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Item Fertilizer 15N balance in a coffee cropping system: a case study in Brazil(Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2008-07) Fenilli, Tatiele Anete Bergamo; Reichardt, Klaus; Favarin, José Laércio; Bacchi, Osny Oliveira Santos; Silva, Adriana Lúcia; Timm, Luis CarlosKnowledge about the fate of fertilizer nitrogen in agricultural systems is essential for the improvement of management practices in order to maximize nitrogen (N) recovery by the crop and reduce N losses from the system to a minimum. This study involves fertilizer management practices using the 15 N isotope label applied in a single rate to determine the fertilizer-N balance in a particular soil-coffee-atmosphere system and to deepen the understanding of N plant dynamics. Five replicates consisting of plots of about 120 plants each were randomly defined within a 0.2 ha coffee plantation planted in 2001, in Piracicaba, SP, Brazil. Nine plants of each plot were separated in sub-plots for the 15 N balance studies and treated with N rates of 280 and 350 kg ha -1 during 2003/2004 and 2004/ 2005, respectively, both of them as ammonium sulfate enriched to a 15 N abundance of 2.072 atom %. Plant shoots were considered as separate parts: the orthotropic central branch, productive branches, leaves of productive branches, vegetative branches, leaves of vegetative branches and fruit. Litter, consisting of dead leaves accumulated below the plant canopy, was measured by the difference between leaves at harvest and at the beginning of the following flowering. Roots and soil were sampled down to a depth of 1.0 at intervals of 0.2 m. Samples from the isotopic sub-plots were used to evaluate total N and 15 N, and plants outside sub-plots were used to evaluate dry matter. Volatilization losses of NH 3 were estimated using special collectors. Leaching of fertilizer-N was estimated from deep drainage water fluxes and 15 N concentrations of the soil solution at 1 m soil depth. At the end of the 2-year evaluation, the recovery of 15 N applied as ammonium sulfate was 19.1 % in aerial plant parts, 9.4 % in the roots, 23.8 % in the litter, 26.3 % in the fruit and 12.6 % remaining in the 0–1.0 m soil profile. Annual leaching and volatilization losses were very small (2.0 % and 0.9 %, respectively). After two years, only 6.2 % N were missing in the balance (100 %) which can be attributed to other non-estimated compartments and experimental errors. Results show that an enrichment of only 2 % atom 15 N allows the study of the partition of fertilizer-N in a perennial crop such as coffee during a period of two years.Item Nitrate leaching through climatologic water balance in a fertigated coffee plantation(Universidade Federal de Viçosa, 2013-11) Bortolotto, Rafael Pivotto; Bruno, Isabeli Pereira; Dourado-Neto, Durval; Timm, Luís Carlos; Silva, Adilson Nunes da; Reichardt, KlausNitrate losses from soil profiles by leaching should preferentially be monitored during high rainfall events and during irrigation when fertilizer nitrogen applications are elevated. Using a climatologic water balance, based on the models of Thornthwaite and Penman Monteith for potential evapotranspiration, drainage soil water fluxes below the root zone were estimated in a fertigated coffee crop. Soil solution extraction at the depth of 1 m allowed the calculation of nitrate leaching. The average nitrate concentration in soil solution for plots that received nitrogen by fertigation at a rate of 400 kg ha -1 , was 5.42 mg L -1 , surpassing the limit of the Brazilian legislation of 10.0 mg L -1 , only during one month. For plots receiving 800 kg ha -1 of nitrogen, the average was 25.01 mg L -1 , 2.5 times higher than the above- mentioned limit. This information indicates that nitrogen rates higher than 400 kg ha -1 are potentially polluting the ground water. Yearly nitrate amounts of leaching were 24.2 and 153.0 kg ha -1 for the nitrogen rates of 400 and 800 kg ha - 1 , respectively. The six times higher loss indicates a cost/benefit problem for coffee fertigations above 400 kg ha -1 .Item Nitrogen fertilizer (15 N) leaching in a central pivot fertigated coffee crop(Universidade Federal de Viçosa, 2012-07) Bortolotto, Rafael Pivotto; Bruno, Isabeli Pereira; Reichardt, Klaus; Timm, Luís Carlos; Amado, Telmo Jorge Carneiro; Ferreira, Ademir de OliveiraNitrogen has a complex dynamics in the soil-plant-atmosphere system. N fertilizers are subject to chemical and microbial transformations in soils that can result in significant losses. Considering the cost of fertilizers, the adoption of good management practices like fertigation could improve the N use efficiency by crops. Water balances (WB) were applied to evaluate fertilizer N leaching using 15 N labeled urea in west Bahia, Brazil. Three scenarios (2008/2009) were established: i) rainfall + irrigation the full year, ii) rainfall only; and iii) rainfall + irrigation only in the dry season. The water excess was considered equal to the deep drainage for the very flat area (runoff = 0) with a water table located several meters below soil surface (capillary rise = 0). The control volume for water balance calculations was the 0 – 1 m soil layer, considering that it involves the active root system. The water drained below 1 m was used to estimate fertilizer N leaching losses. WB calculations used the mathematic model of Penman-Monteith for evapotranspiration, considering the crop coefficient equal to unity. The high N application rate associated to the high rainfall plus irrigation was found to be the main cause for leaching, which values were 14.7 and 104.5 kg ha -1 for the rates 400 and 800 kg ha - 1 of N, corresponding to 3.7 and 13.1 % of the applied fertilizer, respectively.Item Uso excessivo de nitrogênio gera perda monetária para cafeicultores do cerrado baiano(Editora UFLA, 2017-04) Pinto, Victor Meriguetti; Bruno, Isabeli Pereira; Lier, Quirijn de Jong van; Dourado Neto, Durval; Reichardt, KlausFertilizantes aplicados em excesso podem ser prejudiciais ao ambiente e encarecer os custos de produção agrícola de uma fazenda. Este estudo tem por objetivo estimar os dispêndios associados às perdas de nitrogênio (N) por lixiviação, volatilização e desnitrificação em um cafezal fertirrigado do Cerrado, e apresentar as vantagens econômicas da redução da quantidade de N no manejo de adubação para tal agroescossistema. Balanços de N simulados com os modelos SWAP e ANIMO foram obtidos para um cafezal simulado empregando-se as doses de 200, 300, 400 e 600 kg ha -1 ano -1 de N. Os investimentos anuais médios para produção do cafezal variaram de 36,1 a 65,3 mil reais por pivô, e os gastos com armazenamento de N no solo e serrapilheira foram de 13,6 a 85,3 mil reais. As perdas anuais médias com lixiviação por pivô foram de 7,5 a 25,4 mil reais, e com volatilização e desnitrificação somadas de 4,4 a 8,8 mil reais. A redução da dose de N para o cafezal do Cerrado de 600 kg ha -1 ano -1 de N para 400 kg ha -1 ano -1 de N, além de diminuir em 33% os gastos de aplicação de fertilizantes, sem reduzir a produtividade, reduziria em 46% as perdas por lixiviação e em 26% as perdas das emissões de compostos nitrogenados para a atmosfera.Item Relação entre a adubação nitrogenada e as condições híbricas so solo para um cafezal de Piracicaba, SP(Editora UFLA, 2009-01) Reichardt, Klaus; Silva, Adriana Lúcia da; Fenilli, Tatieli Anete Bergamo; Timm, Luís Carlos; Bruno, Isabeli Pereira; Volpe, Carlos AlbertoApesar do manejo da cultura do café já estar bem estabelecido no Brasil, ainda existe espaço para sua melhoria no que se refere ao uso dos recursos naturais disponíveis em cada região produtora, visando ao aumento de produtividade. Aqui são apresentados resultados sobre o destino do nitrogênio (N) do fertilizante aplicado a um cafezal, relacionados às condições hídricas prevalecentes. São discutidos balanços hídricos que permitiram avaliações da distribuição radicular, do coeficiente de cultura e das condições hídricas do solo durante o desenvolvimento da cultura. Cerca de 60% do sistema radicular se distribui na camada 0-0,3 m e o coeficiente médio de cultura foi de 1,1 para plantas de 3 a 5 anos de idade. Pelo uso do marcador de nitrogênio - 15 N - pôde-se estudar a distribuição do N do fertilizante dentro da planta e do solo, bem como estabelecer balanços gerais de N que também incluem as perdas, como a lixiviação e a volatilização. Após dois anos de aplicação de sulfato de amônio, em doses de 280 (1o ano) e 350 (2o ano) kg.ha -1 de N, em quatro aplicações iguais realizadas no período de taxas de crescimento positivo, as recuperações do N do fertilizante foram 19,1% pela parte aérea e 9,7% pelas raízes, restando 12,6% no solo e 11,2% na serrapilheira; 0,9% foi perdido por volatilização e 2,3% por lixiviação; 26,3% foram exportados pela colheita e 18,2% permaneceram em compartimentos não avaliados. Dos 630 kg.ha -1 de N aplicados nos dois anos, ao final 180 se encontravam na planta (parte aérea mais raiz), o que equivale a 28,5%; 150 kg.ha -1 de N ficaram disponíveis para os próximos anos (solo e serrapilheira) e apenas 20 kg.ha -1 de N foram efetivamente perdidos (volatilização e lixiviação).