RESUMO: A decomposição de resíduos culturais é controlada pela composição química do tecido vegetal. O objetivo deste estudo foi avaliar as alterações que ocorrem nos componentes do tecido vegetal, separados pelo fracionamento de Van Soest, durante a decomposição de plantas de cobertura. A fração solúvel foi a primeira a ser liberada dos resíduos culturais, seguida pela celulose e hemicelulose. A lignina foi o componente dos resíduos culturais de menor degradação, sendo que em alguns resíduos culturais não foi possível detectar a degradação deste componente. A degradação dos principais componentes dos resíduos culturais (fração solúvel, celulose, hemicelulose e lignina) é determinada pela composição química e estrutural de cada uma destas frações.

ABSTRACT: Crop residues decomposition are controlled by chemical tissue components. This study evaluated changes on plant tissue components, separated by the Van Soest partitioning method, during cover crop decomposition. The Van Soest soluble fraction was the first to be released from the crop residues, followed by cellulose and hemicellulose. Lignin was the crop residue component that suffered the least degradation, and for certain crop residue types, lignin degradation was not detected. The degradation of the main components of crop residues (soluble fraction, cellulose, hemicellulose and lignin) is determined by the chemical and structural composition of each fraction.

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

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

RESUMO O estudo foi desenvolvido para avaliar o fornecimento de nitrogênio (N) à rúcula através de compostos obtidos por compostagem automatizada de dejetos líquidos de suínos (DLS). Durante a compostagem, xisto retortado (XR) e dicianodiamida (DCD) foram adicionados aos DLS para mitigar as perdas gasosas de N. O estudo foi realizado em casa de vegetação, com quatro tratamentos, sendo três com aplicação dos compostos (composto DLS, composto DLS + XR e composto DLS + XR + DCD) e um sem aplicação de composto (testemunha), em dois solos contrastantes . O melhor resultado foi obtido com o composto sem aditivos (composto DLS), o qual aumentou a produção de matéria seca da rúcula em 2,2 vezes no Latossolo e 6,1 vezes no Argissolo, comparado ao tratamento testemunha. A presença do XR nos compostos reduziu a produção de rúcula em 27% no Latossolo e em 35% no Argissolo, enquanto a presença de DCD não afetou a produção de matéria seca da rúcula. Os resultados deste estudo indicam que a adição de XR aos DLS durante a compostagem diminui o fornecimento de N à rúcula, tanto no efeito imediato (1º corte) quanto residual (2º corte).

ABSTRACT This study was developed to evaluate nitrogen (N) supply to arugula from composts produced by automated composting of pig slurry (PS). During the composting process, retorted oil shale (ROS) and dicyandiamide (DCD) were added to PS to mitigate gaseous N losses. The study was developed in a greenhouse where four treatments were evaluated, three with compost addition (PS compost, PS compost + ROS, and PS compost + ROS + DCD) and one without compost (control) in two contrasting soils (clayey and sandy-loam). The best result was obtained with the compost without additives (PS compost), which increased the arugula dry matter yield 2.2 times in clayey soil and 6.1 times in sandy-loam soil compared to the control treatment. The presence of ROS in composts reduced arugula dry matter yield in 27% in clayey soil and 35% in sandy-loam, while DCD did not affect arugula dry matter yield. The results of this study show that the addition of ROS to PS during composting reduces N supply to arugula, both in the immediate (first cut) and residual effect (second cut).

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

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

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

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

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

O cultivo de plantas de cobertura, no outono/inverno, na região do Planalto do Rio Grande Sul contribui para o sucesso do sistema plantio direto. No entanto, informações relativas à produção de fitomassa e decomposição de resíduos dessas espécies ainda são escassas para a região, sobretudo para espécies consorciadas. O experimento foi conduzido em Não-Me-Toque, RS, em um Latossolo Vermelho distrófico típico, avaliando-se nove tratamentos, sendo quatro constituídos por plantas de cobertura em culturas puras [centeio (Secale cereale L.), aveia-preta (Avena strigosa Schreb), ervilha forrageira (Pisum sativum subesp. arvense) e nabo forrageiro (Raphanus sativus L. var. oleiferus Metzg)] e cinco por consórcios [(centeio + ervilha forrageira, centeio + nabo forrageiro, aveia + nabo forrageiro, centeio + ervilhaca (Vicia sativa L.) e aveia + ervilhaca)]. A dinâmica de decomposição dos resíduos culturais das plantas de cobertura foi avaliada em bolsas de decomposição, as quais foram distribuídas na superfície do solo e coletadas aos sete, 14, 21, 28, 57, 117 e 164 dias. O consórcio entre leguminosas e crucífera com gramíneas resultou em maior produção de fitomassa em relação ao cultivo destas em culturas puras. O nitrogênio (N) acumulado na parte aérea dos consórcios formados por ervilha forrageira e nabo com centeio e aveia foi semelhante ao da leguminosa e da crucífera em culturas puras e superou em 220,4 % os valores de N observados para as gramíneas em culturas puras. Por meio do consórcio entre as espécies de cobertura foi possível reduzir a taxa de decomposição dos resíduos culturais, em comparação com as culturas puras da leguminosa e da crucífera.

The use of cover crops in autumn/winter, in the Planalto region of Rio Grande do Sul, contributes to the success of the no-tillage system. However, information about the biomass production and decomposition of such species in the region is still scarce, especially for cover crop species in consortium. The experiment was conducted in Não-Me-Toque, RS, on an Oxisol, evaluating nine treatments of four cover crops in monoculture [rye (Secale cereale L.), oat (Avena strigosa Schreb), pea (Pisum sativum subsp. arvense), and wild radish (Raphanus sativus L. var. oleiferus Metzg)] and five in intercropping [(rye + pea, radish + rye, oat + radish, rye + vetch (Vicia sativa L.) and oat + vetch)]. The decomposition dynamics of cover crop residues was evaluated in litter bags which were distributed on the soil surface and collected after seven, 14, 21, 28, 57, 117, and 164 days. Leguminous and cruciferous intercropped with Gramineae species resulted in greater biomass production compared to cultivation in monoculture. The nitrogen (N) accumulated in the pea and wild radish plants intercropped with rye and oat was similar to the N in the leguminous and cruciferous monocultures and exceeded the N values observed for the Gramineae species in monoculture by 220.4 %. By intercropping cover crops it was possible to reduce the decomposition rate of crop residues compared to the monoculture of leguminous and cruciferous species.