Management of irrigation and nitrogen fertilizers to reduce ammonia volatilization

Abstract

Nitrogen losses by ammonia (NH3) volatilization can be reduced by appropriate irrigation management or by alternative N sources, replacing urea. The objective of this study was to evaluate the efficiency of irrigation management and N source combinations in decreasing NH3 volatilization from an Argissolo Vermelho Distrófico típico cultivated for 28 years with black oat (Avena strigosa) and maize (Zea mays), under no-tillage in the region of Depressão Central, Rio Grande do Sul, Brazil. The experiment was arranged in a randomized block design with split plots with three replications, where the main plots consisted of irrigation systems: no irrigation; irrigation immediately before and irrigation immediately after fertilization. The subplots were treated with different N sources: urea, urea with urease inhibitor and slow-release fertilizer, at an N rate of 180 kg ha-1, broadcast over maize, plus a control treatment without N fertilization. Ammonia volatilization was assessed using semi-open static collectors for 1, 2, 4, 6, and 10 days after N fertilization. In general, more than 90 % of total NH3-N losses occurred until three days after N fertilization, with peaks up to 15.4 kg ha-1 d-1. The irrigation was efficient to reduce NH3 losses only when applied after N fertilization. However, reductions varied according to the N fertilizer, and were higher for urea (67 %) and slightly lower for urea with urease inhibitor (50 %) and slow-release fertilizer (40 %), compared with the mean of the treatments without irrigation and irrigation before fertilization. The use of urea with urease inhibitor instead of urea was only promising under volatilization-favorable conditions (no irrigation or irrigation before N fertilization). Compared to urea, slow-release fertilizer did not reduce ammonia volatilization in any of the rainfed or irrigated treatments.

A redução das perdas de nitrogênio pela volatilização de amônia (NH3) pode ser alcançada pelo manejo adequado da irrigação, bem como pelo uso de fontes de N alternativas à ureia comum. A eficiência desses fatores em reduzir a volatilização de NH3 foi avaliada em experimento conduzido num Argissolo Vermelho Distrófico típico cultivado por 28 anos no sistema aveia-preta/milho (inverno/verão) em plantio direto na Depressão Central do RS. O delineamento experimental foi de blocos casualizados com parcelas subdivididas, em três repetições, onde as parcelas principais receberam os tratamentos de irrigação (sem irrigação e irrigação imediatamente antes ou após a adubação), e nas subparcelas foram aplicadas diferentes fontes de N (ureia comum, ureia com inibidor de urease e fertilizante de liberação lenta) na dose de 180 kg ha-1 N, além de um tratamento-controle sem adubação nitrogenada. As avaliações de volatilização de NH3 foram realizadas com coletor semiaberto estático aos um, dois, quatro, seis e 10 dias, após a adubação. Mais de 90 % das perdas totais de NH3 por volatilização ocorreram nos três dias que sucederam a aplicação dos fertilizantes, com picos de até 15,4 kg ha-1 d-1 de N. A irrigação foi eficiente em reduzir a volatilização de NH3 apenas quando aplicada posterior à adubação Essa redução variou em razão do fertilizante nitrogenado, sendo superior quando da aplicação da ureia (67 %) e pouco inferior no caso da ureia com inibidor de urease (50 %) e fertilizante de liberação lenta (40 %), em comparação à média dos tratamentos sem irrigação e com irrigação anterior à adubação. A utilização de ureia com inibidor de urease em substituição à ureia comum apenas evidenciou-se promissora quando em condições propícias à volatilização (sem irrigação ou com irrigação anterior à adubação). Em comparação à ureia comum, o fertilizante de liberação lenta não demonstrou potencial de reduzir volatilização em nenhuma situação avaliada.