Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a mineralização de carbono e nitrogênio no solo após a aplicação de compostos produzidos numa planta de compostagem automatizada, tendo-se utilizado dejetos líquidos de suínos (DLS), com e sem a adição de xisto retortado (XR) e dicianodiamida (DCD) durante a compostagem. Estudos laboratoriais foram conduzidos durante 180 dias, em dois solos com características contrastantes: Argissolo franco-arenoso e Latossolo argiloso, que foram manejados por mais de 10 anos em sistema plantio direto. Os compostos foram completamente misturados com os solos. A mineralização do C e do N do composto foi avaliada pela medição contínua do CO2 emitido e periódica do conteúdo de N mineral (NH4+ + NO3-) dos solos, respectivamente. A mineralização do C do composto sem a adição de XR e DCD foi maior no solo franco-arenoso (20.5%) do que no argiloso (13.9%). Similarmente, 19.4% do N total do composto foi mineralizado no solo franco-arenoso e 10.9% no solo argiloso. A presença do XR no composto reduziu a mineralização do C em 54%, comparado ao tratamento sem aditivos, no solo franco-arenoso e causou imobilização líquida de N em ambos os solos durante a incubação. A adição de DCD durante a compostagem dos DLS não afetou a mineralização do C e do N do composto em ambos os solos. A adição de XR durante a compostagem dos DLS favorece a retenção do C do composto no solo, principalmente no franco-arenoso, porém resulta em imobilização líquida de N.

Abstract: The objective of this work was to evaluate carbon and nitrogen mineralization in the soil after the application of composts produced in an automated composting plant, using pig slurry (PS) with and without the addition of retorted oil shale (ROS) and dicyandiamide (DCD) during composting. Laboratory studies were carried out for 180 days on two soils with contrasting characteristics: sandy-loam Typic Paludalf and clay Rhodic Hapludox, which were managed for more than 10 years under a no-tillage system. The composts were thoroughly mixed with the soils. The mineralization of the C and N from the compost was evaluated by measuring continuously CO2 emissions and periodically mineral N (NH4+ + NO3-) content in the soils, respectively. The mineralization of the C from the compost without ROS and DCD was higher in the sandy-loam soil (20.5%) than in the clay soil (13.9%). Similarly, 19.4% of the total N from the compost was mineralized in the sandy-loam soil and 10.9% in the clay soil. The presence of ROS in the compost reduced C mineralization by 54%, compared with the treatment without additives, in the sandy-loam soil and caused net N immobilization in both soils during incubation. The addition of DCD during PS composting did not affect the mineralization of the C and N from the compost in both soils. The addition of ROS during the composting of PS favors the retention of the C from the compost in the soil, especially in the sandy-loam one, but results in a net N immobilization.

RESUMO A eficiência agronômica do dejeto líquido de suínos (DLS) depende do emprego de estratégias para mitigar as perdas de nitrogênio (N) após sua aplicação no solo, e assim preservar seu potencial fertilizante. A fim de avaliar a injeção de DLS no solo e a adição de inibidor de nitrificação, como formas de aumentar sua eficiência como fonte de N à cultura do milho no sistema plantio direto, foi conduzido um experimento sob Latossolo Vermelho Aluminoférrico. Os tratamentos utilizados foram: uma testemunha, aplicação em superfície (área total) de DLS, injeção de DLS em sulcos, aplicação em superfície (área total) de DLS + dicianodiamida (DCD), injeção de DLS + DCD em sulcos e adubação mineral. Avaliaram-se o N mineral no solo e o número de fileiras por espiga, número de grãos por fileira, massa de mil grãos e a produtividade de milho. Um dia após a aplicação dos tratamentos, a recuperação de N mineral no solo com a injeção de DLS superou em 10 kg ha-1 o observado com a aplicação superficial. Com DCD, a recuperação de formas aniônicas (NO2- e NO3-) no solo foi menor nos primeiros 20 dias após a aplicação, sendo que a alteração na dinâmica do N provocada por DCD resultou em maior conteúdo de N mineral aos 30 dias após a semeadura. A velocidade de transformação para as formas aniônicas de N mineral no solo é reduzida com a adição de DCD. A injeção de DLS com DCD não difere da adubação mineral, quanto à produtividade de grãos de milho.

ABSTRACT The agronomic efficiency of liquid swine manure (LSM) depends on the use of strategies to mitigate nitrogen (N) losses after its application to the soil, and thus preserve its fertilizing potential. In order to evaluate the injection of LSM into the soil and the addition of a nitrification inhibitor, as ways to increase its efficiency as a N source to the corn crop in the no-tillage system, an experiment was carried out under an Aluminofferic Red Latosol. The used treatments were: one control, surface application (total area) of LSM, injection of LSM in furrows, surface application (total area) of LSM + dicyandiamide (DCD), injection of LSM + DCD in furrows, and mineral fertilization. The mineral N in the soil and number of rows per ear, number of grains per row, 1,000-grain mass and grain yield for corn were evaluated. One day after the application of the treatments, the recovery of the mineral N in the soil with the injection of LSM exceeded by 10 kg ha-1 that observed with the superficial application. With DCD, the recovery of anionic forms (NO2- and NO3-) in the soil was lower in the first 20 days after the application, with the change in the N dynamics caused by DCD resulting in a higher content of mineral N at 30 days after sowing. The transformation rate for the anionic forms of mineral N in the soil is reduced with the addition of DCD. The injection of LSM with DCD does not differ from mineral fertilization, in terms of corn grain yield.

ABSTRACT Methane (CH4) is the second major greenhouse gas after CO2, exerting a significant influence on the climate and the chemistry of the atmosphere. In lowland soil, acetate and H2/CO2 are the most important precursors of CH4 and formed from organic matter fermentation in an anaerobic environment, giving rise to short-chain organic acids (ethanoic, propanoic, and butanoic), depending on the type of crop residue and the soil management system. Ethanoic acid can be directly converted to CH4 by methanogenic microorganisms, but propanoic and butanoic acids must be converted to acetate before being converted to CH4. This study aimed to quantify, in isolation, the dynamics and CH4 emission potential of the three short-chain organic acids found in flooded lowland soils with rice crops. The study was carried out in a controlled environment using four standard carbon doses (0, 90, 180, and 270 mg kg−1) of ethanoic, propanoic, and butanoic acids. The dynamics and the potential emission of CH4 from soil were investigated when the acids were applied to flooded soil previously incubated for 20 days. The CH4 emission dynamics were altered with the application of the three short-chain organic acids to the soil, even using an equal amount of carbon. The faster and more intense emission was achieved with the ethanoic acid application in relation to the other two acids application, while butanoic acid presents slower, delayed, and prolonged dynamics of CH4 emission. Propanoic acid resulted in the lowest CH4 emission due to its own stoichiometry and the temperature condition in which the experiment was conducted, which were unfavorable to the hydrogenotrophic bacteria. The addition of short-chain organic acids promoted a priming effect in the soil with conversion values of C to CH4 above the calculated theoretical values.

ABSTRACT: The impact on nitrous oxide (N2O) emissions caused by combining dairy slurry (DS) and urea to supply crops with nitrogen (N) is still not well characterized. The main objective of this study was to compare the differences between N2O emissions in the cases of exclusive use of urea and the combined use of DS and urea as N sources to no-tillage wheat and corn. We also compared N2O emissions between two DS application methods (surface-broadcast vs. injection), as well as the addition of dicyandiamide (DCD) to DS. The experiment was conducted under no-tillage and six treatments were applied at sowing as follows: no fertilization (control), surface-broadcast urea (urea-N), surface-broadcast DS (DSs), surface-broadcast DS with DCD (DSs + DCD), shallow-injected DS (DSi), and shallow-injected DS with DCD (DSi + DCD). Urea was applied at side-dressing in all treatments with DS and urea-N. The N2O emissions were evaluated from the application of the treatments to wheat until 22 days after corn harvest, resulting in a total of 364 days. The partial supply of the N demand of wheat and corn, by DS application at sowing, and the posterior complement of N demand by side-dressing urea increased the annual N2O emissions only when DS was shallow-injected without DCD (DSi). Although the amount of N2O-N emitted from the DSi treatment was 1.04 kg ha-1 (91.2 %) higher than from DSs in corn, the annual N2O-N emissions did not differ between the two methods of DS application to the soil. The emission factors of N2O-N were low, ranging from 0.49 % (DSi + DCD) to 1.27 % (DSi). The results of this study suggest that the combined use of DS with urea in N fertilization of no-tillage wheat and corn (DS applied at sowing and urea at side-dressing) caused no changes in the annual N2O-N emissions compared to crops fertilized exclusively with urea (1/3 at sowing + 2/3 at side-dressing). However, DCD should be added if DS is shallow-injected.

RESUMO: A inibição da nitrificação do nitrogênio amoniacal dos dejetos de suínos, após sua aplicação no solo, poderá mitigar as perdas de nitrogênio (N) por desnitrificação e lixiviação de nitrato (NO3 -), com benefícios econômicos e ambientais. Todavia, o uso dessa estratégia é incipiente no Brasil e, por isso, necessita ser avaliada. O objetivo deste trabalho foi verificar a eficiência do inibidor de nitrificação dicianodiamida (DCD) em retardar a nitrificação do N amoniacal aplicado ao solo com dejetos líquidos de suínos (DLS). Para isso, foi realizada uma incubação no laboratório, quando a nitrificação foi avaliada através do acúmulo de NO3 - no solo. Foram comparadas as doses de 2,8, 5,7 e 11,3kg de DCD ha-1, aplicadas ao solo no momento da adição dos DLS. A nitrificação foi inibida pela DCD, sendo que a magnitude e a duração da inibição foram dependentes da dose de DCD aplicada. Na dose de 11,3kg de DCD ha-1, a nitrificação foi completamente inibida nos primeiros 12 dias. Durante o primeiro mês após a aplicação dos dejetos, cada incremento de 2,8kg de DCD aplicado por hectare promoveu uma redução no aparecimento de N-NO3 - no solo de 13,3kg ha-1, o que permite a manutenção de N amoniacal por mais tempo no solo.

ABSTRACT: Inhibition of nitrification of ammoniacal nitrogen pig slurry after its application to the soil can mitigate nitrogen (N) losses by nitrate (NO3 -) denitrification and leaching, with economical and environmental benefits. However, the use of this strategy is incipient in Brazil and, therefore, requires further assessment. The aim of this study was to evaluate the efficiency of dicyandiamide (DCD) nitrification inhibitor in slowing the nitrification of ammoniacal N applied to the soil with pig slurry (PS). For this, incubation was performed in laboratory, where nitrification was assessed by NO3 - accumulation in the soil. Rates of 2.8, 5.7 and 11.3kg DCD ha-1 were compared, being applied to the soil during PS addition. Nitrification was inhibited by DCD, and inhibition magnitude and duration depended on DCD applied rate. At a dose of 11.3kg ha-1 DCD, nitrification was completely inhibited in the first 12 days. During the first month after PS application, each 2.8kg of DCD increase applied per hectare promoted NO3 --N reduction in the soil of 13.3kg ha-1, allowing longer ammoniacal N maintenance in the soil.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência das zeólitas naturais clinoptilolita e estilbita em mitigar as perdas de amônia (NH3) na fase inicial da compostagem de dejetos líquidos de suínos (DLS). Foram conduzidos três experimentos em escala piloto, com duração de 14 dias cada um. As zeólitas foram adicionadas aos DLS em doses crescentes, de 5 a 20% (m/v), sobre substrato constituído pela mistura de serragem (70%) e maravalha (30%). Foram realizadas três aplicações de DLS + zeólitas por experimento, seguidas de revolvimento. O substrato passou por outros três revolvimentos entre as aplicações. As zeólitas reduziram as emissões de NH3 e a sua eficiência foi diretamente relacionada à dose aplicada. A clinoptilolita apresentou maior eficiência do que a estilbita. Na média dos três experimentos, a clinoptilolita reduziu em 24 a 76% as emissões de NH3. Os resultados evidenciam o alto potencial de zeólitas naturais, principalmente da clinoptilolita, em mitigar a volatilização de NH3 durante a compostagem de DLS.

The objective of this work was to evaluate the efficiency of the natural zeolites clinoptilolite and stilbite to mitigate ammonia (NH3) losses during the initial phase of pig slurry (PS) composting. Three experiments were performed in pilot scale, each lasting 14 days. The zeolites were added to the PS in increasing rates, from 5 to 20% (w/v), on a substrate consisting of a mixture of sawdust (70%) and shavings (30%). Three applications of PS + zeolites were performed per experiment, followed by a turning. The substrate went through three additional turnings, between applications. The zeolites reduced NH3 emissions and their efficiency was directly related to the applied rate. Clinoptilolite was more efficient than stilbite. In the average of the three experiments, clinoptilolite reduced in 24 to 76% NH3 emissions. The results show the high potential of natural zeolites, mainly clinoptilolite, in mitigating NH3 volatilization during PS composting.

As perdas de nitrogênio (N) através de emissões gasosas de amônia (NH3) e óxido nitroso (N2O) após a aplicação de dejetos líquidos de suínos (DLS) no solo é um assunto ainda pouco estudado no Brasil, sobretudo em plantio direto. Diante disso, o objetivo desse trabalho foi avaliar, em condições de campo, a volatilização de NH3 e a emissão de N2O após a aplicação de DLS no milho, com e sem a presença de palha de aveia preta na superfície do solo. Os tratamentos avaliados para medir a emissão de N2O, durante 90 dias, foram: T1 - Solo (testemunha); T2 - Solo + DLS; T3 - Solo + Palha; T4 - Solo + Palha + DLS. Já a volatilização de NH3 foi quantificada durante 12 dias, somente nos três últimos tratamentos. Os DLS, na dose de 60m³ ha-1, foram aplicados ao solo, antecedendo a semeadura do milho, em delineamento experimental de blocos ao acaso, com três repetições. A presença da palha na superfície do solo reduziu as perdas de NH3 em 34%, porém potencializou as emissões de N2O após a aplicação dos DLS, as quais aumentaram em 167%. Os maiores fluxos de N2O ocorreram durante os primeiros 40 dias após a aplicação dos DLS sempre após a ocorrência de chuvas e/ou irrigações.

The nitrogen (N) losses through gaseous emissions of ammonia (NH3) and nitrous oxide (N2O) after pig slurry (PS) application in soil is a subject still little studied in Brazil, especially under no-till conditions. Therefore, the objective of this study was to evaluate, under field conditions, the NH3 volatilization and the N2O emission after PS application in corn, with and without surface oat straw. The treatments for measuring N2O emissions, during 90 days, were: T1-unamended soil (control), T2 - Soil + PS, T3 - Soil + oat straw and T4 - Soil + PS + oat straw. The NH3 volatilization was quantified only in the last three treatments. PS, at the dose 60m³ ha-1, was applied prior the sowing of corn, in a randomized design, with three replications. Oat straw on the soil surface reduced NH3 volatilization by 34%, but enhanced N2O emission by 167%. The higher N2O fluxes occurred during the first 40 days after PS addition, always after rain and/or irrigation events.

A rápida nitrificação do nitrogênio (N) amoniacal de fontes orgânicas e minerais no solo pode resultar em perdas de nitrato (NO3-) para o ambiente. Uma estratégia para a redução dessas perdas envolve o uso de inibidores de nitrificação. O objetivo do presente trabalho foi o de avaliar, em condições de laboratório, a eficiência da dicianodiamida (DCD), presente no produto Agrotain® Plus (AP), em inibir a nitrificação do N amoniacal de cama de aviário (CA) no solo. Foram avaliados cinco tratamentos, sendo um com CA incorporada ao solo, três com CA incorporada ao solo com AP, nas doses de 3,5, 7,0 e 14,0kg ha-1, além de um tratamento somente com solo. A nitrificação foi monitorada através da determinação periódica dos teores de NH4+ e NO3 no solo durante 69 dias. A maior taxa de nitrificação ocorreu no tratamento em que a CA foi incorporada ao solo sem AP. As doses de 3,5 e 7,0kg de AP ha-1 inibiram parcialmente a nitrificação do N amoniacal da CA na fase inicial da incubação, perdendo a eficiência em inibir esse processo no período entre 12 e 27 dias. O tratamento com a maior dose de AP (14kg ha-1) foi aquele em que a DCD exerceu maior efeito inibitório da nitrificação, preservando maior quantidade de NH4+ e retardando o aparecimento de NO3- no solo. Os resultados deste trabalho indicam que a DCD, contida no Agrotain® Plus, reduz a taxa de nitrificação do N amoniacal da CA no solo, o que poderá contribuir à redução das perdas de NO3- para o ambiente.

The fast nitrification of ammoniacal nitrogen (N) of organic and mineral sources in soil can result in losses of nitrate (NO3-) to the environment. One strategy to reduce these losses involves the use of nitrification inhibitors. The objective of this study was to evaluate, in laboratory conditions, the efficiency of Agrotain® Plus (AP), which contains dicyandiamide (DCD), as a nitrification inhibitor of ammoniacal nitrogen from poultry manure (PM) in soil. Were evaluated five treatments, one with PM incorporated into the soil, three with PM incorporated into the soil with AP at the doses of 3.5, 7.0 e 14.0kg ha-1 and one treatment without PM and AP. Nitrification was monitored by measuring changes in soil mineral N (NH4+ and NO3-) periodically over 69 days. The highest rate of nitrification occurred in the treatment in which PM was incorporated into the soil without AP. The doses of 3.5 and 7.0kg ha-1 of AP inhibited partially the nitrification of ammoniacal nitrogen of PM in the initial phase of incubation, losing the ability to inhibit this process in the period between 12 and 27 days. The treatment with the higher dose of AP (14kg ha-1) was on in which the DCD exerted more inhibitory effect on nitrification, preserving most NH4+ and delaying the onset of NO3- in soil. The results of this study indicate that the DCD, contained in the Agrotain® Plus, reduces the nitrification rate of ammoniacal nitrogen from PM in soil, that may contribute to reduce NO3- losses to the environment.

Nas áreas com produção intensiva de suínos, os dejetos líquidos dos animais constituem importante fonte de nitrogênio (N) às culturas; entretanto, esses dejetos são uma das principais causas de poluição do solo, do ar e da água. É preciso buscar estratégias que reduzam as perdas de N desse resíduo orgânico para o ambiente e que melhorem a sua eficiência agronômica, relativa ao fornecimento de N às culturas comerciais. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do uso de inibidor de nitrificação (IN) e da aplicação parcelada de dejetos líquidos de suínos (Dls) sobre o acúmulo de N e a produtividade de milho e trigo em plantio direto. Os tratamentos avaliados constaram da aplicação da dose recomendada de Dls em aplicação única e parcelada (1/3 em pré-semeadura e 2/3 em cobertura), com e sem IN. Além desses quatro tratamentos, foi avaliado um tratamento com adubação mineral (NPK) recomendada ao milho e ao trigo e outro sem IN e sem fertilizantes (testemunha). O IN, à base de dicianodiamida (DCD), foi misturado aos dejetos na dose de 7 kg ha-1. A aplicação de Dls, em dose única ou parcelada, aumentou o acúmulo de N e a produtividade de milho e trigo, proporcionando resultados similares aos observados com a adubação mineral recomendada às duas culturas. As estratégias de parcelar a dose recomendada de Dls ao milho e ao trigo e de usar a DCD para inibir a nitrificação não influenciaram o acúmulo de N e a produtividade do milho e trigo em plantio direto.

In areas of intensive pig production, pig slurry is used as an important nitrogen (N) source of crops, but is also a major cause of soil, air and water pollution. Strategies are required to reduce N losses from this organic material to the environment and to improve the agronomic efficiency as plant N source. The purpose of this study was to evaluate the effect of the use of a nitrification inhibitor (NI) and the split application of pig slurry (PS) on N accumulation and yield of no-till corn and wheat. The treatments consisted of the application of the recommended dose of PS in single and split applications (1/3 at prior to planting and 2/3 side dressed), with and without NI. Aside from these four treatments, one treatment with mineral fertilizer (NPK) recommended for corn and wheat was evaluated and another treatment without IN and fertilizer (control). The NI, containing dicyandiamide (DCD), was mixed with pig slurry, at a dose of 7 kg ha-1. The application of PS, prior to planting and after emergence, increased N accumulation and corn and wheat yield, providing similar results to those observed with mineral fertilization recommended for these two crops. The strategies of dividing the application of recommended PS doses to corn and wheat and to use DCD to inhibit nitrification did not affect N accumulation or yield of no-till corn and wheat.

O objetivo deste trabalho foi avaliar as transformações do N no solo após a aplicação de dejeto líquido (DLS) e cama sobreposta (CSS) de suínos, com e sem palha de aveia, e com e sem incorporação ao solo. Os tratamentos avaliados foram: solo (S), S + palha incorporada (S + Pi), S + palha em superfície (S + Ps), S + CSS incorporada (S + CSSi), S + CSS em superfície (S + CSSs), S + DLS incorporado (S + DLSi), S + DLS em superfície (S + DLSs), S + Pi + DLSi e S + Ps + DLSs. Avaliaram-se a volatilização de amônia, a nitrificação e a mineralização do N do DLS e da CSS. A incorporação do DLS reduziu a volatilização de amônia em 93%, em comparação à aplicação na superfície do solo. O N amoniacal da CSS foi nitrificado nos cinco primeiros dias. A taxa de nitrificação líquida foi duas vezes maior com a incorporação do DLS ao solo do que na superfície. A mineralização do N orgânico não diferiu com o modo de aplicação do DLS e da CSS no solo. Na CSS, 14,6% do N foi mineralizado, contra 34,9% no DLS. A aplicação do DLS com a palha de aveia na superfície do solo favorece a imobilização microbiana de N, mas não reduz as perdas de N por volatilização de amônia.

The objective of this work was to evaluate soil N transformations after the application of pig slurry (PS) and pig deep‑litter (PDL), with and without oat straw, and with and without incorporation into the soil. The evaluated treatments were: soil (S), S + incorporated straw (S + Sti), S + straw on surface (S + Sts), S + incorporated PDL (S + PDLi), S + PDL on surface (S + PDLs), S + incorporated PS (S + PSi), S + PS on surface (S + PSs), S + Sti + Psi, and S + Sts + PSs. The following were evaluated: ammonia volatilization, nitrification and N mineralization of PS and PDL. Incorporation of PS reduced ammonia volatilization in 93% when compared to surface application. The ammoniacal N in PDL was nitrified within the first five days. The net nitrification rate was two times higher with the incorporation of PS into the soil than at surface. Organic N mineralization did not differ with the application methods for PS and PDL to the soil. In PDL, 14.6% N was mineralized, against 34.9% in PS. The application of PS with oat straw to soil surface favors microbial N immobilization but it does not reduce N losses by ammonia volatilization.