Fontes de nitrogênio e aditivos para mitigar emissões de óxido nitroso e amônia, e aumentar rendimento de grãos de milho

Abstract

Resumo: A fonte mais comum e utilizada de N na agricultura é a ureia. Sua aplicação superficial e sem incorporação pode ocasionar perda de N na forma de amônia (NH3) e óxido nitroso (N2O), acarretando menor eficiência, prejuízos financeiros e danos ambientais. O objetivo deste estudo foi avaliar a capacidade dos aditivos NBPT e suprapartícula adicionados a ureia e da fonte nitrato de amônio em mitigar as emissões de N2O e volatilização de NH3 em um Cambissolo em comparação a ureia, seu impacto na eficiência do uso do N e no rendimento durante duas safras de milho em Pinhais – PR. Os tratamentos foram as fontes nitrogenadas ureia-NBPT, ureia-suprapartícula, ureia, nitrato de amônio e controle (sem N) distribuídos em quatro repetições em delineamento de blocos ao acaso. Para determinar a emissão de N2O foram realizadas amostragens de ar pelo método das câmaras estáticas até a cultura chegar à maturidade fisiológica. Concomitantemente foram coletadas amostras de solo para determinação de N mineral na camada de 0 a 10 cm. As avaliações de gases foram por cromatografia gasosa, e os teores de N mineral foram determinados por espectrofotometria em sistema de análise por injeção de fluxo (FIA). Para determinar a volatilização de NH3 foram utilizados coletores semiaberto estático com uma esponja embebida em solução ácida durante 20 dias após a aplicação do N e a determinação foi pelo método de arraste a vapor. Os aditivos e o nitrato de amônio tiveram emissões de N2O iguais ou menores em comparação à ureia convencional; no entanto, a diferença observada não foi suficiente para estabelecer um padrão consistente de mitigação nas condições avaliadas. O aditivo NBPT reduziu a volatilização da NH3 em até 61% comparado a ureia enquanto a suprapartícula reduziu ~10%. Já o nitrato de amônio foi a fonte com menor volatilização. O NBPT e a suprapartícula não promoveram aumentos consistentes no rendimento de grãos nem na eficiência de uso do N, com ganhos limitados em relação a ureia. Nitrato de amônio e ureia tiveram eficiência semelhantes, e o rendimento foi maior com a aplicação de N, independente da fonte. Os fatores de emissão de N2O foram maiores no segundo ano, enquanto os fatores de volatilização foram maiores no primeiro ano, mas permaneceram abaixo do valor que denota o IPCC

Abstract: Urea is the most commonly used nitrogen (N) fertilizer in agriculture. However, its surface application without incorporation can lead to significant N losses through ammonia (NH3) volatilization and nitrous oxide (N2O) emissions, resulting in reduced efficiency, financial losses, and environmental impacts. This study aimed to evaluate the ability of the additives NBPT and supraparticle, when combined with urea, and of ammonium nitrate as an alternative N source, to mitigate N2O emissions and NH3 volatilization in a Cambisol soil, in comparison to conventional urea. Their impact on nitrogen use efficiency (NUE) and grain yield was also assessed over two maize growing seasons in Pinhais, Paraná, Brazil. The treatments consisted of five N sources: urea-NBPT, urea-supraparticle, conventional urea, ammonium nitrate, and a control (no N), arranged in a randomized block design with four replications. N2O emissions were measured using the static chamber method until the crop reached physiological maturity. Simultaneously, soil samples (0–10 cm depth) were collected to determine mineral N content. Gas concentrations were analyzed by gas chromatography, and mineral N was quantified by spectrophotometry using a flow injection analysis (FIA) system. Ammonia volatilization was assessed using a semi open static collector containing an acidified sponge during the first 20 days after N application, with quantification by the steam distillation method. The additives and ammonium nitrate resulted in N2O emissions equal to or lower than conventional urea; however, the differences were not sufficient to establish a consistent mitigation pattern under the conditions evaluated. NBPT reduced NH3 volatilization by up to 61% compared to urea, while the supraparticle achieved a ~10% reduction. Ammonium nitrate was the source with the lowest NH3 losses. Neither NBPT nor the supraparticle led to consistent increases in grain yield or NUE, showing only limited gains compared to urea. Ammonium nitrate and urea showed similar efficiencies, and N fertilization increased grain yield regardless of the N source. N2O emission factors were higher in the second year, while NH3 volatilization factors were higher in the first year, yet both remained below the IPCC default value