ( 74) ____
P 00692 00000
Equaccedilatildeo y = 7542 + 008387x
- 0000257x2
y = 5290 + 02480x -
0001124x2
R2 085 099
RF () 89 251
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos envolvendo curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo
nitrogenada entre os anos de 2007 e 2010
Conclusatildeo
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Natildeo responsivos ao N
5 0 914 (123) ____
____
50 956 (126) ____
____
100 850 (165) ____
____
150 786 ( 52) ____
____
200 778 (109) ____
____
P 01136
RF () 0
6 0 802 (67) 1424 (195) 812 (71)
50 803 (61) 1383 (109) 758 (97)
100 868 (72) 1315 (124) 872 (21)
150 805 (34) 1323 (147) 826 (97)
200 831 (70) 1356 (140) 799 (70) P 03456 07738 02005
RF () 0 0 0
daggerResultados representam 4 (aacutereas 1-5) ou 5 (aacuterea 6) blocos experimentais Valores entre parenteses representam o
desvio padratildeo da meacutedia
DaggerEstudos conduzidos em 2006-2007 (aacutereas 2-4) 2007-2008 (aacutereas 2 4 e 6) 2008-2009 (aacutereas 1 e 6) ou 2009-2010
(aacutereas 5 e 6)
sectRF resposta ao fertilizante calculado quando Plt010 como 100 (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle)produtividade do tratamento controle
Aleacutem de insumos orgacircnicos as diferenccedilas no potencial do solo em fornecer N
provavelmente contribuiu para a variaccedilatildeo na RF documentada na Tabela 3 Tais diferenccedilas tecircm
sido historicamente reconhecidos em afetar a resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
(BLACK NELSON PRITCHETT 1946 PRITCHETT BLACK NELSON 1947 FITTS
BARTHOLOMEW HEIDEL 1953 OLSON et al 1960) Esse comportamento eacute consistente
com as evidecircncias de estudos utilizando o traccedilador 15
N que mostram que a mineralizaccedilatildeo do N
do solo muitas vezes fornece a maior parte do N abosrvido pelas culturas (por exemplo
TAKAHASHI 1964 OLSON et al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992
OMAY et al 1998 SCHINDLER KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY
2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006)
como foi o caso dos estudos recentes conduzidos no Brasil por Dourado-Neto et al (2010) e
Franco et al (2011)
Um aumento na capacidade de mineralizaccedilatildeo de N do solo evidentemente levaria agrave
diminuiccedilatildeo na resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada embora as consequumlecircncias podem
natildeo ser aparentes se as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis agrave perda de N ou se a
disponibilidade de N natildeo limite o rendimento Uma complicaccedilatildeo inerente surge na estimativa de
uma taxa absoluta (bruta) para a mineralizaccedilatildeo (amonificaccedilatildeo) uma vez que o produto (NH4+)
estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo heterotroacutefica (imobilizaccedilatildeo) ou oxidaccedilatildeo autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) A
teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) proporciona o uacutenico meio para evitar esta complicaccedilatildeo
e foi aplicado agraves amostras superfiacuteciais e subsuperfiacuteciaos dos solos coletados nos seis locais de
estudo deste projeto Os resultados (Tabela 4) satildeo consistentes com as respostas da cana-de-
accediluacutecar ao N apresentados na Tabela 3 em que a mineralizaccedilatildeo bruta para a camada superficial
foi significativamente maior para os dois locais sem resposta (5 e 6) do que para qualquer um
dos locais responsivos Para o uacuteltimo grupo este paracircmetro foi significativamente maior para os
locais 2 e 3 do que para 1 ou 4 refletindo os valores de RF da Tabela 3 Em contraste com estes
resultados natildeo foram observadas diferenccedilas significativas na mineralizaccedilatildeo bruta para as
amostras de subsuperfiacutecie
Tabela 4 - Mineralizaccedilatildeo bruta de N em amostras de solo da superfiacutecie e subsuperfiacutecie determinada pela teacutecnica de
diluiccedilatildeo do pool 15
NH4dagger
N mineralizado
Local
Superfiacutecie Subsuperfiacutecie
MeacutediaDagger DPsect MeacutediaDagger DPsect
______________________________ mg kg
-1 d
-1 ______________________________
Altamente responsivo ao N
1 110 ab 11 094 a 01
Moderadamente responsivos ao N
2 147 a 04 106 a 04
3 152 a 07 121 a 01
4 060 b 02 084 a 04
Natildeo responsivos ao N
5 365 d 12 105 a 04
6 237 c 07 141 a 06
daggeramostras de 10 g de cada solo foram preacute-incubadas a 25oC por duas semanas e umedecidas a 60 da capacidade de
campo (θcc) com aacutegua desionizada As amostras foram entatildeo tratadas com 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30
microg N na forma de (NH4)2SO4 (2534 aacutetomos 15
N) incubadas (25oC 60 θcc) em triplicata por 1 e 3 dias Anaacutelise
quantitativa e isotoacutepica do NH4-N trocaacutevel foi realizada apoacutes extraccedilatildeo com 2 mol L-1
KCl
DaggerCalculado conforme Eq 2 descrita na seccedilatildeo Material e Meacutetodos Meacutedias seguidas por letras minuacutesculas iguais na
coluna natildeo diferem a Plt005 pelo teste t de Student
sectDP desvio padratildeo
Curiosamente a mineralizaccedilatildeo bruta foi menor para o local 4 onde o N total do solo foi
maior (Tabela 2) Este comportamento eacute consistente entretanto com a conclusatildeo de que a cana
respondeu agrave adubaccedilatildeo nitrogenada no local 4 (Tabela 3) Esse comportamente provavelmente eacute
reflexo do uso de praacutetica de cultivo miacutenimo nesse local no qual a sulcaccedilatildeo foi precedida de uma
uacutenica subsolagem ao inveacutes de praacuteticas de preparo convencional adotadas em todos os outros
locais estudados O resultado foi um acuacutemulo de resiacuteduos contendo C proveniente da colheita
mecacircnica sem queima preacutevia que ocorreu anualmente por sete anos antes do primeiro
experimento em 2007 favorecendo muito mais a imobilizaccedilatildeo do que a mineralizaccedilatildeo
Embora a mineralizaccedilatildeo bruta mostrou-se eficaz na diferenciaccedilatildeo dos solos quanto agrave
responsividade ao N o processo envolvido na obtenccedilatildeo desse paracircmetro eacute muito complicado
caro e demorado para um teste de rotina do solo O custo e as complexidades surgem da
necessidade de fertilizantes marcados e anaacutelise de 15
N enquanto o tempo de processamento da
amostra eacute uma fonte oacutebvia de dificuldade uma vez que necessita de um incubaccedilatildeo de 3 dias
precedida de 2 semanas de preacute-incubaccedilatildeo Estas limitaccedilotildees satildeo muito menos graves para uma
teacutecnica de pesquisa e natildeo impede o uso da mineralizaccedilatildeo bruta para avaliar outras teacutecnicas de
previsatildeo de resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
Uma alternativa mais simples eacute medir a taxa liacutequida de produccedilatildeo de N mineral quando
amostras de solo satildeo incubados sob condiccedilotildees estaacuteticas A incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas das
amostras superficiais dos solos foi adotada para esta finalidade no nosso trabalho seguindo a
teacutecnica empregada por Mulvaney et al (2001) Os resultados (Tabela 5) mostram que para todos
os seis locais estudados a produccedilatildeo de N mineral foi mais raacutepida na primeira semana apoacutes o
reumedecimento das amostras secas e diminuiu consideravelmente na segunda semana durante o
qual ocorreu imobilizaccedilatildeo liacutequida para locais 1 a 3 A continuidade da incubaccedilatildeo normalmente
leva agrave mineralizaccedilatildeo liacutequida mas as flutuaccedilotildees temporais satildeo comuns nas taxas dessa medida
sem duacutevida refletindo as transformaccedilotildees da biomassa microbiana
Tabela 5 ndash Capacidade das amostras superficiais dos solos para mineralizaccedilatildeo liacutequidadagger
Local
Intervalo de incubaccedilatildeo (semana)Dagger
0-1 1-2 2-4 4-8sect 8-12sect 0-12sect
DMSpara Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
__________________________________________________________
(NH4+ + NO3
ndash + NO2
ndash)-N produzido mg kg
-1 d
-1 ___________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 057 003 ndash005 056 ndash002 024 020 034 017 009 017 016 030
Moderadamente responsivos ao N
2 125 032 ndash027 004 056 018 031 008 ‒008 011 025 003 030
3 052 013 ndash027 036 012 030 020 014 ndash003 002 010 004 030
4 141 038 084 033 020 019 009 015 017 026 031 013 030
Natildeo responsivos ao N
5 212 027 007 026 023 029 031 012 029 008 042 002 030
6 122 010 008 024 049 017 0 018 011 005 023 006 030
DMS 030 030 030 030 030 030
daggeramostras de 6-g de solo foram umidificadas a 60 da capacidade de campo e entatildeo incubadas pelo periacuteodo especificado a 25oC e 85-90 de umidade relativa
DaggerDP desvio padratildeo
sectValores incluem (NH4+NO3+NO2)-N recuperado por lixiviaccedilatildeo das amostras de solo com 001 M CaCl2 e pela extraccedilatildeo com 2 M KCl no final da incubaccedilatildeo A
lixiviaccedilatildeo com CaCl2 foi realizada a cada duas semanas uma vez para as amostras incubadas por quatro semanas trecircs vezes para amostras incubadas por oito
semanas e cinco vezes para amostras incubadas a doze semanas
paraDMS diferenccedila minima significativa pelo teste t de Student (Plt005)
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
(2534 aacutetomos 15
N) atingindo novamente a umidade de 60 da capacidade de campo que foi
mantida ateacute o final da incubaccedilatildeo A soluccedilatildeo contendo N foi distribuiacuteda uniformemente sobre a
amostra com auxiacutelio de pipeta permitindo difusatildeo completa da soluccedilatildeo-15
N na amostra de solo
requisito essencial nesse tipo de experimento (LUXHOI NIELSEN JENSEN 2004 MURPHY
et al 2003)
Apoacutes os dias 0 (na verdade 30 min para permitir completa umidificaccedilatildeo da amostra) 1 2
e 7 dias amostras em triplicata de cada solo foram agitadas durante 1 h apoacutes tratamento com 100
mL de soluccedilatildeo de KCl (2 mol L-1
) para extraccedilatildeo do N inorgacircnico total (BREMNER KEENEY
1966) e a suspensatildeo filtrada sob vaacutecuo em filtro de microfibra de vidro (Whatmanreg Cat No 1822
055) sobre funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro) o filtro de microfibra de
vidro resultou em extrato de melhor qualidade relativamente ao filtro de papel O N-NH4
trocaacutevel foi determinado em aliacutequota de 50 mL do extrato pelo meacutetodo de difusatildeo (KHAN
MULVANEY MULVANEY 1997) apoacutes adiccedilatildeo de 150 microg N na forma de (NH4)2SO4 para
facilitar a anaacutelise de 15
N Os procedimentos adotados no experimento de mineralizaccedilatildeo bruta
podem ser observados na Figura 5
Apoacutes difusatildeo do extrato de solo o NH4-N coletado na soluccedilatildeo indicadora 4 H3BO3 foi
quantificado usando um titulador automaacutetico acoplado a eletrodo para superfiacutecie plana (descrito
anteriormente) As amostras tituladas foram acidificadas (001 mL de 1 mol L-1
H2SO4) e
aquecida para evaporaccedilatildeo a aproximadamente 50oC A evaporaccedilatildeo foi repetida apoacutes adiccedilatildeo de 5
mL de metanol para remover o H3BO3 sendo o (NH4)2SO4 residual dissolvido em 400 microL de
aacutegua desionizada para transferecircncia de uma aliacutequota de 250 microL contendo entre 100 e 200 microg de
N para uma microplaca de plaacutestico A secagem final foi feita a 60oC antes da anaacutelise isotoacutepica
usando um espectrocircmetro de massas equipado com um sistema de automatizado com preparo de
amostras pelo meacutetodo de Rittenberg (MULVANEY 1993) Depois das anaacutelises isotoacutepicas as
unidades de difusatildeo foram adequadamente lavadas antes de serem reutilizadas (STEVENS et al
2000) para evitar erros por contaminaccedilatildeo cruzada
Figura 5 - Detalhes dos frascos de vidro (125 mL) contendo as amostras de solo (10 g) utilizadas no experimento de
mineralizaccedilatildeo bruta (a) amostras sendo dispostas no incubador com sistema de injeccedilatildeo de vapor de aacutegua
para manutenccedilatildeo da temperatura da umidade relativa a 85-90 (b) apoacutes a preacute-incubaccedilatildeo as amostras
receberam 15 mL de soluccedilatildeo contendo 15
N com auxiacutelio de pipeta volumeacutetrica (c e d) e retornaram ao
incubador amostras recebendo 100 mL de 2 M KCl para posterior agitaccedilatildeo por 1 h para extraccedilatildeo do N
inorgacircnico (e) processo de filtragem sob vaacutecuo do extrato utilizando filtro de microfibra de vidro em
funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
Levando em consideraccedilatildeo que foi adicionada soluccedilatildeo contendo 150 microg de N com
abundacircncia natural para facilitar a anaacutelise isotoacutepica o valor de abundacircncia isotoacutepica calculada
(AICA em aacutetomos 15
N) foi obtido pela equaccedilatildeo de diluiccedilatildeo isotoacutepica
AICA = [ (NDE AIDE) ndash (NAD AN) ] (NDE ndash NAD) (1)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NDE concentraccedilatildeo de N determinada
em microg N amostra-1
AIDE abundacircncia isotoacutepica determinada em aacutetomos 15
N NAD nitrogecircnio
adicionado igual a 150 microg N amostra-1
AN abundacircncia natural de 036663 aacutetomos 15
N
(obtido analiticamente em seis repeticcedilotildees)
A taxa de mineralizaccedilatildeo bruta (MB em mg kg-1
d-1
de N) foi determinada conforme Hart
et al (1994) pela equaccedilatildeo
MB = [ (NH4 ti ndash NH4 tf) n ] [ (ln 15
Nexc ti 15
Nexc tf) (ln NH4 tiNH4 tf) ] (2)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NH4 concentraccedilatildeo de N-NH4+ na
amostra em mg N kg-1
ti tempo inicial (dia 1) tf tempo final (dia 3) n nuacutemero de dias 15
Nexc
abundacircncia isotoacutepica em excesso em aacutetomos 15
N que foi obtida pela subtraccedilatildeo da abundacircncia
natural de 15
N (0370 aacutetomos 15
N) da AICA (Eq 1)
24 Anaacutelises estatiacutesticas
Os resultados de produtividade de colmos obtidos nos experimentos com resposta agrave
adubaccedilatildeo nitrogenada foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia assim como anaacutelises de regressatildeo
(WEBSTER 2007) quando o teste F mostrou-se significativo (Plt010) Nos casos em que o teste
F foi significativo (Plt010) a resposta ao fertilizante nitrogenado (RF) foi calculada a partir dos
resultados meacutedios de produtividade como RF = 100 middot (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle) produtividade do tratamento controle Quando o teste F natildeo foi
significativo (Pgt010) a RF foi considerada zero Os experimentos foram entatildeo classificados
como natildeo-responsivos ao N (RF = 0) moderadamente responsivos (RF ˂ 25) ou altamente
responsivos (RF gt 25)
Para os resultados das determinaccedilotildees em triplicata ou incubaccedilotildees foram calculadas as
meacutedias e o desvio padratildeo e os valores meacutedios comparados com base no teste t de Student ou da
diferenccedila miacutenima significativa (LSD) a um niacutevel de significacircncia Plt005
3 Resultados e discussatildeo
Desde os anos 1990 haacute uma tendecircncia crescente no Brasil para a colheita mecacircnica da
cana-de-accediluacutecar em aacutereas onde a queima do canavial antes da colheita prevaleceu Com o novo
sistema resiacuteduos da cultura composta de folhas e ponteiros que variam entre 13 a 20 Mg ha-1
de mateacuteria seca (OLIVEIRA et al 1999) permanecem na superfiacutecie do solo formando uma
cobertura vegetativa altamente carbonaacutecea referida como palhada Este material conteacutem uma
quantidade apreciaacutevel de N (70 a 100 kg ha-1
) mas a disponibilidade eacute muito limitada para o
ciclo seguinte (GAVA et al 2003) devido agrave imobilizaccedilatildeo de N mineral durante a decomposiccedilatildeo
microbiana Com a transiccedilatildeo para a colheita mecacircnica espera-se portanto um aumento na
necessidade de adubaccedilatildeo nitrogenada das socas (ROSSETTO et al 2010) apesar de que um
efeito compensatoacuterio pode surgir ao longo do ciclo agriacutecola (gt 4 anos) conforme a
mineralizaccedilatildeo gradualmente libera o N da palhada (FORTES et al 2011)
Apesar de todos os seis locais estudados em nosso trabalho terem sido colhidos
mecanicamente sem queima da cana os resultados da Tabela 3 mostram que apenas quatro
(locais 1 a 4) foram responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada (Plt010) Nenhuma resposta foi
observada em um uacutenico experimento no local 5 ou em trecircs experimentos no local 6 Essa
variaccedilatildeo eacute tiacutepicamente observada em aacutereas de cana colhida sem queima de acordo com estudos
anteriores que documentam resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada na maioria dos casos (COSTA
VITTI CANTARELLA 2003 VITTI TRIVELIN GAVA 2007 ROSETTO et al 2010
VIEIRA et al 2010) mas natildeo em outros (URQUIAGA et al 1998 PRADO PANCELLI
2008) Rossetto et al (2010) por exemplo relataram alta resposta ao N em 10 de 15 locais
estudados enquanto que um local natildeo apresentou resposta e em outros quatro locais apesar de
significativa a resposta foi muito pequena
Uma reduccedilatildeo na resposta da cana agrave adubaccedilatildeo nitrogenada era esperada para os locais 2 5
e 6 devido agraves entradas anteriores da vinhaccedila e ou torta de filtro (Tabela 1) dois importantes
subprodutos da agroinduacutestria sucroalcooleira que seratildeo cada vez mais utilizados devido agraves
exigecircncias ambientais (CETESB 2006) Estes subprodutos apresentam relaccedilatildeo CN muito mais
baixo do que a palha e assim representam uma fonte mais prontamente disponiacutevel de N a
meacutedio-curto prazo Nas doses comumente utilizadas podem levar agrave reduccedilatildeo na exigecircncia de N
da ordem de 50 a 150 kg N ha-1
(PRASAD1976 YADUVANSHI YADAV SINGH 1990
GOacuteMEZ TORO 1996) podendo ateacute mesmo eliminar a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada como
ocorreu para os locais 5 e 6 Um efeito similar tecircm sido reportado para locais onde a renovaccedilatildeo
do canavial eacute precedida de cultivo de leguminosa como a Crotalaria juncea Crotalaria
spectabilis soja (Glycine max L Merr) ou de amendoim (Arachis hypogaea L) (CAacuteCERES
ALCARDE 1995 RESENDE et al 2003 AMBROSANO et al 2005 PARK et al 2010)
Uma comparaccedilatildeo das Tabelas 1 e 3 natildeo deixa duacutevida sobre a importacircncia da aplicaccedilatildeo de
subprodutos orgacircnicos na variaccedilatildeo da resposta ao fertilizante (RF) observada para os seis locais
estudados As maiores respostas variando de 9 a 30 ocorreram nos locais 1 3 e 4 onde natildeo
houve aplicaccedilatildeo de vinhaccedila ou torta de filtro que teria moderado a imobilizaccedilatildeo microbiana de N
durante a decomposiccedilatildeo dos resiacuteduos culturais Dos trecircs locais que receberam um ou ambos
destes subprodutos o local 2 foi moderadamente responsivo ao N (RF entre 5 a 7) enquanto os
locais 5 e 6 natildeo apresentaram resposta ao N
A importacircncia dos insumos orgacircnicos natildeo eacute menos evidente a partir da mudanccedila temporal
na RF observa nos locais 2 4 e 6 Interessante foi o aumento acentuado de 9 para 25 na RF
observados para a segunda colheita no local 4 Esse aumento pode ser atribuiacutedo a um acuacutemulo de
resiacuteduos que associado agrave ausecircncia de adubaccedilatildeo nitrogenada promoveu imobilizaccedilatildeo microbiana
do N limitando a produtividade do tratamento controle e inflando a RF Este tipo de
comportamento eacute comum com estudos de resposta que empregam um delineamento estaacutetico
(static plots) (por exemplo SWANSON TAYLOR WELCH 1973 VANOTTI BUNDY
PETERSON 1997 VARVEL WILHELM 2003) nos quais parcelas individuais recebem o
mesmo tratamento em anos consecutivos Curiosamente natildeo houve nenhuma evidecircncia de
aumento na RF para os locais 2 e 6 presumivelmente porque a aplicaccedilatildeo de vinhaccedila forneceu N
suficiente para suportar a oxidaccedilatildeo heterotroacutefica do resiacuteduo contendo C
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos de curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
entre os anos de 2006 e 2010 Continua
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Altamente responsivo ao N
1 0 691 (35) ____
____
50 756 (65) ____
____
100 773 (45) ____
____
150 869 (46) ____
____
200 900 (53) ____
____
P 00004
Equaccedilatildeo y = 6918 + 01060x
R2 096
RFsect () 302
Moderadamente responsivos ao N
2 0 1141 ( 79) 1041 (54) ____
50 1208 ( 77) 1041 (68) ____
100 1208 (109) 1060 (81) ____
150 1219 ( 62) 1097 (61) ____
P 00399 00821
Equaccedilatildeo y = 11452 + 01294x
- 000055x2
y = 10315 +
003757x
R2 092 082
RF () 68 54
3 0 788 (59) ____
____
50 811 (74) ____
____
100 859 (74) ____
____
150 864 (90) ____
____
P 00823
Equaccedilatildeo y = 7890 + 000554x
R2 093
RR () 97
4 0 759 (116) 527 ( 97) ____
50 775 ( 89) 630 ( 90) ____
100 827 ( 62) 660 (108) ____
150 817 (103) 650 ( 74) ____
P 00692 00000
Equaccedilatildeo y = 7542 + 008387x
- 0000257x2
y = 5290 + 02480x -
0001124x2
R2 085 099
RF () 89 251
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos envolvendo curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo
nitrogenada entre os anos de 2007 e 2010
Conclusatildeo
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Natildeo responsivos ao N
5 0 914 (123) ____
____
50 956 (126) ____
____
100 850 (165) ____
____
150 786 ( 52) ____
____
200 778 (109) ____
____
P 01136
RF () 0
6 0 802 (67) 1424 (195) 812 (71)
50 803 (61) 1383 (109) 758 (97)
100 868 (72) 1315 (124) 872 (21)
150 805 (34) 1323 (147) 826 (97)
200 831 (70) 1356 (140) 799 (70) P 03456 07738 02005
RF () 0 0 0
daggerResultados representam 4 (aacutereas 1-5) ou 5 (aacuterea 6) blocos experimentais Valores entre parenteses representam o
desvio padratildeo da meacutedia
DaggerEstudos conduzidos em 2006-2007 (aacutereas 2-4) 2007-2008 (aacutereas 2 4 e 6) 2008-2009 (aacutereas 1 e 6) ou 2009-2010
(aacutereas 5 e 6)
sectRF resposta ao fertilizante calculado quando Plt010 como 100 (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle)produtividade do tratamento controle
Aleacutem de insumos orgacircnicos as diferenccedilas no potencial do solo em fornecer N
provavelmente contribuiu para a variaccedilatildeo na RF documentada na Tabela 3 Tais diferenccedilas tecircm
sido historicamente reconhecidos em afetar a resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
(BLACK NELSON PRITCHETT 1946 PRITCHETT BLACK NELSON 1947 FITTS
BARTHOLOMEW HEIDEL 1953 OLSON et al 1960) Esse comportamento eacute consistente
com as evidecircncias de estudos utilizando o traccedilador 15
N que mostram que a mineralizaccedilatildeo do N
do solo muitas vezes fornece a maior parte do N abosrvido pelas culturas (por exemplo
TAKAHASHI 1964 OLSON et al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992
OMAY et al 1998 SCHINDLER KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY
2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006)
como foi o caso dos estudos recentes conduzidos no Brasil por Dourado-Neto et al (2010) e
Franco et al (2011)
Um aumento na capacidade de mineralizaccedilatildeo de N do solo evidentemente levaria agrave
diminuiccedilatildeo na resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada embora as consequumlecircncias podem
natildeo ser aparentes se as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis agrave perda de N ou se a
disponibilidade de N natildeo limite o rendimento Uma complicaccedilatildeo inerente surge na estimativa de
uma taxa absoluta (bruta) para a mineralizaccedilatildeo (amonificaccedilatildeo) uma vez que o produto (NH4+)
estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo heterotroacutefica (imobilizaccedilatildeo) ou oxidaccedilatildeo autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) A
teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) proporciona o uacutenico meio para evitar esta complicaccedilatildeo
e foi aplicado agraves amostras superfiacuteciais e subsuperfiacuteciaos dos solos coletados nos seis locais de
estudo deste projeto Os resultados (Tabela 4) satildeo consistentes com as respostas da cana-de-
accediluacutecar ao N apresentados na Tabela 3 em que a mineralizaccedilatildeo bruta para a camada superficial
foi significativamente maior para os dois locais sem resposta (5 e 6) do que para qualquer um
dos locais responsivos Para o uacuteltimo grupo este paracircmetro foi significativamente maior para os
locais 2 e 3 do que para 1 ou 4 refletindo os valores de RF da Tabela 3 Em contraste com estes
resultados natildeo foram observadas diferenccedilas significativas na mineralizaccedilatildeo bruta para as
amostras de subsuperfiacutecie
Tabela 4 - Mineralizaccedilatildeo bruta de N em amostras de solo da superfiacutecie e subsuperfiacutecie determinada pela teacutecnica de
diluiccedilatildeo do pool 15
NH4dagger
N mineralizado
Local
Superfiacutecie Subsuperfiacutecie
MeacutediaDagger DPsect MeacutediaDagger DPsect
______________________________ mg kg
-1 d
-1 ______________________________
Altamente responsivo ao N
1 110 ab 11 094 a 01
Moderadamente responsivos ao N
2 147 a 04 106 a 04
3 152 a 07 121 a 01
4 060 b 02 084 a 04
Natildeo responsivos ao N
5 365 d 12 105 a 04
6 237 c 07 141 a 06
daggeramostras de 10 g de cada solo foram preacute-incubadas a 25oC por duas semanas e umedecidas a 60 da capacidade de
campo (θcc) com aacutegua desionizada As amostras foram entatildeo tratadas com 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30
microg N na forma de (NH4)2SO4 (2534 aacutetomos 15
N) incubadas (25oC 60 θcc) em triplicata por 1 e 3 dias Anaacutelise
quantitativa e isotoacutepica do NH4-N trocaacutevel foi realizada apoacutes extraccedilatildeo com 2 mol L-1
KCl
DaggerCalculado conforme Eq 2 descrita na seccedilatildeo Material e Meacutetodos Meacutedias seguidas por letras minuacutesculas iguais na
coluna natildeo diferem a Plt005 pelo teste t de Student
sectDP desvio padratildeo
Curiosamente a mineralizaccedilatildeo bruta foi menor para o local 4 onde o N total do solo foi
maior (Tabela 2) Este comportamento eacute consistente entretanto com a conclusatildeo de que a cana
respondeu agrave adubaccedilatildeo nitrogenada no local 4 (Tabela 3) Esse comportamente provavelmente eacute
reflexo do uso de praacutetica de cultivo miacutenimo nesse local no qual a sulcaccedilatildeo foi precedida de uma
uacutenica subsolagem ao inveacutes de praacuteticas de preparo convencional adotadas em todos os outros
locais estudados O resultado foi um acuacutemulo de resiacuteduos contendo C proveniente da colheita
mecacircnica sem queima preacutevia que ocorreu anualmente por sete anos antes do primeiro
experimento em 2007 favorecendo muito mais a imobilizaccedilatildeo do que a mineralizaccedilatildeo
Embora a mineralizaccedilatildeo bruta mostrou-se eficaz na diferenciaccedilatildeo dos solos quanto agrave
responsividade ao N o processo envolvido na obtenccedilatildeo desse paracircmetro eacute muito complicado
caro e demorado para um teste de rotina do solo O custo e as complexidades surgem da
necessidade de fertilizantes marcados e anaacutelise de 15
N enquanto o tempo de processamento da
amostra eacute uma fonte oacutebvia de dificuldade uma vez que necessita de um incubaccedilatildeo de 3 dias
precedida de 2 semanas de preacute-incubaccedilatildeo Estas limitaccedilotildees satildeo muito menos graves para uma
teacutecnica de pesquisa e natildeo impede o uso da mineralizaccedilatildeo bruta para avaliar outras teacutecnicas de
previsatildeo de resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
Uma alternativa mais simples eacute medir a taxa liacutequida de produccedilatildeo de N mineral quando
amostras de solo satildeo incubados sob condiccedilotildees estaacuteticas A incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas das
amostras superficiais dos solos foi adotada para esta finalidade no nosso trabalho seguindo a
teacutecnica empregada por Mulvaney et al (2001) Os resultados (Tabela 5) mostram que para todos
os seis locais estudados a produccedilatildeo de N mineral foi mais raacutepida na primeira semana apoacutes o
reumedecimento das amostras secas e diminuiu consideravelmente na segunda semana durante o
qual ocorreu imobilizaccedilatildeo liacutequida para locais 1 a 3 A continuidade da incubaccedilatildeo normalmente
leva agrave mineralizaccedilatildeo liacutequida mas as flutuaccedilotildees temporais satildeo comuns nas taxas dessa medida
sem duacutevida refletindo as transformaccedilotildees da biomassa microbiana
Tabela 5 ndash Capacidade das amostras superficiais dos solos para mineralizaccedilatildeo liacutequidadagger
Local
Intervalo de incubaccedilatildeo (semana)Dagger
0-1 1-2 2-4 4-8sect 8-12sect 0-12sect
DMSpara Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
__________________________________________________________
(NH4+ + NO3
ndash + NO2
ndash)-N produzido mg kg
-1 d
-1 ___________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 057 003 ndash005 056 ndash002 024 020 034 017 009 017 016 030
Moderadamente responsivos ao N
2 125 032 ndash027 004 056 018 031 008 ‒008 011 025 003 030
3 052 013 ndash027 036 012 030 020 014 ndash003 002 010 004 030
4 141 038 084 033 020 019 009 015 017 026 031 013 030
Natildeo responsivos ao N
5 212 027 007 026 023 029 031 012 029 008 042 002 030
6 122 010 008 024 049 017 0 018 011 005 023 006 030
DMS 030 030 030 030 030 030
daggeramostras de 6-g de solo foram umidificadas a 60 da capacidade de campo e entatildeo incubadas pelo periacuteodo especificado a 25oC e 85-90 de umidade relativa
DaggerDP desvio padratildeo
sectValores incluem (NH4+NO3+NO2)-N recuperado por lixiviaccedilatildeo das amostras de solo com 001 M CaCl2 e pela extraccedilatildeo com 2 M KCl no final da incubaccedilatildeo A
lixiviaccedilatildeo com CaCl2 foi realizada a cada duas semanas uma vez para as amostras incubadas por quatro semanas trecircs vezes para amostras incubadas por oito
semanas e cinco vezes para amostras incubadas a doze semanas
paraDMS diferenccedila minima significativa pelo teste t de Student (Plt005)
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
Figura 5 - Detalhes dos frascos de vidro (125 mL) contendo as amostras de solo (10 g) utilizadas no experimento de
mineralizaccedilatildeo bruta (a) amostras sendo dispostas no incubador com sistema de injeccedilatildeo de vapor de aacutegua
para manutenccedilatildeo da temperatura da umidade relativa a 85-90 (b) apoacutes a preacute-incubaccedilatildeo as amostras
receberam 15 mL de soluccedilatildeo contendo 15
N com auxiacutelio de pipeta volumeacutetrica (c e d) e retornaram ao
incubador amostras recebendo 100 mL de 2 M KCl para posterior agitaccedilatildeo por 1 h para extraccedilatildeo do N
inorgacircnico (e) processo de filtragem sob vaacutecuo do extrato utilizando filtro de microfibra de vidro em
funis de Buchner de polipropileno (55 cm de diacircmetro)
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
Levando em consideraccedilatildeo que foi adicionada soluccedilatildeo contendo 150 microg de N com
abundacircncia natural para facilitar a anaacutelise isotoacutepica o valor de abundacircncia isotoacutepica calculada
(AICA em aacutetomos 15
N) foi obtido pela equaccedilatildeo de diluiccedilatildeo isotoacutepica
AICA = [ (NDE AIDE) ndash (NAD AN) ] (NDE ndash NAD) (1)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NDE concentraccedilatildeo de N determinada
em microg N amostra-1
AIDE abundacircncia isotoacutepica determinada em aacutetomos 15
N NAD nitrogecircnio
adicionado igual a 150 microg N amostra-1
AN abundacircncia natural de 036663 aacutetomos 15
N
(obtido analiticamente em seis repeticcedilotildees)
A taxa de mineralizaccedilatildeo bruta (MB em mg kg-1
d-1
de N) foi determinada conforme Hart
et al (1994) pela equaccedilatildeo
MB = [ (NH4 ti ndash NH4 tf) n ] [ (ln 15
Nexc ti 15
Nexc tf) (ln NH4 tiNH4 tf) ] (2)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NH4 concentraccedilatildeo de N-NH4+ na
amostra em mg N kg-1
ti tempo inicial (dia 1) tf tempo final (dia 3) n nuacutemero de dias 15
Nexc
abundacircncia isotoacutepica em excesso em aacutetomos 15
N que foi obtida pela subtraccedilatildeo da abundacircncia
natural de 15
N (0370 aacutetomos 15
N) da AICA (Eq 1)
24 Anaacutelises estatiacutesticas
Os resultados de produtividade de colmos obtidos nos experimentos com resposta agrave
adubaccedilatildeo nitrogenada foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia assim como anaacutelises de regressatildeo
(WEBSTER 2007) quando o teste F mostrou-se significativo (Plt010) Nos casos em que o teste
F foi significativo (Plt010) a resposta ao fertilizante nitrogenado (RF) foi calculada a partir dos
resultados meacutedios de produtividade como RF = 100 middot (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle) produtividade do tratamento controle Quando o teste F natildeo foi
significativo (Pgt010) a RF foi considerada zero Os experimentos foram entatildeo classificados
como natildeo-responsivos ao N (RF = 0) moderadamente responsivos (RF ˂ 25) ou altamente
responsivos (RF gt 25)
Para os resultados das determinaccedilotildees em triplicata ou incubaccedilotildees foram calculadas as
meacutedias e o desvio padratildeo e os valores meacutedios comparados com base no teste t de Student ou da
diferenccedila miacutenima significativa (LSD) a um niacutevel de significacircncia Plt005
3 Resultados e discussatildeo
Desde os anos 1990 haacute uma tendecircncia crescente no Brasil para a colheita mecacircnica da
cana-de-accediluacutecar em aacutereas onde a queima do canavial antes da colheita prevaleceu Com o novo
sistema resiacuteduos da cultura composta de folhas e ponteiros que variam entre 13 a 20 Mg ha-1
de mateacuteria seca (OLIVEIRA et al 1999) permanecem na superfiacutecie do solo formando uma
cobertura vegetativa altamente carbonaacutecea referida como palhada Este material conteacutem uma
quantidade apreciaacutevel de N (70 a 100 kg ha-1
) mas a disponibilidade eacute muito limitada para o
ciclo seguinte (GAVA et al 2003) devido agrave imobilizaccedilatildeo de N mineral durante a decomposiccedilatildeo
microbiana Com a transiccedilatildeo para a colheita mecacircnica espera-se portanto um aumento na
necessidade de adubaccedilatildeo nitrogenada das socas (ROSSETTO et al 2010) apesar de que um
efeito compensatoacuterio pode surgir ao longo do ciclo agriacutecola (gt 4 anos) conforme a
mineralizaccedilatildeo gradualmente libera o N da palhada (FORTES et al 2011)
Apesar de todos os seis locais estudados em nosso trabalho terem sido colhidos
mecanicamente sem queima da cana os resultados da Tabela 3 mostram que apenas quatro
(locais 1 a 4) foram responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada (Plt010) Nenhuma resposta foi
observada em um uacutenico experimento no local 5 ou em trecircs experimentos no local 6 Essa
variaccedilatildeo eacute tiacutepicamente observada em aacutereas de cana colhida sem queima de acordo com estudos
anteriores que documentam resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada na maioria dos casos (COSTA
VITTI CANTARELLA 2003 VITTI TRIVELIN GAVA 2007 ROSETTO et al 2010
VIEIRA et al 2010) mas natildeo em outros (URQUIAGA et al 1998 PRADO PANCELLI
2008) Rossetto et al (2010) por exemplo relataram alta resposta ao N em 10 de 15 locais
estudados enquanto que um local natildeo apresentou resposta e em outros quatro locais apesar de
significativa a resposta foi muito pequena
Uma reduccedilatildeo na resposta da cana agrave adubaccedilatildeo nitrogenada era esperada para os locais 2 5
e 6 devido agraves entradas anteriores da vinhaccedila e ou torta de filtro (Tabela 1) dois importantes
subprodutos da agroinduacutestria sucroalcooleira que seratildeo cada vez mais utilizados devido agraves
exigecircncias ambientais (CETESB 2006) Estes subprodutos apresentam relaccedilatildeo CN muito mais
baixo do que a palha e assim representam uma fonte mais prontamente disponiacutevel de N a
meacutedio-curto prazo Nas doses comumente utilizadas podem levar agrave reduccedilatildeo na exigecircncia de N
da ordem de 50 a 150 kg N ha-1
(PRASAD1976 YADUVANSHI YADAV SINGH 1990
GOacuteMEZ TORO 1996) podendo ateacute mesmo eliminar a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada como
ocorreu para os locais 5 e 6 Um efeito similar tecircm sido reportado para locais onde a renovaccedilatildeo
do canavial eacute precedida de cultivo de leguminosa como a Crotalaria juncea Crotalaria
spectabilis soja (Glycine max L Merr) ou de amendoim (Arachis hypogaea L) (CAacuteCERES
ALCARDE 1995 RESENDE et al 2003 AMBROSANO et al 2005 PARK et al 2010)
Uma comparaccedilatildeo das Tabelas 1 e 3 natildeo deixa duacutevida sobre a importacircncia da aplicaccedilatildeo de
subprodutos orgacircnicos na variaccedilatildeo da resposta ao fertilizante (RF) observada para os seis locais
estudados As maiores respostas variando de 9 a 30 ocorreram nos locais 1 3 e 4 onde natildeo
houve aplicaccedilatildeo de vinhaccedila ou torta de filtro que teria moderado a imobilizaccedilatildeo microbiana de N
durante a decomposiccedilatildeo dos resiacuteduos culturais Dos trecircs locais que receberam um ou ambos
destes subprodutos o local 2 foi moderadamente responsivo ao N (RF entre 5 a 7) enquanto os
locais 5 e 6 natildeo apresentaram resposta ao N
A importacircncia dos insumos orgacircnicos natildeo eacute menos evidente a partir da mudanccedila temporal
na RF observa nos locais 2 4 e 6 Interessante foi o aumento acentuado de 9 para 25 na RF
observados para a segunda colheita no local 4 Esse aumento pode ser atribuiacutedo a um acuacutemulo de
resiacuteduos que associado agrave ausecircncia de adubaccedilatildeo nitrogenada promoveu imobilizaccedilatildeo microbiana
do N limitando a produtividade do tratamento controle e inflando a RF Este tipo de
comportamento eacute comum com estudos de resposta que empregam um delineamento estaacutetico
(static plots) (por exemplo SWANSON TAYLOR WELCH 1973 VANOTTI BUNDY
PETERSON 1997 VARVEL WILHELM 2003) nos quais parcelas individuais recebem o
mesmo tratamento em anos consecutivos Curiosamente natildeo houve nenhuma evidecircncia de
aumento na RF para os locais 2 e 6 presumivelmente porque a aplicaccedilatildeo de vinhaccedila forneceu N
suficiente para suportar a oxidaccedilatildeo heterotroacutefica do resiacuteduo contendo C
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos de curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
entre os anos de 2006 e 2010 Continua
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Altamente responsivo ao N
1 0 691 (35) ____
____
50 756 (65) ____
____
100 773 (45) ____
____
150 869 (46) ____
____
200 900 (53) ____
____
P 00004
Equaccedilatildeo y = 6918 + 01060x
R2 096
RFsect () 302
Moderadamente responsivos ao N
2 0 1141 ( 79) 1041 (54) ____
50 1208 ( 77) 1041 (68) ____
100 1208 (109) 1060 (81) ____
150 1219 ( 62) 1097 (61) ____
P 00399 00821
Equaccedilatildeo y = 11452 + 01294x
- 000055x2
y = 10315 +
003757x
R2 092 082
RF () 68 54
3 0 788 (59) ____
____
50 811 (74) ____
____
100 859 (74) ____
____
150 864 (90) ____
____
P 00823
Equaccedilatildeo y = 7890 + 000554x
R2 093
RR () 97
4 0 759 (116) 527 ( 97) ____
50 775 ( 89) 630 ( 90) ____
100 827 ( 62) 660 (108) ____
150 817 (103) 650 ( 74) ____
P 00692 00000
Equaccedilatildeo y = 7542 + 008387x
- 0000257x2
y = 5290 + 02480x -
0001124x2
R2 085 099
RF () 89 251
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos envolvendo curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo
nitrogenada entre os anos de 2007 e 2010
Conclusatildeo
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Natildeo responsivos ao N
5 0 914 (123) ____
____
50 956 (126) ____
____
100 850 (165) ____
____
150 786 ( 52) ____
____
200 778 (109) ____
____
P 01136
RF () 0
6 0 802 (67) 1424 (195) 812 (71)
50 803 (61) 1383 (109) 758 (97)
100 868 (72) 1315 (124) 872 (21)
150 805 (34) 1323 (147) 826 (97)
200 831 (70) 1356 (140) 799 (70) P 03456 07738 02005
RF () 0 0 0
daggerResultados representam 4 (aacutereas 1-5) ou 5 (aacuterea 6) blocos experimentais Valores entre parenteses representam o
desvio padratildeo da meacutedia
DaggerEstudos conduzidos em 2006-2007 (aacutereas 2-4) 2007-2008 (aacutereas 2 4 e 6) 2008-2009 (aacutereas 1 e 6) ou 2009-2010
(aacutereas 5 e 6)
sectRF resposta ao fertilizante calculado quando Plt010 como 100 (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle)produtividade do tratamento controle
Aleacutem de insumos orgacircnicos as diferenccedilas no potencial do solo em fornecer N
provavelmente contribuiu para a variaccedilatildeo na RF documentada na Tabela 3 Tais diferenccedilas tecircm
sido historicamente reconhecidos em afetar a resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
(BLACK NELSON PRITCHETT 1946 PRITCHETT BLACK NELSON 1947 FITTS
BARTHOLOMEW HEIDEL 1953 OLSON et al 1960) Esse comportamento eacute consistente
com as evidecircncias de estudos utilizando o traccedilador 15
N que mostram que a mineralizaccedilatildeo do N
do solo muitas vezes fornece a maior parte do N abosrvido pelas culturas (por exemplo
TAKAHASHI 1964 OLSON et al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992
OMAY et al 1998 SCHINDLER KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY
2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006)
como foi o caso dos estudos recentes conduzidos no Brasil por Dourado-Neto et al (2010) e
Franco et al (2011)
Um aumento na capacidade de mineralizaccedilatildeo de N do solo evidentemente levaria agrave
diminuiccedilatildeo na resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada embora as consequumlecircncias podem
natildeo ser aparentes se as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis agrave perda de N ou se a
disponibilidade de N natildeo limite o rendimento Uma complicaccedilatildeo inerente surge na estimativa de
uma taxa absoluta (bruta) para a mineralizaccedilatildeo (amonificaccedilatildeo) uma vez que o produto (NH4+)
estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo heterotroacutefica (imobilizaccedilatildeo) ou oxidaccedilatildeo autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) A
teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) proporciona o uacutenico meio para evitar esta complicaccedilatildeo
e foi aplicado agraves amostras superfiacuteciais e subsuperfiacuteciaos dos solos coletados nos seis locais de
estudo deste projeto Os resultados (Tabela 4) satildeo consistentes com as respostas da cana-de-
accediluacutecar ao N apresentados na Tabela 3 em que a mineralizaccedilatildeo bruta para a camada superficial
foi significativamente maior para os dois locais sem resposta (5 e 6) do que para qualquer um
dos locais responsivos Para o uacuteltimo grupo este paracircmetro foi significativamente maior para os
locais 2 e 3 do que para 1 ou 4 refletindo os valores de RF da Tabela 3 Em contraste com estes
resultados natildeo foram observadas diferenccedilas significativas na mineralizaccedilatildeo bruta para as
amostras de subsuperfiacutecie
Tabela 4 - Mineralizaccedilatildeo bruta de N em amostras de solo da superfiacutecie e subsuperfiacutecie determinada pela teacutecnica de
diluiccedilatildeo do pool 15
NH4dagger
N mineralizado
Local
Superfiacutecie Subsuperfiacutecie
MeacutediaDagger DPsect MeacutediaDagger DPsect
______________________________ mg kg
-1 d
-1 ______________________________
Altamente responsivo ao N
1 110 ab 11 094 a 01
Moderadamente responsivos ao N
2 147 a 04 106 a 04
3 152 a 07 121 a 01
4 060 b 02 084 a 04
Natildeo responsivos ao N
5 365 d 12 105 a 04
6 237 c 07 141 a 06
daggeramostras de 10 g de cada solo foram preacute-incubadas a 25oC por duas semanas e umedecidas a 60 da capacidade de
campo (θcc) com aacutegua desionizada As amostras foram entatildeo tratadas com 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30
microg N na forma de (NH4)2SO4 (2534 aacutetomos 15
N) incubadas (25oC 60 θcc) em triplicata por 1 e 3 dias Anaacutelise
quantitativa e isotoacutepica do NH4-N trocaacutevel foi realizada apoacutes extraccedilatildeo com 2 mol L-1
KCl
DaggerCalculado conforme Eq 2 descrita na seccedilatildeo Material e Meacutetodos Meacutedias seguidas por letras minuacutesculas iguais na
coluna natildeo diferem a Plt005 pelo teste t de Student
sectDP desvio padratildeo
Curiosamente a mineralizaccedilatildeo bruta foi menor para o local 4 onde o N total do solo foi
maior (Tabela 2) Este comportamento eacute consistente entretanto com a conclusatildeo de que a cana
respondeu agrave adubaccedilatildeo nitrogenada no local 4 (Tabela 3) Esse comportamente provavelmente eacute
reflexo do uso de praacutetica de cultivo miacutenimo nesse local no qual a sulcaccedilatildeo foi precedida de uma
uacutenica subsolagem ao inveacutes de praacuteticas de preparo convencional adotadas em todos os outros
locais estudados O resultado foi um acuacutemulo de resiacuteduos contendo C proveniente da colheita
mecacircnica sem queima preacutevia que ocorreu anualmente por sete anos antes do primeiro
experimento em 2007 favorecendo muito mais a imobilizaccedilatildeo do que a mineralizaccedilatildeo
Embora a mineralizaccedilatildeo bruta mostrou-se eficaz na diferenciaccedilatildeo dos solos quanto agrave
responsividade ao N o processo envolvido na obtenccedilatildeo desse paracircmetro eacute muito complicado
caro e demorado para um teste de rotina do solo O custo e as complexidades surgem da
necessidade de fertilizantes marcados e anaacutelise de 15
N enquanto o tempo de processamento da
amostra eacute uma fonte oacutebvia de dificuldade uma vez que necessita de um incubaccedilatildeo de 3 dias
precedida de 2 semanas de preacute-incubaccedilatildeo Estas limitaccedilotildees satildeo muito menos graves para uma
teacutecnica de pesquisa e natildeo impede o uso da mineralizaccedilatildeo bruta para avaliar outras teacutecnicas de
previsatildeo de resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
Uma alternativa mais simples eacute medir a taxa liacutequida de produccedilatildeo de N mineral quando
amostras de solo satildeo incubados sob condiccedilotildees estaacuteticas A incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas das
amostras superficiais dos solos foi adotada para esta finalidade no nosso trabalho seguindo a
teacutecnica empregada por Mulvaney et al (2001) Os resultados (Tabela 5) mostram que para todos
os seis locais estudados a produccedilatildeo de N mineral foi mais raacutepida na primeira semana apoacutes o
reumedecimento das amostras secas e diminuiu consideravelmente na segunda semana durante o
qual ocorreu imobilizaccedilatildeo liacutequida para locais 1 a 3 A continuidade da incubaccedilatildeo normalmente
leva agrave mineralizaccedilatildeo liacutequida mas as flutuaccedilotildees temporais satildeo comuns nas taxas dessa medida
sem duacutevida refletindo as transformaccedilotildees da biomassa microbiana
Tabela 5 ndash Capacidade das amostras superficiais dos solos para mineralizaccedilatildeo liacutequidadagger
Local
Intervalo de incubaccedilatildeo (semana)Dagger
0-1 1-2 2-4 4-8sect 8-12sect 0-12sect
DMSpara Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
__________________________________________________________
(NH4+ + NO3
ndash + NO2
ndash)-N produzido mg kg
-1 d
-1 ___________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 057 003 ndash005 056 ndash002 024 020 034 017 009 017 016 030
Moderadamente responsivos ao N
2 125 032 ndash027 004 056 018 031 008 ‒008 011 025 003 030
3 052 013 ndash027 036 012 030 020 014 ndash003 002 010 004 030
4 141 038 084 033 020 019 009 015 017 026 031 013 030
Natildeo responsivos ao N
5 212 027 007 026 023 029 031 012 029 008 042 002 030
6 122 010 008 024 049 017 0 018 011 005 023 006 030
DMS 030 030 030 030 030 030
daggeramostras de 6-g de solo foram umidificadas a 60 da capacidade de campo e entatildeo incubadas pelo periacuteodo especificado a 25oC e 85-90 de umidade relativa
DaggerDP desvio padratildeo
sectValores incluem (NH4+NO3+NO2)-N recuperado por lixiviaccedilatildeo das amostras de solo com 001 M CaCl2 e pela extraccedilatildeo com 2 M KCl no final da incubaccedilatildeo A
lixiviaccedilatildeo com CaCl2 foi realizada a cada duas semanas uma vez para as amostras incubadas por quatro semanas trecircs vezes para amostras incubadas por oito
semanas e cinco vezes para amostras incubadas a doze semanas
paraDMS diferenccedila minima significativa pelo teste t de Student (Plt005)
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
Levando em consideraccedilatildeo que foi adicionada soluccedilatildeo contendo 150 microg de N com
abundacircncia natural para facilitar a anaacutelise isotoacutepica o valor de abundacircncia isotoacutepica calculada
(AICA em aacutetomos 15
N) foi obtido pela equaccedilatildeo de diluiccedilatildeo isotoacutepica
AICA = [ (NDE AIDE) ndash (NAD AN) ] (NDE ndash NAD) (1)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NDE concentraccedilatildeo de N determinada
em microg N amostra-1
AIDE abundacircncia isotoacutepica determinada em aacutetomos 15
N NAD nitrogecircnio
adicionado igual a 150 microg N amostra-1
AN abundacircncia natural de 036663 aacutetomos 15
N
(obtido analiticamente em seis repeticcedilotildees)
A taxa de mineralizaccedilatildeo bruta (MB em mg kg-1
d-1
de N) foi determinada conforme Hart
et al (1994) pela equaccedilatildeo
MB = [ (NH4 ti ndash NH4 tf) n ] [ (ln 15
Nexc ti 15
Nexc tf) (ln NH4 tiNH4 tf) ] (2)
Em que as variaacuteveis remanescentes referem-se a NH4 concentraccedilatildeo de N-NH4+ na
amostra em mg N kg-1
ti tempo inicial (dia 1) tf tempo final (dia 3) n nuacutemero de dias 15
Nexc
abundacircncia isotoacutepica em excesso em aacutetomos 15
N que foi obtida pela subtraccedilatildeo da abundacircncia
natural de 15
N (0370 aacutetomos 15
N) da AICA (Eq 1)
24 Anaacutelises estatiacutesticas
Os resultados de produtividade de colmos obtidos nos experimentos com resposta agrave
adubaccedilatildeo nitrogenada foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia assim como anaacutelises de regressatildeo
(WEBSTER 2007) quando o teste F mostrou-se significativo (Plt010) Nos casos em que o teste
F foi significativo (Plt010) a resposta ao fertilizante nitrogenado (RF) foi calculada a partir dos
resultados meacutedios de produtividade como RF = 100 middot (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle) produtividade do tratamento controle Quando o teste F natildeo foi
significativo (Pgt010) a RF foi considerada zero Os experimentos foram entatildeo classificados
como natildeo-responsivos ao N (RF = 0) moderadamente responsivos (RF ˂ 25) ou altamente
responsivos (RF gt 25)
Para os resultados das determinaccedilotildees em triplicata ou incubaccedilotildees foram calculadas as
meacutedias e o desvio padratildeo e os valores meacutedios comparados com base no teste t de Student ou da
diferenccedila miacutenima significativa (LSD) a um niacutevel de significacircncia Plt005
3 Resultados e discussatildeo
Desde os anos 1990 haacute uma tendecircncia crescente no Brasil para a colheita mecacircnica da
cana-de-accediluacutecar em aacutereas onde a queima do canavial antes da colheita prevaleceu Com o novo
sistema resiacuteduos da cultura composta de folhas e ponteiros que variam entre 13 a 20 Mg ha-1
de mateacuteria seca (OLIVEIRA et al 1999) permanecem na superfiacutecie do solo formando uma
cobertura vegetativa altamente carbonaacutecea referida como palhada Este material conteacutem uma
quantidade apreciaacutevel de N (70 a 100 kg ha-1
) mas a disponibilidade eacute muito limitada para o
ciclo seguinte (GAVA et al 2003) devido agrave imobilizaccedilatildeo de N mineral durante a decomposiccedilatildeo
microbiana Com a transiccedilatildeo para a colheita mecacircnica espera-se portanto um aumento na
necessidade de adubaccedilatildeo nitrogenada das socas (ROSSETTO et al 2010) apesar de que um
efeito compensatoacuterio pode surgir ao longo do ciclo agriacutecola (gt 4 anos) conforme a
mineralizaccedilatildeo gradualmente libera o N da palhada (FORTES et al 2011)
Apesar de todos os seis locais estudados em nosso trabalho terem sido colhidos
mecanicamente sem queima da cana os resultados da Tabela 3 mostram que apenas quatro
(locais 1 a 4) foram responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada (Plt010) Nenhuma resposta foi
observada em um uacutenico experimento no local 5 ou em trecircs experimentos no local 6 Essa
variaccedilatildeo eacute tiacutepicamente observada em aacutereas de cana colhida sem queima de acordo com estudos
anteriores que documentam resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada na maioria dos casos (COSTA
VITTI CANTARELLA 2003 VITTI TRIVELIN GAVA 2007 ROSETTO et al 2010
VIEIRA et al 2010) mas natildeo em outros (URQUIAGA et al 1998 PRADO PANCELLI
2008) Rossetto et al (2010) por exemplo relataram alta resposta ao N em 10 de 15 locais
estudados enquanto que um local natildeo apresentou resposta e em outros quatro locais apesar de
significativa a resposta foi muito pequena
Uma reduccedilatildeo na resposta da cana agrave adubaccedilatildeo nitrogenada era esperada para os locais 2 5
e 6 devido agraves entradas anteriores da vinhaccedila e ou torta de filtro (Tabela 1) dois importantes
subprodutos da agroinduacutestria sucroalcooleira que seratildeo cada vez mais utilizados devido agraves
exigecircncias ambientais (CETESB 2006) Estes subprodutos apresentam relaccedilatildeo CN muito mais
baixo do que a palha e assim representam uma fonte mais prontamente disponiacutevel de N a
meacutedio-curto prazo Nas doses comumente utilizadas podem levar agrave reduccedilatildeo na exigecircncia de N
da ordem de 50 a 150 kg N ha-1
(PRASAD1976 YADUVANSHI YADAV SINGH 1990
GOacuteMEZ TORO 1996) podendo ateacute mesmo eliminar a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada como
ocorreu para os locais 5 e 6 Um efeito similar tecircm sido reportado para locais onde a renovaccedilatildeo
do canavial eacute precedida de cultivo de leguminosa como a Crotalaria juncea Crotalaria
spectabilis soja (Glycine max L Merr) ou de amendoim (Arachis hypogaea L) (CAacuteCERES
ALCARDE 1995 RESENDE et al 2003 AMBROSANO et al 2005 PARK et al 2010)
Uma comparaccedilatildeo das Tabelas 1 e 3 natildeo deixa duacutevida sobre a importacircncia da aplicaccedilatildeo de
subprodutos orgacircnicos na variaccedilatildeo da resposta ao fertilizante (RF) observada para os seis locais
estudados As maiores respostas variando de 9 a 30 ocorreram nos locais 1 3 e 4 onde natildeo
houve aplicaccedilatildeo de vinhaccedila ou torta de filtro que teria moderado a imobilizaccedilatildeo microbiana de N
durante a decomposiccedilatildeo dos resiacuteduos culturais Dos trecircs locais que receberam um ou ambos
destes subprodutos o local 2 foi moderadamente responsivo ao N (RF entre 5 a 7) enquanto os
locais 5 e 6 natildeo apresentaram resposta ao N
A importacircncia dos insumos orgacircnicos natildeo eacute menos evidente a partir da mudanccedila temporal
na RF observa nos locais 2 4 e 6 Interessante foi o aumento acentuado de 9 para 25 na RF
observados para a segunda colheita no local 4 Esse aumento pode ser atribuiacutedo a um acuacutemulo de
resiacuteduos que associado agrave ausecircncia de adubaccedilatildeo nitrogenada promoveu imobilizaccedilatildeo microbiana
do N limitando a produtividade do tratamento controle e inflando a RF Este tipo de
comportamento eacute comum com estudos de resposta que empregam um delineamento estaacutetico
(static plots) (por exemplo SWANSON TAYLOR WELCH 1973 VANOTTI BUNDY
PETERSON 1997 VARVEL WILHELM 2003) nos quais parcelas individuais recebem o
mesmo tratamento em anos consecutivos Curiosamente natildeo houve nenhuma evidecircncia de
aumento na RF para os locais 2 e 6 presumivelmente porque a aplicaccedilatildeo de vinhaccedila forneceu N
suficiente para suportar a oxidaccedilatildeo heterotroacutefica do resiacuteduo contendo C
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos de curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
entre os anos de 2006 e 2010 Continua
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Altamente responsivo ao N
1 0 691 (35) ____
____
50 756 (65) ____
____
100 773 (45) ____
____
150 869 (46) ____
____
200 900 (53) ____
____
P 00004
Equaccedilatildeo y = 6918 + 01060x
R2 096
RFsect () 302
Moderadamente responsivos ao N
2 0 1141 ( 79) 1041 (54) ____
50 1208 ( 77) 1041 (68) ____
100 1208 (109) 1060 (81) ____
150 1219 ( 62) 1097 (61) ____
P 00399 00821
Equaccedilatildeo y = 11452 + 01294x
- 000055x2
y = 10315 +
003757x
R2 092 082
RF () 68 54
3 0 788 (59) ____
____
50 811 (74) ____
____
100 859 (74) ____
____
150 864 (90) ____
____
P 00823
Equaccedilatildeo y = 7890 + 000554x
R2 093
RR () 97
4 0 759 (116) 527 ( 97) ____
50 775 ( 89) 630 ( 90) ____
100 827 ( 62) 660 (108) ____
150 817 (103) 650 ( 74) ____
P 00692 00000
Equaccedilatildeo y = 7542 + 008387x
- 0000257x2
y = 5290 + 02480x -
0001124x2
R2 085 099
RF () 89 251
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos envolvendo curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo
nitrogenada entre os anos de 2007 e 2010
Conclusatildeo
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Natildeo responsivos ao N
5 0 914 (123) ____
____
50 956 (126) ____
____
100 850 (165) ____
____
150 786 ( 52) ____
____
200 778 (109) ____
____
P 01136
RF () 0
6 0 802 (67) 1424 (195) 812 (71)
50 803 (61) 1383 (109) 758 (97)
100 868 (72) 1315 (124) 872 (21)
150 805 (34) 1323 (147) 826 (97)
200 831 (70) 1356 (140) 799 (70) P 03456 07738 02005
RF () 0 0 0
daggerResultados representam 4 (aacutereas 1-5) ou 5 (aacuterea 6) blocos experimentais Valores entre parenteses representam o
desvio padratildeo da meacutedia
DaggerEstudos conduzidos em 2006-2007 (aacutereas 2-4) 2007-2008 (aacutereas 2 4 e 6) 2008-2009 (aacutereas 1 e 6) ou 2009-2010
(aacutereas 5 e 6)
sectRF resposta ao fertilizante calculado quando Plt010 como 100 (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle)produtividade do tratamento controle
Aleacutem de insumos orgacircnicos as diferenccedilas no potencial do solo em fornecer N
provavelmente contribuiu para a variaccedilatildeo na RF documentada na Tabela 3 Tais diferenccedilas tecircm
sido historicamente reconhecidos em afetar a resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
(BLACK NELSON PRITCHETT 1946 PRITCHETT BLACK NELSON 1947 FITTS
BARTHOLOMEW HEIDEL 1953 OLSON et al 1960) Esse comportamento eacute consistente
com as evidecircncias de estudos utilizando o traccedilador 15
N que mostram que a mineralizaccedilatildeo do N
do solo muitas vezes fornece a maior parte do N abosrvido pelas culturas (por exemplo
TAKAHASHI 1964 OLSON et al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992
OMAY et al 1998 SCHINDLER KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY
2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006)
como foi o caso dos estudos recentes conduzidos no Brasil por Dourado-Neto et al (2010) e
Franco et al (2011)
Um aumento na capacidade de mineralizaccedilatildeo de N do solo evidentemente levaria agrave
diminuiccedilatildeo na resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada embora as consequumlecircncias podem
natildeo ser aparentes se as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis agrave perda de N ou se a
disponibilidade de N natildeo limite o rendimento Uma complicaccedilatildeo inerente surge na estimativa de
uma taxa absoluta (bruta) para a mineralizaccedilatildeo (amonificaccedilatildeo) uma vez que o produto (NH4+)
estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo heterotroacutefica (imobilizaccedilatildeo) ou oxidaccedilatildeo autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) A
teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) proporciona o uacutenico meio para evitar esta complicaccedilatildeo
e foi aplicado agraves amostras superfiacuteciais e subsuperfiacuteciaos dos solos coletados nos seis locais de
estudo deste projeto Os resultados (Tabela 4) satildeo consistentes com as respostas da cana-de-
accediluacutecar ao N apresentados na Tabela 3 em que a mineralizaccedilatildeo bruta para a camada superficial
foi significativamente maior para os dois locais sem resposta (5 e 6) do que para qualquer um
dos locais responsivos Para o uacuteltimo grupo este paracircmetro foi significativamente maior para os
locais 2 e 3 do que para 1 ou 4 refletindo os valores de RF da Tabela 3 Em contraste com estes
resultados natildeo foram observadas diferenccedilas significativas na mineralizaccedilatildeo bruta para as
amostras de subsuperfiacutecie
Tabela 4 - Mineralizaccedilatildeo bruta de N em amostras de solo da superfiacutecie e subsuperfiacutecie determinada pela teacutecnica de
diluiccedilatildeo do pool 15
NH4dagger
N mineralizado
Local
Superfiacutecie Subsuperfiacutecie
MeacutediaDagger DPsect MeacutediaDagger DPsect
______________________________ mg kg
-1 d
-1 ______________________________
Altamente responsivo ao N
1 110 ab 11 094 a 01
Moderadamente responsivos ao N
2 147 a 04 106 a 04
3 152 a 07 121 a 01
4 060 b 02 084 a 04
Natildeo responsivos ao N
5 365 d 12 105 a 04
6 237 c 07 141 a 06
daggeramostras de 10 g de cada solo foram preacute-incubadas a 25oC por duas semanas e umedecidas a 60 da capacidade de
campo (θcc) com aacutegua desionizada As amostras foram entatildeo tratadas com 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30
microg N na forma de (NH4)2SO4 (2534 aacutetomos 15
N) incubadas (25oC 60 θcc) em triplicata por 1 e 3 dias Anaacutelise
quantitativa e isotoacutepica do NH4-N trocaacutevel foi realizada apoacutes extraccedilatildeo com 2 mol L-1
KCl
DaggerCalculado conforme Eq 2 descrita na seccedilatildeo Material e Meacutetodos Meacutedias seguidas por letras minuacutesculas iguais na
coluna natildeo diferem a Plt005 pelo teste t de Student
sectDP desvio padratildeo
Curiosamente a mineralizaccedilatildeo bruta foi menor para o local 4 onde o N total do solo foi
maior (Tabela 2) Este comportamento eacute consistente entretanto com a conclusatildeo de que a cana
respondeu agrave adubaccedilatildeo nitrogenada no local 4 (Tabela 3) Esse comportamente provavelmente eacute
reflexo do uso de praacutetica de cultivo miacutenimo nesse local no qual a sulcaccedilatildeo foi precedida de uma
uacutenica subsolagem ao inveacutes de praacuteticas de preparo convencional adotadas em todos os outros
locais estudados O resultado foi um acuacutemulo de resiacuteduos contendo C proveniente da colheita
mecacircnica sem queima preacutevia que ocorreu anualmente por sete anos antes do primeiro
experimento em 2007 favorecendo muito mais a imobilizaccedilatildeo do que a mineralizaccedilatildeo
Embora a mineralizaccedilatildeo bruta mostrou-se eficaz na diferenciaccedilatildeo dos solos quanto agrave
responsividade ao N o processo envolvido na obtenccedilatildeo desse paracircmetro eacute muito complicado
caro e demorado para um teste de rotina do solo O custo e as complexidades surgem da
necessidade de fertilizantes marcados e anaacutelise de 15
N enquanto o tempo de processamento da
amostra eacute uma fonte oacutebvia de dificuldade uma vez que necessita de um incubaccedilatildeo de 3 dias
precedida de 2 semanas de preacute-incubaccedilatildeo Estas limitaccedilotildees satildeo muito menos graves para uma
teacutecnica de pesquisa e natildeo impede o uso da mineralizaccedilatildeo bruta para avaliar outras teacutecnicas de
previsatildeo de resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
Uma alternativa mais simples eacute medir a taxa liacutequida de produccedilatildeo de N mineral quando
amostras de solo satildeo incubados sob condiccedilotildees estaacuteticas A incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas das
amostras superficiais dos solos foi adotada para esta finalidade no nosso trabalho seguindo a
teacutecnica empregada por Mulvaney et al (2001) Os resultados (Tabela 5) mostram que para todos
os seis locais estudados a produccedilatildeo de N mineral foi mais raacutepida na primeira semana apoacutes o
reumedecimento das amostras secas e diminuiu consideravelmente na segunda semana durante o
qual ocorreu imobilizaccedilatildeo liacutequida para locais 1 a 3 A continuidade da incubaccedilatildeo normalmente
leva agrave mineralizaccedilatildeo liacutequida mas as flutuaccedilotildees temporais satildeo comuns nas taxas dessa medida
sem duacutevida refletindo as transformaccedilotildees da biomassa microbiana
Tabela 5 ndash Capacidade das amostras superficiais dos solos para mineralizaccedilatildeo liacutequidadagger
Local
Intervalo de incubaccedilatildeo (semana)Dagger
0-1 1-2 2-4 4-8sect 8-12sect 0-12sect
DMSpara Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
__________________________________________________________
(NH4+ + NO3
ndash + NO2
ndash)-N produzido mg kg
-1 d
-1 ___________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 057 003 ndash005 056 ndash002 024 020 034 017 009 017 016 030
Moderadamente responsivos ao N
2 125 032 ndash027 004 056 018 031 008 ‒008 011 025 003 030
3 052 013 ndash027 036 012 030 020 014 ndash003 002 010 004 030
4 141 038 084 033 020 019 009 015 017 026 031 013 030
Natildeo responsivos ao N
5 212 027 007 026 023 029 031 012 029 008 042 002 030
6 122 010 008 024 049 017 0 018 011 005 023 006 030
DMS 030 030 030 030 030 030
daggeramostras de 6-g de solo foram umidificadas a 60 da capacidade de campo e entatildeo incubadas pelo periacuteodo especificado a 25oC e 85-90 de umidade relativa
DaggerDP desvio padratildeo
sectValores incluem (NH4+NO3+NO2)-N recuperado por lixiviaccedilatildeo das amostras de solo com 001 M CaCl2 e pela extraccedilatildeo com 2 M KCl no final da incubaccedilatildeo A
lixiviaccedilatildeo com CaCl2 foi realizada a cada duas semanas uma vez para as amostras incubadas por quatro semanas trecircs vezes para amostras incubadas por oito
semanas e cinco vezes para amostras incubadas a doze semanas
paraDMS diferenccedila minima significativa pelo teste t de Student (Plt005)
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
3 Resultados e discussatildeo
Desde os anos 1990 haacute uma tendecircncia crescente no Brasil para a colheita mecacircnica da
cana-de-accediluacutecar em aacutereas onde a queima do canavial antes da colheita prevaleceu Com o novo
sistema resiacuteduos da cultura composta de folhas e ponteiros que variam entre 13 a 20 Mg ha-1
de mateacuteria seca (OLIVEIRA et al 1999) permanecem na superfiacutecie do solo formando uma
cobertura vegetativa altamente carbonaacutecea referida como palhada Este material conteacutem uma
quantidade apreciaacutevel de N (70 a 100 kg ha-1
) mas a disponibilidade eacute muito limitada para o
ciclo seguinte (GAVA et al 2003) devido agrave imobilizaccedilatildeo de N mineral durante a decomposiccedilatildeo
microbiana Com a transiccedilatildeo para a colheita mecacircnica espera-se portanto um aumento na
necessidade de adubaccedilatildeo nitrogenada das socas (ROSSETTO et al 2010) apesar de que um
efeito compensatoacuterio pode surgir ao longo do ciclo agriacutecola (gt 4 anos) conforme a
mineralizaccedilatildeo gradualmente libera o N da palhada (FORTES et al 2011)
Apesar de todos os seis locais estudados em nosso trabalho terem sido colhidos
mecanicamente sem queima da cana os resultados da Tabela 3 mostram que apenas quatro
(locais 1 a 4) foram responsivos agrave adubaccedilatildeo nitrogenada (Plt010) Nenhuma resposta foi
observada em um uacutenico experimento no local 5 ou em trecircs experimentos no local 6 Essa
variaccedilatildeo eacute tiacutepicamente observada em aacutereas de cana colhida sem queima de acordo com estudos
anteriores que documentam resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada na maioria dos casos (COSTA
VITTI CANTARELLA 2003 VITTI TRIVELIN GAVA 2007 ROSETTO et al 2010
VIEIRA et al 2010) mas natildeo em outros (URQUIAGA et al 1998 PRADO PANCELLI
2008) Rossetto et al (2010) por exemplo relataram alta resposta ao N em 10 de 15 locais
estudados enquanto que um local natildeo apresentou resposta e em outros quatro locais apesar de
significativa a resposta foi muito pequena
Uma reduccedilatildeo na resposta da cana agrave adubaccedilatildeo nitrogenada era esperada para os locais 2 5
e 6 devido agraves entradas anteriores da vinhaccedila e ou torta de filtro (Tabela 1) dois importantes
subprodutos da agroinduacutestria sucroalcooleira que seratildeo cada vez mais utilizados devido agraves
exigecircncias ambientais (CETESB 2006) Estes subprodutos apresentam relaccedilatildeo CN muito mais
baixo do que a palha e assim representam uma fonte mais prontamente disponiacutevel de N a
meacutedio-curto prazo Nas doses comumente utilizadas podem levar agrave reduccedilatildeo na exigecircncia de N
da ordem de 50 a 150 kg N ha-1
(PRASAD1976 YADUVANSHI YADAV SINGH 1990
GOacuteMEZ TORO 1996) podendo ateacute mesmo eliminar a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada como
ocorreu para os locais 5 e 6 Um efeito similar tecircm sido reportado para locais onde a renovaccedilatildeo
do canavial eacute precedida de cultivo de leguminosa como a Crotalaria juncea Crotalaria
spectabilis soja (Glycine max L Merr) ou de amendoim (Arachis hypogaea L) (CAacuteCERES
ALCARDE 1995 RESENDE et al 2003 AMBROSANO et al 2005 PARK et al 2010)
Uma comparaccedilatildeo das Tabelas 1 e 3 natildeo deixa duacutevida sobre a importacircncia da aplicaccedilatildeo de
subprodutos orgacircnicos na variaccedilatildeo da resposta ao fertilizante (RF) observada para os seis locais
estudados As maiores respostas variando de 9 a 30 ocorreram nos locais 1 3 e 4 onde natildeo
houve aplicaccedilatildeo de vinhaccedila ou torta de filtro que teria moderado a imobilizaccedilatildeo microbiana de N
durante a decomposiccedilatildeo dos resiacuteduos culturais Dos trecircs locais que receberam um ou ambos
destes subprodutos o local 2 foi moderadamente responsivo ao N (RF entre 5 a 7) enquanto os
locais 5 e 6 natildeo apresentaram resposta ao N
A importacircncia dos insumos orgacircnicos natildeo eacute menos evidente a partir da mudanccedila temporal
na RF observa nos locais 2 4 e 6 Interessante foi o aumento acentuado de 9 para 25 na RF
observados para a segunda colheita no local 4 Esse aumento pode ser atribuiacutedo a um acuacutemulo de
resiacuteduos que associado agrave ausecircncia de adubaccedilatildeo nitrogenada promoveu imobilizaccedilatildeo microbiana
do N limitando a produtividade do tratamento controle e inflando a RF Este tipo de
comportamento eacute comum com estudos de resposta que empregam um delineamento estaacutetico
(static plots) (por exemplo SWANSON TAYLOR WELCH 1973 VANOTTI BUNDY
PETERSON 1997 VARVEL WILHELM 2003) nos quais parcelas individuais recebem o
mesmo tratamento em anos consecutivos Curiosamente natildeo houve nenhuma evidecircncia de
aumento na RF para os locais 2 e 6 presumivelmente porque a aplicaccedilatildeo de vinhaccedila forneceu N
suficiente para suportar a oxidaccedilatildeo heterotroacutefica do resiacuteduo contendo C
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos de curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
entre os anos de 2006 e 2010 Continua
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Altamente responsivo ao N
1 0 691 (35) ____
____
50 756 (65) ____
____
100 773 (45) ____
____
150 869 (46) ____
____
200 900 (53) ____
____
P 00004
Equaccedilatildeo y = 6918 + 01060x
R2 096
RFsect () 302
Moderadamente responsivos ao N
2 0 1141 ( 79) 1041 (54) ____
50 1208 ( 77) 1041 (68) ____
100 1208 (109) 1060 (81) ____
150 1219 ( 62) 1097 (61) ____
P 00399 00821
Equaccedilatildeo y = 11452 + 01294x
- 000055x2
y = 10315 +
003757x
R2 092 082
RF () 68 54
3 0 788 (59) ____
____
50 811 (74) ____
____
100 859 (74) ____
____
150 864 (90) ____
____
P 00823
Equaccedilatildeo y = 7890 + 000554x
R2 093
RR () 97
4 0 759 (116) 527 ( 97) ____
50 775 ( 89) 630 ( 90) ____
100 827 ( 62) 660 (108) ____
150 817 (103) 650 ( 74) ____
P 00692 00000
Equaccedilatildeo y = 7542 + 008387x
- 0000257x2
y = 5290 + 02480x -
0001124x2
R2 085 099
RF () 89 251
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos envolvendo curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo
nitrogenada entre os anos de 2007 e 2010
Conclusatildeo
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Natildeo responsivos ao N
5 0 914 (123) ____
____
50 956 (126) ____
____
100 850 (165) ____
____
150 786 ( 52) ____
____
200 778 (109) ____
____
P 01136
RF () 0
6 0 802 (67) 1424 (195) 812 (71)
50 803 (61) 1383 (109) 758 (97)
100 868 (72) 1315 (124) 872 (21)
150 805 (34) 1323 (147) 826 (97)
200 831 (70) 1356 (140) 799 (70) P 03456 07738 02005
RF () 0 0 0
daggerResultados representam 4 (aacutereas 1-5) ou 5 (aacuterea 6) blocos experimentais Valores entre parenteses representam o
desvio padratildeo da meacutedia
DaggerEstudos conduzidos em 2006-2007 (aacutereas 2-4) 2007-2008 (aacutereas 2 4 e 6) 2008-2009 (aacutereas 1 e 6) ou 2009-2010
(aacutereas 5 e 6)
sectRF resposta ao fertilizante calculado quando Plt010 como 100 (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle)produtividade do tratamento controle
Aleacutem de insumos orgacircnicos as diferenccedilas no potencial do solo em fornecer N
provavelmente contribuiu para a variaccedilatildeo na RF documentada na Tabela 3 Tais diferenccedilas tecircm
sido historicamente reconhecidos em afetar a resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
(BLACK NELSON PRITCHETT 1946 PRITCHETT BLACK NELSON 1947 FITTS
BARTHOLOMEW HEIDEL 1953 OLSON et al 1960) Esse comportamento eacute consistente
com as evidecircncias de estudos utilizando o traccedilador 15
N que mostram que a mineralizaccedilatildeo do N
do solo muitas vezes fornece a maior parte do N abosrvido pelas culturas (por exemplo
TAKAHASHI 1964 OLSON et al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992
OMAY et al 1998 SCHINDLER KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY
2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006)
como foi o caso dos estudos recentes conduzidos no Brasil por Dourado-Neto et al (2010) e
Franco et al (2011)
Um aumento na capacidade de mineralizaccedilatildeo de N do solo evidentemente levaria agrave
diminuiccedilatildeo na resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada embora as consequumlecircncias podem
natildeo ser aparentes se as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis agrave perda de N ou se a
disponibilidade de N natildeo limite o rendimento Uma complicaccedilatildeo inerente surge na estimativa de
uma taxa absoluta (bruta) para a mineralizaccedilatildeo (amonificaccedilatildeo) uma vez que o produto (NH4+)
estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo heterotroacutefica (imobilizaccedilatildeo) ou oxidaccedilatildeo autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) A
teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) proporciona o uacutenico meio para evitar esta complicaccedilatildeo
e foi aplicado agraves amostras superfiacuteciais e subsuperfiacuteciaos dos solos coletados nos seis locais de
estudo deste projeto Os resultados (Tabela 4) satildeo consistentes com as respostas da cana-de-
accediluacutecar ao N apresentados na Tabela 3 em que a mineralizaccedilatildeo bruta para a camada superficial
foi significativamente maior para os dois locais sem resposta (5 e 6) do que para qualquer um
dos locais responsivos Para o uacuteltimo grupo este paracircmetro foi significativamente maior para os
locais 2 e 3 do que para 1 ou 4 refletindo os valores de RF da Tabela 3 Em contraste com estes
resultados natildeo foram observadas diferenccedilas significativas na mineralizaccedilatildeo bruta para as
amostras de subsuperfiacutecie
Tabela 4 - Mineralizaccedilatildeo bruta de N em amostras de solo da superfiacutecie e subsuperfiacutecie determinada pela teacutecnica de
diluiccedilatildeo do pool 15
NH4dagger
N mineralizado
Local
Superfiacutecie Subsuperfiacutecie
MeacutediaDagger DPsect MeacutediaDagger DPsect
______________________________ mg kg
-1 d
-1 ______________________________
Altamente responsivo ao N
1 110 ab 11 094 a 01
Moderadamente responsivos ao N
2 147 a 04 106 a 04
3 152 a 07 121 a 01
4 060 b 02 084 a 04
Natildeo responsivos ao N
5 365 d 12 105 a 04
6 237 c 07 141 a 06
daggeramostras de 10 g de cada solo foram preacute-incubadas a 25oC por duas semanas e umedecidas a 60 da capacidade de
campo (θcc) com aacutegua desionizada As amostras foram entatildeo tratadas com 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30
microg N na forma de (NH4)2SO4 (2534 aacutetomos 15
N) incubadas (25oC 60 θcc) em triplicata por 1 e 3 dias Anaacutelise
quantitativa e isotoacutepica do NH4-N trocaacutevel foi realizada apoacutes extraccedilatildeo com 2 mol L-1
KCl
DaggerCalculado conforme Eq 2 descrita na seccedilatildeo Material e Meacutetodos Meacutedias seguidas por letras minuacutesculas iguais na
coluna natildeo diferem a Plt005 pelo teste t de Student
sectDP desvio padratildeo
Curiosamente a mineralizaccedilatildeo bruta foi menor para o local 4 onde o N total do solo foi
maior (Tabela 2) Este comportamento eacute consistente entretanto com a conclusatildeo de que a cana
respondeu agrave adubaccedilatildeo nitrogenada no local 4 (Tabela 3) Esse comportamente provavelmente eacute
reflexo do uso de praacutetica de cultivo miacutenimo nesse local no qual a sulcaccedilatildeo foi precedida de uma
uacutenica subsolagem ao inveacutes de praacuteticas de preparo convencional adotadas em todos os outros
locais estudados O resultado foi um acuacutemulo de resiacuteduos contendo C proveniente da colheita
mecacircnica sem queima preacutevia que ocorreu anualmente por sete anos antes do primeiro
experimento em 2007 favorecendo muito mais a imobilizaccedilatildeo do que a mineralizaccedilatildeo
Embora a mineralizaccedilatildeo bruta mostrou-se eficaz na diferenciaccedilatildeo dos solos quanto agrave
responsividade ao N o processo envolvido na obtenccedilatildeo desse paracircmetro eacute muito complicado
caro e demorado para um teste de rotina do solo O custo e as complexidades surgem da
necessidade de fertilizantes marcados e anaacutelise de 15
N enquanto o tempo de processamento da
amostra eacute uma fonte oacutebvia de dificuldade uma vez que necessita de um incubaccedilatildeo de 3 dias
precedida de 2 semanas de preacute-incubaccedilatildeo Estas limitaccedilotildees satildeo muito menos graves para uma
teacutecnica de pesquisa e natildeo impede o uso da mineralizaccedilatildeo bruta para avaliar outras teacutecnicas de
previsatildeo de resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
Uma alternativa mais simples eacute medir a taxa liacutequida de produccedilatildeo de N mineral quando
amostras de solo satildeo incubados sob condiccedilotildees estaacuteticas A incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas das
amostras superficiais dos solos foi adotada para esta finalidade no nosso trabalho seguindo a
teacutecnica empregada por Mulvaney et al (2001) Os resultados (Tabela 5) mostram que para todos
os seis locais estudados a produccedilatildeo de N mineral foi mais raacutepida na primeira semana apoacutes o
reumedecimento das amostras secas e diminuiu consideravelmente na segunda semana durante o
qual ocorreu imobilizaccedilatildeo liacutequida para locais 1 a 3 A continuidade da incubaccedilatildeo normalmente
leva agrave mineralizaccedilatildeo liacutequida mas as flutuaccedilotildees temporais satildeo comuns nas taxas dessa medida
sem duacutevida refletindo as transformaccedilotildees da biomassa microbiana
Tabela 5 ndash Capacidade das amostras superficiais dos solos para mineralizaccedilatildeo liacutequidadagger
Local
Intervalo de incubaccedilatildeo (semana)Dagger
0-1 1-2 2-4 4-8sect 8-12sect 0-12sect
DMSpara Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
__________________________________________________________
(NH4+ + NO3
ndash + NO2
ndash)-N produzido mg kg
-1 d
-1 ___________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 057 003 ndash005 056 ndash002 024 020 034 017 009 017 016 030
Moderadamente responsivos ao N
2 125 032 ndash027 004 056 018 031 008 ‒008 011 025 003 030
3 052 013 ndash027 036 012 030 020 014 ndash003 002 010 004 030
4 141 038 084 033 020 019 009 015 017 026 031 013 030
Natildeo responsivos ao N
5 212 027 007 026 023 029 031 012 029 008 042 002 030
6 122 010 008 024 049 017 0 018 011 005 023 006 030
DMS 030 030 030 030 030 030
daggeramostras de 6-g de solo foram umidificadas a 60 da capacidade de campo e entatildeo incubadas pelo periacuteodo especificado a 25oC e 85-90 de umidade relativa
DaggerDP desvio padratildeo
sectValores incluem (NH4+NO3+NO2)-N recuperado por lixiviaccedilatildeo das amostras de solo com 001 M CaCl2 e pela extraccedilatildeo com 2 M KCl no final da incubaccedilatildeo A
lixiviaccedilatildeo com CaCl2 foi realizada a cada duas semanas uma vez para as amostras incubadas por quatro semanas trecircs vezes para amostras incubadas por oito
semanas e cinco vezes para amostras incubadas a doze semanas
paraDMS diferenccedila minima significativa pelo teste t de Student (Plt005)
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
GOacuteMEZ TORO 1996) podendo ateacute mesmo eliminar a resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada como
ocorreu para os locais 5 e 6 Um efeito similar tecircm sido reportado para locais onde a renovaccedilatildeo
do canavial eacute precedida de cultivo de leguminosa como a Crotalaria juncea Crotalaria
spectabilis soja (Glycine max L Merr) ou de amendoim (Arachis hypogaea L) (CAacuteCERES
ALCARDE 1995 RESENDE et al 2003 AMBROSANO et al 2005 PARK et al 2010)
Uma comparaccedilatildeo das Tabelas 1 e 3 natildeo deixa duacutevida sobre a importacircncia da aplicaccedilatildeo de
subprodutos orgacircnicos na variaccedilatildeo da resposta ao fertilizante (RF) observada para os seis locais
estudados As maiores respostas variando de 9 a 30 ocorreram nos locais 1 3 e 4 onde natildeo
houve aplicaccedilatildeo de vinhaccedila ou torta de filtro que teria moderado a imobilizaccedilatildeo microbiana de N
durante a decomposiccedilatildeo dos resiacuteduos culturais Dos trecircs locais que receberam um ou ambos
destes subprodutos o local 2 foi moderadamente responsivo ao N (RF entre 5 a 7) enquanto os
locais 5 e 6 natildeo apresentaram resposta ao N
A importacircncia dos insumos orgacircnicos natildeo eacute menos evidente a partir da mudanccedila temporal
na RF observa nos locais 2 4 e 6 Interessante foi o aumento acentuado de 9 para 25 na RF
observados para a segunda colheita no local 4 Esse aumento pode ser atribuiacutedo a um acuacutemulo de
resiacuteduos que associado agrave ausecircncia de adubaccedilatildeo nitrogenada promoveu imobilizaccedilatildeo microbiana
do N limitando a produtividade do tratamento controle e inflando a RF Este tipo de
comportamento eacute comum com estudos de resposta que empregam um delineamento estaacutetico
(static plots) (por exemplo SWANSON TAYLOR WELCH 1973 VANOTTI BUNDY
PETERSON 1997 VARVEL WILHELM 2003) nos quais parcelas individuais recebem o
mesmo tratamento em anos consecutivos Curiosamente natildeo houve nenhuma evidecircncia de
aumento na RF para os locais 2 e 6 presumivelmente porque a aplicaccedilatildeo de vinhaccedila forneceu N
suficiente para suportar a oxidaccedilatildeo heterotroacutefica do resiacuteduo contendo C
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos de curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
entre os anos de 2006 e 2010 Continua
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Altamente responsivo ao N
1 0 691 (35) ____
____
50 756 (65) ____
____
100 773 (45) ____
____
150 869 (46) ____
____
200 900 (53) ____
____
P 00004
Equaccedilatildeo y = 6918 + 01060x
R2 096
RFsect () 302
Moderadamente responsivos ao N
2 0 1141 ( 79) 1041 (54) ____
50 1208 ( 77) 1041 (68) ____
100 1208 (109) 1060 (81) ____
150 1219 ( 62) 1097 (61) ____
P 00399 00821
Equaccedilatildeo y = 11452 + 01294x
- 000055x2
y = 10315 +
003757x
R2 092 082
RF () 68 54
3 0 788 (59) ____
____
50 811 (74) ____
____
100 859 (74) ____
____
150 864 (90) ____
____
P 00823
Equaccedilatildeo y = 7890 + 000554x
R2 093
RR () 97
4 0 759 (116) 527 ( 97) ____
50 775 ( 89) 630 ( 90) ____
100 827 ( 62) 660 (108) ____
150 817 (103) 650 ( 74) ____
P 00692 00000
Equaccedilatildeo y = 7542 + 008387x
- 0000257x2
y = 5290 + 02480x -
0001124x2
R2 085 099
RF () 89 251
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos envolvendo curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo
nitrogenada entre os anos de 2007 e 2010
Conclusatildeo
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Natildeo responsivos ao N
5 0 914 (123) ____
____
50 956 (126) ____
____
100 850 (165) ____
____
150 786 ( 52) ____
____
200 778 (109) ____
____
P 01136
RF () 0
6 0 802 (67) 1424 (195) 812 (71)
50 803 (61) 1383 (109) 758 (97)
100 868 (72) 1315 (124) 872 (21)
150 805 (34) 1323 (147) 826 (97)
200 831 (70) 1356 (140) 799 (70) P 03456 07738 02005
RF () 0 0 0
daggerResultados representam 4 (aacutereas 1-5) ou 5 (aacuterea 6) blocos experimentais Valores entre parenteses representam o
desvio padratildeo da meacutedia
DaggerEstudos conduzidos em 2006-2007 (aacutereas 2-4) 2007-2008 (aacutereas 2 4 e 6) 2008-2009 (aacutereas 1 e 6) ou 2009-2010
(aacutereas 5 e 6)
sectRF resposta ao fertilizante calculado quando Plt010 como 100 (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle)produtividade do tratamento controle
Aleacutem de insumos orgacircnicos as diferenccedilas no potencial do solo em fornecer N
provavelmente contribuiu para a variaccedilatildeo na RF documentada na Tabela 3 Tais diferenccedilas tecircm
sido historicamente reconhecidos em afetar a resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
(BLACK NELSON PRITCHETT 1946 PRITCHETT BLACK NELSON 1947 FITTS
BARTHOLOMEW HEIDEL 1953 OLSON et al 1960) Esse comportamento eacute consistente
com as evidecircncias de estudos utilizando o traccedilador 15
N que mostram que a mineralizaccedilatildeo do N
do solo muitas vezes fornece a maior parte do N abosrvido pelas culturas (por exemplo
TAKAHASHI 1964 OLSON et al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992
OMAY et al 1998 SCHINDLER KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY
2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006)
como foi o caso dos estudos recentes conduzidos no Brasil por Dourado-Neto et al (2010) e
Franco et al (2011)
Um aumento na capacidade de mineralizaccedilatildeo de N do solo evidentemente levaria agrave
diminuiccedilatildeo na resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada embora as consequumlecircncias podem
natildeo ser aparentes se as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis agrave perda de N ou se a
disponibilidade de N natildeo limite o rendimento Uma complicaccedilatildeo inerente surge na estimativa de
uma taxa absoluta (bruta) para a mineralizaccedilatildeo (amonificaccedilatildeo) uma vez que o produto (NH4+)
estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo heterotroacutefica (imobilizaccedilatildeo) ou oxidaccedilatildeo autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) A
teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) proporciona o uacutenico meio para evitar esta complicaccedilatildeo
e foi aplicado agraves amostras superfiacuteciais e subsuperfiacuteciaos dos solos coletados nos seis locais de
estudo deste projeto Os resultados (Tabela 4) satildeo consistentes com as respostas da cana-de-
accediluacutecar ao N apresentados na Tabela 3 em que a mineralizaccedilatildeo bruta para a camada superficial
foi significativamente maior para os dois locais sem resposta (5 e 6) do que para qualquer um
dos locais responsivos Para o uacuteltimo grupo este paracircmetro foi significativamente maior para os
locais 2 e 3 do que para 1 ou 4 refletindo os valores de RF da Tabela 3 Em contraste com estes
resultados natildeo foram observadas diferenccedilas significativas na mineralizaccedilatildeo bruta para as
amostras de subsuperfiacutecie
Tabela 4 - Mineralizaccedilatildeo bruta de N em amostras de solo da superfiacutecie e subsuperfiacutecie determinada pela teacutecnica de
diluiccedilatildeo do pool 15
NH4dagger
N mineralizado
Local
Superfiacutecie Subsuperfiacutecie
MeacutediaDagger DPsect MeacutediaDagger DPsect
______________________________ mg kg
-1 d
-1 ______________________________
Altamente responsivo ao N
1 110 ab 11 094 a 01
Moderadamente responsivos ao N
2 147 a 04 106 a 04
3 152 a 07 121 a 01
4 060 b 02 084 a 04
Natildeo responsivos ao N
5 365 d 12 105 a 04
6 237 c 07 141 a 06
daggeramostras de 10 g de cada solo foram preacute-incubadas a 25oC por duas semanas e umedecidas a 60 da capacidade de
campo (θcc) com aacutegua desionizada As amostras foram entatildeo tratadas com 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30
microg N na forma de (NH4)2SO4 (2534 aacutetomos 15
N) incubadas (25oC 60 θcc) em triplicata por 1 e 3 dias Anaacutelise
quantitativa e isotoacutepica do NH4-N trocaacutevel foi realizada apoacutes extraccedilatildeo com 2 mol L-1
KCl
DaggerCalculado conforme Eq 2 descrita na seccedilatildeo Material e Meacutetodos Meacutedias seguidas por letras minuacutesculas iguais na
coluna natildeo diferem a Plt005 pelo teste t de Student
sectDP desvio padratildeo
Curiosamente a mineralizaccedilatildeo bruta foi menor para o local 4 onde o N total do solo foi
maior (Tabela 2) Este comportamento eacute consistente entretanto com a conclusatildeo de que a cana
respondeu agrave adubaccedilatildeo nitrogenada no local 4 (Tabela 3) Esse comportamente provavelmente eacute
reflexo do uso de praacutetica de cultivo miacutenimo nesse local no qual a sulcaccedilatildeo foi precedida de uma
uacutenica subsolagem ao inveacutes de praacuteticas de preparo convencional adotadas em todos os outros
locais estudados O resultado foi um acuacutemulo de resiacuteduos contendo C proveniente da colheita
mecacircnica sem queima preacutevia que ocorreu anualmente por sete anos antes do primeiro
experimento em 2007 favorecendo muito mais a imobilizaccedilatildeo do que a mineralizaccedilatildeo
Embora a mineralizaccedilatildeo bruta mostrou-se eficaz na diferenciaccedilatildeo dos solos quanto agrave
responsividade ao N o processo envolvido na obtenccedilatildeo desse paracircmetro eacute muito complicado
caro e demorado para um teste de rotina do solo O custo e as complexidades surgem da
necessidade de fertilizantes marcados e anaacutelise de 15
N enquanto o tempo de processamento da
amostra eacute uma fonte oacutebvia de dificuldade uma vez que necessita de um incubaccedilatildeo de 3 dias
precedida de 2 semanas de preacute-incubaccedilatildeo Estas limitaccedilotildees satildeo muito menos graves para uma
teacutecnica de pesquisa e natildeo impede o uso da mineralizaccedilatildeo bruta para avaliar outras teacutecnicas de
previsatildeo de resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
Uma alternativa mais simples eacute medir a taxa liacutequida de produccedilatildeo de N mineral quando
amostras de solo satildeo incubados sob condiccedilotildees estaacuteticas A incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas das
amostras superficiais dos solos foi adotada para esta finalidade no nosso trabalho seguindo a
teacutecnica empregada por Mulvaney et al (2001) Os resultados (Tabela 5) mostram que para todos
os seis locais estudados a produccedilatildeo de N mineral foi mais raacutepida na primeira semana apoacutes o
reumedecimento das amostras secas e diminuiu consideravelmente na segunda semana durante o
qual ocorreu imobilizaccedilatildeo liacutequida para locais 1 a 3 A continuidade da incubaccedilatildeo normalmente
leva agrave mineralizaccedilatildeo liacutequida mas as flutuaccedilotildees temporais satildeo comuns nas taxas dessa medida
sem duacutevida refletindo as transformaccedilotildees da biomassa microbiana
Tabela 5 ndash Capacidade das amostras superficiais dos solos para mineralizaccedilatildeo liacutequidadagger
Local
Intervalo de incubaccedilatildeo (semana)Dagger
0-1 1-2 2-4 4-8sect 8-12sect 0-12sect
DMSpara Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
__________________________________________________________
(NH4+ + NO3
ndash + NO2
ndash)-N produzido mg kg
-1 d
-1 ___________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 057 003 ndash005 056 ndash002 024 020 034 017 009 017 016 030
Moderadamente responsivos ao N
2 125 032 ndash027 004 056 018 031 008 ‒008 011 025 003 030
3 052 013 ndash027 036 012 030 020 014 ndash003 002 010 004 030
4 141 038 084 033 020 019 009 015 017 026 031 013 030
Natildeo responsivos ao N
5 212 027 007 026 023 029 031 012 029 008 042 002 030
6 122 010 008 024 049 017 0 018 011 005 023 006 030
DMS 030 030 030 030 030 030
daggeramostras de 6-g de solo foram umidificadas a 60 da capacidade de campo e entatildeo incubadas pelo periacuteodo especificado a 25oC e 85-90 de umidade relativa
DaggerDP desvio padratildeo
sectValores incluem (NH4+NO3+NO2)-N recuperado por lixiviaccedilatildeo das amostras de solo com 001 M CaCl2 e pela extraccedilatildeo com 2 M KCl no final da incubaccedilatildeo A
lixiviaccedilatildeo com CaCl2 foi realizada a cada duas semanas uma vez para as amostras incubadas por quatro semanas trecircs vezes para amostras incubadas por oito
semanas e cinco vezes para amostras incubadas a doze semanas
paraDMS diferenccedila minima significativa pelo teste t de Student (Plt005)
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos de curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
entre os anos de 2006 e 2010 Continua
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Altamente responsivo ao N
1 0 691 (35) ____
____
50 756 (65) ____
____
100 773 (45) ____
____
150 869 (46) ____
____
200 900 (53) ____
____
P 00004
Equaccedilatildeo y = 6918 + 01060x
R2 096
RFsect () 302
Moderadamente responsivos ao N
2 0 1141 ( 79) 1041 (54) ____
50 1208 ( 77) 1041 (68) ____
100 1208 (109) 1060 (81) ____
150 1219 ( 62) 1097 (61) ____
P 00399 00821
Equaccedilatildeo y = 11452 + 01294x
- 000055x2
y = 10315 +
003757x
R2 092 082
RF () 68 54
3 0 788 (59) ____
____
50 811 (74) ____
____
100 859 (74) ____
____
150 864 (90) ____
____
P 00823
Equaccedilatildeo y = 7890 + 000554x
R2 093
RR () 97
4 0 759 (116) 527 ( 97) ____
50 775 ( 89) 630 ( 90) ____
100 827 ( 62) 660 (108) ____
150 817 (103) 650 ( 74) ____
P 00692 00000
Equaccedilatildeo y = 7542 + 008387x
- 0000257x2
y = 5290 + 02480x -
0001124x2
R2 085 099
RF () 89 251
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos envolvendo curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo
nitrogenada entre os anos de 2007 e 2010
Conclusatildeo
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Natildeo responsivos ao N
5 0 914 (123) ____
____
50 956 (126) ____
____
100 850 (165) ____
____
150 786 ( 52) ____
____
200 778 (109) ____
____
P 01136
RF () 0
6 0 802 (67) 1424 (195) 812 (71)
50 803 (61) 1383 (109) 758 (97)
100 868 (72) 1315 (124) 872 (21)
150 805 (34) 1323 (147) 826 (97)
200 831 (70) 1356 (140) 799 (70) P 03456 07738 02005
RF () 0 0 0
daggerResultados representam 4 (aacutereas 1-5) ou 5 (aacuterea 6) blocos experimentais Valores entre parenteses representam o
desvio padratildeo da meacutedia
DaggerEstudos conduzidos em 2006-2007 (aacutereas 2-4) 2007-2008 (aacutereas 2 4 e 6) 2008-2009 (aacutereas 1 e 6) ou 2009-2010
(aacutereas 5 e 6)
sectRF resposta ao fertilizante calculado quando Plt010 como 100 (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle)produtividade do tratamento controle
Aleacutem de insumos orgacircnicos as diferenccedilas no potencial do solo em fornecer N
provavelmente contribuiu para a variaccedilatildeo na RF documentada na Tabela 3 Tais diferenccedilas tecircm
sido historicamente reconhecidos em afetar a resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
(BLACK NELSON PRITCHETT 1946 PRITCHETT BLACK NELSON 1947 FITTS
BARTHOLOMEW HEIDEL 1953 OLSON et al 1960) Esse comportamento eacute consistente
com as evidecircncias de estudos utilizando o traccedilador 15
N que mostram que a mineralizaccedilatildeo do N
do solo muitas vezes fornece a maior parte do N abosrvido pelas culturas (por exemplo
TAKAHASHI 1964 OLSON et al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992
OMAY et al 1998 SCHINDLER KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY
2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006)
como foi o caso dos estudos recentes conduzidos no Brasil por Dourado-Neto et al (2010) e
Franco et al (2011)
Um aumento na capacidade de mineralizaccedilatildeo de N do solo evidentemente levaria agrave
diminuiccedilatildeo na resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada embora as consequumlecircncias podem
natildeo ser aparentes se as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis agrave perda de N ou se a
disponibilidade de N natildeo limite o rendimento Uma complicaccedilatildeo inerente surge na estimativa de
uma taxa absoluta (bruta) para a mineralizaccedilatildeo (amonificaccedilatildeo) uma vez que o produto (NH4+)
estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo heterotroacutefica (imobilizaccedilatildeo) ou oxidaccedilatildeo autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) A
teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) proporciona o uacutenico meio para evitar esta complicaccedilatildeo
e foi aplicado agraves amostras superfiacuteciais e subsuperfiacuteciaos dos solos coletados nos seis locais de
estudo deste projeto Os resultados (Tabela 4) satildeo consistentes com as respostas da cana-de-
accediluacutecar ao N apresentados na Tabela 3 em que a mineralizaccedilatildeo bruta para a camada superficial
foi significativamente maior para os dois locais sem resposta (5 e 6) do que para qualquer um
dos locais responsivos Para o uacuteltimo grupo este paracircmetro foi significativamente maior para os
locais 2 e 3 do que para 1 ou 4 refletindo os valores de RF da Tabela 3 Em contraste com estes
resultados natildeo foram observadas diferenccedilas significativas na mineralizaccedilatildeo bruta para as
amostras de subsuperfiacutecie
Tabela 4 - Mineralizaccedilatildeo bruta de N em amostras de solo da superfiacutecie e subsuperfiacutecie determinada pela teacutecnica de
diluiccedilatildeo do pool 15
NH4dagger
N mineralizado
Local
Superfiacutecie Subsuperfiacutecie
MeacutediaDagger DPsect MeacutediaDagger DPsect
______________________________ mg kg
-1 d
-1 ______________________________
Altamente responsivo ao N
1 110 ab 11 094 a 01
Moderadamente responsivos ao N
2 147 a 04 106 a 04
3 152 a 07 121 a 01
4 060 b 02 084 a 04
Natildeo responsivos ao N
5 365 d 12 105 a 04
6 237 c 07 141 a 06
daggeramostras de 10 g de cada solo foram preacute-incubadas a 25oC por duas semanas e umedecidas a 60 da capacidade de
campo (θcc) com aacutegua desionizada As amostras foram entatildeo tratadas com 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30
microg N na forma de (NH4)2SO4 (2534 aacutetomos 15
N) incubadas (25oC 60 θcc) em triplicata por 1 e 3 dias Anaacutelise
quantitativa e isotoacutepica do NH4-N trocaacutevel foi realizada apoacutes extraccedilatildeo com 2 mol L-1
KCl
DaggerCalculado conforme Eq 2 descrita na seccedilatildeo Material e Meacutetodos Meacutedias seguidas por letras minuacutesculas iguais na
coluna natildeo diferem a Plt005 pelo teste t de Student
sectDP desvio padratildeo
Curiosamente a mineralizaccedilatildeo bruta foi menor para o local 4 onde o N total do solo foi
maior (Tabela 2) Este comportamento eacute consistente entretanto com a conclusatildeo de que a cana
respondeu agrave adubaccedilatildeo nitrogenada no local 4 (Tabela 3) Esse comportamente provavelmente eacute
reflexo do uso de praacutetica de cultivo miacutenimo nesse local no qual a sulcaccedilatildeo foi precedida de uma
uacutenica subsolagem ao inveacutes de praacuteticas de preparo convencional adotadas em todos os outros
locais estudados O resultado foi um acuacutemulo de resiacuteduos contendo C proveniente da colheita
mecacircnica sem queima preacutevia que ocorreu anualmente por sete anos antes do primeiro
experimento em 2007 favorecendo muito mais a imobilizaccedilatildeo do que a mineralizaccedilatildeo
Embora a mineralizaccedilatildeo bruta mostrou-se eficaz na diferenciaccedilatildeo dos solos quanto agrave
responsividade ao N o processo envolvido na obtenccedilatildeo desse paracircmetro eacute muito complicado
caro e demorado para um teste de rotina do solo O custo e as complexidades surgem da
necessidade de fertilizantes marcados e anaacutelise de 15
N enquanto o tempo de processamento da
amostra eacute uma fonte oacutebvia de dificuldade uma vez que necessita de um incubaccedilatildeo de 3 dias
precedida de 2 semanas de preacute-incubaccedilatildeo Estas limitaccedilotildees satildeo muito menos graves para uma
teacutecnica de pesquisa e natildeo impede o uso da mineralizaccedilatildeo bruta para avaliar outras teacutecnicas de
previsatildeo de resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
Uma alternativa mais simples eacute medir a taxa liacutequida de produccedilatildeo de N mineral quando
amostras de solo satildeo incubados sob condiccedilotildees estaacuteticas A incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas das
amostras superficiais dos solos foi adotada para esta finalidade no nosso trabalho seguindo a
teacutecnica empregada por Mulvaney et al (2001) Os resultados (Tabela 5) mostram que para todos
os seis locais estudados a produccedilatildeo de N mineral foi mais raacutepida na primeira semana apoacutes o
reumedecimento das amostras secas e diminuiu consideravelmente na segunda semana durante o
qual ocorreu imobilizaccedilatildeo liacutequida para locais 1 a 3 A continuidade da incubaccedilatildeo normalmente
leva agrave mineralizaccedilatildeo liacutequida mas as flutuaccedilotildees temporais satildeo comuns nas taxas dessa medida
sem duacutevida refletindo as transformaccedilotildees da biomassa microbiana
Tabela 5 ndash Capacidade das amostras superficiais dos solos para mineralizaccedilatildeo liacutequidadagger
Local
Intervalo de incubaccedilatildeo (semana)Dagger
0-1 1-2 2-4 4-8sect 8-12sect 0-12sect
DMSpara Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
__________________________________________________________
(NH4+ + NO3
ndash + NO2
ndash)-N produzido mg kg
-1 d
-1 ___________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 057 003 ndash005 056 ndash002 024 020 034 017 009 017 016 030
Moderadamente responsivos ao N
2 125 032 ndash027 004 056 018 031 008 ‒008 011 025 003 030
3 052 013 ndash027 036 012 030 020 014 ndash003 002 010 004 030
4 141 038 084 033 020 019 009 015 017 026 031 013 030
Natildeo responsivos ao N
5 212 027 007 026 023 029 031 012 029 008 042 002 030
6 122 010 008 024 049 017 0 018 011 005 023 006 030
DMS 030 030 030 030 030 030
daggeramostras de 6-g de solo foram umidificadas a 60 da capacidade de campo e entatildeo incubadas pelo periacuteodo especificado a 25oC e 85-90 de umidade relativa
DaggerDP desvio padratildeo
sectValores incluem (NH4+NO3+NO2)-N recuperado por lixiviaccedilatildeo das amostras de solo com 001 M CaCl2 e pela extraccedilatildeo com 2 M KCl no final da incubaccedilatildeo A
lixiviaccedilatildeo com CaCl2 foi realizada a cada duas semanas uma vez para as amostras incubadas por quatro semanas trecircs vezes para amostras incubadas por oito
semanas e cinco vezes para amostras incubadas a doze semanas
paraDMS diferenccedila minima significativa pelo teste t de Student (Plt005)
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
Tabela 3 - Produtividade da cana-de-accediluacutecar em dez experimentos envolvendo curvas de resposta agrave adubaccedilatildeo
nitrogenada entre os anos de 2007 e 2010
Conclusatildeo
Local Dose de
N
ExperimentoDagger
1 2 3
kg ha-1
___________________
produtividade (Mg ha-1
) ___________________
Natildeo responsivos ao N
5 0 914 (123) ____
____
50 956 (126) ____
____
100 850 (165) ____
____
150 786 ( 52) ____
____
200 778 (109) ____
____
P 01136
RF () 0
6 0 802 (67) 1424 (195) 812 (71)
50 803 (61) 1383 (109) 758 (97)
100 868 (72) 1315 (124) 872 (21)
150 805 (34) 1323 (147) 826 (97)
200 831 (70) 1356 (140) 799 (70) P 03456 07738 02005
RF () 0 0 0
daggerResultados representam 4 (aacutereas 1-5) ou 5 (aacuterea 6) blocos experimentais Valores entre parenteses representam o
desvio padratildeo da meacutedia
DaggerEstudos conduzidos em 2006-2007 (aacutereas 2-4) 2007-2008 (aacutereas 2 4 e 6) 2008-2009 (aacutereas 1 e 6) ou 2009-2010
(aacutereas 5 e 6)
sectRF resposta ao fertilizante calculado quando Plt010 como 100 (produtividade maacutexima ndash produtividade do
tratamento controle)produtividade do tratamento controle
Aleacutem de insumos orgacircnicos as diferenccedilas no potencial do solo em fornecer N
provavelmente contribuiu para a variaccedilatildeo na RF documentada na Tabela 3 Tais diferenccedilas tecircm
sido historicamente reconhecidos em afetar a resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
(BLACK NELSON PRITCHETT 1946 PRITCHETT BLACK NELSON 1947 FITTS
BARTHOLOMEW HEIDEL 1953 OLSON et al 1960) Esse comportamento eacute consistente
com as evidecircncias de estudos utilizando o traccedilador 15
N que mostram que a mineralizaccedilatildeo do N
do solo muitas vezes fornece a maior parte do N abosrvido pelas culturas (por exemplo
TAKAHASHI 1964 OLSON et al 1979 WILSON et al 1989 NORMAN et al 1992
OMAY et al 1998 SCHINDLER KNIGHTON 1999 STEVENS HOEFT MULVANEY
2005 LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO LOacutePEZ-BELLIDO 2006 SILVA et al 2006)
como foi o caso dos estudos recentes conduzidos no Brasil por Dourado-Neto et al (2010) e
Franco et al (2011)
Um aumento na capacidade de mineralizaccedilatildeo de N do solo evidentemente levaria agrave
diminuiccedilatildeo na resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada embora as consequumlecircncias podem
natildeo ser aparentes se as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis agrave perda de N ou se a
disponibilidade de N natildeo limite o rendimento Uma complicaccedilatildeo inerente surge na estimativa de
uma taxa absoluta (bruta) para a mineralizaccedilatildeo (amonificaccedilatildeo) uma vez que o produto (NH4+)
estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo heterotroacutefica (imobilizaccedilatildeo) ou oxidaccedilatildeo autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) A
teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) proporciona o uacutenico meio para evitar esta complicaccedilatildeo
e foi aplicado agraves amostras superfiacuteciais e subsuperfiacuteciaos dos solos coletados nos seis locais de
estudo deste projeto Os resultados (Tabela 4) satildeo consistentes com as respostas da cana-de-
accediluacutecar ao N apresentados na Tabela 3 em que a mineralizaccedilatildeo bruta para a camada superficial
foi significativamente maior para os dois locais sem resposta (5 e 6) do que para qualquer um
dos locais responsivos Para o uacuteltimo grupo este paracircmetro foi significativamente maior para os
locais 2 e 3 do que para 1 ou 4 refletindo os valores de RF da Tabela 3 Em contraste com estes
resultados natildeo foram observadas diferenccedilas significativas na mineralizaccedilatildeo bruta para as
amostras de subsuperfiacutecie
Tabela 4 - Mineralizaccedilatildeo bruta de N em amostras de solo da superfiacutecie e subsuperfiacutecie determinada pela teacutecnica de
diluiccedilatildeo do pool 15
NH4dagger
N mineralizado
Local
Superfiacutecie Subsuperfiacutecie
MeacutediaDagger DPsect MeacutediaDagger DPsect
______________________________ mg kg
-1 d
-1 ______________________________
Altamente responsivo ao N
1 110 ab 11 094 a 01
Moderadamente responsivos ao N
2 147 a 04 106 a 04
3 152 a 07 121 a 01
4 060 b 02 084 a 04
Natildeo responsivos ao N
5 365 d 12 105 a 04
6 237 c 07 141 a 06
daggeramostras de 10 g de cada solo foram preacute-incubadas a 25oC por duas semanas e umedecidas a 60 da capacidade de
campo (θcc) com aacutegua desionizada As amostras foram entatildeo tratadas com 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30
microg N na forma de (NH4)2SO4 (2534 aacutetomos 15
N) incubadas (25oC 60 θcc) em triplicata por 1 e 3 dias Anaacutelise
quantitativa e isotoacutepica do NH4-N trocaacutevel foi realizada apoacutes extraccedilatildeo com 2 mol L-1
KCl
DaggerCalculado conforme Eq 2 descrita na seccedilatildeo Material e Meacutetodos Meacutedias seguidas por letras minuacutesculas iguais na
coluna natildeo diferem a Plt005 pelo teste t de Student
sectDP desvio padratildeo
Curiosamente a mineralizaccedilatildeo bruta foi menor para o local 4 onde o N total do solo foi
maior (Tabela 2) Este comportamento eacute consistente entretanto com a conclusatildeo de que a cana
respondeu agrave adubaccedilatildeo nitrogenada no local 4 (Tabela 3) Esse comportamente provavelmente eacute
reflexo do uso de praacutetica de cultivo miacutenimo nesse local no qual a sulcaccedilatildeo foi precedida de uma
uacutenica subsolagem ao inveacutes de praacuteticas de preparo convencional adotadas em todos os outros
locais estudados O resultado foi um acuacutemulo de resiacuteduos contendo C proveniente da colheita
mecacircnica sem queima preacutevia que ocorreu anualmente por sete anos antes do primeiro
experimento em 2007 favorecendo muito mais a imobilizaccedilatildeo do que a mineralizaccedilatildeo
Embora a mineralizaccedilatildeo bruta mostrou-se eficaz na diferenciaccedilatildeo dos solos quanto agrave
responsividade ao N o processo envolvido na obtenccedilatildeo desse paracircmetro eacute muito complicado
caro e demorado para um teste de rotina do solo O custo e as complexidades surgem da
necessidade de fertilizantes marcados e anaacutelise de 15
N enquanto o tempo de processamento da
amostra eacute uma fonte oacutebvia de dificuldade uma vez que necessita de um incubaccedilatildeo de 3 dias
precedida de 2 semanas de preacute-incubaccedilatildeo Estas limitaccedilotildees satildeo muito menos graves para uma
teacutecnica de pesquisa e natildeo impede o uso da mineralizaccedilatildeo bruta para avaliar outras teacutecnicas de
previsatildeo de resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
Uma alternativa mais simples eacute medir a taxa liacutequida de produccedilatildeo de N mineral quando
amostras de solo satildeo incubados sob condiccedilotildees estaacuteticas A incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas das
amostras superficiais dos solos foi adotada para esta finalidade no nosso trabalho seguindo a
teacutecnica empregada por Mulvaney et al (2001) Os resultados (Tabela 5) mostram que para todos
os seis locais estudados a produccedilatildeo de N mineral foi mais raacutepida na primeira semana apoacutes o
reumedecimento das amostras secas e diminuiu consideravelmente na segunda semana durante o
qual ocorreu imobilizaccedilatildeo liacutequida para locais 1 a 3 A continuidade da incubaccedilatildeo normalmente
leva agrave mineralizaccedilatildeo liacutequida mas as flutuaccedilotildees temporais satildeo comuns nas taxas dessa medida
sem duacutevida refletindo as transformaccedilotildees da biomassa microbiana
Tabela 5 ndash Capacidade das amostras superficiais dos solos para mineralizaccedilatildeo liacutequidadagger
Local
Intervalo de incubaccedilatildeo (semana)Dagger
0-1 1-2 2-4 4-8sect 8-12sect 0-12sect
DMSpara Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
__________________________________________________________
(NH4+ + NO3
ndash + NO2
ndash)-N produzido mg kg
-1 d
-1 ___________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 057 003 ndash005 056 ndash002 024 020 034 017 009 017 016 030
Moderadamente responsivos ao N
2 125 032 ndash027 004 056 018 031 008 ‒008 011 025 003 030
3 052 013 ndash027 036 012 030 020 014 ndash003 002 010 004 030
4 141 038 084 033 020 019 009 015 017 026 031 013 030
Natildeo responsivos ao N
5 212 027 007 026 023 029 031 012 029 008 042 002 030
6 122 010 008 024 049 017 0 018 011 005 023 006 030
DMS 030 030 030 030 030 030
daggeramostras de 6-g de solo foram umidificadas a 60 da capacidade de campo e entatildeo incubadas pelo periacuteodo especificado a 25oC e 85-90 de umidade relativa
DaggerDP desvio padratildeo
sectValores incluem (NH4+NO3+NO2)-N recuperado por lixiviaccedilatildeo das amostras de solo com 001 M CaCl2 e pela extraccedilatildeo com 2 M KCl no final da incubaccedilatildeo A
lixiviaccedilatildeo com CaCl2 foi realizada a cada duas semanas uma vez para as amostras incubadas por quatro semanas trecircs vezes para amostras incubadas por oito
semanas e cinco vezes para amostras incubadas a doze semanas
paraDMS diferenccedila minima significativa pelo teste t de Student (Plt005)
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
Um aumento na capacidade de mineralizaccedilatildeo de N do solo evidentemente levaria agrave
diminuiccedilatildeo na resposta das culturas agrave adubaccedilatildeo nitrogenada embora as consequumlecircncias podem
natildeo ser aparentes se as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis agrave perda de N ou se a
disponibilidade de N natildeo limite o rendimento Uma complicaccedilatildeo inerente surge na estimativa de
uma taxa absoluta (bruta) para a mineralizaccedilatildeo (amonificaccedilatildeo) uma vez que o produto (NH4+)
estaacute sujeito agrave assimilaccedilatildeo heterotroacutefica (imobilizaccedilatildeo) ou oxidaccedilatildeo autotroacutefica (nitrificaccedilatildeo) A
teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) proporciona o uacutenico meio para evitar esta complicaccedilatildeo
e foi aplicado agraves amostras superfiacuteciais e subsuperfiacuteciaos dos solos coletados nos seis locais de
estudo deste projeto Os resultados (Tabela 4) satildeo consistentes com as respostas da cana-de-
accediluacutecar ao N apresentados na Tabela 3 em que a mineralizaccedilatildeo bruta para a camada superficial
foi significativamente maior para os dois locais sem resposta (5 e 6) do que para qualquer um
dos locais responsivos Para o uacuteltimo grupo este paracircmetro foi significativamente maior para os
locais 2 e 3 do que para 1 ou 4 refletindo os valores de RF da Tabela 3 Em contraste com estes
resultados natildeo foram observadas diferenccedilas significativas na mineralizaccedilatildeo bruta para as
amostras de subsuperfiacutecie
Tabela 4 - Mineralizaccedilatildeo bruta de N em amostras de solo da superfiacutecie e subsuperfiacutecie determinada pela teacutecnica de
diluiccedilatildeo do pool 15
NH4dagger
N mineralizado
Local
Superfiacutecie Subsuperfiacutecie
MeacutediaDagger DPsect MeacutediaDagger DPsect
______________________________ mg kg
-1 d
-1 ______________________________
Altamente responsivo ao N
1 110 ab 11 094 a 01
Moderadamente responsivos ao N
2 147 a 04 106 a 04
3 152 a 07 121 a 01
4 060 b 02 084 a 04
Natildeo responsivos ao N
5 365 d 12 105 a 04
6 237 c 07 141 a 06
daggeramostras de 10 g de cada solo foram preacute-incubadas a 25oC por duas semanas e umedecidas a 60 da capacidade de
campo (θcc) com aacutegua desionizada As amostras foram entatildeo tratadas com 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30
microg N na forma de (NH4)2SO4 (2534 aacutetomos 15
N) incubadas (25oC 60 θcc) em triplicata por 1 e 3 dias Anaacutelise
quantitativa e isotoacutepica do NH4-N trocaacutevel foi realizada apoacutes extraccedilatildeo com 2 mol L-1
KCl
DaggerCalculado conforme Eq 2 descrita na seccedilatildeo Material e Meacutetodos Meacutedias seguidas por letras minuacutesculas iguais na
coluna natildeo diferem a Plt005 pelo teste t de Student
sectDP desvio padratildeo
Curiosamente a mineralizaccedilatildeo bruta foi menor para o local 4 onde o N total do solo foi
maior (Tabela 2) Este comportamento eacute consistente entretanto com a conclusatildeo de que a cana
respondeu agrave adubaccedilatildeo nitrogenada no local 4 (Tabela 3) Esse comportamente provavelmente eacute
reflexo do uso de praacutetica de cultivo miacutenimo nesse local no qual a sulcaccedilatildeo foi precedida de uma
uacutenica subsolagem ao inveacutes de praacuteticas de preparo convencional adotadas em todos os outros
locais estudados O resultado foi um acuacutemulo de resiacuteduos contendo C proveniente da colheita
mecacircnica sem queima preacutevia que ocorreu anualmente por sete anos antes do primeiro
experimento em 2007 favorecendo muito mais a imobilizaccedilatildeo do que a mineralizaccedilatildeo
Embora a mineralizaccedilatildeo bruta mostrou-se eficaz na diferenciaccedilatildeo dos solos quanto agrave
responsividade ao N o processo envolvido na obtenccedilatildeo desse paracircmetro eacute muito complicado
caro e demorado para um teste de rotina do solo O custo e as complexidades surgem da
necessidade de fertilizantes marcados e anaacutelise de 15
N enquanto o tempo de processamento da
amostra eacute uma fonte oacutebvia de dificuldade uma vez que necessita de um incubaccedilatildeo de 3 dias
precedida de 2 semanas de preacute-incubaccedilatildeo Estas limitaccedilotildees satildeo muito menos graves para uma
teacutecnica de pesquisa e natildeo impede o uso da mineralizaccedilatildeo bruta para avaliar outras teacutecnicas de
previsatildeo de resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
Uma alternativa mais simples eacute medir a taxa liacutequida de produccedilatildeo de N mineral quando
amostras de solo satildeo incubados sob condiccedilotildees estaacuteticas A incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas das
amostras superficiais dos solos foi adotada para esta finalidade no nosso trabalho seguindo a
teacutecnica empregada por Mulvaney et al (2001) Os resultados (Tabela 5) mostram que para todos
os seis locais estudados a produccedilatildeo de N mineral foi mais raacutepida na primeira semana apoacutes o
reumedecimento das amostras secas e diminuiu consideravelmente na segunda semana durante o
qual ocorreu imobilizaccedilatildeo liacutequida para locais 1 a 3 A continuidade da incubaccedilatildeo normalmente
leva agrave mineralizaccedilatildeo liacutequida mas as flutuaccedilotildees temporais satildeo comuns nas taxas dessa medida
sem duacutevida refletindo as transformaccedilotildees da biomassa microbiana
Tabela 5 ndash Capacidade das amostras superficiais dos solos para mineralizaccedilatildeo liacutequidadagger
Local
Intervalo de incubaccedilatildeo (semana)Dagger
0-1 1-2 2-4 4-8sect 8-12sect 0-12sect
DMSpara Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
__________________________________________________________
(NH4+ + NO3
ndash + NO2
ndash)-N produzido mg kg
-1 d
-1 ___________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 057 003 ndash005 056 ndash002 024 020 034 017 009 017 016 030
Moderadamente responsivos ao N
2 125 032 ndash027 004 056 018 031 008 ‒008 011 025 003 030
3 052 013 ndash027 036 012 030 020 014 ndash003 002 010 004 030
4 141 038 084 033 020 019 009 015 017 026 031 013 030
Natildeo responsivos ao N
5 212 027 007 026 023 029 031 012 029 008 042 002 030
6 122 010 008 024 049 017 0 018 011 005 023 006 030
DMS 030 030 030 030 030 030
daggeramostras de 6-g de solo foram umidificadas a 60 da capacidade de campo e entatildeo incubadas pelo periacuteodo especificado a 25oC e 85-90 de umidade relativa
DaggerDP desvio padratildeo
sectValores incluem (NH4+NO3+NO2)-N recuperado por lixiviaccedilatildeo das amostras de solo com 001 M CaCl2 e pela extraccedilatildeo com 2 M KCl no final da incubaccedilatildeo A
lixiviaccedilatildeo com CaCl2 foi realizada a cada duas semanas uma vez para as amostras incubadas por quatro semanas trecircs vezes para amostras incubadas por oito
semanas e cinco vezes para amostras incubadas a doze semanas
paraDMS diferenccedila minima significativa pelo teste t de Student (Plt005)
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
Tabela 4 - Mineralizaccedilatildeo bruta de N em amostras de solo da superfiacutecie e subsuperfiacutecie determinada pela teacutecnica de
diluiccedilatildeo do pool 15
NH4dagger
N mineralizado
Local
Superfiacutecie Subsuperfiacutecie
MeacutediaDagger DPsect MeacutediaDagger DPsect
______________________________ mg kg
-1 d
-1 ______________________________
Altamente responsivo ao N
1 110 ab 11 094 a 01
Moderadamente responsivos ao N
2 147 a 04 106 a 04
3 152 a 07 121 a 01
4 060 b 02 084 a 04
Natildeo responsivos ao N
5 365 d 12 105 a 04
6 237 c 07 141 a 06
daggeramostras de 10 g de cada solo foram preacute-incubadas a 25oC por duas semanas e umedecidas a 60 da capacidade de
campo (θcc) com aacutegua desionizada As amostras foram entatildeo tratadas com 15 mL de aacutegua desionizada contendo 30
microg N na forma de (NH4)2SO4 (2534 aacutetomos 15
N) incubadas (25oC 60 θcc) em triplicata por 1 e 3 dias Anaacutelise
quantitativa e isotoacutepica do NH4-N trocaacutevel foi realizada apoacutes extraccedilatildeo com 2 mol L-1
KCl
DaggerCalculado conforme Eq 2 descrita na seccedilatildeo Material e Meacutetodos Meacutedias seguidas por letras minuacutesculas iguais na
coluna natildeo diferem a Plt005 pelo teste t de Student
sectDP desvio padratildeo
Curiosamente a mineralizaccedilatildeo bruta foi menor para o local 4 onde o N total do solo foi
maior (Tabela 2) Este comportamento eacute consistente entretanto com a conclusatildeo de que a cana
respondeu agrave adubaccedilatildeo nitrogenada no local 4 (Tabela 3) Esse comportamente provavelmente eacute
reflexo do uso de praacutetica de cultivo miacutenimo nesse local no qual a sulcaccedilatildeo foi precedida de uma
uacutenica subsolagem ao inveacutes de praacuteticas de preparo convencional adotadas em todos os outros
locais estudados O resultado foi um acuacutemulo de resiacuteduos contendo C proveniente da colheita
mecacircnica sem queima preacutevia que ocorreu anualmente por sete anos antes do primeiro
experimento em 2007 favorecendo muito mais a imobilizaccedilatildeo do que a mineralizaccedilatildeo
Embora a mineralizaccedilatildeo bruta mostrou-se eficaz na diferenciaccedilatildeo dos solos quanto agrave
responsividade ao N o processo envolvido na obtenccedilatildeo desse paracircmetro eacute muito complicado
caro e demorado para um teste de rotina do solo O custo e as complexidades surgem da
necessidade de fertilizantes marcados e anaacutelise de 15
N enquanto o tempo de processamento da
amostra eacute uma fonte oacutebvia de dificuldade uma vez que necessita de um incubaccedilatildeo de 3 dias
precedida de 2 semanas de preacute-incubaccedilatildeo Estas limitaccedilotildees satildeo muito menos graves para uma
teacutecnica de pesquisa e natildeo impede o uso da mineralizaccedilatildeo bruta para avaliar outras teacutecnicas de
previsatildeo de resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
Uma alternativa mais simples eacute medir a taxa liacutequida de produccedilatildeo de N mineral quando
amostras de solo satildeo incubados sob condiccedilotildees estaacuteticas A incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas das
amostras superficiais dos solos foi adotada para esta finalidade no nosso trabalho seguindo a
teacutecnica empregada por Mulvaney et al (2001) Os resultados (Tabela 5) mostram que para todos
os seis locais estudados a produccedilatildeo de N mineral foi mais raacutepida na primeira semana apoacutes o
reumedecimento das amostras secas e diminuiu consideravelmente na segunda semana durante o
qual ocorreu imobilizaccedilatildeo liacutequida para locais 1 a 3 A continuidade da incubaccedilatildeo normalmente
leva agrave mineralizaccedilatildeo liacutequida mas as flutuaccedilotildees temporais satildeo comuns nas taxas dessa medida
sem duacutevida refletindo as transformaccedilotildees da biomassa microbiana
Tabela 5 ndash Capacidade das amostras superficiais dos solos para mineralizaccedilatildeo liacutequidadagger
Local
Intervalo de incubaccedilatildeo (semana)Dagger
0-1 1-2 2-4 4-8sect 8-12sect 0-12sect
DMSpara Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
__________________________________________________________
(NH4+ + NO3
ndash + NO2
ndash)-N produzido mg kg
-1 d
-1 ___________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 057 003 ndash005 056 ndash002 024 020 034 017 009 017 016 030
Moderadamente responsivos ao N
2 125 032 ndash027 004 056 018 031 008 ‒008 011 025 003 030
3 052 013 ndash027 036 012 030 020 014 ndash003 002 010 004 030
4 141 038 084 033 020 019 009 015 017 026 031 013 030
Natildeo responsivos ao N
5 212 027 007 026 023 029 031 012 029 008 042 002 030
6 122 010 008 024 049 017 0 018 011 005 023 006 030
DMS 030 030 030 030 030 030
daggeramostras de 6-g de solo foram umidificadas a 60 da capacidade de campo e entatildeo incubadas pelo periacuteodo especificado a 25oC e 85-90 de umidade relativa
DaggerDP desvio padratildeo
sectValores incluem (NH4+NO3+NO2)-N recuperado por lixiviaccedilatildeo das amostras de solo com 001 M CaCl2 e pela extraccedilatildeo com 2 M KCl no final da incubaccedilatildeo A
lixiviaccedilatildeo com CaCl2 foi realizada a cada duas semanas uma vez para as amostras incubadas por quatro semanas trecircs vezes para amostras incubadas por oito
semanas e cinco vezes para amostras incubadas a doze semanas
paraDMS diferenccedila minima significativa pelo teste t de Student (Plt005)
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
amostra eacute uma fonte oacutebvia de dificuldade uma vez que necessita de um incubaccedilatildeo de 3 dias
precedida de 2 semanas de preacute-incubaccedilatildeo Estas limitaccedilotildees satildeo muito menos graves para uma
teacutecnica de pesquisa e natildeo impede o uso da mineralizaccedilatildeo bruta para avaliar outras teacutecnicas de
previsatildeo de resposta da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada
Uma alternativa mais simples eacute medir a taxa liacutequida de produccedilatildeo de N mineral quando
amostras de solo satildeo incubados sob condiccedilotildees estaacuteticas A incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas das
amostras superficiais dos solos foi adotada para esta finalidade no nosso trabalho seguindo a
teacutecnica empregada por Mulvaney et al (2001) Os resultados (Tabela 5) mostram que para todos
os seis locais estudados a produccedilatildeo de N mineral foi mais raacutepida na primeira semana apoacutes o
reumedecimento das amostras secas e diminuiu consideravelmente na segunda semana durante o
qual ocorreu imobilizaccedilatildeo liacutequida para locais 1 a 3 A continuidade da incubaccedilatildeo normalmente
leva agrave mineralizaccedilatildeo liacutequida mas as flutuaccedilotildees temporais satildeo comuns nas taxas dessa medida
sem duacutevida refletindo as transformaccedilotildees da biomassa microbiana
Tabela 5 ndash Capacidade das amostras superficiais dos solos para mineralizaccedilatildeo liacutequidadagger
Local
Intervalo de incubaccedilatildeo (semana)Dagger
0-1 1-2 2-4 4-8sect 8-12sect 0-12sect
DMSpara Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
__________________________________________________________
(NH4+ + NO3
ndash + NO2
ndash)-N produzido mg kg
-1 d
-1 ___________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 057 003 ndash005 056 ndash002 024 020 034 017 009 017 016 030
Moderadamente responsivos ao N
2 125 032 ndash027 004 056 018 031 008 ‒008 011 025 003 030
3 052 013 ndash027 036 012 030 020 014 ndash003 002 010 004 030
4 141 038 084 033 020 019 009 015 017 026 031 013 030
Natildeo responsivos ao N
5 212 027 007 026 023 029 031 012 029 008 042 002 030
6 122 010 008 024 049 017 0 018 011 005 023 006 030
DMS 030 030 030 030 030 030
daggeramostras de 6-g de solo foram umidificadas a 60 da capacidade de campo e entatildeo incubadas pelo periacuteodo especificado a 25oC e 85-90 de umidade relativa
DaggerDP desvio padratildeo
sectValores incluem (NH4+NO3+NO2)-N recuperado por lixiviaccedilatildeo das amostras de solo com 001 M CaCl2 e pela extraccedilatildeo com 2 M KCl no final da incubaccedilatildeo A
lixiviaccedilatildeo com CaCl2 foi realizada a cada duas semanas uma vez para as amostras incubadas por quatro semanas trecircs vezes para amostras incubadas por oito
semanas e cinco vezes para amostras incubadas a doze semanas
paraDMS diferenccedila minima significativa pelo teste t de Student (Plt005)
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
Tabela 5 ndash Capacidade das amostras superficiais dos solos para mineralizaccedilatildeo liacutequidadagger
Local
Intervalo de incubaccedilatildeo (semana)Dagger
0-1 1-2 2-4 4-8sect 8-12sect 0-12sect
DMSpara Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
__________________________________________________________
(NH4+ + NO3
ndash + NO2
ndash)-N produzido mg kg
-1 d
-1 ___________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 057 003 ndash005 056 ndash002 024 020 034 017 009 017 016 030
Moderadamente responsivos ao N
2 125 032 ndash027 004 056 018 031 008 ‒008 011 025 003 030
3 052 013 ndash027 036 012 030 020 014 ndash003 002 010 004 030
4 141 038 084 033 020 019 009 015 017 026 031 013 030
Natildeo responsivos ao N
5 212 027 007 026 023 029 031 012 029 008 042 002 030
6 122 010 008 024 049 017 0 018 011 005 023 006 030
DMS 030 030 030 030 030 030
daggeramostras de 6-g de solo foram umidificadas a 60 da capacidade de campo e entatildeo incubadas pelo periacuteodo especificado a 25oC e 85-90 de umidade relativa
DaggerDP desvio padratildeo
sectValores incluem (NH4+NO3+NO2)-N recuperado por lixiviaccedilatildeo das amostras de solo com 001 M CaCl2 e pela extraccedilatildeo com 2 M KCl no final da incubaccedilatildeo A
lixiviaccedilatildeo com CaCl2 foi realizada a cada duas semanas uma vez para as amostras incubadas por quatro semanas trecircs vezes para amostras incubadas por oito
semanas e cinco vezes para amostras incubadas a doze semanas
paraDMS diferenccedila minima significativa pelo teste t de Student (Plt005)
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
A comparaccedilatildeo das Tabelas 3 e 5 revela que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi de pouco valor
para a previsatildeo de resposta da cultura agrave adubaccedilatildeo nitrogenada ateacute mesmo com base no periacuteodo
total de incubaccedilatildeo de 12 semanas que foi menos afetada pelas flutuaccedilotildees temporais na produccedilatildeo
de N mineral Isto eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a mineralizaccedilatildeo liacutequida foi menor
para um local natildeo responsivo do que para dois locais moderadamente responsivos enquanto a
menor taxa natildeo foi obtida para o local altamente responsivo Tais discrepacircncias refletem
diferenccedilas no tipo de solo e histoacuterico de manejo que necessariamente afetam a dinacircmica de C e N
do solo que podem occorer uma vez que incubaccedilotildees estaacuteticas no laboratoacuterio natildeo representam as
condiccedilotildees de campo (CARPENTER-BOGGS et al 2000 WIENHOLD 2007) Aleacutem da oacutebvia
limitaccedilatildeo imposta por um regime artificial da temperatura do solo e umidade haacute mudanccedila na
macro e microporosidade que normalmente ocorre no perfil de solo aleacutem de natildeo ocorrer
absorccedilatildeo de N nem entrada de C rizosfeacuterico pela ausecircncia da planta Os mesmos artefatos satildeo
relevantes para a teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) usados para estimar a mineralizaccedilatildeo
bruta mas o seu impacto deve ter sido reduzido pelo periacuteodo de incubaccedilatildeo mais curto
empregado
Os artefatos mencionados anteriormente podem ser evitados adotando-se um extrator
quiacutemico da quantidade de N disponiacutevel ou laacutebil do solo ao inveacutes de ensaios de mineralizaccedilatildeo A
abordagem usual tem sido o teste do NO3- (por exemplo CARSON 1975 MAGDOFF ROSS
AMADON 1984 BLACKMER et al 1989 BUNDY MEISINGER 1994) mas a uacuteltima
deacutecada trouxe uma nova esperanccedila de que uma abordagem quiacutemica pode tambeacutem ser uacutetil para
prever a capacidade de um solo de mineralizaccedilatildeo com base em um estudo comparativo realizado
por Mulvaney et al (2001) que avaliou a composiccedilatildeo do N do solo em locais que diferiram
quando agrave responsividade do milho agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Os resultados mostraram uma
concentraccedilatildeo muito mais elevada de N-aminoaccediluacutecares nos solos natildeo responsivos do que nos
solos responsivos enquanto que nenhuma diferenccedila consistente foi detectada nas concentraccedilotildees
de N total hidrolisaacutevel NH4+-N hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido Apoacutes a incubaccedilatildeo a produccedilatildeo de
N mineral foi muito maior nos solos natildeo responsivos do que nos responsivos que foi
acompanhada por uma diminuiccedilatildeo liacutequida na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecares mas natildeo na N-
aminoaacutecidos (MULVANEY et al 2001)
De forma a avaliar se este meacutetodo eacute relevante para solos brasileiros sob a produccedilatildeo de
cana-de-accediluacutecar foi realizada hidroacutelise aacutecida antes e apoacutes a incubaccedilatildeo aeroacutebica de 12 semanas
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
utilizada na estimativa da mineralizaccedilatildeo liacutequida A Tabela 6 apresenta os dados posteriormente
obtidos pela anaacutelise da distribuiccedilatildeo do N que mostra a tendecircncia esperada de menor N
hidrolisaacutevel conforme se diminiu o N total dos solos (Tabela 2) como segue local 4gt local 6gt
local 5gt local 2gt local 3gt local 1 Mais importante ainda a Tabela 6 mostra que a incubaccedilatildeo teve
efeitos diferentes sobre as fraccedilotildees de N do solo obtidas por hidroacutelise aacutecida Poucos alteraccedilotildees
significativas foram observadas no N-total hidrolisaacutevel ou N-aminoaacutecido enquanto que uma
diminuiccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel foi acompanhada por um aumento
significativo na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar Como seria de se esperar devido agraves direccedilotildees opostas
estas mudanccedilas foram raramente refletidas nas concentraccedilotildees de N-(NH4+ + aminoaccediluacutecar)
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
Tabela 6 - Concentraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel nas amostras superficiais dos solos antes e depois da incubaccedilatildeo aeroacutebia por 12 semanas
Forma de N hidrolisaacuteveldagger
Local Semana Total AA NH4 + AAccedil NH4 AAccedilDagger ISNT
Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP Meacutedia DP
_________________________________________________________
mg kg-1
de N _________________________________________________________
Altamente responsivo ao N
1 0 306 a 15 100 a 16 112 a 3 61 a 12 51 a 15 50 a 15
12 321 a 5 82 a 20 84 b 2 49 a 3 35 b 4 38 b 11
Moderadamente responsivos ao N
2 0 465 a 17 137 a 3 151 a 9 97 a 9 54 b 1 94 a 8
12 490 a 30 136 a 3 141 a 1 62 b 3 78 a 3 80 b 5
3 0 444 a 12 130 a 13 146 a 7 85 a 2 61 b 5 94 a 2
12 473 a 35 134 a 5 142 a 2 65 b 4 76 a 4 83 b 8
4 0 1137 a 55 349 a 19 417 a 9 196 a 21 221 b 15 249 a 16
12 1106 a 31 354 a 3 406 a 3 98 b 17 308 a 16 230 b 8
Natildeo responsivos ao N
5 0 931 a 5 300 a 1 334 a 5 172 a 10 162 b 10 188 a 14
12 893 b 7 270 b 17 302 b 6 120 b 8 182 a 12 164 b 11
6 0 1040 a 32 351 a 12 378 a 17 210 a 15 168 b 11 225 a 6
12 1012 a 74 340 a 13 368 a 12 113 b 16 255 a 4 207 b 9
Meacutedia 0 721 a 7 228 a 3 256 a 2 137 a 3 120 b 2 150 a 2
12 716 a 7 219 a 3 240 b 2 85 b 3 156 a 2 134 b 2
daggerDeterminaccedilotildees em triplicata AA amino aacutecido AAccedil Amino accediluacutecar ISNT Illinois Soil Nitrogen Test DP desvio padratildeo Meacutedias seguidas de letras minuacutesculas
iguais na coluna dentro de um mesmo local indica natildeo haver diferenccedila entre as semanas de incubaccedilatildeo teste t de Student (Plt005)
DaggerDeterminado como (AAccedil + NH4) ndash NH4
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
Os resultados da Tabela 6 satildeo consistentes com a teoria de que a fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar eacute
mais laacutebil do que a fraccedilatildeo N-aminoaacutecido Esse comportamento baseia-se nas evidecircncias da
incubaccedilatildeo relatada por Mulvaney et al (2001) ou seja uma mudanccedila liacutequida muito maior na
fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar do que na fraccedilatildeo N-aminoaacutecido quando a imobilizaccedilatildeo foi controlada
pelas lixiviaccedilotildees perioacutedicas Em contraste com as diminuiccedilotildees na fraccedilatildeo N-aminoaccediluacutecar
observadas naquele trabalho a mudanccedila liacutequida foi geralmente positiva no presente estudo
refletindo a siacutentese de biomassa microbiana durante a assimilaccedilatildeo de N (imobilizaccedilatildeo) em vez
de mineralizaccedilatildeo liacutequida conforme documentado na Tabela 5 para o periacuteodo de 12 semanas de
incubaccedilatildeo Esta anomalia pode ser explicada pelo menos em parte pelas diferenccedilas
consideraacuteveis nas propriedades do solo cultivos e manejo dos Latossolos incubadas em nosso
trabalho ao contraacuterio dos Molisols e Alfisols estudados por Mulvaney et al (2001) O resultado eacute
efeito da diferenccedila qualitativa e quantitativa na microbiota do solo que afeta o padratildeo de
ciclagem microbiana e a seacuterie de compostos aminados hidrolisaacuteveis presentes A queda
consistente do NH4+-hidrolisaacutevel observada na incubaccedilatildeo implica em uma fraccedilatildeo facilmente
degradaacutevel que serve como fonte de N mineralizaacutevel e sugere que a hidroacutelise moderada deve ser
viaacutevel para a estimar a capacidade do solo de fornecimento de N
A uacuteltima estrateacutegia se torna mais promissora quando abordada com o ISNT uma teacutecnica
de difusatildeo alcalina realizada diretamente no solo sem a necessidade de hidroacutelise aacutecida Como
apresentado na Tabela 6 a incubaccedilatildeo levou a uma reduccedilatildeo significativa na fraccedilatildeo ISNT para
todos os locais avaliados A diminuiccedilatildeo na fraccedilatildeo ISNT durante a incubaccedilatildeo foi altamente
correlacionada com as alteraccedilotildees correspondentes na fraccedilatildeo N-NH4+-hidrolisaacutevel (r = 092) o
que indica que ambas as fraccedilotildees liberam formas similares de N do solo Mais importante a
Figura 2 mostra que a produccedilatildeo liacutequida de N mineral foi altamente relacionada com o decliacutenio
dos valores de ISNT durante a incubaccedilatildeo
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
y = 1778x - 8816Rsup2 = 089 Plt0005
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30
Pro
du
ccedilatildeo
de
(NH
4+
+ N
O3
-+
NO
2- )
-N
mg
kg
-1
Decliacutenio no ISNT-N mg kg-1
Figura 6 - Relaccedilatildeo entre a magnitude de decliacutenio na fraccedilatildeo de N orgacircnico determinada pelo Illinois Soil Nitrogen
Test (ISNT) e produccedilatildeo de N inorgacircnico durante 12 semanas de incubaccedilatildeo aeroacutebica das amostras de solo
Conforme evidecircncias apresentadas na Tabela 6 e na Figura 2 de que o ISNT estaacute
estimando uma fraccedilatildeo mineralizaacutevel do N do solo espera-se que testes no solo que avaliem a
fraccedilatildeo do N hidrolisaacutevel em condiccedilatildeo alcalina sejam uacuteteis para diferenciar locais quanto agrave
responsividade da cana-de-accediluacutecar agrave adubaccedilatildeo nitrogenada Isso eacute observado na Tabela 7 que
apresenta os dados obtidos pelo ISNT assim como por DVD de amostras de superfiacutecie e
subsuperfiacutecie coletadas nos seis locais de estudo Com qualquer uma das teacutecnicas os valores dos
testes corretamente identificaram cinco dos seis locais diminuindo na ordem locais natildeo
responsivos 5 e 6gt locais moderadamente responsivos 2 e 3gt local altamente responsivo 1 A
uacutenica exceccedilatildeo foi o local 4 caracterizada pelos maiores valores dos testes apesar de ter
apresentado resposta moderada ao N Este comportamente eacute consistente com a constataccedilatildeo de
que a mineralizaccedilatildeo bruta foi mais limitada neste local em comparaccedilatildeo com os demais (Tabela
4) o que provavelmente pode ser atribuiacutedo ao mesmo fator observado anteriormente ou seja um
acuacutemulo de resiacuteduos das colheitas mecanizadas que associado ao cultivo miacutenimo do solo
promoveu imobilizaccedilatildeo do N mineralizado do solo e do fertilizante
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo dos solos pelo Illinois Soil Nitrogen Test (ISNT) e Destilaccedilatildeo a Vapor Direta (DVD)
Local Prof ISNTdagger DVDdagger
Meacutedia DPDagger Meacutedia DPDagger
cm __________________________
mg kg-1
de N __________________________
Altamente responsivos ao N
1 0-20 569 60 510 45
20-40 489 32 459 37
Moderadamente responsivos ao N
2 0-30 852 63 785 34
30-60 672 56 628 47
3 0-30 773 71 703 59
30-60 623 42 547 67
4 0-30 2236 105 2235 142
30-60 1838 93 1855 119
Natildeo responsivos ao N
5 0-20 1754 92 1596 77
20-40 1463 103 1321 116
6 0-20 2088 55 1934 129
20-40 1739 101 1627 176 daggerResultados representam 12 (aacutereas 1-5) ou 15 (aacuterea 6) valores obtidos quando determinaccedilotildees em triplicata foram
realizadas em amostras de solo coletadas em quatro (aacutereas 1-5) ou cinco (aacuterea 6) blocos experimentais
DaggerDP desvio padratildeo
Conforme relatado anteriormente por Bushong et al (2008) os resultados obtidos pelo
ISNT e DVD tambeacutem foram altamente correlacionados (r = 0996) Entretanto em contraste
com os resultados daqueles autores a precisatildeo analiacutetica foi ligeiramente inferior com a DVD do
que com o ISNT que apresentaram coeficiente de variaccedilatildeo de 78 e 66 respectivamente A
destilaccedilatildeo reduz o periacuteodo de anaacutelise para poucos minutos poreacutem o rendimento diaacuterio foi
realmente maior com o ISNT que eacute muito menos trabalhoso A automaccedilatildeo seraacute necessaacuteria para
garantir o potencial praacutetico da DVD
Se o ISNT ou a DVD devem ser utilizadas de forma eficaz para o manejo do N em cana-
de-accediluacutecar calibraccedilotildees confiaacuteveis devem ser desenvolvidas para predizer a resposta ao fertilizante
nitrogenado para as condiccedilotildees mais relevantes de solo manejo variedades e condiccedilotildees
climaacuteticas A importacircncia da calibraccedilatildeo eacute facilmente perceptiacutevel considerando que a cana-de-
accediluacutecar mostrou-se natildeo responsiva com niacuteveis de ISNT de 175 a 209 mg N kg-1
(Tabela 7)
enquando Khan et al (2001) observaram em condiccedilotildees de clima temperado ausecircncia de
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
resposta do milho ao N a partir de niacuteveis de ISNT gt 235 mg N kg-1
Satildeo esperados valores
criacuteticos inferiores para o clima tropical do Brasil devido agrave atividade microbiana mais intensa e
ao maior periacuteodo de crescimento da cana em relaccedilatildeo ao milho o que prolonga a absorccedilatildeo
cumulativa do N mineralizado do solo pela cana-de-accediluacutecar
4 Conclusotildees
Com a crescente importacircncia do cultivo de cana-de-accediluacutecar para produccedilatildeo de energia e
com a mudanccedila do sistema de cana queimada em direccedilatildeo ao retorno dos resiacuteduos culturais assim
como o uso de subprodutos como a vinhaccedila e torta de filtro haacute uma necessidade crescente de
otimizar o manejo de fertilizante nitrogenado levando-se em consideraccedilatildeo a capacidade do solo
de mineralizar N Esta estrateacutegia parece viaacutevel de acordo com este estudo que utilizou amostras
de solo de seis locais onde dez experimentos de resposta da cana-soca ao N foram conduzidos no
Estado de Satildeo Paulo Brasil
A mineralizaccedilatildeo bruta estimada pela teacutecnica de diluiccedilatildeo do pool amocircnio (15
N) foi muito
mais eficaz do que a mineralizaccedilatildeo liacutequida na diferenciaccedilatildeo dos locais quanto agrave responsividade
ao N entretanto natildeo eacute praacutetica para ser realizada em laboratoacuterios de anaacutelise de solo de rotina
devido ao custo e a complexidade O ISNT e a DVD fornecem uma alternativa mais praacutetica
testes quiacutemicos para avaliar a fraccedilatildeo de N hidrolisaacutevel em meio alcalino Esta fraccedilatildeo diminiu
durante a incubaccedilatildeo levando agrave produccedilatildeo liacutequida de N mineral e mostrando-se eficaz para
diferenciar os solos quanto agrave responsividade da cana-de-accediluacutecar ao N Outras avaliaccedilotildees satildeo
necessaacuterias com um maior nuacutemero de experimentos para garantir uma calibraccedilatildeo confiaacutevel para
a recomendaccedilatildeo de adubaccedilatildeo nitrogenada baseada em testes no solo
5 Agradecimentos
Agraves Usinas que disponibilizaram as aacutereas e matildeo-de-obra para conduccedilatildeo dos experimentos
ao Engo Agr
o Dr Carlos Eduardo Faroni (na eacutepoca era pesquisador do Centro de Tecnologia
Canavieira) pela disponibilizaccedilatildeo dos dados agrave CAPES pela concessatildeo de bolsa durante a
realizaccedilatildeo desse projeto (processo 5363-09-8) e a Fundaccedilatildeo Agrisus (processo 63409) pelo
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
auxiacutelio financeiro aos Professores da Universidade de Illinois Richard L Mulvaney e Saeed A
Khan pelo imprescindiacutevel apoio laboratorial
6 Referecircncias
AMBROSANO EJ TRIVELIN PCO CANTARELLA H AMBROSANO GMB
SCHAMMAS EA GUIRARDO N ROSSI R MENDER PCD MURAOKA T
Utilization of nitrogen from green manure and mineral fertilizer by sugarcane Scientia
Agricola Piracicaba v 62 p534-542 2005
AZEREDO BOLSANELLO J WEBER H VIEIRA JR Nitrogecircnio em cana-planta doses e
fracionamento Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do Brasil
Piracicaba v 4 p 26-33 1986
BARKER DW SAWYER JE AL-KAISI MM LUNDVALL JP Assessment of the
amino sugar-nitrogen test on Iowa soils II Field correlation and calibration Agronomy
Journal Madison v 98 p 1352ndash1358 2006
BLACK CA NELSON LB PRITCHETT WL Nitrogen utilization by wheat as affected by
rate of fertilization Soil Science Society America Proceedings Madison v 11 p 393-396
1946
BLACKMER AMPOTTKER D CERRATO ME WEBB J Correlations between soil
nitrate concentrations in late spring and corn fields in Iowa Journal of Production
Agriculture Madison v 2 p 103-109 1989
BREMNER JM Nitrogen ndash Total In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil Analysis Pt 3
Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996 p 1085-1121 (SSSA
Book Series 5)
BREMNER JM Organic forms of nitrogen In BLACK CA (Ed) Methods of soil analysis
Madison WI ASA 1965 p1238-1255 Pt 2 (Agronomy Monography 9)
BREMNER JM KEENEY DR Determination and isotope-ratio analysis of different forms of
nitrogen in soils 3 Exchangeable ammonium nitrate and nitrite by extraction-distillation
methods Soil Science Society of America Journal Madison v 30 p 577-582 1966
BREMNER JM SHAW K Denitrification in soil II Methods of investigation Journal of
Agricultural Science Cambridge v 51 22-39 1958
BUNDY LG MEISINGER JJ Nitrogen availability indices In WEAVER RW ANGLE
JS BOTTOMLEY PS (Ed) Methods of soil analysis Pt 2 Microbiological and
biochemical properties Madison WI Soil Science Society of America 1994 p 951-984 (SSSA
Book Series 5)
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
BUSHONG JT ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON
JUNIOR CE Evaluation of distillation and diffusion techniques for estimating hydrolyzable
amino sugar-nitrogen as a means of predicting N mineralization Soil Science Society of
America Journal Madison v 72 p 992ndash999 2008
CABRERA JA ZUAZNAacuteBAR R Respuesta de la cantildea de azuacutecar a la fertilizacioacuten
nitrogenada en un experimento de larga duracioacuten con 24 cosechas acumuladas Cultivos
Tropicales La Habana v 31 p 93-100 2010
CACERES NT ALCARDE JC Adubaccedilatildeo verde com leguminosas em rotaccedilatildeo com cana-de-
accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Sociedade dos Teacutecnicos Accediluacutecareiros e Alcooleiros do
Brasil Piracicaba v 13 p 16-19 1995
CARPENTER-BOGGS L PIKUL JUNIOR JL VIGIL MF RIEDELL WE Soil nitrogen
mineralization influenced by crop rotation and nitrogen fertilization Soil Science Society of
America Journal Madison v 64 p 2038-2045 2000
CARSON PL Recommended nitrate-nitrogen tests In DAHNKE WC (Ed)
Recommended chemical test procedures for the north-central region North Dakota Agric
Fargo ND North Dakota St Univ1975 p 12-13 (Exp Stn Bull 499)
CASSMAN KG PENG S OLK DC LADHA JK REICHARDT W DOBERMANN
A SINGH U Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource
management in irrigated rice systems Field Crops Research Amsterdan v 56 p 7-391998
CETESB P4231 Vinhaccedila ndash criteacuterios e procedimentos para aplicaccedilatildeo no solo agriacutecola
Disponiacutevel em httpwwwcetesbspgovbrTecnologiacamarasP4_231pdf 2006
COSTA MCG VITTI GC CANTARELLA H Volatilizaccedilatildeo de N-NH3 de fontes
nitrogenadas em cana-de-accediluacutecar colhida sem despalha a fogo Revista Brasileira de Ciecircncia do
Solo Viccedilosa v 27 p 631-637 2003
CUI Z ZHANG F CHEN X MIAO Y LI J SHI L XU J YE Y LIU C YANG
Z ZHANG Q HUANG S BAO D On-farm evaluation of an in-season nitrogen
management strategy based on soil Nmin test Field Crops Research Amsterdan v 105 p 48-
55 2008
DOURADO-NETO D POWLSON D ABU BAKAR R BACCHI OOS
BASANTA MV THI CONG P KEERTHISINGHE G ISMAILI M RAHMAN SM
REICHARDT K SAFWAT MSA SANGAKKARA R TIMM LC WANG JY
ZAGAL E KESSEL C van Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in
tropical cropping systems Soil Science Society of America Journal Madison v 74 p 139-
152 2010
EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUAacuteRIA Centro Nacional
de Pesquisas de Solos Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2ed Rio de Janeiro
EMBRAPA 2006 306 p
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
FITTS JW BARTHOLOMEW WV HEIDEL H Correlation between nitrifiable nitrogen
and yield response of corn to nitrogen fertilization on Iowa soils Soil Science Society America
Proceedings Madison v 17 p 119-122 1953
FORTES C TRIVELIN PCO VITTI AC FERREIRA DA FRANCO HCJ OTTO
R Recovery of Nitrogen (15
N) by sugarcane from previous crop residues and urea fertilisation
under a minimum tillage system Sugar Technology New Delhi v 13 p 42-46 2011
FRANCO HCJ TRIVELIN PCO FARONI CE VITTI AC OTTO R Stalk yield and
technological attributes of planted cane as related to nitrogen fertilization Scientia Agricola
Piracicaba v 67 p 579-590 2010
FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE VITTI AC OLIVEIRA ECA TRIVELIN
PCO Nitrogen in sugarcane derived from fertilizer under Brazilian field conditions Field
Crops Research Amsterdan v 121 p 29-41 2011
FREITAS JG CAMARGO CEO FERREIRA FILHO AWP TULMANN NETO A
PETTINELLI JUNIOR A CASTRO JL Produtividade e resposta de genoacutetipos de trigo ao
nitrogecircnio Bragantia Campinas v 53 p 281-290 1994
GAVA GJC TRIVELIN PCO VITTI AC OLIVEIRA MW Recuperaccedilatildeo do nitrogecircnio
(15
N) da ureacuteia e da palhada por soqueira de cana-de-accediluacutecar (Saccharum spp) Revista Brasileira
de Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 27 n 4 p 621-630 2003
GOLDEMBERG J Ethanol for a sustainable energy future Science New York v 315 p 808-
810 2007
GOacuteMEZ TORO JM Efecto de la aplicacion de vinaza en la produccion y calidad de la cantildea de
azucar Revista Cientiacutefica Cantildea de Azuacutecar Maracay v 14 p 15-34 1996
HANEY RL FRANZLUEBBERS AJ PORTER EB HONS FM ZUBERER DA Soil
carbon and nitrogen mineralization influence of drying temperature Soil Science Society of
America Journal Madison v 68 p 489-492 2004
HART SC STARK JM DAVIDSON EA FIRESTON MK Nitrogen mineralization
immobilization and nitrification In WEAVER RW ANGLE S BOTTOMLEY P (Ed)
Methods of soil analysis Microbiologial and biochemical properties Madison WISoil Science
Society of America 1994 p985-1016( SSSA Book Series 5)
HARTEMINK AE Sugarcane for bioethanol soil and environmental issues Advances in
Agronomy San Diego v 99 p 125-182 2008
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATIacuteSTICA Seacuteries estatiacutesticas amp Seacuteries
histoacutericas Produccedilatildeo agriacutecola municipal Acesso em Novembro de 2011 Disponiacutevel em
httpseriesestatisticasibgegovbrlista_temaaspxop=0ampno=1
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
KHAN SA MULVANEY RL HOEFT RG A simple soil test for detecting sites that are
nonresponsive to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Journal Madison
v 65 p 1751ndash1760 2001
KHAN SA MULVANEY RL MULVANEY CS Accelerated diffusion methods for
inorganic-nitrogen analysis of soil extracts and water Soil Science Society of America Journal
Madison v 61 p 936-942 1997
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Reducing analysis variability of the Illinois soil
nitrogen test with enclosed griddles Soil Science Society of America Journal Madison v 69
p 1129-1134 2005
KLAPWYK JH KETTERINGS QM Soil tests for predicting corn response to nitrogen
fertilizer in New York Agronomy Journal Madison v 98 p 675ndash681 2006
KWON HY HUDSON RJM MULVANEY RL Characterization of the organic nitrogen
fraction determined by the Illinois Soil Nitrogen Test Soil Science Society of America Journal
Madison v 73 n 3 p 1033-1043 2009
LABOSKI CAM SAWYER JE WALTERS DT BUNDY LG HOEFT RG
RANDALL GW ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen test in the north
central region of the United States Agronomy Journal Madison v 100 p 1070ndash1076 2008
LAWRENCE JR KETTERINGS QM GOLER MG CHERNEY JH COX WJ
CZYMMEK KJ Illinois soil nitrogen test with organic matter correction for predicting nitrogen
responsiveness of corn in rotation Soil Science Society of America Journal Madison v 73
p 303-311 2009
LEGENDRE BL Sugarcane production handbook-2001 Baton Rouge LO Lousiania State
University AgCenter 2001 p52
LIU LJ XU W TANG C WANG ZQ YANG JC Effect of indigenous nitrogen supply
of soil on the grain yield and fertilizer-N use efficiency in rice Rice Science Hangzhou v 12
p 267-274 2005
LOacutePEZ-BELLIDO L LOacutePEZ-BELLIDO RJ LOacutePEZ-BELLIDO FJ Fertilizer nitrogen
efficiency in durum wheat under rainfed Mediterranean conditions Agronomy Journal
Madison v 98 p 55-62 2006
LORY JA SCHARF PC Yield goal versus delta yield for predicting fertilizer nitrogen need
in corn Agronomy Journal Madison v 95 p 994-999 2003
LUXHOI J NIELSEN NE JENSEN LS Effect of soil heterogeneity on gross nitrogen
mineralization measured by 15
N-pool dilution techniques Plant and Soil Dordrecht v 262
p 263-275 2004
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
MACEDO IC SEABRA JEA SILVA JEAR Green house gases emissions in the
production and use of ethanol from sugarcane in Brazil the 20052006 averages and a prediction
for 2020 Biomass and Bioenergy Oxfrod v 32 p 582-595 2008
MAGDOFF F ROSS D AMADON J A soil test for nitrogen availability to corn Soil
Science Society of America Journal Madison v 48 p 1301-1304 1984
MAPA ndash Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento 2009 Zoneamento agroecoloacutegico
da cana-de-accedilucar In CV Manzatto et al (ed) Rio de Janeiro Embrapa Solos 2009 Available
at httpwwwcnpsembrapabrzoneamento_cana_de_acucarZonCanapdf
MARRIOTT EE WANDER MM Total and labile soil organic matter in organic and
conventional farming systems Soil Science Society of America Journal Madisonv 70 p 950-
959 2006
MEBIUS LJ A rapid method for the determination of organic carbon in soil Analytica
Chimica Acta Amsterdan v 22 p 120-121 1960
MENGEL K HUTSCH B KANE Y Nitrogen fertilizer application rates on cereal crops
according to available mineral and organic soil nitrogen European Journal of Agronomy
Amsterdan v 24 p 343-348 2006
MULVANEY RL Mass spectrometry In KNOWLES R BLACKBURN TH (Ed)
Nitrogen isotope techniques San Diego CAAcademic Press 1993 p11-57
MULVANEY RL KHAN SA Diffusion methods to determine different forms of nitrogen in
soil hydrolysates Soil Science Society of America Journal Madison v 65 p 1284-1292
2001
MULVANEY RL KHAN SA ELLSWORTH TR Need for a soil-based approach in
managing nitrogen fertilizers for profitable corn production Soil Science Society of America
Journal Madison v 70 p 172ndash182 2006
MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG BROWN HM A soil organic nitrogen
fraction that reduces the need for nitrogen fertilization Soil Science Society of America
Journal Madison v 65 p 1164ndash1172 2001
MULVANEY RL YAREMYCH SA KHAN SA SWIADER JM HORGAN BP Use
of diffusion to determine soil cation-exchange capacity by ammonium saturation
Communications in Soil Science and Plant Analysis New York v 35 n 1 e 2 p 51-67
2004
MURPHY DV RECOUS S STOCKDALE EA FILLERY IR JENSEN LS HATCH
DJ GOULDING KWT Gross nitrogen fluxes in soil theory measurement and application of 15
N pool dilution techniques Advances in Agronomy San Diego v 79 p 69-118 2003
NASS LL PEREIRA PAA ELLIS D Biofuels in Brazil an overview Crop Science
Madison v 47 p 2228-2237 2007
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
NORMAN RJ GUINDO D WELLS BR WILSON JUNIOR CE Seasonal accumulation
and partitioning of nitrogen-15 in rice Soil Science Society of America Journal Madison
v 56 p 1521ndash1527 1992
OLIVEIRA MW TRIVELIN PCO GAVA GJC PENATTI CP Degradaccedilatildeo da palhada
de cana-de-accediluacutecar Scientia Agricola Piracicaba v 56 n 4 p 803-809 1999
OLSON RA MEYER MW LAMKE WE WOLTEMATH AD WEISS RE Nitrate
production rate as a soil test for estimating nitrogen requirements of cereal crops Transaction of
7th International Congress of Soil Science Madison v 2 p 463-470 1960
OLSON RV MURPHY LS MOSER HC SWALLOW CW Fate of tagged fertilizer
nitrogen applied to winter wheat Soil Science Society of America Journal Madison v 43
p 973-975 1979
OMAY AB RICE CW MADDUX LD GORDON WB Corn yield and nitrogen uptake
in monoculture and in rotation with soybean Soil Science Society of America Journal
Madison v 62 p 1596-1603 1998
OSTERHAUS JT BUNDY LG ANDRASKI TW Evaluation of the Illinois soil nitrogen
test for predicting corn nitrogen needs Soil Science Society of America Journal Madison
v 72 p 143ndash150 2008
PARK SE WEBSTER TJ HORAN HL JAMES AT THORBURN PJ A legume
rotation crop lessens the need for nitrogen fertiliser throughout the sugarcane cropping cycle
Field Crops Research Amsterdan v 119 p 331-341 2010
PRADO RM PANCELLI MA Resposta de soqueiras de cana-de-accediluacutecar agrave aplicaccedilatildeo de
nitrogecircnio em sistema de colheita sem queima Bragantia Campinas v 67 n 4 p 951-959
2008
PRASAD M Response of sugarcane to filter press mud and N P and K fertilizers I Effect on
sugarcane yield and sucrose content Agronomy Journal Madison v 68 p 539-543 1976
PRITCHETT WL BLACK CA NELSON LB Mineralizable nitrogen in soils in relation to
the response of oats to nitrogen fertilization Soil Science Society of America Proceedings
Madison v 12 p 327-331 1947
RESENDE AS XAVIER RP QUESADA DM URQUIAGA S ALVES BJR
BODDEY RM Use of green manures in increasing inputs of biologically fixed nitrogen to
sugar cane Biology and Fertility of Soils Berlin v 37 p 215-220 2003
ROBERTS TL ROSS WJ NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE
Predicting nitrogen fertilizer needs for rice in Arkansas using alkaline hydrolyzable-nitrogen
Soil Science Society of America Journal Madison v 75 p 1161-1171 2011
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE Changes in
alkaline hydrolyzable nitrogen distribution with soil depth fertilizer correlation and calibration
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
implications Soil Science Society of America Journal Madison v 73 n 6 p 2151-2157
2009a
ROBERTS TL NORMAN RJ SLATON NA WILSON JUNIOR CE ROSS WJ
BUSHONG JT Direct steam distillation as an alternative to the Illinois soil nitrogen test Soil
Science Society of America Journal Madison v 73 n 4 p 1268-1275 2009b
ROSSETTO R DIAS FLF LANDELL MGA CANTARELLA H TAVARES S
VITTI AC PERECIN D N and K fertilization of sugarcane ratoons harvested without
burning Proceeding International Society Sugar Cane Technology Veracruz v 27 p 1-8
2010
RUFFO ML BOLLERO GA BULLOCK DS BULLOCK DG Site specific production
functions for variable rate corn nitrogen fertilization Precision Agriculture New York v 7
p 327ndash342 2006
SCHINDLER FV KNIGHTON RE Fate of fertilizer nitrogen applied to corn as estimated by
the isotopic and difference methods Soil Science Society of America Journal Madison v 63
p 1734ndash1740 1999
SCHROEDER BL WOOD AW MOODY PW PANITZ JH SLUGGETT RJ
SALTER B Delivering nutrient management guidelines to growers in the central region of the
Australian sugar industry Proceedings Australian Society Sugar Cane Technologists
Mackay v 28 p 142-154 2006
SILVA EC MURAOKA T BUZETTI S TRIVELIN PCO Manejo de nitrogecircnio no
milho sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura em Latossolo Vermelho Pesquisa
Agropecuaacuteria Brasileira Brasiacutelia v 41 p 477-486 2006
SPIRONELLO A RAIJ B VAN PENATTI CP CANTARELLA H MORELLI JL
ORLANDO FILHO J LANDELL MG DE A ROSSETTO R Outras culturas industriais
In RAIJ B van CANTERELLA H QUAGGIO JA FURLANI AMC (Coord)
Recomendaccedilotildees de adubaccedilatildeo e calagem para o Estado de Satildeo Paulo 2ed Campinas IAC
1997 p 233-239 (Boletim Teacutecnico 100)
STANFORD G SMITH SJ Nitrogen mineralization potentials of soils Soil Science Society
of American Proceeding Madison v 36 p 465-472 1972
STECKLER SJ PENNOCK DJ WALLEY FL Relationship of the Illinois soil nitrogen
test to spring wheat yield and response to fertilizer nitrogen Canadian Journal Soil Science
Ottawa v 88 p 837-848 2008
STEVENS WB HOEFT RG MULVANEY RL Fate of nitrogen-15 in a long term
nitrogen rate study I Interactions with soil nitrogen Agronomy Journal Madison v 97
p 1037-1045 2005
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
STEVENS WB MULVANEY RL KHAN SA HOEFT RG Improved diffusion methods
for nitrogen and nitrogen-15 analysis of Kjeldahl digests Journal of AOAC International
Gaithersburg v 83 p 1039-1046 2000
STEVENSON FJ Nitrogen ndash Organic forms In SPARKS DL (Ed) Methods of Soil
Analysis Part 3 Chemical Methods Madison WI Soil Science Society of America 1996
p 1185-1200 (SSSA Book Series 5)
SWANSON ER TAYLOR CR WELCH LF Economically optimal levels of nitrogen
fertilizer for corn an analysis based on experimental data 1966-1971 Illinois Agricultural
Economics Urbana v 13 n 2 p 16-25 1973
TAKAHASHI DT N15
-nitrogen field studies with sugarcane Hawaiian Plant Rec Honolulu
v 57 p 198-222 1964
THORBURN PJ BIGGS JS WEBSTER AJ BIGGS IM An improved way to determine
nitrogen fertiliser requirements of sugarcane crops to meet global environmental challenges
Plant Soil Dordrecht v 339 p 51-67 2011
15N ANALYSIS SERVICE The Illinois soil nitrogen test for amino sugar-N Estimation of
potentially mineralizable soil N and 15
N Revision Urbana-Champaign University of Illinois
2004 p 1-5 (Technical Note 02ndash01) Acessado em Nov 2011 Disponiacutevel em
httpillinoissoilntestnresuiuceduresearchhtml
URQUIAGA S ALVES BJR BODDEY RM OLIVEIRA OC RESENDE AS
WEBER H Efeito da queima aplicaccedilatildeo de N irrigaccedilatildeo e molibdecircnio na produccedilatildeo e
acumulaccedilatildeo de nitrogecircnio na cana-de-accediluacutecar a longo prazo Seropeacutedica Embrapa
Agrobiologia nov 1998 13 p (Embrapa-CNPAB Documentos 72)
VANOTTI MB BUNDY LG PETERSON AE Nitrogen fertilizer and legume-cereal
rotation effects on soil productivity and organic matter dynamics in Wisconsin In PAUL EA
PAUSTIAN K ELLIOT ET COLE CV (Ed) Soil organic matter in temperate
agroecosystems Long-term experiments in North America Boca Raton FL CRC Press
p 105-119 1997
VARVEL GE WILHELM WW Soybean nitrogen contribution to corn and sorghum in
western Corn Belt rotations Agronomy Journal Madison v 95 p 1220-1225 2003
VIEIRA MX TRIVELIN PCO FRANCO HCJ OTTO R FARONI CE Ammonium
chloride as nitrogen source in sugarcane harvested without burning Revista Brasileira de
Ciecircncia do Solo Viccedilosa v 34 p 1165-1174 2010
VITTI AC TRIVELIN PCO GAVA GJC Produtividade da cana-de-accediluacutecar relacionada
ao nitrogecircnio residual da adubaccedilatildeo e do sistema radicular Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira
Brasiacutelia v 42 p 249-256 2007
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
VRIES SC VEN GWJ Van de ITTERSUM MK Van GILLER KE Resource use
efficiency and environmental performance of nine major biofuel crops processed by first-
generation conversion techniques Biomass and Bioenergy Oxford v 34 p 588-601 2010
WEBSTER R Analysis of variance inference multiple comparisons and sampling effects in
soil research European Journal of Soil Science Amsterdan v 58 p 74-82 2007
WIENHOLD BJ Comparison of laboratory methods and an in situ method for estimating
nitrogen mineralization in an irrigated silt-loam soil Communication in Soil Science and Plant
Analysis New York v 38 p 1721-1732 2007
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG HEINIGER RW SRIPADA RP
CROUSE DA Illinois soil nitrogen test predicts southeastern US corn economic optimum
nitrogen rates Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 735ndash744 2007a
WILLIAMS JD CROZIER CR WHITE JG SRIPADA RP CROUSE DA
Comparison of soil nitrogen tests for corn fertilizer recommendations in the humid southeastern
USA Soil Science Society of America Journal Madison v 71 p 171ndash180 2007b
WILSON JUNIOR CE NORMAN RJ WELLS BR Seasonal uptake patterns of fertilizer
nitrogen applied in split applications to rice Soil Science Society of America Journal
Madison v 53 p 1884ndash1887 1989
WU TY MA BL LIANG BC Quantification of seasonal soil nitrogen mineralization for
corn production in eastern Canada Nutrient Cycling in Agroecosystems London v 81
p 279-290 2008
YADUVANSHI NPS YADAV DV SINGH T Economy in fertilizer nitrogen by its
integrated application with sulphitation filter cake on sugarcane Biological Wastes Barking
v 32 p 75-79 1990
ZAK DR HOLMES WE MACDONALD NW PREGITZER KS Soil temperature
matric potential and the kinetics of microbial respiration and nitrogen mineralization Soil
Science Society of America Journal Madison v 63 p 575-584 1999
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador
7 Consideraccedilotildees finais
O auxiacutelio financeiro fornecido pela AGRISUS no valor de R$483500 foi
imprescindiacutevel para a realizaccedilatildeo deste projeto O valor foi gasto principalmente em visitas agraves
aacutereas experimentais para coleta de solos envio dos solos para os Estados Unidos e aquisiccedilatildeo de
alguns equipamentos para laboratoacuterio O projeto tambeacutem contou com o apoio financeiro da
FAPESP (bolsa de doutorado do coordenador do projeto) e da CAPES (bolsa de doutorado
sanduiche)
Os resultados apresentados neste relatoacuterio estatildeo contemplados na Tese de doutorado do
coordenador do Projeto O Tiacutetulo do capiacutetulo seraacute ldquoQUANTIFICANDO A MINERALIZACcedilAtildeO
DO NITROGEcircNIO DO SOLO PARA O MANEJO DA ADUBACcedilAtildeO NITROGENADA DA
CANA-DE-ACcedilUacuteCARrdquo A defesa de Tese do coordenador do projeto seraacute realizada no dia 18 de
janeiro de 2012 das 800 agraves 1200 h no Serviccedilo de Poacutes Graduaccedilatildeo da ESALQUSP Interessados
em assistir a defesa seratildeo bem vindos O capiacutetulo foi submetido para publicaccedilatildeo no formato
abaixo
OTTO R MULVANEY RL KHAN SA TRIVELIN PCO Quantifying soil nitrogen
mineralization to improve fertilizer nitrogen management of sugarcane Submetido na Soil
Science Society of America Journal
Piracicaba Satildeo Paulo
05 de dezembro de 2011
Rafael Otto
Coordenador