Produtividade de milho, perdas de nitrogênio e compartimentos da matéria orgânica em solo adubado com cama de aviário

Abstract

Com o objetivo de avaliar o efeito residual das aplicações de cama de aviário sobre a produção da cultura do milho, nas perdas de N por volatilização e lixiviação e o comportamento do C e do N no solo, foi realizado um experimento entre os anos 2004 a 2008 numa área da estação experimental da UFV localizada na cidade de Coimbra M.G, em um Argissolo Vermelho-amarelo cambico. Os tratamentos avaliados consistiram na aplicação anual e superficial de quatro doses (0, 25, 50 e 100 t ha-1) de cama de aviario. Foram avaliados, no ultimo período agrícola 2007/2008, a produtividade de milho, as perdas de N por volatilização e lixiviação, os teores de carbono orgânico total (COT) e nitrogênio (NT) no solo das camadas de 0–10, 10–20, e 20–40 cm de profundidade, os teores de C e N nas diferentes frações da matéria orgânica frações húmicas e na matéria orgânica associada a minerais (MOAM) e matéria orgânica particulada (MOP), e as suas razões isotópicas (δ13C). Também foram avaliados os efeitos sobre as frações orgânicas de N no solo, N-hidrolisavel, N-α-amino, N-hexosamina, N-amida, N-não identificado e N-não hidrolisado. No milho, foram avaliados os teores e acúmulo de N na planta, a recuperação aparente do N aplicado e a produtividade de grãos e matéria seca. A aplicação da cama aviaria promoveu maior acúmulo de matéria seca e N na parte aérea do milho e produtividade de grãos, em relação ao tratamento testemunha. Os incrementos na produtividade de grãos de milho e de M.S foram até de 195% e de 248% respectivamente. A recuperação aparente do N pelo milho da cama aplicada oscilou entre 11,6 e 6,12%, diminuendo com os aumentos das doses. As perdas de amônia por volatilização foram significativamente maiores nos tratamentos com o uso da cama de aviario e proporcionais às doses aplicadas. A perda de N-NH3 medida aos três dias seguinte à adubação, foi a responsável pela maior percentagem da volatilização N-NH3 no período, em media de 60,2% do total. A perda acumulada de N-NH3 equivaleu em media a 22,2% do N-NH3 aplicado na cama, encontrando-se uma alta correlação da perda por volatilização com o aumento da doses. Nas perdas por lixiviação, observou-se efeito significativo das doses sobre os teores de NT, N-NH4 + e N-NO3 - nas soluções coletadas nos lisímetros. Estes teores também foram diferentes entre épocas de coleta. Assim mesmo também se apresentou efeito significativo, com exceção do tratamento sem aplicação de cama, das épocas de coletas para cada dose aplicada. Tanto os teores de COT como os de NT e N-mineral foram positivamente influenciados pelas dosagem de cama aviaria em todas as camadas estudadas, com exceção do COT na camada mais profunda de 20-40 cm. Observa-se assim aumentos significativos nos teores destas variáveis de acordo com incrementos nas doses. Maiores teores de C e N ocorrem na camada mais superficial, diminuindo gradativamente em profundidade. Os valores médios de C no solo (0-10 cm) para os tratamentos que não receberam adubação com cama foram de 15,79 g kg-1, enquanto, para os tratamentos que receberam aplicações crescente os teores de C foram de 22,43, 25,18 e 26,76 g kg-1 para as doses 25, 50 e 100 t ha-1 de cama. As aplicações de cama afetaram significativamente os teores de C e N nas frações MOAM e MOP entre as diferentes camadas do solo. O C da fração MOAM foi o único que apresentou diferenças entre doses em cada uma das camadas avaliadas e o N apresentou efeito significativo só nas duas camadas mais superficiais. O efeito da cama sob os teores de C e N na fração MOP somente foi significativo na camada superior. Estas aplicações também promoveram modificações nos teores de C e N das diferentes frações das substancias húmicas (FHU, FAH e FAF), aumentando significativamente estes teores com o aumento das doses nas camadas coletadas a 0-10 cm e a 10-20 cm. Na camada de 20-40 cm, não apresentou diferença significativa. Observa-se também diferenças significativas entre camadas, diminuindo os teores com a profundidade. Em comparação com as demais frações, os teores de C-FH e N-FH foram maiores em todas as profundidades em estudo, apresentando o C valores superiores a 63% do valor total do C das substancias húmicas. Não foi encontrado efeito significativo das aplicações sobre as razões isotópicas do C nas variáveis estudadas, mas foi observado diferenças quando avaliado o efeito de concentrações crescentes de ácido sulfúrico sobre o carbono mais recalcitrante a ser oxidado em amostras de solo. Os teores de todas as frações orgânicas nitrogênio foram afetados pela aplicação das doses crescentes de cama, provocando aumentos significativos a medida que aumentavam as doses no solo na camada mais superficial. Estes valores foram significativos para todas as frações com exceção da fração N-amida na camada de 10-20 cm. Já na camada mais profundas (20-40 cm), estes valores foram significativos unicamente para as frações N-total hidrolisável, N-α-amino e N-não hidrolisado. Assim mesmo estes valores foram também diferentes de maneira significativa entre as diferentes camadas, sendo em média, maiores na camada mais superficial e decrescendo com a profundidade.

Aiming to evaluate the residual effect of poultry litter applications for the corn production and the behavior of C and N in the soil, an experiment was performed from 2004 to 2008 in an area of the experimental station at UFV, located in the city of Coimbra, MG, in a Typic- Yellow Podsol. The analyzed treatments consisted of annual superficial application of four doses (0, 25, 50 and 100 t ha-1) of poultry litter. The productivity of corn, N losses through volatilization and leaching, the COT and TN in soil layers of 0-10, 10-20, and 20-40 cm depth, the contents of C and N in different fractions of organic matter, humic fractions and, mineral-associated-SOM and POM fractions and their isotopic ratios (δ13C V-PDB) were evaluated in the last agricultural period 2007/2008. We also evaluated the effects on the organic fractions of N in soil, hydrolyzable-N, α-amino-N, hexosamine-N, amide-N, unidentified-N and non-hydrolyzed-N. For corn, the content and accumulation of N in the plant, the apparent recovery of applied N, grain productivity and dry matter production were analyzed. The application of poultry litter promoted increases in grain productivity and dry matter production of maize shoots, in N leaf contents and higher N accumulation in aerial part, compared to the control treatment. The increases in productivity of corn grains and MS were up to 195% and 248% respectively. The apparent recovery of N by the corn of the applied litter ranged between 11.6 and 6.12%, decreasing with dose increases. Ammonia losses by volatilization were significantly higher in treatments with the use of poultry litter and proportional to the applied doses. The loss of N-NH3 ,measured at 3 days following fertilization, was responsible for the largest percentage of N-NH3 volatilization during the period, an average of 60.2% of the total. The cumulative loss of N-NH3 was, on average, 22.2% of N-NH3 applied in litter, finding a high correlation of the loss by evaporation with increasing doses. In losses by leaching, there was significant effect of doses on the levels of NT, NH4 +-N and NO3 --N in the solutions collected in lysimeters. These levels were also different among harvest dates. Likewise, it also showed significant effect, except for the treatment without application of poultry litter, in the collection times for each applied dose. Both the COT as the TN contents and mineral-N were positively influenced by the dosage of poultry litter in all studied layers, except for the COT in the deepest layer of 20-40 cm. It is observed a significant increase in levels of these variables according to increments in doses. Higher amounts of C and N occur in the most superficial layer, gradually diminishing with depth. The average values of C in soil (0-10 cm) for treatments without fertilization with litter, were 15.79 g kg-1, whereas for the treatments that received increasing applications, the levels of C were of 22.43, 25.18 and 26.76 g kg-1 for the doses 25, 50 and 100 t ha-1 of litter. The applications of poultry litter significantly affected the content of C and N in mineralassociated- SOM and POM fractions in different soil layers. The C from the mineralassociated- SOM fraction was the only one to show differences among doses in each layer evaluated and N showed significant effect only in the two superficial layers. The effect of the poultry litter in the content of C and N in POM fraction was only significant in the upper layer. These applications also promoted changes in levels of C and N of different fractions of humic substances (HUF, HAF and FAF), increasing significantly these levels with higher doses in collected layers at 0-10 cm and 10-20 cm. In the 20-40 cm layer, there was no significant difference. Significant differences among layers are also observed, decreasing the levels with depth. Compared with the other fractions, the levels of HUF-C and HUF-N were higher at all depths studied, with C presenting values greater than 63% of the total value of C in the humic substances. No significant effect of the application was found on the carbon isotope ratios in the variables studied, but differences were observed, when evaluating the effect of increasing concentrations of sulfuric acid on the more recalcitrant carbon to be oxidized in soil samples. The contents of all fractions of organic nitrogen were affected by the application of increasing doses of poultry litter, causing significant increases with the increasing doses in the soil in the most superficial layer. These values were significant for all fractions except the amide-N fraction at 10-20 cm. In the deeper layer (20-40 cm), these values were significant only for the fractions hydrolysable-N, α-amino-N and nonhydrolyzed- N. Even though, these values were also significantly different among the different layers, on average, higher in the superficial layer and decreased with depth.