ABSTRACTThe low effectiveness of nitrogen fertilizer (N) is a substantial concern that threatens global sugarcane production. The aim of the research reported in this paper was to assess the residual effect of N-fertilizer applied at sugarcane planting over four crop seasons in relation to sugarcane crop yield. Toward this end three field experiments were established in the state of São Paulo, Brazil, during February of 2005 and July of 2009, in a randomized block design with four treatments: 0, 40, 80 and 120 kg ha−1 of N applied as urea during sugarcane planting. Within each plot, a microplot was established to which 15N-labeled urea was applied. The application of N at planting increased plant cane yield in two of the three sites and sucrose content at the other, whereas the only residual effect was higher sucrose content in one of the following ratoons. The combined effect was an increase in sugar yield for three of the 11 crop seasons evaluated. Over the crop cycle of a plant cane and three ratoon crops, only 35 % of the applied N was recovered, split 75, 13, 7 and 5 % in the plant cane, first, second and third ratoons, respectively. These findings document the low efficiency of N recovery by sugarcane, which increases the risk that excessive N fertilization will reduce profitability and have an adverse effect on the environment.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a produtividade agroindustrial de cana-de-açúcar (produtividades de colmos e sacarose) após sucessivas adubações nitrogenadas de cana-planta e soqueiras, em sistema de preparo reduzido. O experimento foi conduzido em Jaboticabal, SP, em um Latossolo Vermelho eutrófico durante quatro ciclos agrícolas consecutivos (março de 2005 a julho de 2009). Os tratamentos de cana-planta consistiram de doses de N-ureia (controle, 40, 80 e 120 kg ha-1 de N + 120 kg ha-1 de P2O5 e K2O no sulco de plantio). Na primeira e na segunda soqueiras, as parcelas de cana-planta foram subdivididas em tratamentos de N-nitrato de amônio (controle, 50, 100 e 150 kg ha-1 de N + 150 kg ha-1 de K2O, sobre as fileiras de cana). Na terceira soqueira, a adubação com N foi de 100 kg ha-1 em todas as parcelas, inclusive nos controles, para detectar efeitos residuais das fertilizações anteriores na produtividade do último ciclo. Os colmos de cana foram colhidos mecanicamente. Utilizou-se caminhão instrumentado com balança para avaliação da produtividade de colmos (TCH), e amostras retiradas no campo para análise da quantidade de açúcar dos colmos (TSH). As doses crescentes de N e as condições meteorológicas proporcionam respostas significativas na TCH e na TSH da cana-planta e das soqueiras, na média e na produção acumulada dos ciclos agrícolas consecutivos.

The objective of this work was to evaluate the agroindustrial production of sugarcane (millable stalks and sucrose yield) after successive nitrogen fertilizations of plant cane and ratoons in a reduced tillage system. The experiment was carried out at Jaboticabal, SP, Brazil, on a Rhodic Eutrustox soil, during four consecutive crop cycles (March 2005 to July 2009). Plant cane treatments consisted of N-urea levels (control, 40, 80, and 120 kg ha-1 N + 120 kg ha-1 P2O5 and K2O in furrow application). In the first and second ratoons, the plant cane plots were subdivided in N-ammonium nitrate treatments (control, 50, 100, and 150 kg ha-1 N + 150 kg ha-1 K2O as top dressing over rows). In the third ratoon, N fertilization was leveled to 100 kg ha-1 in all plots, including controls, to detect residual effects of previous fertilizations on the last crop's cycle. Sugarcane ratoon was mechanically harvested. A weighing truck was used to evaluate stalk yield (TCH), and samples were collected in the field for analysis of sugar content (TSH). Increasing N doses and meteorological conditions promote significant responses in TCH and TSH in cane plant and ratoons, in the average and accumulated yield of the consecutive crop cycles.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a recuperação, pela cana-planta, do nitrogênio (15N) proveniente da ureia e de resíduos culturais da palhada e do sistema radicular da cultura da cana (Saccharum spp.) incorporados ao solo. O experimento foi instalado na safra de 2005/2006, com a cultivar SP81-3250. No plantio, foram instaladas microparcelas de 1,5x2 m, em que aplicaram-se doses equivalentes a 80 kg ha-1 de N (ureia com 5,05% de 15N) e 14 Mg ha-1 de resíduos culturais, dos quais 9 Mg ha-1 de palhada (PA) e 5 Mg ha-1 de sistema radicular (SR), marcados com 15N (1,07 e 0,81% de 15N, respectivamente). Durante o ciclo da cultura, determinou-se o acúmulo total de N da planta. Embora o aproveitamento do N oriundo da mineralização dos resíduos culturais (PA e SR) pela parte aérea tenha aumentado expressivamente com o tempo, esta fonte pouco contribuiu para a nutrição da cultura. A recuperação pela cana-planta de 15N-ureia, 15N-PA e 15N-SR foi de 30,3±3,7%, 13,9±4,5% e 6,4±0,9% respectivamente, o que representa 15,9, 4,7 e 1,4% do nitrogênio total acumulado pela parte aérea da cultura.

The objective of this work was to evaluate the recovery, by plant cane, of the nitrogen (15N) from urea and from sugarcane (Saccharum spp.) crop residues - straw and root system - incorporated into the soil. The experiment was settled in 2005/2006 with the sugarcane cultivar SP81 3250. At planting, microplots of 2 m length and 1.5 m width were installed, and N applications were done with 80 kg ha-1 N (urea with 5.05% in 15N atoms) and 14 Mg ha-1 crop residues - 9 Mg ha-1 of sugarcane straw (SS) and 5 Mg ha-1 of root system (RS), labeled with 15N (1.07 and 0.81% in 15N atoms, respectively). The total N accumulation by plants was determined during the crop cycle. Although the N use by shoot from crop residue mineralization (PA and SR) increased significantly over time, this source hardly contributed to crop nutrition. The recovery of the 15N-urea, 15N-SS and 15N-RS by plant cane was 30.3±3.7%, 13.9±4.5% and 6.4±0.9%, respectively, representing 15.9, 4.7 and 1.4% of total nitrogen uptake by shoot.

A maior dificuldade de incorporação dos fertilizantes nitrogenados no sistema de "cana-crua" é preocupante e, uma vez que a ureia é a fonte mais usada, pode-se incorrer em riscos de perdas de NH3 por volatilização. Nesse sentido, foi realizado experimento em campo (Latossolo Vermelho-Escuro distrófico argiloso), com o objetivo de avaliar a eficiência agronômica do NH4Cl em soqueira de segunda rebrota (SP89 1115), bem como o seu efeito residual no ciclo subsequente (terceira rebrota). O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos constaram de três doses de N (60, 120 e 180 kg ha-1 N) na forma de NH4Cl, além do tratamento testemunha sem adição de N-fertilizante. A cana soca de segundo corte foi colhida em novembro de 2006 e, em dezembro de 2006, foram aplicados os tratamentos. A colheita mecanizada da segunda rebrota foi realizada em novembro de 2007 e, em dezembro de 2007, foram aplicados 450 kg ha-1 do formulado 20-05-19, fornecendo 90, 22 e 86 kg ha-1 de N, P2O5 e K2O, respectivamente, visando avaliar o efeito do N-residual dos tratamentos implantados em dezembro de 2006. O aumento nas doses de N- NH4Cl promoveu efeito positivo nas concentrações foliares de P, Mg e S. A produtividade de colmos por hectare (TCH) e açúcar (TPH) na colheita de novembro de 2006 respondeu de forma linear ao incremento das doses de N na forma de NH4Cl. Com relação ao efeito do N-residual na safra 2007/2008, verificou-se, em geral, que as concentrações de macronutrientes na folha +1 de cana-de-açúcar estavam dentro da faixa considerada adequada para o Estado de São Paulo, Brasil. O N-residual das doses de NH4Cl resultou em significativa redução na produção de colmos (TCH) e açúcar (TPH). Concluiu-se que a fonte NH4Cl na dose de 120 kg ha-1 de N, em adubação de soqueira de segundo corte, mostrou-se agronomicamente eficiente, apresentando, porém, menor eficiência do N-residual no ciclo subsequente.

The great difficulty of incorporation of N fertilizers into the "green sugarcane" system causes concern and since urea is the most commonly used source, there is the risk of loosing NH3 through volatilization. For this reason, a field experiment was undertaken (in a Hapludox Typic) with the objective of evaluating the agronomic efficiency of ammonium chloride on stubble of the second ratoon (SP89 1115), as well as its residual effect on the subsequent cycle (third ratoon). The experimental design was randomized blocks with four replications. Treatments consisted of three N rates (60, 120 and 180 kg ha-1 N) in the form of NH4Cl, in addition to a control treatment without the addition of N fertilizer. The ratoon cane of the second cutting was harvested in November 2006 and the treatments were applied in December 2006. The second ratoon was harvested mechanically in November 2007 and in December 2007, 450 kg ha-1 of the NPK mixture 20-05-19 was applied, providing 90, 22 and 86 kg ha-1 N, P2O5 and K2O, respectively, for the purpose of evaluating the effect of residual-N from the treatments implanted in December 2006. An increase in the rates of N-NH4Cl had a positive effect on the leaf concentrations of P, Mg and S. Stalk yield (MSS - Mg ha-1 of sugarcane stalks) and sugar (MSH - Mg ha-1 of sucrose) in the November 2006 harvest responded linearly to the increase of N doses in the form of NH4Cl. In relation to the effect of residual-N in the 2007/2008 harvest, it was observed, in general, that the concentrations of macronutrients in the sugarcane leaf +1 were within the range considered adequate in the state of São Paulo, Brazil. The residual-N of the NH4Cl doses resulted in a significant reduction in stalk (MSS) and sugar (MSH) production. It may be concluded that the NH4Cl source at a dose of 120 kg ha-1 N in ratoon fertilization of the second cutting was agronomically efficient, presenting, however, less efficiency of residual-N in the subsequent cycle.

Estudos com isótopos estáveis são cada vez mais comuns pela qualidade e confiabilidade dos resultados obtidos e por não apresentarem risco ao homem e ao ambiente. No entanto, é necessário o uso de microparcelas para diminuir o custo do projeto. Por suas áreas serem muito reduzidas em relação à parcela onde está inserida, o objetivo deste trabalho foi comparar o estado nutricional de plantas das microparcelas com as do restante das parcelas experimentais, na fase de máximo desenvolvimento da cultura da cana-de-açúcar, em experimentos com doses de N. Foram instalados três experimentos, no Estado de São Paulo, com três doses de N e uma testemunha, com quatro repetições, em delineamento em blocos completos casualizados. Nas parcelas, de 48 linhas de 15 m cada, foram instaladas microparcelas de 3 m² com fertilizante-15N. Na época de máximo desenvolvimento da cultura foram coletadas folhas-diagnóstico para a avaliação de seu estado nutricional em todas as parcelas e microparcelas. Nessas folhas foram determinados os teores de macronutrientes, e os resultados foram submetidos à análise de variância. Foram comparados, em cada área experimental e de forma conjunta, os resultados das parcelas com os das microparcelas quanto aos teores foliares dos nutrientes e, quando significativo o efeito das doses de N na variação desses, foram feitas regressões. Não houve diferença entre os teores de N, P, Ca, Mg e S das folhas-diagnóstico entre as parcelas e as microparcelas, as quais foram consideradas representativas da área experimental. A adubação nitrogenada aumentou os teores dos nutrientes nas folhas-diagnóstico, o que deve ser considerado na avaliação nutricional da cultura quando este tipo de experimento for realizado.

Studies with stable isotopes are becoming more common due to the increased safety of operation and quality and reliability of results. However, the use of microplots is required to decrease the costs of such studies. Since microplots are small compared to regular plot areas, the purpose of this study was to investigate whether nutritional data based on microplot samples can adequately represent the whole area, in a comparison of the nutritional status of microplot sugar cane plants at their maximum development stage with those of the regular plots in experiments with N rates. Three experiments were set up, with three N rates (40, 80, and 120 kg ha-1 N) and a control, with four repetitions, in a randomized complete block design, in the state of São Paulo. Microplots of 3 m² containing 15N-fertilizer (5.04% atom 15N) were included in the main plots formed by 48 lines of sugar cane spaced 1.5 m apart. At the time of maximum development stage, diagnostic leaves were collected in the main and microplots to evaluate the nutritional status of plants by analyzing the total concentration of macronutrients. There were no differences in N, P, Ca, Mg, and S concentrations in the diagnostic leaves from the main and microplots, so that the latter can be considered representative of the experimental area. Higher nitrogen fertilizer rates induced increased concentrations of not only N, but also of P, Ca, Mg, and S in the diagnostic leaves.

No agrossistema da cana-de-açúcar a resposta à aplicação de B é ainda uma questão não esclarecida, porém é um procedimento que vem sendo utilizado com certa frequência. O uso de fertilizantes marcados com 10B pode auxiliar no entendimento dessa prática. Com o objetivo de avaliar o aproveitamento do B (10B) proveniente do fertilizante (ácido bórico) pela cana-de-açúcar, realizou-se um experimento em campo, na safra de 2005/2006, que consistiu na instalação de microparcelas (2 m de comprimento por 1,5 de largura), que, após 90 dias do plantio (maio de 2005), receberam 4 kg ha-1 de B (ácido bórico com 85,95 % em átomos de 10B) dissolvidos em água. A solução foi aplicada ao solo nos dois lados da linha de plantio, a uma distância de 20 cm. Após a colheita (junho de 2006), foram determinados o teor de B e a abundância de 10B em átomos % em todas as partes das plantas de cana-de-açúcar (colmos, folhas secas, ponteiros e raízes). Os resultados mostraram que o acúmulo total de B foi de 471 g ha-1, e, dessa quantidade, 35 % estavam nos colmos, 22 % nas folhas secas, 9 % nos ponteiros e 34 % nas raízes. O aproveitamento do 10B-fertilizante pela cana-de-açúcar representou em média 14 % do boro total acumulado na parte aérea (44 g ha-1), 11 % nas raízes (19 g ha-1) e 13 % na planta inteira (63 g ha-1). A recuperação do 10B-fertilizante pela cana-planta foi baixa, em torno de 2 % do total aplicado.

The response to B in agricultural systems of sugar cane is still an unexplored issue; B application has however recently been widely publicized and used with a certain degree of frequency. The use of 10B-labeled fertilizers may further contribute to clarify this practice. With the objective of evaluating sugar cane use of B (10B) derived from fertilizer (boric acid), an experiment was conducted under field conditions in the 2005/2006 growing season. The experiment consisted of the installation of microplots (2 x 1.5 m) where 4 kg ha-1 B (boric acid with 85.95 % in 10B atoms) dissolved in water was applied 90 days after planting (May 2005). The solution was applied to the soil on both sides of the plant row at a distance of 20 cm. After harvest (June 2006) the B content and 10B abundance in % atoms in all parts of the sugar cane plants (stalks, dry leaves, tips and roots) were determined. Results showed that the total B accumulated was 471 g ha-1 in the entire plant (35 % in the stalks, 22 % in the dry leaves, 9 % in the tips and 34 % in the roots). The sugar cane plants used on average 14 % of the total accumulated B in the above-ground part (44 g ha-1) and 11 % in the roots (19 g ha-1), totaling 13 % in the entire plant (63 g ha-1). The recovery of 10B-fertilizer by sugar cane plants was low, around 2 % of the total applied amount.

O cultivo de adubos verdes no sistema produtivo tem por objetivo o fornecimento de nitrogênio ao solo. Porém, muitas vezes os benefícios não são a curto prazo. Nesse sentido, acompanhar a taxa de fornecimento de nitrogênio proveniente dos resíduos ao longo dos anos se faz necessário. O objetivo do trabalho foi avaliar o aproveitamento do nitrogênio residual no solo do adubo verde (Crotalaria juncea L.)-15N e da uréia-15N, em fertilização conjugada e separada, no segundo ano de cultivo pelo trigo (Triticum aestivum L.). O experimento foi desenvolvido em vasos com 4kg de solo (Latossolo Vermelho distrófico típico), em delineamento inteiramente casualizado com cinco tratamentos e quatro repetições. As quantidades de 15N residual do primeiro cultivo eram: Uréia-15N (11,2mg kg-1 de 15N); Crotalária juncea-15N (85mg kg-1de 15N); Uréia-15N+crotalária (19,8mg kg-1 de 15N); Crotalária juncea-15N+uréia (81,6mg kg-1de 15N); Controle (sem adição de fontes de N). Todos os tratamentos receberam 36mg kg-1 de N-uréia (sem marcação) em cobertura. Foram avaliados a recuperação do 15N residual das fontes, a massa de matéria seca, a concentração e o conteúdo de N nas plantas. A recuperação do N-uréia residual aplicado isoladamente foi superior quando comparada à recuperação do N-crotalária ou crotalária mais uréia, sem, contudo, influenciar o acúmulo de massa e a nutrição das plantas de trigo. No sistema solo-planta, a porcentagem de recuperação do N-crotalária foi igual ao N-uréia. Após dois anos de cultivo do solo em vasos sem aparentes perdas por percolação e lixiviação, em torno de 26% do N-uréia e 75% do N-crotalária aplicados no primeiro cultivo ainda se encontram no solo, evidenciando o benefício da incorporação de adubo verde no fornecimento de N gradativamente ao sistema.

The cultivation of green manures in the production system aims to supply nitrogen to the soil, but often the benefits are not in the short term. In this sense, to accompany the rate of nitrogen supply from the residues over the years is necessary. The aim of this research was to evaluate the use of green manure nitrogen (Crotalaria juncea L.)-15N and urea-15N in conjugated and separate fertilization in the previous cultivation by the wheat (Triticum aestivum L.). The experiment was carried out in pots with 4kg of a Rhodic Hapludox in the completely randomized design with 5 treatments and 4 replicates. The quantities of residual N of the first crop were: Urea-15N (11.2mg kg-1 de 15N); Crotalaria juncea-15N (85.0mg kg-1de 15N); Urea-15N+crotalária (19.8mg kg-1 de 15N); Crotalaria juncea-15N+urea (81.6mg kg-1de 15N); Control (without source with N). All the treatments received 36.0mg kg-1 of N-urea in the topdressing. Evaluated the recovery of residual 15N sources, the dry weight, the concentration and content of N in plants. The N-urea recovery isolated was larger compared to N-crotalária or N-crotalária with urea, without, however, influence the accumulation of weight and nutrition of plants of wheat. In the system soil-plant, the recovery percentage of the N-crotalária was similar to the N-urea. After two years of cultivation in pots without apparent loss by percolation and leaching around 26% of the N-urea and 75% of the N-crotalaria applied the first crop are in the soil, showing the benefit of the incorporation of green manure in the supply of N to the system gradually.

Poucos estudos com cana-de-açúcar avaliaram o sistema radicular da cultura, apesar de sua importância. Esse fato é devido, em grande parte, à dificuldade de avaliação e à elevada variabilidade dos resultados. Objetivou-se com este trabalho avaliar um método de avaliação do sistema radicular da cana, por meio de sondagem, a fim de avaliar a massa, a distribuição e as raízes metabolicamente ativas em função da adubação nitrogenada de plantio. Para isso, foi conduzido experimento em um Latossolo Vermelho distrófico típico textura média, em Jaboticabal/SP, no esquema de blocos ao acaso com quatro repetições e quatro tratamentos: controle (sem N), 40, 80 e 120 kg ha-1 de N aplicado na forma de ureia no sulco de plantio, utilizando a cultivar SP81 3250. Uma semana antes da colheita, foi aplicada solução de ureia-15N na base de colmos das plantas de cana-de-açúcar, para marcação do sistema radicular com metabolismo ativo. Foram abertas trincheiras de 1,5 m de largura e 0,6 m de profundidade entre duas linhas de cana, para permitir a amostragem de raízes por dois métodos: monólitos (0,3; 0,2 e 0,15 m de largura, profundidade e comprimento, respectivamente) retirados da parede da trincheira e sonda (0,055 m de diâmetro interno). Para cada método foram coletadas 15 amostras por parcela. As amostras de raízes foram separadas do solo por peneiramento (malha de 2 mm) e secas em estufa, obtendo-se assim as massas de raízes secas. A amostragem de raízes com sonda resultou em massa de raízes que não diferiu da avaliação em monólito, indicando que esse método pode ser usado para avaliações da massa de raízes de cana-deaçúcar, porém não foi eficiente em avaliar tanto a distribuição das raízes no perfil do solo quanto a massa de rizomas, devido ao pequeno volume amostrado. A adubação nitrogenada de plantio não promoveu maior acúmulo de raízes na cana-planta, mas causou mudanças na distribuição do sistema radicular no solo. A ausência da adubação nitrogenada promoveu melhor distribuição do sistema radicular no perfil do solo, com 50, 34 e 16 % nas camadas de 0 a 0,2, 0,2 a 0,4 e 0,4 a 0,6 m de profundidade, respectivamente; nos tratamentos fertilizados, em média, as raízes concentraram-se na camada superficial, com 70, 17 e 13 % para as mesmas camadas. As raízes metabolicamente ativas concentraram-se no centro da touceira, totalizando 40 % da massa total de raízes, independentemente da fertilização nitrogenada (sem N ou 120 kg ha-1 N).

Few studies on sugar cane have evaluated the root system of the crop, in spite of its importance. This is mainly due to the difficulty of evaluation and high variability of results. The objective of this study was to develop an evaluation method of the cane root system by means of probes so as to evaluate the mass, distribution and metabolically active roots related to N fertilization at planting. For this purpose, an experiment was conducted in an Arenic Kandiustults with medium texture in Jaboticabal/SP, in a randomized block design with four replications and four treatments: control (without N) and 40, 80 and 120 kg ha-1 of N applied in the form of urea in the planting furrow of the cane variety SP81 3250. One week before harvest, a urea-15N solution was applied at the cane stalk base to detect active metabolism in the root system. Trenches of 1.5 m length and 0.6 m depth were opened between two sugar cane rows for root sampling by two methods: monoliths (0.3, 0.2 and 0.15 m wide, deep and long respectively) taken from the trench wall and by probe (internal diameter 0.055 m). For each method, 15 samples per plot were collected. The roots were separated from the soil in a sieve (2 mm mesh), oven-dried (at 65 ºC) and the dry matter was measured. Root sampling by probes resulted in root mass that did not differ from the evaluation in monoliths, indicating that this evaluation method may be used for sugar cane root mass, although neither the root distribution in the soil profile nor the rhizome mass were efficiently evaluated, due to the small sample volume. Nitrogen fertilization at planting did not result in a greater root accumulation in the sugar cane plant, but caused changes in the distribution of the root system in the soil. The absence of N fertilization led to a better root distribution in the soil profile, with 50, 34 and 16 % in the 0-0.2, 0.2-0.4 and 0.4-0.6 m layers, respectively; in the fertilized treatments the roots were concentrated in the surface layer, with on average 70, 17 and 13 % for the same layers. The metabolically active roots were concentrated in the center of the cane stool, amounting to 40 % of the total root mass, regardless of N fertilization (application of 120 kg ha-1 N or without N).

O objetivo deste trabalho foi avaliar o desenvolvimento de raízes e da parte aérea da cana-de-açúcar (Saccharum spp.), no ciclo cana-planta, em resposta à aplicação de nitrogênio (N) no sulco de plantio. Dois experimentos, um em Latossolo Vermelho-Amarelo eutrófico e outro em Latossolo Vermelho distrófico, foram realizados em delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições, com um tratamento sem N (controle) e os tratamentos com 40, 80 e 120 kg ha-1 de N na forma de ureia, aplicados no sulco de plantio. A massa de raízes e da parte aérea foi quantificada em três épocas (outubro de 2005, fevereiro de 2006 e em junho/julho de 2006). A parte aérea foi coletada em 2 m da linha, e as raízes foram coletadas com uma sonda de 0,055 m de diâmetro interno, até 0,6 m de profundidade. A adubação nitrogenada de plantio incrementou o crescimento de raízes e da parte aérea da cana-de-açúcar no Latossolo Vermelho-Amarelo. Entretanto, não houve incremento desse crescimento no Latossolo Vermelho onde grande quantidade de N orgânico foi incorporada ao solo por meio de resíduos culturais. A fase de maior desenvolvimento de raízes, em cana-planta de ano e meio, foi de outubro a fevereiro, com diminuição da massa de raízes de fevereiro a julho.

This work evaluated the root and shoot sugarcane (Saccharum spp.) development in plant cane cycle, related to nitrogen (N) rates applied at planting. Two experiments were carried out using randomized block designs, one in a Typic Eutrustox and other in an Arenic Kandiustults. Treatments were a control without N, and 40, 80 and 120 kg ha-1 N applied in furrow at planting, with four replicates. The root and shoot masses were evaluated in three periods (October 2005, February 2006 and June/July 2006). Shoots were collected in 2 m of furrow, and the roots were collected using a probe (internal diameter of 0.055 m) until 0.6 m depth. The nitrogen fertilization at planting increased the development of cane roots and shoots in Typic Eutrustox. However, there was no growth increase of sugarcane roots and shoots in the Arenic Kandiustults where a large amount of organic N from cultural residues had been incorporated into the soil. The phase of larger root development of one and half year old plant cane was from October to February, with decrease of the root mass from February to July.

O experimento foi realizado em canavial comercial, com a variedade SP81 3250, na Usina São Martinho (Pradópolis-SP), em Latossolo Vermelho-Escuro de textura argilosa, com o objetivo de avaliar a mineralização da palha de cana-de-açúcar e sua composição após um ciclo de desenvolvimento da cultura. Foi utilizado um delineamento experimental de blocos completos casualizados, com quatro repetições. Sacos de telas que continham palha marcada em 15N (1,07 % de átomos de 15N), em quantidades equivalentes a 9 t ha-1 de matéria seca, foram colocados entre as fileiras de cana-planta, em todos os tratamentos (0, 40, 80 e 120 kg ha-1 de N). Após 14 meses (de junho 2005 a agosto 2006), foram retirados os sacos para a quantificação do material seco remanescente e para determinações de N, de isótopos de 15N e do teor de C, por espectrometria de massas. A decomposição da palhada nos sacos foi maior nos tratamentos adubados com N e o balanço de massa subestimou a liberação do N da palha em comparação com os dados obtidos com a técnica isotópica. Após 14 meses, verificou-se que 37 a 65 % da matéria seca do material da palhada remanescente sobre o solo eram compostos por restos de raízes da cana cultivada durante esse período, pela contaminação por solo e por microrganismos que se desenvolveram na palhada, indicando que os processos ocorridos durante a decomposição da palhada são mais dinâmicos do que os avaliados pelo balanço de massas.

The experiment was conducted with the sugar cane variety SP81 3250, in a commercial area of the sugar mill São Martinho (Pradópolis-SP), on a clay-texture Rhodic eutrustox. The experimental had a randomized block design with four replications. Bags containing straw enriched with 15N (1.07 % 15N atoms) equivalent to 9 t ha-1 dry matter were placed on the soil surface between the sugar cane plant rows in all treatments (0, 40, 80 and 120 kg ha-1 of N). After 14 months (from June 2005 to August 2006) the bags were removed to quantify the remaining dry material, determine total N and C, and 15N isotopic concentration by mass spectrometry. Results indicated that straw decomposition was higher in the N fertilized treatments and that the mass balance underestimated the N amounts released from straw. The isotopic technique showed that after 14 months, between 37 and 65 % of the dry mass of the straw remaining on the soil surface came from the live sugar cane rooting system or from microorganisms and soil residues adhered to the straw. This suggests that the processes that occur during straw decomposition are more dynamic than those evaluated by mass-balance equations.

O balanço de 15N de fontes nitrogenadas no sistema solo-planta tem sido de muita valia em estudos das transformações do N em diferentes agroecossistemas. No agrossistema da cana-de-açúcar, nas condições brasileiras, a resposta à adubação nitrogenada de cana-planta ainda é questão não totalmente esclarecida e a utilização de fertilizantes nitrogenados marcados com 15N pode auxiliar no entendimento dessa lacuna. Com o objetivo de avaliar o aproveitamento do N da uréia pela cana-de-açúcar no ciclo agrícola de cana-planta, realizaram-se dois experimentos em área comercial de cana-de-açúcar, com o cultivar SP81-3250. Esses experimentos foram feitos de fevereiro de 2005 a julho de 2006. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, sendo os tratamentos constituídos de três doses de N: 40, 80 e 120 kg ha-1, na forma de uréia, e uma testemunha sem fertilização nitrogenada. No centro das parcelas com doses de N-uréia, foram instaladas microparcelas que receberam o fertilizante marcado com 15N. A recuperação de 15N-uréia pela cana-planta (planta toda) foi na média dos experimentos de 30, 30 e 21 %, respectivamente, para as doses de 40, 80 e 120 kg ha-1 de N. A menor recuperação do N-uréia nas maiores doses, especialmente na de 120 kg ha-1, deveu-se às perdas de N do sistema solo-planta. O aproveitamento do N da uréia (15N) representou em média 11,7 % do N total acumulado na planta toda. A distribuição do N proveniente do fertilizante nas diversas partes da planta não variou com a dose de N, sendo em média de 50 % nos colmos, 22 % nas folhas secas, 20 % nos ponteiros e 8 % nas raízes.

The 15N balance of N sources in the soil-plant system is of great value in studies of N transformation in different agroecosystems. In the sugarcane agroecosystem, the cane plant response to N fertilization for Brazilian conditions is not fully understood and the use of N fertilizer labeled with 15N can help clarify this issue. To evaluate the urea-N utilization by sugarcane at plant cane harvest, two experiments were developed with the variety SP81-3250, in commercial sugarcane fields. The experiments were carried out from February 2005 to July 2006. The experiment was a randomized complete block design and the treatments three N-urea rates (40, 80 and 120 kg ha-1) and a control without N-fertilization (0 kg ha-1 N). In the center of the plots with urea application microplots were installed and treated with 15N-labeled urea. The average recovery (%) of 15N-fertilizer by sugarcane (whole plant) was 30, 30 and 21 %, respectively, at rates of 40, 80 and 120 kg ha-1 of N. The lower urea-N recovery at higher rates, mainly for 120 kg ha-1 of N, was due to N losses from the soil-plant system. The N-urea recovery was on average 11.7 % of the total accumulated N in the whole plant. The different N rates on N from fertilizer did not influence N distribution in the different sugarcane plant parts, which were on average 50 % in the stalks, 22 % in the dry leaves, 20 % in the shoots and 8 % in the roots.

O conhecimento agronômico a respeito do manejo adequado de canaviais sem queima da palha, ainda é limitado, principalmente, no que se refere à adubação nitrogenada. O experimento foi desenvolvido em campo, com o objetivo de avaliar a produtividade e o balanço de 15N-fertilizantes no sistema solo-planta-palha e a perda de NH3 por volatilização, em soqueira colhida mecanicamente sem queima, comparando-se a localização de fontes nitrogenadas aplicadas em superfície. O cultivar de cana-de-açúcar foi o SP81-3250. O delineamento experimental foi o de blocos completos inteiramente casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos constaram de quatro fontes de N: nitrato de amônio (NA), sulfato de amônio (SA), uréia (U) e uran (UA), na dose de 70 kg ha-1 de N, com aplicação sobre a palha em área total ou em faixa, dos dois lados da linha da soqueira. Nas parcelas que receberam SA e U foram instaladas microparcelas, com os fertilizantes marcados em 15N. As fontes nitrogenadas U e UA, que contêm N na forma amídica, apresentaram as maiores perdas de amônia por volatilização, especialmente quando aplicadas em faixa. As perdas de N por volatilização causaram redução na produtividade da cana-de-açúcar, porém a localização dos fertilizantes nitrogenados não influenciou a produtividade de cana. Independentemente da localização das fontes nitrogenadas, a recuperação do 15N pela cana-de-açúcar da fonte SA foi o dobro em relação à da U. A recuperação no sistema solo-planta-palha para SA e U foi de 74 e 55 %, respectivamente.

Knowledge about the proper management of not-burned sugar cane is still limited, particularly regarding nitrogen fertilization. A field experiment was carried out to evaluate sugar cane yield, the balance of 15N fertilizers in the soil-plant-residue system and ammonia loss by volatilization in sugarcane ratoon crop without straw burning prior to mechanical harvesting, comparing different locations of surface-applied nitrogen fertilizers. The sugar cane variety SP81-3250. Treatments were arranged in a complete randomized blocks, with four replicates. The treatments consisted of four N fertilizer sources: ammonium nitrate (AN), ammonium sulfate (AS), urea and Uran, applied over the residues in two ways: over the entire area or side dressed on both sides of the ratoon crop line, at a rate of 70 kg N ha-1. The plots treated with AS and urea were divided in microplots with 15N labeled fertilizers. The ammonia losses by volatilization were higher for urea and uran, which contain amidic nitrogen, especially when sidedressed in bands. Ammonia losses by volatilization caused a reduction in yield, whereas the location of the fertilizer-N had no influence on the sugar cane yield. Independent of the nitrogen source location, the recovery of 15N from AS in sugar cane was twice as high as from urea. The nitrogen recovered in the soil-plant-trash system was 74 and 55 % of the N applied as AS and urea, respectively.

O objetivo deste trabalho foi comparar três métodos de aplicação de solução de uréia marcada com15N (15N-uréia ): pulverização foliar, injeção na base do colmo e imersão radicular, a fim de se definir qual seria o mais eficiente na marcação de fitomassa de cana-de-açúcar. O experimento foi instalado na Estação Experimental Apta - Pólo Regional Centro Sul, em Piracicaba, SP. A cana-de-açúcar, variedade SP80 3280, foi plantada em vasos preenchidos com aproximadamente 120 dm³ de Neossolo Quartzarênico de textura arenosa. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com quatro repetições. A fitomassa de cana-de-açúcar dos três tratamentos, no 11º mês de desenvolvimento, não diferiu estatisticamente, e suas abundâncias de 15N foram superiores à natural, tendo-se verificado a seguinte ordem decrescente de marcação com 15N: parte aérea > rizoma > rizomas+raízes na camada de 0,0-0,2 m > raízes na camada de 0,2-0,4 m > raízes em profundidade maior que 0,4 m. Entre os métodos de aplicação de 15N-uréia, a injeção na base de colmos é o de mais fácil execução, o mais efetivo na marcação da fitomassa e o que apresentou a maior recuperação do traçador (96%). A aplicação foliar é comparável à injeção, somente na marcação e na recuperação do traçador no sistema radicular.

The objective of this research was to compare three methods of 15N-urea solutions application: spray on leaf, injection in the plant base stem and root immersion, in order to define the most efficient labeling sugarcane phytomass with 15N method. The experiment was carried out at APTA - Pólo Regional Centro Sul, in Piracicaba, SP, Brazil, and the sugarcane variety SP80 3280 was planted in pots filled out with approximately 120 dm³ of a Typic Quartzipsamment soil. The experiment was conducted in a completely randomized design with four replicates. There were no difference between the methods in the plant parts dry mass, in 11º development month, and their 15N abundances were superior to the natural one, being verified the following decreasing labeling order: aerial part > rhizome > rhizome + roots in the layer 0.0-0.2 m > roots in the layer 0.2--0.4 m > roots in the layer deeper than 0.4 m. Among the 15N-urea solution application methods, the injection in the base stem is the easiest to apply, the most effective in dry mass labeling and the one wich presented the largest 15N tracer recovery (96%). The spray on leaf method is comparable to the injection in the base stem only for the labeling with 15N and tracer recovery for root system.

O trabalho foi desenvolvido, durante duas safras agrícolas, com colheita da cana-de-açúcar sem queima, a fim de avaliar o efeito residual da adubação nitrogenada da 2ª soca (safra 1999/2000), e o efeito do N e S do sistema radicular da cultura na produtividade do ciclo agrícola subseqüente (3ª soca - safra 2000/2001). O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com seis tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos da safra 1999/2000 foram 0, 35, 70, 105, 140 e 175 kg ha-1 de N com a fonte nitrato de amônio, aplicada sobre a palha. Na 3ª soca aplicaram-se 100 kg ha-1 de N em todos os tratamentos da safra anterior (2ª soca). Nas parcelas, no primeiro ano, foram inseridas microparcelas que receberam o fertilizante nitrato de amônio marcado em 15N na fração amônio. As doses de N proporcionam efeito linear altamente significativo na produtividade de colmos da 2ª soca e esse efeito mantém-se na 3ª soca, mesmo sendo aplicada uma única dose de N; a adubação nitrogenada e o conteúdo de N e S do sistema radicular correlacionam-se positivamente com a produtividade da cana-de-açúcar na safra seguinte.

The work was carried out between two harvesting seasons, without burn, to evaluate the residual effect of the nitrogen fertilization on the 2nd ratoon crop of sugar cane (harvest 1999/2000), and the effect of N and S content in the root system on the following productivity of the next cycle (3rd ratoon crop - harvest 2000/2001). The experiment design was in randomized blocks with six treatments and four replications. The harvest 1999/2000 treatments were 0, 35, 70, 105, 140 and 175 kg ha-1 of N as ammonium nitrate), which was applied over the stove. In the 3rd ratoon crop 100 kg ha-1 of N were applied in all the treatments of the previous harvest season. The first year plots contained microplots, which received the ammonium nitrate labeled with 15N in the ammonium fraction. N doses showed high significant linear effect in the cane production of the 2nd ratoon crop as well as on the next harvest season (3rd ratoon crop) even applied in a unique N dose; nitrogen fertilization and N and S content of the root system were positively related with the sugar cane productivity in the next harvest season.

Com o objetivo de avaliar o acúmulo de macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg e S) na parte aérea e na parte subterrânea da cana-de-açúcar (cana-planta) em função da adubação nitrogenada e dos resíduos culturais incorporados ao solo, foi realizado um experimento em vasos contendo 250 kg de terra de textura arenosa. O delineamento experimental foi um fatorial (4 x 2) em blocos casualizados com três repetições. Os tratamentos corresponderam aos fatores: (1) Doses de N de 0, 900, 1800 e 2700 mg vaso-1; (2) Restos culturais da última soca incorporados ao solo simulando a reforma do canavial, contendo folhas secas (CF) ou não (SF). O experimento foi realizado em Piracicaba (SP), de janeiro a dezembro de 1996. A adubação nitrogenada promoveu maior acúmulo de N e S na parte aérea das plantas de cana-de-açúcar, sendo a relação N/S igual a 2,0, proporcionando maiores acúmulos de todos os macronutrientes na parte subterrânea (raízes e rizomas) da cana-planta. Esse acúmulo seguiu a seguinte ordem decrescente de grandeza: N = K > Ca > Mg = S > P. Os tipos de resíduos culturais incorporados ao solo não proporcionaram efeito significativo no acúmulo de macronutrientes pela cultura de cana-de-açúcar durante a safra de cana-planta.

With the aim to evaluate the accumulation of macronutrients (N, P, K, Ca, Mg and S) in above- ground and below-ground sugarcane portions as a function of nitrogen fertilization and crop residues incorporated in the soil an experiment was developed in pots containing 250 kg of sandy soil. The experimental design was a randomized (4 x 2) blocks with three replications. The treatments were: (1) Nitrogen rates of 0, 900, 1800 and 2700 mg pot-1; (2) Crop residues of the last sugarcane ratoon crop incorporated to the soil, with dry leaves (CF) or without (SF). The study was carried out in Piracicaba, SP, from January to December 1996. Nitrogen fertilization promoted higher accumulation of N and S in the above-ground portion of sugarcane and the value of nitrogen sulphur ratio was 2. Nitrogen fertilization provided higher accumulation of all macronutrients in the below ground portion (root system) of sugarcane. This accumulation followed the decreasing order: N = K > Ca > Mg = S > P. The kinds of crop residues incorporated in the soil have not promoted significant effect on macronutrients accumulation by sugarcane.