O impacto do uso de fertilizantes na emissão de nitrogênio pelo solo

Abstract

Os gases de nitrogênio reativo atmosféricos óxidos de nitrogênio (NO, NO2) e amônia (NH3) atuam na formação da chuva ácida, de micro e nanopartículas na atmosfera e podem alterar os solos, águas e vegetação. A volatilização de parte do fertilizante nitrogenado aplicado no cultivo são uma fonte importante de GNR para a atmosfera. Assim, conhecer as taxas de emissão natural de GNR de um solo amazônico típico e a sua resposta à aplicação de fertilizante nitrogenado são essenciais em um cenário de preservação ambiental para o desenvolvimento sustentável. Com essa proposta foi possível desenvolver e otimizar uma câmara semiaberta para coleta em campo de NO2 e NH3, utilizando amostradores passivos. Fluxos de emissão desses gases foram calculados considerando a aplicação de ureia e nitrato de amônio como fertilizantes no solo. Os materiais utilizados foram de baixo custo e as análises utilizaram equipamento simples (espectrofotômetro na região do ultravioleta-visível) a partir de reação química estabelecida na literatura. A câmara foi validada e foi testada em campo com sucesso. Os fluxos de emissão de NH3 e NO2 foram maiores em solo úmido, mostrando a influência da disponibilidade de água nos processos de volatilização do solo. A perda de N-NO2 nas primeiras 24h após a fertilização foi de 0,04%, em relação ao fertilizante aplicado, enquanto para NH3 foi de 0,13%, correspondendo a 0,05 kg N-NH3/ha/dia. Com os resultados promissores, esse método pode ser aplicado em outras regiões, inclusive remotas contribuindo para o avanço científico-tecnológico da ciência ambiental do Estado do Amazonas.

Atmospheric reactive nitrogen gases—nitrogen oxides (NO, NO2) and ammonia (NH3)—play a role in the formation of acid rain, micro- and nanoparticles in the atmosphere, and can alter soils, water, and vegetation. The volatilization of some nitrogen fertilizer applied to crops is a significant source of RNG into the atmosphere. Therefore, understanding the natural RNG emission rates of a typical Amazonian soil and its response to nitrogen fertilizer application is essential in a scenario of environmental preservation for sustainable development. This proposal enabled the development and optimization of a semi-open chamber for the field collection of NO2 and NH3 using passive samplers. Emission fluxes of these gases were calculated considering the application of urea and ammonium nitrate as fertilizers to the soil. The materials used were inexpensive, and the analyses used simple equipment (a spectrophotometer in the ultraviolet-visible region) based on a chemical reaction established in the literature. The chamber was validated and successfully field-tested. NH3 and NO2 emission fluxes were higher in moist soil, demonstrating the influence of water availability on soil volatilization processes. The loss of N-NO2 in the first 24 hours after fertilization was 0.04% of the fertilizer applied, while for NH3 it was 0.13%, corresponding to 0.05 kg N-NH3/ha/day. With these promising results, this method can be adopted in other regions, including remote ones, contributing to the scientific and technological advancement of environmental science in the state of Amazonas.