Ammonia volatilization in no-till system in the south-central region of the State of Paraná, Brazil

Abstract

A volatilização de amônia (NH3) pode resultar em baixa eficiência da ureia aplicada na superfície de solos sob plantio direto (PD). Os objetivos deste estudo foram avaliar a magnitude da perda de NH3 proveniente da ureia e verificar se essa perda justifica a incorporação do fertilizante ou a sua substituição por outras fontes de N nas condições climáticas da região centro-sul do Paraná. O experimento, conduzido por quatro safras num Latossolo Bruno argiloso, consistiu da aplicação em dose única de 150 kg ha-1 de N em cobertura na cultura do milho (estádio V5) em PD, em sete tratamentos (ureia superficial, ureia incorporada, sulfato de amônio, nitrato de amônio, ureia com inibidor de urease, fonte de N de liberação gradual e uma fonte líquida de N), além de um tratamento controle (sem adubação nitrogenada). Utilizou-se o delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições. A volatilização de NH3 foi avaliada por meio do sistema semiaberto estático, durante 20 dias após a aplicação dos fertilizantes. A perda acumulada de NH3 com a aplicação superficial de ureia, na média dos quatro anos, foi baixa (12,5 % do N aplicado) em comparação a perdas superiores a 50 % determinadas em regiões mais quentes do Sudeste do Brasil. As maiores perdas de NH3 da ureia foram verificadas em anos secos (até 25,4 % do N aplicado), as quais reduziram exponencialmente com o aumento do volume de chuva posterior à aplicação do N. A incorporação da ureia e as demais fontes de N, com exceção da fonte de N de liberação gradual, reduziram a volatilização de NH3 em comparação à ureia superficial. A incorporação da ureia é tecnicamente vantajosa quanto à redução da volatilização de NH3, porém a adoção dessa prática deverá levar em consideração outros aspectos, como o seu baixo rendimento operacional. Por sua vez, a baixa perda de NH3 proveniente da ureia superficial nas condições regionais de primavera chuvosa e com temperatura amena não justifica economicamente sua substituição por outras fontes de N na região centro-sul do Paraná.

Ammonia (NH3) volatilization can reduce the efficiency of urea applied to the surface of no-till (NT) soils. Thus, the objectives of this study were to evaluate the magnitude of NH3 losses from surface-applied urea and to determine if this loss justifies the urea incorporation in soil or its substitution for other N sources under the subtropical climatic conditions of South-Central region of Paraná State, Brazil. The experiment, performed over four harvesting seasons in a clayey Hapludox followed a randomized block design with four replicates. A single dose of N (150 kg ha-1) to V5 growth stage of corn cultivated under NT system was applied and seven treatments were evaluated, including surface-applied urea, ammonium sulfate, ammonium nitrate, urea with urease inhibitor, controlled-release N source, a liquid N source, incorporated urea, and a control treatment with no N application. Ammonia volatilization was evaluated for 20 days after N application using a semiopen static system. The average cumulative NH3 loss due to the superficial application of urea was low (12.5 % of the applied N) compared to the losses observed in warmer regions of Southeastern Brazil (greater than 50 %). The greatest NH3 losses were observed in dry years (up to 25.4 % of the applied N), and losses decreased exponentially as the amount of rainfall after N application increased. Incorporated urea and alternative N sources, with the exception of controlled-release N source, decreased NH3 volatilization in comparison with surface-applied urea. Urea incorporation is advantageous for the reduction of NH3 volatilization; however, other aspects as its low operating efficiency should be considered before this practice is adopted. In the South-Central region of Paraná, the low NH3 losses from the surface-applied urea in NT system due to wet springs and mild temperatures do not justify its replacement for other N sources.