EFICIÊNCIA DE UTILIZAÇÃO DE NITROGÊNIO PELO MILHO EM SOLO SOB SISTEMAS DE MANEJO NO CERRADO

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1 EFICIÊNCIA DE UTILIZAÇÃO DE NITROGÊNIO PELO MILHO EM SOLO SOB SISTEMAS DE MANEJO NO CERRADO Cícero Célio de Figueiredo 1, Dimas Vital Siqueira Resck 1, Segundo Urquiaga 2, Antonio Carlos Gomes 1 ( 1 Embrapa Cerrados, BR 020, Km 18, Caixa Postal 08223, Planaltina, DF. e- mail: cceliofigueiredo@yahoo.com.br 2 Embrapa Agrobiologia Caixa Postal 74505, CEP , Seropédica, RJ) Termos para indexação: Adubação nitrogenada, plantio direto, preparo do solo, plantio convencional, fertilidade do solo. Introdução A eficiência de utilização de nitrogênio mineral pelos principais cereais no mundo é de aproximadamente 33% (Raun e Johnson, 1999). O aumento da recuperação do nitrogênio fertilizante pelas plantas eleva a eficiência de uso desse fertilizante, reduzindo o potencial de lixiviação por nitrato ou outros impactos ambientais adversos, além de elevar o retorno econômico na produção de grãos (Jokela e Randall, 1997). Devido à sua dinâmica, o nitrogênio pode sofrer uma série de reações no solo que, dependendo de suas propriedades físicas, químicas e microbiológicas, o conduzem a diferentes formas. Assim, esse nutriente pode ser lixiviado, volatilizado, absorvido pelas plantas ou imobilizado na biomassa microbiana (Paul e Clark, 1989). Como em outras partes do mundo, no Cerrado são verificados baixos valores de Eficiência de Recuperação de Nitrogênio Fertilizante (ERNF). Nessa região, Grove et al. (1980) encontraram que a ERNF foi de 50% pela cultura do milho, enquanto que Fernandes et al. (1999) encontraram que a ERNF variou de 12% a 52% em função das diferentes doses de N aplicadas. Coelho et al. (1991) estudaram o balanço de N, utilizando métodos isotópicos, em um Latossolo Vermelho- Escuro, sob vegetação de Cerrado, cultivado com milho e encontraram que a ERNF foi de 42% nos grãos e de 57% na planta toda. Resultados compilados por Urquiaga (2000), de diversos estudos realizados na América Latina indicam que os mais baixos valores de ERNF pelo milho se apresentaram acompanhados de baixas produtividades. O uso do isótopo estável 15 N possibilita a diferenciação de fontes nitrogenadas e, com isso, torna mais precisos os trabalhos relacionados à ciclagem de N, principalmente em sistemas agrícolas. Na cultura do milho, o uso dessa técnica tem possibilitado a determinação da ERNF em função da dose (Kitur et al., 1984; Silva et al., 2006; Duete et al., 2008), da forma e da época de

2 aplicação de adubos minerais (Lara-Cabezas, 1998; Duete et al., 2008), além da contribuição de plantas de sucessão no fornecimento de N para o milho (Silva et al, 2006). No entanto, há uma grande carência de estudos que considerem os diferentes sistemas de manejo do solo e suas influências no acúmulo de N e na ERNF pela cultura do milho no Cerrado. Objetivou-se neste trabalho determinar a eficiência de utilização de nitrogênio pelo milho em solo sob sistemas de manejo no Cerrado. Material e Métodos O trabalho foi conduzido no campo experimental da Embrapa Cerrados, localizado em Planaltina, DF ( S, W e altitude de m). O clima da região corresponde ao tipo Aw (tropical chuvoso), segundo classificação de Köppen, com presença de invernos secos e verões chuvosos. A área experimental corresponde a um experimento de longa duração instalado no ano de 1979, que se constitui de oito parcelas de m 2, com os seguintes tratamentos: 1) ADPP: preparo com arado de discos para incorporação dos resíduos culturais pré-plantio (uma aração anual); 2) ADPC: preparo com arado de discos para incorporação dos resíduos culturais póscolheita (duas arações anuais); 3) AVPP: preparo com arado de aivecas para incorporação dos resíduos culturais pré-plantio (uma aração anual); 4) AVPC: preparo com arado de aivecas para incorporação dos resíduos culturais pós-colheita (duas arações anuais); 5) ESCAD: preparo com escarificador a partir do segundo ano e arado de discos em 1979 (primeiro ano de cultivo); 6) ESCAV: preparo com escarificador a partir do segundo ano e arado de aivecas em 1979 (primeiro ano de cultivo); 7) PDAD: plantio direto a partir do segundo ano em área preparada com arado de discos em 1979 (primeiro ano de cultivo); 8) PDAV: plantio direto a partir do segundo ano em área preparada com arado de aivecas em 1979 (primeiro ano de cultivo). Em cada parcela foram demarcadas três microparcelas eqüidistantes, utilizando-se 3 linhas de 2 m cada uma, obedecendo ao espaçamento da cultura de 0,90 m entre linhas. As linhas das microparcelas receberam sulfato de amônio marcado com 2,5% de átomos de 15 N em excesso, em três épocas diferentes, da seguinte forma: Linha 1 30 kg ha -1 de N no plantio; Linha 2-30 kg ha -1 de N aos 20 DAP; Linha 3-30 kg ha -1 de N aos 45 DAP.

3 As análises foram realizadas utilizando-se diferentes partes da planta de milho (grãos, folha, colmo, pendão, sabugo e palha da espiga). Foram colhidas cinco plantas de cada microparcela em 19 de abril de 2002, com teor médio de água de 14%. As determinações de nitrogênio total (Ntotal) nas amostras das diferentes partes da planta foram realizadas por colorimetria, a partir do extrato de digestão com ácido perclórico e peróxido de hidrogênio, de acordo com Oliveira (1981), com adaptações. A composição isotópica do 15 N foi analisada em espectrômetro de massa Delta Plus, Finnigan, UK, na Embrapa Agrobiologia, Seropédica, RJ. Na determinação do N derivado do fertilizante mineral (Ndfm), em kg ha -1, nas diferentes partes do milho, utilizou-se a expressão: 15-1 % átomos N em excessoem X Ndfm (kg ha ) = 15 % átomos N em excesso no fertilizan te Ntotal na MS de X onde: X é a parte do milho considerada (grãos, folha, colmo, pendão, sabugo e palha da espiga); MS de X é a matéria seca da parte considerada em kg ha -1. A eficiência de recuperação do N-fertilizante (ERNF) pelo milho é a quantidade de N recuperado pelas diferentes partes do milho em relação à quantidade de N fertilizante aplicado. Na sua determinação utilizou-se a seguinte expressão: Ndfm ERNF (%) = 1 30 kg ha de N-fertilizan te aplicado como adubo - A eficiência de recuperação do nitrogênio fertilizante foi determinada em cada parte da planta analisada (grãos, folha, colmo, pendão, sabugo e palha da espiga). Para a composição da planta toda foi considerada a soma das diferentes partes analisadas. O teste não paramétrico de Wilcoxon (Campos, 1979) foi usado para as análises das médias submetidas à uma ordem de classificação da ERNF. 100 Resultados e Discussão A ERNF pelo milho variou de 47% no AVPC a 70% no PDAV, considerando a dose de N fertilizante aplicada total (90 kg ha -1 de N) (Figura 1), eficiências próximas às encontradas por Jokela & Randal (1997). Esses resultados demonstram que, considerando a planta toda, a eficiência

4 de utilização do nitrogênio fertilizante variou de média a alta, quando comparada com os dados disponíveis para a região. No Cerrado, em um Latossolo Vermelho-Escuro, Coelho et al. (1991) encontraram que a ERNF pelo milho, considerando a planta toda foi em média de 57%, enquanto que a ERNF pelos grãos foi em média de 42%. Jokela & Randall (1997), constataram valores baixos, de 13 a 32%, até valor de 60%, dependendo das doses de fertilizantes aplicadas. Kitur et al. (1984) verificaram uma variação de 23 a 48% nesta taxa, em solos sob diferentes sistemas de manejo. De acordo com Urquiaga (2000), em um ciclo de cultivo, a ERNF dificilmente supera os 50%. Os sistemas PDAV, ESCAV, PDAD E ESCAD apresentaram maiores ERNF (70%, 64%, 62% e 62% respectivamente) do que o sistema AVPC (47%). Esses resultados demonstram que os sistemas sob plantio direto ou cultivo mínimo apresentam maior eficiência no uso do N-fertilizante do que no sistema com duplo revolvimento anual com arado de aivecas (Figura 1). Entretanto, não houve diferenças significativas entre AVPC e AVPP e ADPP. ESCAV e ESCAD não se diferiram de ADPC, que, por sua vez, não se diferiu de AVPP e ADPP. Fernandes et al. (1999) também encontraram diferenças na ERNF pelo milho em função do sistema de manejo adotado; enquanto sob plantio direto a ERNF foi de 52,03%, sob preparo com arado de aivecas a ERNF foi de 23,01%, considerando a dose de 60 kg N ha -1. Verifica-se, portanto, que o uso do arado de aivecas que é utilizado para incorporação de carbono dos restos culturais em pré-plantio (AVPP) no perfil e melhoria da estrutura do solo, nos primeiros anos de cultivo, antes do estabelecimento do plantio direto ou do uso do escarificador, proporciona condições adequadas para uma boa eficiência na utilização do N-fertilizante. Entretanto, com o uso contínuo desse implemento isso não se verifica. Segundo Power & Peterson (1998), na colheita do trigo, em solos sob diferentes sistemas de manejo, as maiores taxas de recuperação de N-fertilizante, considerando-se o somatório das diferentes partes da planta (grãos mais palha), mais o residual no solo, foram encontrados no plantio direto, por causa da mais lenta reciclagem do N-fertilizante neste tratamento.

5 80 ERNF (%) cd bc abc ab cd d ab a ADPP ADPC ESCAD PDAD AVPP AVPC ESCAV PDAV Sistemas Figura 1. Eficiência de recuperação do nitrogênio fertilizante (ERNF) pelo milho cultivado em oito sistemas de manejo do solo, com comparação de médias pelo teste t a 5% de significância correspondente ao teste de Wilcoxon, aplicado à ordem de classificação, a partir dos dados originais. Conclusões Sob o sistema plantio direto ou sob cultivo mínimo (com escarificação), a cultura do milho apresentou, em geral, maior eficiência de utilização de N fertilizante do que sob o sistema que sofreu ação do arado de aivecas com incorporação dos restos culturais pós-colheita. Os outros sistemas convencionais apresentaram uma ERNF acima de 50%, em média. De maneira geral, a ERNF pela planta de milho sob plantio direto ou cultivo mínimo foi de média a alta. Referências bibliográficas CAMPOS, H. Estatística experimental não paramétrica. 3ª ed. Piracicaba: ESALQ, p. COELHO, A. M.; FRANÇA, G. E.; BAHIA, A. E. C.; GUEDES, G. A. A. Balanço de nitrogênio (15N) em um Latossolo Vermelho-Escuro, sob vegetação de Cerrado, cultivado com milho. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 15, n. 2, p , 1991.

6 DUETE, R.; COTRIM, R.; MURAOKA, T.; SILVA, E. C.; TRIVELIN, P. C. O.; AMBROSANO, E. J. Manejo da adubação nitrogenada e utilização do nitrogênio ( 15 N) pelo milho em Latossolo Vermelho. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 32, n.1, p , FERNANDES, L. A.; VASCONCELLOS, C. A.; FURTINI NETO, A. E.; ROSCOE, R.; GUEDES, G. A. A. Preparo do solo e adubação nitrogenada na produção de grãos e matéria seca e acúmulo de nutrientes pelo milho. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 34, p , GROVE, L. T.; RITCHEY, K. D.; NADERMAN JR., G. C. Nitrogen fertilization of maize on oxisol of the Cerrado of Brazil. Agronomy Journal, v. 27, p , JOKELA, W. E.; RANDALL, G. W. Fate of fertilizer nitrogen as affected by time and rate of application on corn. Soil Science Society of American Journal, v. 61, p , KITUR, B. K.; SMITH, M. S.; BLEVINS, R. L.; FRYE, W. W. Fate of 15N depleted ammonium nitrate applied to no-tillage and conventional tillage corn. Agronomy Journal, n. 76, p , LARA CABEZAS, W. A. R. Comportamento dos adubos nitrogenados em clima e solo de Cerrado. In: Curso sobre aspectos básicos de fertilidade e microbiologia do solo sob plantio direto, 1., Passo Fundo. Passo Fundo, Aldeia Norte, p OLIVEIRA, S. A. de. Métodos colorimétricos para determinação de nitrogênio em plantas. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 16, p , PAUL, E. A.; CLARK, F. E. Soil microbiology and biochemistry. San Diego, Academic Press, p. POWER, J. F.; PETERSON, G. A. Nitrogen transformations, utilization, and conservation as affected by fallow tillage method. Soil and Tillage Research, v. 49, p , RAUN, W. R. & JOHNSON, G. V. Improving nitrogen use efficiency for cereal production. Agronomy journal. Vol. 91, n. 3, SILVA, E. C.; MURAOKA, T.; BUZETTI, S.; VELOSO, M. E. C.; TRIVELIN, P. C. O. Aproveitamento donitrogênio ( 15 N) da crotalária e do milheto pelo milho sob plantio direto em Latossolo Vermelho de Cerrado. Ciência Rural, v. 36, p , URQUIAGA, S. Eficiencia de la fertilización nitrogenada en los principales cultivos anuales. In: URQUIAGA, S.; ZAPATA, F. Manejo eficiente de la fertilización nitrogenada de cultivos anuales en América Latina y el Caribe. Porto Alegre: Gênese; Rio de Janeiro: Embrapa Agrobiologia, p