Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos dos fertilizantes nitrogenados na dinâmica do N e na produtividade de arroz (Oryza sativa) inundado em áreas úmidas tropicais Brasileiras. O experimento foi realizado em delineamento de blocos ao acaso, com seis tratamentos: ureia comum e protegida; doses de N (30, 70 e 150 kg há-1) em cobertura; e controle, sem fertilização com N. Foram quantificados emissões de N-N2O, potencial de aquecimento global (pGWP), fatores de emissão (EF) para fertilizantes minerais, rendimento de grãos, intensidade de emissão, nitrato, amônio, pH e potencial redox. As amostragens foram realizadas em duas safras e na entressafra do arroz. Durante o período de inundação das duas safras, os fluxos de N-N2O não excederam 862,41μg m2h1; no período de entressafra, os fluxos variaram de -52,95 a 274,34 μg m-2h-1 N-N2O. Observaram-se picos de emissão consistentes na drenagem do solo, antes da colheita, quando a dose mais alta de ambas as fontes de N foi utilizada, e também no controle na entressafra. A ureia protegida não reduz as emissões de N2O ou EF. O nitrogênio aumenta o rendimento de grãos. A ureia protegida não afeta o pGWP. As concentrações de NO3- e NH4+ no solo não estão relacionadas aos fluxos de N2O.

Abstract: The objective of this work was to evaluate the effects of nitrogen fertilizers on the N dynamics and grain yield in flooded rice (Oryza sativa) cultivation in Brazilian tropical wetland. The experiment was carried out in a randomized complete block design with six treatments, as follows: common and protected urea; topdressing application of N doses (30, 70, and 150 kg ha-1); and one control treatment, without N fertilization. Emissions of N2O-N, global warming potential (pGWP), emission factors (EF) for mineral fertilizers, grain yield, emission intensity, nitrate, ammonium, pH, and potential redox were quantified. Gas sampling was carried out in two crop seasons of rice cultivation and in one off-season. During the flooded period of the two crop seasons, N2O fluxes did not exceed 862.41 μg m-2 h-1 N2O-N; in the off-season, the fluxes varied from -52.95 to 274.34 μg m-2 h-1 N2O-N. Consistent emission peaks were observed in soil draining before harvest, when the highest rate of both N sources was used, and also in the control treatment in the off-season. Protected urea does not reduce N2O emissions or EF. Nitrogen increases the grain yield. Protected urea does not have any effect on the pGWP. The concentrations of NO3- and NH4+ in the soil are not related to N2O fluxes.

ABSTRACT Currently, agricultural productivity and sustainable development are the desired bases for the creation of production systems. Farming for greater production and the efficient use of soil resources are at the core of modern systems. However, the way in which agricultural management and practices can change soil quality has become increasingly important. The aim of this study was to detect changes in soil biological properties caused by implementation of the integrated crop-livestock-forest system (iCLF) and to identify the properties suitable for detecting changes in soil biological quality. Soil samples were collected from the 0.00-0.10 m layer in Nova Canaã do Norte, MT, Brazil, and Cachoeira Dourada, GO, Brazil, in areas of the iCLF with 1 (iCLF1) or 3 (iCLF3) eucalyptus rows and in areas of recovered and degraded pasture. In Cachoeira Dourada, in the iCLF1, samples were taken in the tree row and at 2.5, 5.0, and 10.0 m from this row. In Nova Canaã in the iCLF3, samples were taken in the center row and at 3.0, 6.0, 9.0, and 12.0 m from this row. In Cachoeira Dourada, samples were taken in the center row and at 1.5, 3.0, 4.5, 6.0, and 9.0 m from this row. All samples had five replicates. In Nova Canaã, the iCLF1 caused less disturbance in the microbial population than the degraded pasture, which was evidenced by the lower metabolic quotient and basal respiration. The sampling position in relation to the tree row had little effect on comparison of the iCLF with the degraded pasture in regard to soil biological properties. Carbon and N of the microbial biomass and the microbial quotient were the best properties for differentiating the iCLF from the degraded pasture. ICLFs have not yet led to improvements in soil biological quality in relation to the degraded pasture.

Resumo O objetivo deste trabalho foi avaliar a dinâmica dos fluxos de óxido nitroso (N2O) em solo sob pastagem, em sistema de integração lavoura-pecuária, e sob cerrado nativo usado como referência, bem como identificar os atributos físicos e químicos do solo que influenciam esses fluxos. O estudo foi realizado na Fazenda Capivara, da Embrapa Arroz e Feijão, de 5 de fevereiro a 30 de setembro de 2013. As amostragens de gás foram realizadas com uso de câmaras estáticas manuais. O solo sob pastagem apresentou os maiores fluxos de N2O, com média de 14,12 ng m-2 s-1. Essa área também apresentou maior espaço poroso preenchido por água (EPPA), que, associado à temperatura e ao teor de nitrato no solo, influenciou a produção de N2O. Na época chuvosa, os fluxos apresentaram correlação positiva com o EPPA do solo e, na época seca, com seu teor de amônio e nitrato. A emissão total de N2O na área da pastagem foi de 1.644,19 gha1. No cerrado nativo, não houve emissão de N2O do solo para a atmosfera.

Abstract The objective of this work was to evaluate the dynamics of nitrous oxide (N2O) fluxes in a soil under pasture, in an integrated crop-livestock system, and in native cerrado as a reference, besides identifying the physical and chemical soil properties that affect the fluxes. The study was conducted at Fazenda Capivara of Embrapa Arroz e Feijão, in the state of Goiás, Brazil, between February 5 and September 30, 2013. Gas sampling was performed using manual static chambers. The soil under pasture showed the highest N2O fluxes with average of 14.12 ng m-2 s-1. This area also showed greater water-filled pore space (WFPS), which, associated with soil temperature and nitrate content in the soil affected the production of N2O. In the rainy season, fluxes showed positive correlation with soil WFPS, and, in the dry season, they were correlated with soil contents of ammonium and nitrate. The total N2O emission in the pasture area was 1,644.19 g ha-1. In native cerrado, there was no soil-N2O emission to the atmosphere.

Resumo O objetivo deste trabalho foi avaliar a contribuição do sistema de produção integrada de feijão-comum (PI), em comparação ao sistema de produção convencional, quanto ao uso de energia, à eficiência energética e à pegada de carbono, contabilizados desde a fabricação de insumos até a colheita de grãos nas fazendas, tendo-se excluído o transporte. Foram selecionadas quatro fazendas em Cristalina, GO, na terceira época de produção de feijão, em 2009. O sistema PI reduziu o uso médio de energia em 3,1%, em comparação ao convencional. Os resultados variaram de 22.759,9 a 25.518,4 MJ ha-1. A adubação nitrogenada com 6.584,0 MJ ha-1, as operações mecanizadas com 5.309,4 MJ ha-1 e a irrigação com 4.961,4 MJ ha-1 tiveram a maior participação quanto ao uso de energia. A eficiência energética em PI (2,16) foi superior à observada no sistema convencional (2,01). Não houve diferença significativa entre os dois sistemas quanto à pegada de carbono por hectare, mas a pegada de carbono por quilograma de feijão produzido no PI (0,301 kg CO2-eq kg-1) foi significativamente menor do que no convencional (0,325 kg CO2-eq kg-1). A melhora da eficiência da adubação nitrogenada, por meio do uso de fixação biológica de N, e a racionalização da mecanização são os componentes dos sistemas de produção que mais contribuem para a diminuição da pegada de carbono.

Abstract The objective of this work was to evaluate the contribution of an integrated farming system (PI) of common bean, in comparison with convectional farming, as to energy use, energy efficiency, and carbon footprint, considered from input manufacturing to grain harvest in the farms, excluding transport. Four farms were selected in Cristalina, state of Goiás, Brazil, during the third harvest season of common bean, in 2009. The PI system reduced the average energy use by 3.1%, in comparison with the conventional system. Values ranged from 22,759.9 to 25,518.4 Mg ha-1. Mineral N fertilization with 6,584.0 MJ ha-1, agricultural operations with 5,309.4 MJ ha-1, and irrigation with 4,961.4 MJ ha-1 had the largest participation in energy use. Energy efficiency in PI (2.16) was higher than in the conventional system (2.01). There was no significant difference between the two systems as to carbon footprint per hectare, but carbon footprint per kilogram of yielded bean in PI (0.301 kg CO2-eq kg-1) was significantly lower than in conventional system (0.325 kg CO2-eq kg-1). The improvement of N fertilizer use efficiency by N biological fixation and the rationalization of machinery are the production system components that contributes the most for the reduction of carbon footprint.

RESUMO Novos adubos nitrogenados estão sendo disponibilizados no mercado, mas ainda são escassos os resultados sobre sua eficiência nas condições de Cerrado. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes fontes de nitrogênio (N), inclusive a ureia com inibidor de urease e de liberação lenta, na produtividade de grãos do feijão-comum (Phaseolus vulgaris L), irrigado, em sistema plantio direto. O experimento foi conduzido no inverno de 2010, na Embrapa Arroz e Feijão, no município de Santo Antônio de Goiás, GO. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com cinco repetições. Os tratamentos constaram de cinco fontes de N (ureia; ureia + NBPT; ureia + polímero; sulfato de amônio e nitrato de amônio) e um tratamento testemunha (sem N); sendo aplicados 20 kg ha-1 de N, na semeadura, e 80 kg ha-1 de N, em cobertura. Foram avaliados o Índice Relativo de Clorofila (IRC) nas folhas, o teor e o acúmulo de N e a massa de matéria seca da parte aérea (MSPA) do feijoeiro, no florescimento, o número de vagens por planta, o número de grãos por vagem, a massa de 100 grãos e a produtividade de grãos. Não houve diferença significativa entre as fontes nitrogenadas, quanto ao IRC, à MSPA, ao teor de N e ao N acumulado pela planta. A utilização da ureia recoberta com polímero e da ureia com inibidor de urease não proporcionou aumentos do número de grãos por vagem, do número de vagens por planta, da massa de 100 grãos e da produtividade de grãos, ao se comparar com os resultados proporcionados pelas fontes tradicionais de N, como ureia, sulfato de amônio e nitrato de amônio.

ABSTRACT New nitrogen fertilizers are available in the market actually, however, does not have results on the efficiency of the Cerrado conditions. With that objective of this study was to evaluate the effect of urea including stabilized and controlled release urea on yield of irrigated common beans (Phaseolus vulgaris L) in no-tillage system. The experiment was conducted in the winter crop, at Embrapa Arroz e Feijão, in Santo Antônio de Goiás, State of Goiás, Brazil. The experimental design was randomized blocks, with five replicates. Treatments consisted of five N sources (urea, urea + NBPT, urea + polymer, ammonium sulphate, and ammonium nitrate) and a control (without N) being applied 20 kg ha-1 of N at sowing and 80 kg ha-1 onf N in topdressing. We evaluated the chlorophyll content in leaves of common beans, the leaf N content and dry mass weight (MSPA) in the flowering of common beans, the number of pods per plant, number of grains per pod, mass of 100 grains, grain yield and final stand of the common beans. The sources of nitrogen fertilizer did not influence, leaf N content, the mass of MSPA and the relative chlorophyll index of common beans. The use of polymerized urea and urea with urease inhibitor, did not produce increases in the number of grains per pod, number of pods per plant, mass of 100 grains and common beans yield compared to traditional sources of N, urea, ammonium sulfate and ammonium nitrate.

O biocarvão (biomassa carbonizada para uso agrícola) tem sido usado como condicionador do solo em todo o mundo, e essa tecnologia é de especial interesse para o Brasil, uma vez que tanto a "inspiração", que veio das Terras Pretas de Índios da Amazônia, como o fato de o Brasil ser o maior produtor mundial de carvão vegetal, com a geração de importante quantidade de resíduos na forma de finos de carvão e diversas biomassas residuais, principalmente da agroindústria, como bagaço de cana, resíduos das indústrias de madeira, papel e celulose, biocombustíveis, lodo de esgoto etc. Na última década, diversos estudos com biocarvão têm sido realizados e atualmente uma vasta literatura e excelentes revisões estão disponíveis. Objetivou-se aqui não fazer uma revisão bibliográfica exaustiva, mas sim uma revisão crítica para apontar alguns destaques na pesquisa sobre biochar. Para isso, foram selecionados alguns temas-chave considerados críticos e relevantes e fez-se um "condensado" da literatura pertinente, mais para orientar as pesquisas e tendências do que um mero olhar para o passado.

Biochar (carbonized biomass for agricultural use) has been used worldwide as soil amendment and is a technology of particular interest for Brazil, since its "inspiration" is from the historical Terra Preta de Índios(Amazon Dark Earth), and also because Brazil is the world's largest charcoal producer, generating enormous residue quantities in form of fine charcoal and due to the availability of different residual biomasses, mainly from agroindustry (e.g., sugar-cane bagasse; wood and paper-mill wastes; residues from biofuel industries; sewage sludge etc), that can be used for biochar production, making Brazil a key actor in the international scenario in terms of biochar research and utilization). In the last decade, numerous studies on biochar have been carried out and now a vast literature, and excellent reviews, are available. The objective of this paper is therefore to deliver a critical review with some highlights on biochar research, rather than an exhaustive bibliographic review. To this end, some key points considered critical and relevant were selected and the pertinent literature "condensed", with a view to guide future research, rather than analyze trends of the past.

Several methods exist for determining soil organic carbon, and each one has its own advantages and limitations. Consequently, a comparison of the experimental results obtained when these methods are employed is hampered, causing problems in the comparison of carbon stocks in soils. This study aimed at evaluating the analytical procedures used in the determination of carbon and their relationships with soil mineralogy and texture. Wet combustion methods, including Walkley-Black, Mebius and Colorimetric determination as well as dry combustion methods, such as Elemental and Gravimetric Analysis were used. Quantitative textural and mineralogical (kaolinite, goethite and gibbsite) analyses were also carried out. The wet digestion methods underestimated the concentration of organic carbon, while the gravimetric method overestimated. Soil mineralogy interfered with the determination of carbon, with emphasis on the gravimetric method that was greatly influenced by gibbsite.

O objetivo deste trabalho foi medir os fluxos de N2O‑N e NH3‑N, ao longo de uma safra de feijoeiro irrigado (Phaseolus vulgaris), influenciados pelo uso ou não de cobertura morta e fertilização mineral. Os fluxos de N2O‑N e NH3‑N foram avaliados em áreas com ou sem cobertura de braquiária (Urochloa ruziziensis) ou fertilização mineral. Os fluxos de N também foram medidos em uma área nativa de Cerrado, a qual serviu como referência. As emissões de N2O‑N and NH3‑N foram positivamente relacionadas ao aumento da umidade e das concentrações de amônio e nitrato na área cultivada, na camada até 0,5 m de profundidade do solo. O conteúdo de C no substrato e a atividade microbiana na camada até 0,1 m de profundidade do solo foram favorecidos pela presença da palhada de braquiária e estiveram relacionadas com maiores emissões de N2O‑N, independentemente da fertilização nitrogenada. Os fatores de emissão (perdas de N a partir do nitrogênio mineral adicionado) para N2O‑N (0,01-0,02%) e NH3‑N (0,3-0,6%) foram menores do que o valor estabelecido pelo Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas. A cobertura com braquiária aumenta a emissão de N2O‑N, independentemente da fertilização com nitrogênio.

The objective of this work was to measure the fluxes of N2O‑N and NH3‑N throughout the growing season of irrigated common‑bean (Phaseolus vulgaris), as affected by mulching and mineral fertilization. Fluxes of N2O‑N and NH3‑N were evaluated in areas with or without Congo signal grass mulching (Urochloa ruziziensis) or mineral fertilization. Fluxes of N were also measured in a native Cerrado area, which served as reference. Total N2O‑N and NH3‑N emissions were positively related to the increasing concentrations of moisture, ammonium, and nitrate in the crop system, within 0.5 m soil depth. Carbon content in the substrate and microbial biomass within 0.1 m soil depth were favoured by Congo signal grass and related to higher emissions of N2O‑N, regardless of N fertilization. Emission factors (N losses from the applied mineral nitrogen) for N2O‑N (0.01-0.02%) and NH3‑N (0.3-0.6%) were lower than the default value recognized by the Intergovernmental Panel on Climate Change. Mulch of Congo signal grass benefits N2O‑N emission regardless of N fertilization.

A aplicação de técnicas espectroscópicas que utilizam a radiação infravermelha (NIRS-Near Infrared Spectroscopy e DRIFTS-Diffuse Reflectance Fourier Transformed Spectroscopy) na análise inorgânica do solo tem sido proposta desde a década de 1970, mas até os dias atuais são raros os métodos implementados rotineiramente no Brasil. Isso deve-se à dificuldade em construir modelos de calibração, por meio de métodos estatísticos multivariados, utilizando-se amostras reais de solo, de constituição complexa, que varia geograficamente e de acordo com o manejo. Por isso, os objetivos deste trabalho foram construir modelos de calibração em NIRS e DRIFTS para a quantificação das frações de argila e areia, em amostras de solos de classes diferentes - Latossolo Vermelho (predominante), Nitossolo, Argissolo Vermelho e Neossolo Quartzarênico - e avaliar qual dessas duas técnicas é mais adequada para essa finalidade, assim como a interferência do agrupamento de amostras e da seleção de variáveis espectrais na qualidade desses modelos. Para isso, valores de referência obtidos pelo método do densímetro, método largamente utilizado nos laboratórios de análise de solo, foram correlacionados com valores de absorbância em NIRS e DRIFTS pela ferramenta estatística PLS (Partial Least Squares), obtendo-se altos coeficientes de determinação (R²), de 0,95, 0,90 e 0,91 para argila, silte e areia, respectivamente, na validação externa. Isso confirma a aplicabilidade das técnicas espectroscópicas na análise granulométrica do solo para fins agrícolas. O agrupamento das amostras segundo a localização e a seleção de variáveis espectrais pouco influenciou na qualidade dos modelos. A técnica espectroscópica mais indicada para essa finalidade foi a DRIFTS.

Since the 70s, spectroscopic techniques, especially those with infrared radiation (NIRS -Near Infrared Spectroscopy and DRIFTS - Diffuse Reflectance Fourier Transformed Spectroscopy) have been proposed for inorganic soil analysis, but only few methods found routine use in Brazil so far. This fact is probably due to the difficulty in building calibration models based on multivariate tools with real soil samples that have a complex composition that varies geographically and according to the management. The objective of this study was to build models for clay, silt and sand fractions of soils from two experimental farms of Embrapa, and assess the influence of the clusters of samples and spectral variable selection on the model quality. For this purpose, reference values of clay, silt and sand were correlated with NIRS and DRIFTS absorbance values by the statistical tool of Partial least-squares (PLS) modeling. High regression coefficients were obtained (0.95, 0.90 and 0.91 for clay, silt and sand, respectively), in the external validation. These results confirm the application of spectroscopic techniques on textural analysis of soil for agricultural purposes. The grouping of samples by location and the selection of spectral variables had little influence on the model quality. The most suitable spectroscopic technique for this purpose was DRIFTS.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do "biochar" de Eucalyptus sobre a fertilidade do solo, e sobre a produtividade e o desenvolvimento do arroz de terras altas. O experimento foi conduzido durante dois anos, em delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições, em Plintossolo Háplico franco-arenoso. Foram avaliadas quatro doses do fertilizante mineral NPK 05-25-15 (0, 100, 200 e 300 kg ha-1), distribuídas anualmente em faixas, e quatro doses de "biochar" (0, 8, 16 e 32 Mg ha-1), aplicadas uma única vez, no primeiro ano, sozinho ou com o fertilizante. No primeiro ano, o "biochar" afetou positivamente a fertilidade do solo [carbono orgânico total (TOC), Ca, P, Al, H+Al e pH], à profundidade de 0-10 cm, e foi o único fator com efeito significativo sobre a produtividade. No segundo ano, o efeito do "biochar" diminuiu ou foi superado pelo do fertilizante. O TOC se movimentou no perfil do solo para a profundidade de 10-20 cm, e isto influenciou a disponibilidade de K naquela camada. No segundo ano, houve interação significativa entre "biochar" e fertilizante quanto ao crescimento das plantas e ao acúmulo de massa de matéria seca.

The objective of this work was to evaluate the effect of biochar made from Eucalyptus on soil fertility, and on the yield and development of upland rice. The experiment was performed during two years in a randomized block design with four replicates, in a sandy loam Dystric Plinthosol. Four doses of NPK 05-25-15, annually distributed in stripes (0, 100, 200 and 300 kg ha-1), and four doses of biochar (0, 8, 16 and 32 Mg ha-1), applied once in the first year - alone or with NPK - were evaluated. In the first year, biochar positively affected soil fertility [total organic carbon (TOC), Ca, P, Al, H+Al, and pH], at 0-10 cm soil depth, and it was the only factor with significant effect on yield. In the second year, the effect of biochar diminished or was overcome by the fertilizer. TOC moved down in the soil profile to the 0-20 cm depth, influencing K availability in this layer. In the second year, there was a significant interaction between biochar and the fertilizer on plant growth and biomass dry matter accumulation.