RESUMO
Legumes as green manure are alternative sources of nitrogen (N) for crops and can supplement or even replace mineral nitrogen fertilization due to their potential for biological nitrogen fixation (BNF). The utilization of nitrogen by sugarcane (Saccharum spp.) fertilized with sunn hemp (Crotalaria juncea L.) and ammonium sulfate (AS) was evaluated using the 15N tracer technique. N was added at the rate of 196 and 70 kg ha-1 as 15Nlabeled sunn hemp green manure (SH) and as ammonium sulfate (AS), respectively. Treatments were: (i) Control; (ii) AS15N; (iii) SH15N + AS; (iv) SH15N; and (v) AS15N + SH. Sugarcane was cultivated for five years and was harvested three times. 15N recovery was evaluated in the two first harvests. In the sum of the three harvests, the highest stalk yields were obtained with a combination of green manure and inorganic N fertilizer; however, in the second cutting the yields were higher where SH was used than in plots with AS. The recovery of N by the first two consecutive harvests accounted for 19 to 21% of the N applied as leguminous green manure and 46 to 49% of the N applied as AS. The amounts of inorganic N, derived from both N sources, present in the 0-0.4 m layer of soil in the first season after N application and were below 1 kg ha-1.
Leguminosas, como adubo verde, são fontes alternativas de nitrogênio para as culturas e podem complementar ou mesmo substituir a adubação mineral nitrogenada, devido ao seu potencial de fixação biológica de nitrogênio (FBN). A utilização do nitrogênio pela cana-de-açúcar (Saccharum spp.) fertilizada com crotalária (Crotalaria juncea L.) e sulfato de amônio (SA) foi avaliada utilizando a técnica de traçador 15N. As quantidades equivalentes a 196 e 70 kg de N por hectare foram adicionados como adubo verde crotalária júncea (CJ) e como o sulfato de amônio (SA), respectivamente, nos seguintes tratamentos: (i) controle; (ii) SA15N; (iii) CJ15N + SA; (iv) CJ15N; e (v) SA15N + CJ. A cana-de-açúcar foi cultivada por cinco anos e colhida três vezes. A recuperação do 15N foi avaliada nas duas primeiras colheitas. Na soma das três safras, os maiores rendimentos de colmos foram obtidos com uma combinação de adubos verdes e fertilizantes N inorgânicos, mas, no segundo corte rendimentos superiores foram observados nos tratamentos com CJ em comparação com os observados com SA. A recuperação de N nas primeiras duas safras consecutivas representou 19 a 21% do N aplicado como adubo verde e 46 a 49% do N aplicado como SA. As quantidades de N inorgânico derivado das fontes marcadas, presentes na camada 0-0,4 m do solo na primeira safra após a aplicação do N foram inferiores a 1 kg ha-1.
RESUMO
Legumes as green manure are alternative sources of nitrogen (N) for crops and can supplement or even replace mineral nitrogen fertilization due to their potential for biological nitrogen fixation (BNF). The utilization of nitrogen by sugarcane (Saccharum spp.) fertilized with sunn hemp (Crotalaria juncea L.) and ammonium sulfate (AS) was evaluated using the 15N tracer technique. N was added at the rate of 196 and 70 kg ha-1 as 15Nlabeled sunn hemp green manure (SH) and as ammonium sulfate (AS), respectively. Treatments were: (i) Control; (ii) AS15N; (iii) SH15N + AS; (iv) SH15N; and (v) AS15N + SH. Sugarcane was cultivated for five years and was harvested three times. 15N recovery was evaluated in the two first harvests. In the sum of the three harvests, the highest stalk yields were obtained with a combination of green manure and inorganic N fertilizer; however, in the second cutting the yields were higher where SH was used than in plots with AS. The recovery of N by the first two consecutive harvests accounted for 19 to 21% of the N applied as leguminous green manure and 46 to 49% of the N applied as AS. The amounts of inorganic N, derived from both N sources, present in the 0-0.4 m layer of soil in the first season after N application and were below 1 kg ha-1.
Leguminosas, como adubo verde, são fontes alternativas de nitrogênio para as culturas e podem complementar ou mesmo substituir a adubação mineral nitrogenada, devido ao seu potencial de fixação biológica de nitrogênio (FBN). A utilização do nitrogênio pela cana-de-açúcar (Saccharum spp.) fertilizada com crotalária (Crotalaria juncea L.) e sulfato de amônio (SA) foi avaliada utilizando a técnica de traçador 15N. As quantidades equivalentes a 196 e 70 kg de N por hectare foram adicionados como adubo verde crotalária júncea (CJ) e como o sulfato de amônio (SA), respectivamente, nos seguintes tratamentos: (i) controle; (ii) SA15N; (iii) CJ15N + SA; (iv) CJ15N; e (v) SA15N + CJ. A cana-de-açúcar foi cultivada por cinco anos e colhida três vezes. A recuperação do 15N foi avaliada nas duas primeiras colheitas. Na soma das três safras, os maiores rendimentos de colmos foram obtidos com uma combinação de adubos verdes e fertilizantes N inorgânicos, mas, no segundo corte rendimentos superiores foram observados nos tratamentos com CJ em comparação com os observados com SA. A recuperação de N nas primeiras duas safras consecutivas representou 19 a 21% do N aplicado como adubo verde e 46 a 49% do N aplicado como SA. As quantidades de N inorgânico derivado das fontes marcadas, presentes na camada 0-0,4 m do solo na primeira safra após a aplicação do N foram inferiores a 1 kg ha-1.
RESUMO
A cana-de-açúcar (Saccharum spp.) vem sendo cultivada no Brasil para produção de açúcar e agroenergia. Em seu sistema de produção, após um ciclo de 4 a 8 anos, é possível a rotação com plantas de cobertura, antes do seu replantio, para melhoria do solo e geração de renda. Estudou-se a caracterização e produtividade de biomassa de leguminosas (como adubos-verdes) e girassol (Helianthus annuus L.), a ocorrência natural de micorrizas, o teor de açúcar e a produtividade em colmos da cana-de-açúcar IAC 87-3396 e a viabilidade econômica desse sistema com cultivo após as opções de rotação, com quantificação da produtividade durante três cortes consecutivos. O amendoim (Arachis hypogaea L.) cv. IAC-Caiapó, girassol cv. IAC-Uruguai e mucuna-preta (Mucuna aterrimum Piper and Tracy) foram as culturas que apresentaram maior percentagem de colonização por fungos micorrízicos. O girassol foi a planta de cobertura que mais extraiu nutrientes do solo, seguido por amendoim (Arachis hipogaea L.) cv. IAC-Tatu e feijão-mungo (Vigna radiata L. Wilczek). A colonização por fungos micorrízicos mostrou correlação positiva com a altura de plantas de cana no primeiro corte (p = 0,01 e R = 0,52), mas não se correlacionou com a produtividade de colmos ou açúcar. No primeiro corte, o girassol foi a cultura de rotação que ocasionou o maior aumento de produtividade, da ordem de 46% em colmos e de 50% na quantidade de açúcar, em comparação com a testemunha. Com exceção dos amendoins, todas as culturas em rotação aumentaram a renda líquida do sistema na média de três cortes de cana-de-açúcar.
Sugarcane (Saccharum spp.) is an important crop for sugar production and agro-energy purposes in Brazil. In the sugarcane production system after a 4- to 8-year cycle crop rotation may be used before replanting sugarcane to improve soil conditions and give an extra income. This study had the objective of characterizing the biomass and the natural colonization of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) of leguminous green manure and sunflower (Helianthus annuus L.) in rotation with sugarcane. Their effect on stalk and sugar yield of sugarcane cv. IAC 87-3396 grown subsequently was also studied. Cane yield was harvested in three subsequent cuttings. Peanut cv. IAC-Caiapó, sunflower cv. IAC-Uruguai and velvet bean (Mucuna aterrimum Piper and Tracy) were the rotational crops that resulted in the greater percentage of AMF. Sunflower was the specie that most extracted nutrients from the soil, followed by peanut cv. IAC-Tatu and mung bean (Vigna radiata L. Wilczek). The colonization with AMF had a positive correlation with sugarcane plant height, at the first cut (p = 0.01 and R = 0.52) but not with the stalk or cane yields. Sunflower was the rotational crop that brought about the greatest yield increase of the subsequent sugarcane crop: 46% increase in stalk yield and 50% in sugar yield compared with the control. Except for both peanut varieties, all rotational crops caused an increase in net income of the cropping system in the average of three sugarcane harvests.
RESUMO
A cana-de-açúcar (Saccharum spp.) vem sendo cultivada no Brasil para produção de açúcar e agroenergia. Em seu sistema de produção, após um ciclo de 4 a 8 anos, é possível a rotação com plantas de cobertura, antes do seu replantio, para melhoria do solo e geração de renda. Estudou-se a caracterização e produtividade de biomassa de leguminosas (como adubos-verdes) e girassol (Helianthus annuus L.), a ocorrência natural de micorrizas, o teor de açúcar e a produtividade em colmos da cana-de-açúcar IAC 87-3396 e a viabilidade econômica desse sistema com cultivo após as opções de rotação, com quantificação da produtividade durante três cortes consecutivos. O amendoim (Arachis hypogaea L.) cv. IAC-Caiapó, girassol cv. IAC-Uruguai e mucuna-preta (Mucuna aterrimum Piper and Tracy) foram as culturas que apresentaram maior percentagem de colonização por fungos micorrízicos. O girassol foi a planta de cobertura que mais extraiu nutrientes do solo, seguido por amendoim (Arachis hipogaea L.) cv. IAC-Tatu e feijão-mungo (Vigna radiata L. Wilczek). A colonização por fungos micorrízicos mostrou correlação positiva com a altura de plantas de cana no primeiro corte (p = 0,01 e R = 0,52), mas não se correlacionou com a produtividade de colmos ou açúcar. No primeiro corte, o girassol foi a cultura de rotação que ocasionou o maior aumento de produtividade, da ordem de 46% em colmos e de 50% na quantidade de açúcar, em comparação com a testemunha. Com exceção dos amendoins, todas as culturas em rotação aumentaram a renda líquida do sistema na média de três cortes de cana-de-açúcar.
Sugarcane (Saccharum spp.) is an important crop for sugar production and agro-energy purposes in Brazil. In the sugarcane production system after a 4- to 8-year cycle crop rotation may be used before replanting sugarcane to improve soil conditions and give an extra income. This study had the objective of characterizing the biomass and the natural colonization of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) of leguminous green manure and sunflower (Helianthus annuus L.) in rotation with sugarcane. Their effect on stalk and sugar yield of sugarcane cv. IAC 87-3396 grown subsequently was also studied. Cane yield was harvested in three subsequent cuttings. Peanut cv. IAC-Caiapó, sunflower cv. IAC-Uruguai and velvet bean (Mucuna aterrimum Piper and Tracy) were the rotational crops that resulted in the greater percentage of AMF. Sunflower was the specie that most extracted nutrients from the soil, followed by peanut cv. IAC-Tatu and mung bean (Vigna radiata L. Wilczek). The colonization with AMF had a positive correlation with sugarcane plant height, at the first cut (p = 0.01 and R = 0.52) but not with the stalk or cane yields. Sunflower was the rotational crop that brought about the greatest yield increase of the subsequent sugarcane crop: 46% increase in stalk yield and 50% in sugar yield compared with the control. Except for both peanut varieties, all rotational crops caused an increase in net income of the cropping system in the average of three sugarcane harvests.
RESUMO
Due to their nitrogen fixation potential, legumes represent an alternative for supplying nutrients, substituting or complementing mineral fertilization in cropping systems involving green manuring. The objective of this study was to evaluate the N balance in a soil-plant system involving green manures [sunn hemp (Crotalaria juncea L.) and velvet bean (Mucuna aterrima Piper & Tracy)], both labeled with 15N. They were incorporated into two soils of contrasting textural classes: a clayey Eutrudox and a sandy-clayey Paleudalf, both cultivated with corn. The research was carried out in a greenhouse, using pots containing 6 kg of air dried soil, to which the equivalent to 13 Mg ha-1 dry matter of above-ground mass plus 2.7 or 2.2 Mg ha-1 of velvet bean and sunn hemp roots were incorporated, respectively, with 15N labeling of either shoots or roots. One hundred days after emergence of the corn, the velvet bean residues provided higher accumulation of N in the soil, higher absorption by corn plants and accumulation in the shoot. The green manure decomposition was more intense in the medium-textured Paleudalf. The highest nitrogen losses were also observed in this soil.
Em função de seu potencial de fixação de nitrogênio, as leguminosas representam uma alternativa ao suprimento, substituição ou complementação da adubação mineral em sistemas de cultivos envolvendo adubação verde. O objetivo deste estudo foi avaliar o balanço do N no sistema solo planta com adubos verdes crotalária júncea (Crotalaria juncea L.) e mucuna-preta (Mucuna aterrima Piper & Tracy), marcadas com 15N, incorporadas em dois solos de diferentes classes texturais: Latossolo Vermelho eutroférrico textura argilosa, A moderado (LVef) e Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico textura arenosa/média, A moderado (PVAd), e cultivados com milho. O trabalho foi desenvolvido em casa-de-vegetação, em vasos contendo 6 kg de terra aos quais foi incorporado o equivalente a 13 Mg ha-1 de massa seca da parte aérea e 2,7 ou 2,2 Mg ha-1 de raízes de mucuna-preta e de crotalária júncea, respectivamente. A marcação com 15N foi efetuada ou nas raízes ou na parte aérea. Cem dias após emergência do milho, a incorporação de mucuna-preta aos solos proporcionou maior acúmulo de nitrogênio no solo, maior absorção do elemento pelas plantas de milho e sua acumulação na parte aérea. A decomposição da parte aérea e raízes dos adubos verdes foi mais intensa no solo de textura média (PVAd). Neste solo, também, foram observadas as maiores perdas de nitrogênio.
RESUMO
Due to their nitrogen fixation potential, legumes represent an alternative for supplying nutrients, substituting or complementing mineral fertilization in cropping systems involving green manuring. The objective of this study was to evaluate the N balance in a soil-plant system involving green manures [sunn hemp (Crotalaria juncea L.) and velvet bean (Mucuna aterrima Piper & Tracy)], both labeled with 15N. They were incorporated into two soils of contrasting textural classes: a clayey Eutrudox and a sandy-clayey Paleudalf, both cultivated with corn. The research was carried out in a greenhouse, using pots containing 6 kg of air dried soil, to which the equivalent to 13 Mg ha-1 dry matter of above-ground mass plus 2.7 or 2.2 Mg ha-1 of velvet bean and sunn hemp roots were incorporated, respectively, with 15N labeling of either shoots or roots. One hundred days after emergence of the corn, the velvet bean residues provided higher accumulation of N in the soil, higher absorption by corn plants and accumulation in the shoot. The green manure decomposition was more intense in the medium-textured Paleudalf. The highest nitrogen losses were also observed in this soil.
Em função de seu potencial de fixação de nitrogênio, as leguminosas representam uma alternativa ao suprimento, substituição ou complementação da adubação mineral em sistemas de cultivos envolvendo adubação verde. O objetivo deste estudo foi avaliar o balanço do N no sistema solo planta com adubos verdes crotalária júncea (Crotalaria juncea L.) e mucuna-preta (Mucuna aterrima Piper & Tracy), marcadas com 15N, incorporadas em dois solos de diferentes classes texturais: Latossolo Vermelho eutroférrico textura argilosa, A moderado (LVef) e Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico textura arenosa/média, A moderado (PVAd), e cultivados com milho. O trabalho foi desenvolvido em casa-de-vegetação, em vasos contendo 6 kg de terra aos quais foi incorporado o equivalente a 13 Mg ha-1 de massa seca da parte aérea e 2,7 ou 2,2 Mg ha-1 de raízes de mucuna-preta e de crotalária júncea, respectivamente. A marcação com 15N foi efetuada ou nas raízes ou na parte aérea. Cem dias após emergência do milho, a incorporação de mucuna-preta aos solos proporcionou maior acúmulo de nitrogênio no solo, maior absorção do elemento pelas plantas de milho e sua acumulação na parte aérea. A decomposição da parte aérea e raízes dos adubos verdes foi mais intensa no solo de textura média (PVAd). Neste solo, também, foram observadas as maiores perdas de nitrogênio.
RESUMO
The aim of this work was to evaluate the use of green manure nitrogen (Crotalaria juncea L.)-15N and urea-15N, in conjugated and separate fertilization. The experiment was carried out in pots with 5kg of a Rhodic Hapludox (sample collected in 0-20cm depth), using wheat (Triticum aestivum L.), cv. IAC-24. The completely randomized design was used with 5 treatments and 4 replicates: T1 - urea-15N (45mg kg-1 of N-urea); T2 - Crotalaria juncea-15N (100mg kg-1 of N-crotalária); T3 - Crotalaria juncea-14N (100mg kg-1 of N-crotalária) and urea-15N (45mg.kg-1 of N-urea); T4 - urea-14N (45mg.kg-1 of N-urea) and Crotalaria juncea-15N (100mg.kg-1 of N-crotalária); T5 - treatment control (without source with N). The harvest of plants was realized 50 days after emergency (DAE), at flowering stage, separating the shoot of the root, being also sampled the soil of each pot. The parameter evaluated were the dry weight, height of plants, content of N and 15N abundance, being calculated the recovery of nitrogen from the sources. The N-urea recovery in wheat was larger, compared to N-crotalária that stayed immobilized in the soil. In the soil-plant system, the N-crotalária recovery was higher then N-urea. The soil fertilization with urea conjugated with crotalária or applied separately resulted in larger dry weight and content of N in wheat. The use of Crotalaria juncea as green manure provided conservation of nitrogen, promoting larger recovery of the nutrient in the soil-plant system.
O objetivo deste trabalho foi avaliar o aproveitamento do nitrogênio de adubo verde (Crotalaria juncea L.)-15N e da uréia-15N, em fertilização conjugada e separada. O experimento foi conduzido em vasos contendo 5kg de um Latossolo Vermelho distrófico típico (amostra colhida na profundidade de 0-20cm), utilizando trigo (Triticum aestivum L.), cultivar IAC-24. O delineamento inteiramente casualizado foi usado com 5 tratamentos e 4 repetições: T1 - uréia-15N (45mg kg-1 de N-uréia); T2 - Crotalaria juncea-15N (100mg kg-1de N-crotalária); T3 - Crotalaria juncea-14N (100mg kg-1de N-crotalária) e uréia-15N (45mg kg-1 de N-uréia); T4 - uréia-14N (45mg kg-1 de N-uréia) e Crotalaria juncea-15N (100mg kg-1de N-crotalária); T5 - tratamento controle (sem adição de fontes de N). A colheita das plantas de trigo foi realizada aos 50 dias após a emergência (DAE), no estádio de florescimento, separando-se a parte aérea do sistema radicular, sendo também amostrado o solo de cada vaso. Os parâmetro avaliados foram a massa de material seco, altura de plantas, conteúdo de N e abundância de 15N, sendo calculada a recuperação do nitrogênio proveniente das fontes. A recuperação do N-uréia nas plantas de trigo foi maior que o N-crotalária, que permaneceu imobilizado no solo. No sistema solo-planta, a recuperação do N-crotalária foi igual ao N-uréia. A fertilização do solo com uréia conjugada à crotalária ou aplicada separadamente, resultou em maior massa de material seco e conteúdo de N-total nas plantas de trigo. A utilização da Crotalaria juncea como fonte de nitrogênio pode ser uma alternativa para ampliar a conservação do nutriente no sistema solo-planta.
RESUMO
The aim of this work was to evaluate the use of green manure nitrogen (Crotalaria juncea L.)-15N and urea-15N, in conjugated and separate fertilization. The experiment was carried out in pots with 5kg of a Rhodic Hapludox (sample collected in 0-20cm depth), using wheat (Triticum aestivum L.), cv. IAC-24. The completely randomized design was used with 5 treatments and 4 replicates: T1 - urea-15N (45mg kg-1 of N-urea); T2 - Crotalaria juncea-15N (100mg kg-1 of N-crotalária); T3 - Crotalaria juncea-14N (100mg kg-1 of N-crotalária) and urea-15N (45mg.kg-1 of N-urea); T4 - urea-14N (45mg.kg-1 of N-urea) and Crotalaria juncea-15N (100mg.kg-1 of N-crotalária); T5 - treatment control (without source with N). The harvest of plants was realized 50 days after emergency (DAE), at flowering stage, separating the shoot of the root, being also sampled the soil of each pot. The parameter evaluated were the dry weight, height of plants, content of N and 15N abundance, being calculated the recovery of nitrogen from the sources. The N-urea recovery in wheat was larger, compared to N-crotalária that stayed immobilized in the soil. In the soil-plant system, the N-crotalária recovery was higher then N-urea. The soil fertilization with urea conjugated with crotalária or applied separately resulted in larger dry weight and content of N in wheat. The use of Crotalaria juncea as green manure provided conservation of nitrogen, promoting larger recovery of the nutrient in the soil-plant system.
O objetivo deste trabalho foi avaliar o aproveitamento do nitrogênio de adubo verde (Crotalaria juncea L.)-15N e da uréia-15N, em fertilização conjugada e separada. O experimento foi conduzido em vasos contendo 5kg de um Latossolo Vermelho distrófico típico (amostra colhida na profundidade de 0-20cm), utilizando trigo (Triticum aestivum L.), cultivar IAC-24. O delineamento inteiramente casualizado foi usado com 5 tratamentos e 4 repetições: T1 - uréia-15N (45mg kg-1 de N-uréia); T2 - Crotalaria juncea-15N (100mg kg-1de N-crotalária); T3 - Crotalaria juncea-14N (100mg kg-1de N-crotalária) e uréia-15N (45mg kg-1 de N-uréia); T4 - uréia-14N (45mg kg-1 de N-uréia) e Crotalaria juncea-15N (100mg kg-1de N-crotalária); T5 - tratamento controle (sem adição de fontes de N). A colheita das plantas de trigo foi realizada aos 50 dias após a emergência (DAE), no estádio de florescimento, separando-se a parte aérea do sistema radicular, sendo também amostrado o solo de cada vaso. Os parâmetro avaliados foram a massa de material seco, altura de plantas, conteúdo de N e abundância de 15N, sendo calculada a recuperação do nitrogênio proveniente das fontes. A recuperação do N-uréia nas plantas de trigo foi maior que o N-crotalária, que permaneceu imobilizado no solo. No sistema solo-planta, a recuperação do N-crotalária foi igual ao N-uréia. A fertilização do solo com uréia conjugada à crotalária ou aplicada separadamente, resultou em maior massa de material seco e conteúdo de N-total nas plantas de trigo. A utilização da Crotalaria juncea como fonte de nitrogênio pode ser uma alternativa para ampliar a conservação do nutriente no sistema solo-planta.
RESUMO
Given their potential for biological nitrogen fixation, legumes used as green manure are an alternative source of nitrogen to crops, and can supplement or even replace mineral nitrogen fertilization. The utilization of nitrogen by sugarcane (Saccharum spp.) fertilized with sunn hemp (Crotalaria juncea L.) and ammonium sulphate (AS) was evaluated using the 15N tracer technique. Amounts of 195.8 kg and 70 kg N per hectare, respectively, of sunn hemp and AS were added in the following treatments: without green manure and without AS; without green manure, with AS -15N; with green manure-15N and with AS; with green manure-15N, without AS; with green manure and with AS-15N. Four samples from the leaves +3 were collected and 2 m of the sugar cane row were harvested to estimate crop yield. The results for N contents (g kg-1), isotopic abundance of N (atoms % 15N) in leaf +3 samples, and sugarcane productivity were used to calculate cumulative N, nitrogen in the plant derived from the fertilizer-Ndff (% and kg ha-1), as well as percent recovery of fertilizer N (R%). Sugarcane was analysed and pol and total recovered sugar calculated. The highest Ndff percentages were observed eight months after sugarcane planting for treatments containing green manure without mineral N, and green manure with mineral N, at 15.3 and 18.4%, respectively. The best nitrogen recovery was observed during harvest, 18 months after planting; the treatment containing mineral fertilizer showed 34.4% recovery, while the sum between mineral N plus green manure N showed 40.0%. Treatments containing green manure plus mineral N changed soil attributes, by increasing Ca and Mg contents, sum of bases, pH, and base saturation, and decreasing potential acidity. In the plant, those treatments increased Ca and K contents.
Em função de seu potencial de fixação de nitrogênio, as leguminosas adubos verdes representam uma alternativa ao suprimento, substituição ou complementação da adubação mineral nitrogenada. Estudou-se o aproveitamento do nitrogênio pela cana-de-açúcar (Saccharum spp.) fertilizada com crotalária júncea (Crotalaria juncea L.) e sulfato de amônio (SA), marcados com 15N. Foram adicionados 195,8 kg e 70 kg de N por hectare, respectivamente, de crotalária júncea e SA, nos seguintes tratamentos: testemunha, sem adubação verde e sem SA; sem adubo verde, com SA-15N; com adubo verde-15N e com SA; com adubo verde-15N, e sem SA; com adubo verde e com SA-15N. Foram feitas quatro amostragens de folhas +3 e colhidas plantas de 2 m de linha da cultura para estimativa da produtividade. Com os resultados dos teores de N (g kg-1) e da abundância isotópica de N (% em átomos de 15N) das amostras de folhas +3 e da produtividade da cana-de-açúcar, foram calculados o N-acumulado, nitrogênio na planta proveniente do fertilizante-NPPF (% e kg ha-1), e a recuperação percentual do N do fertilizante (%R). Foram realizadas análises tecnológicas da cana e calculados o pol (%) e açúcares totais recuperados. As maiores porcentagens de NPPF foram encontradas após oito meses de plantio da cana para os tratamentos com adubo verde sem N-mineral e adubo verde com N-mineral, respectivamente 15,3 e 18,4%. A maior recuperação do nitrogênio foi encontrada na colheita, dezoito meses após o plantio, sendo que o tratamento com fertilizante mineral apresentou 34,4% e na soma N-mineral mais N-adubo verde apresentou 40,0%. Os tratamentos com adubo verde mais N-mineral alteraram atributos do solo e da planta, promovendo aumento nos teores de Ca e Mg, soma de bases e saturação de bases e pH, com declínio na acidez potencial no solo, bem como aumento nos teores de Ca e K na parte aérea.
RESUMO
Given their potential for biological nitrogen fixation, legumes used as green manure are an alternative source of nitrogen to crops, and can supplement or even replace mineral nitrogen fertilization. The utilization of nitrogen by sugarcane (Saccharum spp.) fertilized with sunn hemp (Crotalaria juncea L.) and ammonium sulphate (AS) was evaluated using the 15N tracer technique. Amounts of 195.8 kg and 70 kg N per hectare, respectively, of sunn hemp and AS were added in the following treatments: without green manure and without AS; without green manure, with AS -15N; with green manure-15N and with AS; with green manure-15N, without AS; with green manure and with AS-15N. Four samples from the leaves +3 were collected and 2 m of the sugar cane row were harvested to estimate crop yield. The results for N contents (g kg-1), isotopic abundance of N (atoms % 15N) in leaf +3 samples, and sugarcane productivity were used to calculate cumulative N, nitrogen in the plant derived from the fertilizer-Ndff (% and kg ha-1), as well as percent recovery of fertilizer N (R%). Sugarcane was analysed and pol and total recovered sugar calculated. The highest Ndff percentages were observed eight months after sugarcane planting for treatments containing green manure without mineral N, and green manure with mineral N, at 15.3 and 18.4%, respectively. The best nitrogen recovery was observed during harvest, 18 months after planting; the treatment containing mineral fertilizer showed 34.4% recovery, while the sum between mineral N plus green manure N showed 40.0%. Treatments containing green manure plus mineral N changed soil attributes, by increasing Ca and Mg contents, sum of bases, pH, and base saturation, and decreasing potential acidity. In the plant, those treatments increased Ca and K contents.
Em função de seu potencial de fixação de nitrogênio, as leguminosas adubos verdes representam uma alternativa ao suprimento, substituição ou complementação da adubação mineral nitrogenada. Estudou-se o aproveitamento do nitrogênio pela cana-de-açúcar (Saccharum spp.) fertilizada com crotalária júncea (Crotalaria juncea L.) e sulfato de amônio (SA), marcados com 15N. Foram adicionados 195,8 kg e 70 kg de N por hectare, respectivamente, de crotalária júncea e SA, nos seguintes tratamentos: testemunha, sem adubação verde e sem SA; sem adubo verde, com SA-15N; com adubo verde-15N e com SA; com adubo verde-15N, e sem SA; com adubo verde e com SA-15N. Foram feitas quatro amostragens de folhas +3 e colhidas plantas de 2 m de linha da cultura para estimativa da produtividade. Com os resultados dos teores de N (g kg-1) e da abundância isotópica de N (% em átomos de 15N) das amostras de folhas +3 e da produtividade da cana-de-açúcar, foram calculados o N-acumulado, nitrogênio na planta proveniente do fertilizante-NPPF (% e kg ha-1), e a recuperação percentual do N do fertilizante (%R). Foram realizadas análises tecnológicas da cana e calculados o pol (%) e açúcares totais recuperados. As maiores porcentagens de NPPF foram encontradas após oito meses de plantio da cana para os tratamentos com adubo verde sem N-mineral e adubo verde com N-mineral, respectivamente 15,3 e 18,4%. A maior recuperação do nitrogênio foi encontrada na colheita, dezoito meses após o plantio, sendo que o tratamento com fertilizante mineral apresentou 34,4% e na soma N-mineral mais N-adubo verde apresentou 40,0%. Os tratamentos com adubo verde mais N-mineral alteraram atributos do solo e da planta, promovendo aumento nos teores de Ca e Mg, soma de bases e saturação de bases e pH, com declínio na acidez potencial no solo, bem como aumento nos teores de Ca e K na parte aérea.
RESUMO
Nitrogen (15N) released from sunnhemp (Crotalaria juncea), velvet bean (Mucuna aterrima) and from Phaseolus bean residues was evaluated after incubation of the plant material in an Eutrudox and a Paleudalf, in a greenhouse experiment with pots containing 6 kg of air dried soil. Dry matter equivalent to 13 Mg ha-1 of Phaseolus bean residues and the same amount of above ground parts of the leguminous species, associated to 2.7 and 2.2 Mg ha-1 of roots of sunnhemp and velvet bean respectively, were incorporated into the soil. A completely randomized experimental design was adopted, with treatments arranged in a 2 FONT FACE=Symbol>´ /FONT> 3 + 1 factorial, replicated three times. The treatments were the following: two soils (Eutrudox and Paleudalf) and three plant materials: two green-manures (sunnhemp or velvet bean), and Phaseolus bean residues, besides one control without plant incorporation into the soil. For the green-manure treatments there were two sub-treatments for each legume species, with 15N labeling of either shoots or roots. Soil moisture was maintained relatively constant during the experiment al period and the treatments were sampled weekly during 49 days. Total mineral nitrogen in the soil, as well as that derived from the legume plants were determined by isotope dilution. Nitrogen from the velvet bean accounted for a greater proportion of the soil inorganic N; shoots were responsible for most of N accumulated. Dry bean residues caused immobilization of inorganic N. The leguminous species added were intensively and promptly mineralized preserving the soil native nitrogen. Mineralization of the legume plant N was greater in the Paleudalf soil than in the Eutrudox.
Estudou-se a mineralização do nitrogênio derivado das leguminosas adubo verde (mucuna-preta e crotalária juncea) e de restos culturais de feijoeiro, marcados com 15N, incorporados em dois solos, Latossolo Vermelho eutroférrico textura argilosa, A moderado (LVef) e Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico textura arenosa/média, A moderado (PVad). O trabalho foi desenvolvido em casa de vegetação, em vasos com 6 kg de terra fina seca ao ar. Incorporou-se aos solos o equivalente a 13 Mg ha-1 de material seco de palha de feijão e mesma quantidade da parte aérea das leguminosas associadas a 2,7 e 2,2 Mg ha-1 de raízes de mucuna-preta e crotalária juncea respectivamente. Adotou-se um delineamento experimental inteiramente casualizado com três repetições e os tratamentos originaram-se de um fatorial 2 FONT FACE=Symbol>´ /FONT> 3 + 1 e foram os seguintes: dois solos (LV ef e PV ad) e incorporação de três tipos de leguminosas, sendo dois adubos verdes (mucuna-preta e crotalária juncea), e resíduo cultural de feijoeiro, além de uma testemunha sem adição de material vegetal. Os tratamentos com adubos verdes foram divididos em subtratamentos com marcação isotópica independentes da parte aérea e raízes. Os solos foram incubados por 49 dias fazendo-se sete amostragens em intervalos de sete dias. A palha de feijão causou imobilização do N-mineral no solo. A mucuna-preta contribuiu em maior proporção do nitrogênio mineral do solo, principalmente a parte aérea. O N do material vegetal das leguminosas foi mineralizado mais intensamente, preservando o nitrogênio presente no material orgânico original dos solos. A mineralização das leguminosas foi maior no solo Argissolo Vermelho-Amarelo.
RESUMO
Most studies dealing with the utilization of 15N labeled plant material do not present details about the labeling technique. This is especially relevant for legume species since biological nitrogen fixation difficults plant enrichment. A technique was developed for labeling leguminous plant tissue with 15N to obtain labeled material for nitrogen dynamics studies. Sun hemp (Crotalaria juncea L.) was grown on a Paleudalf, under field conditions. An amount of 58.32 g of urea with 70.57 ± 0.04 atom % 15N was sprayed three times on plants grown on eight 6-m²-plots. The labelled material presented 2.412 atom % 15N in a total dry matter equivalent to 9 Mg ha-1 This degree of enrichment enables the use of the green manure in pot or field experiments requiring 15N-labeled material.
A grande maioria dos estudos com a utilização de material vegetal marcado com o isótopo 15N não apresentam detalhes tão importantes sobre como foram obtidos esses materiais. Em se tratando de marcação de leguminosas as dificuldades em se obter material marcado com 15N são ainda maiores pelo fato de serem plantas fixadoras de nitrogênio. Isso posto foi estabelecida uma técnica de marcação de leguminosas com nitrogênio (15N), com o objetivo de obter material vegetal marcado isotopicamente para estudos de dinâmica do nitrogênio. Cultivou-se a leguminosa crotalária júncea (Crotalaria juncea L.), em Argissolo Vermelho Amarelo distrófico, em campo. Ao se aplicarem via foliar 58,32 gramas de uréia em oito canteiros experimentais, (uréia com 70,57 ± 0,04% de átomos de 15N) parceladas em três vezes, obteve-se material vegetal marcado seco que continha 2,412 % em átomos de 15N em uma massa seca equivalente a 9 Mg ha-1. Essa marcação permite o uso dessa massa vegetal em estudos de dinâmica de nitrogênio.
RESUMO
Most studies dealing with the utilization of 15N labeled plant material do not present details about the labeling technique. This is especially relevant for legume species since biological nitrogen fixation difficults plant enrichment. A technique was developed for labeling leguminous plant tissue with 15N to obtain labeled material for nitrogen dynamics studies. Sun hemp (Crotalaria juncea L.) was grown on a Paleudalf, under field conditions. An amount of 58.32 g of urea with 70.57 ± 0.04 atom % 15N was sprayed three times on plants grown on eight 6-m²-plots. The labelled material presented 2.412 atom % 15N in a total dry matter equivalent to 9 Mg ha-1 This degree of enrichment enables the use of the green manure in pot or field experiments requiring 15N-labeled material.
A grande maioria dos estudos com a utilização de material vegetal marcado com o isótopo 15N não apresentam detalhes tão importantes sobre como foram obtidos esses materiais. Em se tratando de marcação de leguminosas as dificuldades em se obter material marcado com 15N são ainda maiores pelo fato de serem plantas fixadoras de nitrogênio. Isso posto foi estabelecida uma técnica de marcação de leguminosas com nitrogênio (15N), com o objetivo de obter material vegetal marcado isotopicamente para estudos de dinâmica do nitrogênio. Cultivou-se a leguminosa crotalária júncea (Crotalaria juncea L.), em Argissolo Vermelho Amarelo distrófico, em campo. Ao se aplicarem via foliar 58,32 gramas de uréia em oito canteiros experimentais, (uréia com 70,57 ± 0,04% de átomos de 15N) parceladas em três vezes, obteve-se material vegetal marcado seco que continha 2,412 % em átomos de 15N em uma massa seca equivalente a 9 Mg ha-1. Essa marcação permite o uso dessa massa vegetal em estudos de dinâmica de nitrogênio.
RESUMO
Nitrogen (15N) released from sunnhemp (Crotalaria juncea), velvet bean (Mucuna aterrima) and from Phaseolus bean residues was evaluated after incubation of the plant material in an Eutrudox and a Paleudalf, in a greenhouse experiment with pots containing 6 kg of air dried soil. Dry matter equivalent to 13 Mg ha-1 of Phaseolus bean residues and the same amount of above ground parts of the leguminous species, associated to 2.7 and 2.2 Mg ha-1 of roots of sunnhemp and velvet bean respectively, were incorporated into the soil. A completely randomized experimental design was adopted, with treatments arranged in a 2 FONT FACE=Symbol>´ /FONT> 3 + 1 factorial, replicated three times. The treatments were the following: two soils (Eutrudox and Paleudalf) and three plant materials: two green-manures (sunnhemp or velvet bean), and Phaseolus bean residues, besides one control without plant incorporation into the soil. For the green-manure treatments there were two sub-treatments for each legume species, with 15N labeling of either shoots or roots. Soil moisture was maintained relatively constant during the experiment al period and the treatments were sampled weekly during 49 days. Total mineral nitrogen in the soil, as well as that derived from the legume plants were determined by isotope dilution. Nitrogen from the velvet bean accounted for a greater proportion of the soil inorganic N; shoots were responsible for most of N accumulated. Dry bean residues caused immobilization of inorganic N. The leguminous species added were intensively and promptly mineralized preserving the soil native nitrogen. Mineralization of the legume plant N was greater in the Paleudalf soil than in the Eutrudox.
Estudou-se a mineralização do nitrogênio derivado das leguminosas adubo verde (mucuna-preta e crotalária juncea) e de restos culturais de feijoeiro, marcados com 15N, incorporados em dois solos, Latossolo Vermelho eutroférrico textura argilosa, A moderado (LVef) e Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico textura arenosa/média, A moderado (PVad). O trabalho foi desenvolvido em casa de vegetação, em vasos com 6 kg de terra fina seca ao ar. Incorporou-se aos solos o equivalente a 13 Mg ha-1 de material seco de palha de feijão e mesma quantidade da parte aérea das leguminosas associadas a 2,7 e 2,2 Mg ha-1 de raízes de mucuna-preta e crotalária juncea respectivamente. Adotou-se um delineamento experimental inteiramente casualizado com três repetições e os tratamentos originaram-se de um fatorial 2 FONT FACE=Symbol>´ /FONT> 3 + 1 e foram os seguintes: dois solos (LV ef e PV ad) e incorporação de três tipos de leguminosas, sendo dois adubos verdes (mucuna-preta e crotalária juncea), e resíduo cultural de feijoeiro, além de uma testemunha sem adição de material vegetal. Os tratamentos com adubos verdes foram divididos em subtratamentos com marcação isotópica independentes da parte aérea e raízes. Os solos foram incubados por 49 dias fazendo-se sete amostragens em intervalos de sete dias. A palha de feijão causou imobilização do N-mineral no solo. A mucuna-preta contribuiu em maior proporção do nitrogênio mineral do solo, principalmente a parte aérea. O N do material vegetal das leguminosas foi mineralizado mais intensamente, preservando o nitrogênio presente no material orgânico original dos solos. A mineralização das leguminosas foi maior no solo Argissolo Vermelho-Amarelo.