ABSTRACT: This study applied spectroradiometry techniques with hyperspectral data to identify the correlations between sugarcane leaf reflectance and the contents of Nitrogen (N), phosphorus (P), Potassium (K), Sulfur (S), Calcium (Ca) and Magnesium (Mg). During the harvests 2019/20 and 2020/21, sugarcane was introduced to nutritional stress by the application of limestone doses. Liming was applied in a fractional way and, at the end of five years, the amounts corresponded to 0, 9, 15 and 21 t ha-1 of dolomitic limestone. The leaf hyperspectral reflectance data and the state of nutrients in the exponential growth phase of the culture were registered. The wavelengths correlated with N, P, K, S, Ca and Mg were identified using the Spearman’s correlation analysis. The test of similarity (ANOSIM) and the Principal Component Analysis (PCA) were applied to evaluate data variability, as well as the Partial Least Squares Regression (PLSR) for the prediction of the nutritional contents. The order of the degree of correlation in the region of visible was: P > K > N > Ca > S > Mg and for the region of the near infrared: P > K > Ca > N > S > Mg. P presented peaks with high correlations in the wavelengths 706-717 nm (-0.78) and 522-543 nm (-0.76). The values of the PLSR registered the best spectral responses in the region of VIS and red-edge, regions that are more sensitive to the deficiency of sulfur, potassium and phosphorus.

RESUMO: Este estudo aplicou técnicas de espectrorradiometria com dados hiperespectrais para identificar as relações da reflectância foliar da cana-de-açúcar com os teores de Nitrogênio (N), Fósforo (P), Potássio (K), Enxofre (S), Cálcio (Ca) e Magnésio (Mg). Durante as safras 2019/20 e 2020/21 a cana foi induzida ao estresse nutricional a partir da aplicação de doses de calcário. A calagem foi aplicada de forma fracionada e ao final de cinco anos as quantidades corresponderam a 0, 9, 15 e 21 t ha-1 de calcário do tipo dolomítico. Foram registrados os dados de reflectância hiperespectral da folha e o estado de nutrientes na fase de exponencial crescimento da cultura. Os comprimentos de onda correlacionados ao N, P, K, S, Ca e Mg foram identificados usando análise de correlação de Spearman. Aplicou-se o teste de similaridade (ANOSIM) e Análise de Componentes Principais (ACP) para avaliar a variabilidade dos dados, assim como, a Regressão por Mínimos Quadrados Parciais (PLRS) para a predição dos teores nutricionais. A ordem do grau de correlação na região do visível foi: P > K > N > Ca > S > Mg e para região do infravermelho próximo: P > K > Ca > N > S > Mg. O P teve picos com alta correlação nos comprimentos de onda 706-717 nm (-0,78) e 522-543 nm (-0,76). Os valores do PLRS registraram melhores respostas espectrais na região do VIS e red-edge, regiões mais sensíveis a deficiência do enxofre, potássio e fósforo.

ABSTRACT: The use of mineral phosphate fertilizers associated with organic residues can improve fertilizer use efficiency and consequently decrease their usage costs. Soil application of filter cake (FC) can provide nutrients and enhance physical quality. This study aimed to evaluate the effects of different phosphate fertilizers [rock phosphate (RP) and triple superphosphate (TSP)] applied at different rates (90 and 180 kg ha-1 P2O5) associated with filter cake (10 Mg ha-1 dry matter) on the soil phosphorus (P) fractions after two consecutive seasons of sugarcane in two distinct soils, sandy and clayey. Yield was significantly improved with FC addition in the first year in both soils, while inorganic P sources did not influence crop yield at either location and in both years. Organic and residual P forms were only slightly altered in the sandy soil. The most significant changes occurred in the labile and moderately labile P fractions in both soils. Filter cake was an effective source of nutrients for plant development, increasing the levels of soil available P and keeping it at agronomically adequate levels for up to two years, however it was not able to facilitate the P release from mineral fertilizers, irrespective of the source or rate.

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.

As técnicas da agricultura atual geram grande impacto na qualidade do solo e na produtividade das culturas devido, principalmente, aos aumentos do tráfego e peso dos maquinários. Diversos equipamentos têm sido desenvolvidos para avaliação a campo de atributos do solo, visando manejar áreas compactadas. A penetrometria é uma técnica muito utilizada para este fim, entretanto, existem diversos tipos de penetrômetros, os quais possuem modos de atuação diferenciados que podem influir nas medições de resistência à penetração. O objetivo deste estudo foi verificar a funcionalidade de dois métodos de penetrometria (esforço manual e automático) na identificação in situ de áreas compactadas sob manejo altamente mecanizado de cana-de-açúcar, considerando a influência do teor de água do solo (θ) sobre a resistência do solo à penetração (RP). Foram escolhidas três áreas cultivadas com cana-de-açúcar em um Latossolo Vermelho eutrófico típico, nas quais havia ocorrido uma colheita manual (1ManH), uma colheita mecanizada (1MH) e três colheitas mecanizadas (3MH). Nestas áreas, os graus de mecanização foram associados aos processos cumulativos de compactação do solo. Utilizou-se um penetrômetro eletrônico para medição da RP, de modo que a introdução da haste no solo foi realizada por esforço manual (Manual) ou utilizando um motor eletromecânico (Auto). A verificação do θ foi realizada in situ por meio de um sensor da umidade do solo. Os resultados comprovaram que o θ influi nos resultados de RP e que equações de regressão devem ser utilizadas para correção dos dados antes da comparação de sistemas de colheita. Os modos de introdução da haste para penetrometria apresentaram diferenças significativas entre os valores médios de RP, ocorrendo superestimação pelo modo "Manual" em relação ao "Auto" em baixos valores de θ.

Modern agriculture techniques have a great impact on crops and soil quality, especially by the increased machinery traffic and weight. Several devices have been developed for determining soil properties in the field, aimed at managing compacted areas. Penetrometry is a widely used technique; however, there are several types of penetrometers, which have different action modes that can affect the soil resistance measurement. The objective of this study was to compare the functionality of two penetrometry methods (manual and automated mode) in the field identification of compacted, highly mechanized sugarcane areas, considering the influence of soil water volumetric content (θ) on soil penetration resistance (PR). Three sugarcane fields on a Rhodic Eutrudrox were chosen, under a sequence of harvest systems: one manual harvest (1ManH), one mechanized harvest (1MH) and three mechanized harvests (3MH). The different degrees of mechanization were associated to cumulative compaction processes. An electronic penetrometer was used on PR measurements, so that the rod was introduced into the soil by hand (Manual) and by an electromechanical motor (Auto). The θ was measured in the field with a soil moisture sensor. Results showed an effect of θ on PR measurements and that regression models must be used to correct data before comparing harvesting systems. The rod introduction modes resulted in different mean PR values, where the "Manual" overestimated PR compared to the "Auto" mode at low θ.

Sugarcane (Saccharum spp.) harvested without burning provides a substantial amount of remains (trash) on soil profiles which can be decomposed and release nutrients contributing to reduce fertilizer needs. The contribution of nitrogen (N) from sugarcane plant residues and fertilizer in sugarcane nutrition was assessed. Plant cane treatments were micro plots of 15N-labeled urea, sugarcane trash and root system; the last two to simulate the previous crop residues incorporated into the soil after crop renewal. For ratoons, N-ammonium nitrate (N-AN) micro plots, 150 kg ha-1 of N-AN and control (0 kg ha-1) were set up to evaluate the contribution of trash in N supply and quantify the effects of N-fertilizer on N-trash mineralization. The N balances derived from each 15N source were calculated after four crops and resulted in: 15N-urea applied at planting, 31 % was recovered by plant cane, 12 % by the following ratoons, 20 % remained in the soil and 37 % was not found in the soil-system (NOC). For crop residues 15N-trash + roots 26 % was recovered by sugarcane, 51 % remained in soil, and 23 % was NOC. N-fertilizer applied to ratoons nearly doubled the amount of N from green harvest residues recovered by sugarcane; 17 vs. 31 %. Water balances and crop evapotranspiration were correlated with 15N-sources recoveries and cumulative N recovery presented a positive correlation with evapotranspiration (2005 to 2009). The 15N balances indicated that crop residues are supplementary sources of N for sugarcane and may contribute to reduce N fertilizer needs since trash is annually added to the soil.

Due to new possibilities for using sugarcane (Saccharum spp.) trash for electricity generation, and the production of 2nd generation ethanol and others chemicals, the interest for its recovery has increased. However, the question of how much trash can be removed from sugarcane field still needs to be clarified. This study evaluated the amount of dry matter, nutrients content, structural compounds and efficiency of the enzymatic hydrolysis of the hydrothermal pretreated materials for tops and dry leaves in samples from sugarcane varieties. Tops and dry leaves present differences in nutrients content and moisture. Therefore, the amount of trash to be collected should not be simply based on percentages, but also should take into account the different fractions of the crop residues. For instance, around 80 % of N, P and K were derived from tops. Therein, the environmental indicators of the entire chain of sugarcane could be benefited because more nutrients would be recycled and less mineral fertilizers might be used for sugarcane production if tops are left on the field. Further, the tops have seven times more moisture than dry leaves and higher amounts of extractives (organic compounds of low molecular weight). Moreover, as the result of yield obtained in the pretreatment steps for dry leaves were superior to the tops and the glucose yields obtained in the enzymatic hydrolysis step were similar, it can be predicted that for second generation ethanol production, it is more viable to recover parts of the dry leaves fraction, leaving the tops on the field.

The area under mechanized sugarcane (Saccharum spp.) harvesting is expanding in Brazil, increasing the return of trash to the soil. The main questions regarding this management are: (i) after adopting unburned mechanical harvesting, how long will it take to observe decreases in fertilizer requirements, (ii) what will be the magnitude of this decrease and, (iii) the impact in the short run of removing trash for energy purposes in the nutrient cycling? This study aimed to build an N prediction model for long term assessment of the contribution of sugarcane crop residues to sugarcane nutrition and to evaluate the cycling of other nutrients derived from crop residues. Keeping crop residues over the soil will increase soil N stock and N recovery by sugarcane, reaching equilibrium after 40 years with recovery of approximately 40 kg ha-1 year-1 of N. Removing trash for energy production will decrease the potential reduction in N fertilizer requirement. Of the total nutrients in the trash, 75 % of the K2O (81 kg ha-1 year-1) and 50 % of the N (31 kg ha-1 year-1) are in the tops, indicating the importance of maintaining tops in the soil to sustain soil fertility. Because the input data employed in the simulations are representative of the conditions in Southeast Brazil, these results might not be definitive for situations not represented in the experiments used in the study, but the model produced is useful to forecast changes that occur in the soil under different trash management.

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.

Uma questão não esclarecida na cultura da cana-de-açúcar se refere à baixa resposta da cana planta à adubação nitrogenada de plantio. Nesse sentido, foram desenvolvidos dois experimentos em áreas cultivadas sobre um Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico (Pirassununga, SP) e um Latossolo Vermelho Distrófico (Jaboticabal, SP), com objetivo de avaliar a resposta da cana planta a adubação nitrogenada de plantio. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, e os tratamentos foram três doses de N (40, 80 e 120 kg ha-1 na forma de uréia) mais um tratamento controle sem adição de N. Os fertilizantes nitrogenados foram aplicados no fundo de sulco de plantio e incorporados ao solo. Durante a fase de máximo crescimento da cultura, foram coletadas amostras de folhas +1 em todas as parcelas experimentais para a determinação do estado nutricional. Em Pirassununga, a adubação nitrogenada de plantio aumentou as concentrações de N, K, Mg e S nas folhas diagnósticas e a produção de colmos, sem apresentar efeito nos atributos tecnológicos. Por outro lado, em Jaboticabal não houve resposta em produtividade, mas houve efeito nos atributos tecnológicos. Obtiveram-se incrementos na produção de açúcar por hectare em ambas as áreas em função da fertilização nitrogenada. A maior margem de contribuição agrícola foi obtida com a dose de 40 kg ha-1 de N.

A still unclear question related to sugarcane cropping refers to the low response of the planted cane to nitrogen fertilization. Two experiments were carried out in areas under a Typic Hapludox, located in Pirassununga, São Paulo State, Brazil, and an Arenic Kandiudult, located in Jaboticabal, São Paulo State, Brazil, with the objective to evaluate planted cane response to nitrogen fertilization at planting. The experimental design was organized as random blocks and treatments consisted of three N rates (40, 80, and 120 kg ha-1 N-urea) and a control without N. Nitrogen fertilizers were applied to the bottom of the planting furrow and then incorporated into the soil. During the maximum growth stage, +1 leaf samples were collected from all experimental plots to evaluate the crop nutritional status. In the Pirassununga experiment, N fertilization at planting increased N, K, Mg, and S contents in the leaves and increased the stalk yield, without effect in the technological attributes. Conversely, no stalk yield response was observed at the Jaboticabal experiment, but N fertilization benefited the stalk technological attributes. The N rates increased the sugar yield per hectare in both experiments. The highest margin of agricultural contribution was obtained at the rate of 40 kg ha-1 N.

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.

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 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 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.