Destino do nitrogênio aplicado ao milho segunda safra e seu efeito na soja cultivada em seguida - Gazola, Bruno [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022)
O milho segunda safra apresenta potencial para semeadura em consórcio com forrageiras do gênero Urochloa spp. e Megathyrsus spp., as quais podem modificar a população microbiana da rizosfera e afetar a dinâmica do nitrogênio (N) no sistema de produção. Esse manejo melhora as condições nutricionais do sistema, e a disponibilidade de N através da ciclagem do nutriente pelos resíduos, podendo ocorrer redução nas perdas de NO3- por lixiviação e de óxido nitroso (N2O). A ciclagem de N favorece a nutrição do milho (Zea mays L.), no entanto as quantidades de N fertilizante absorvida por essa cultura em consórcio com forrageiras ainda necessitam ser esclarecidas. Estudos que explorem melhor o potencial agronômico de forrageiras com o milho, e soja semeada em sucessão são de extrema importância. Para confirmar a hipótese de que as forrageiras apresentam capacidade de melhorar a ciclagem do N, atuando na diminuição das perdas, foram conduzidos estudos entre os anos de 2018 e 2021 em Botucatu, com os objetivos de (1) avaliar a influência das forrageiras no número de cópias dos principais genes relacionados ao ciclo do N e na emissão de N2O na soja (Capítulo 1), (2) verificar se o consórcio milho – forrageira interfere na recuperação de 15N fertilizante aplicado na safra e o destino do 15N na soja em sucessão (Capítulo 2), e (3) avaliar se o consórcio mitiga as emissões de N2O e qual a influência nas perdas de NH3 (Capítulo 3). Para atingir os objetivos propostos foram realizados os seguintes experimentos de campo. Estudo 1; em janeiro de 2018 foi realizada a semeadura das forrageiras Megathyrsus maximus (Tanzânia) e Urochloa ruziziensis (Ruziziensis comum) que foram conduzidas durante sete meses, o experimento contou também com um manejo sem forrageira. Em sequência ocorreu a semeadura da soja referente a safra 18-19. Para avaliação da abundância de genes foi realizada a amostragem de solo em setembro, outubro de 2018 e janeiro de 2019 e durante o ciclo da soja 18-19 foi realizada a amostragem da emissão de N2O. Estudos 2 e 3; após a retirada da soja 18-19, em fevereiro de 2019 foi realizada a semeadura do milho segunda safra consorciado com as forrageiras e solteiro. A partir desta safra o experimento teve subparcelas referentes às doses de 120 kg ha-1 de N e o controle sem N. O manejo com milho segunda safra e soja verão foi realizado por dois anos agrícola, safras 19-20 e 20-21. No estudo 2 foram avaliados o destino do 15N no sistema solo-planta nas safras de milho e soja, com coletas de plantas e solos. Para o estudo 3 foram realizadas amostragens da emissão de gases de efeito estufa e NH3 durante o ciclo das culturas e na entressafra, com maior intensidade após a semeadura e adubação de cobertura com N no milho. A abundância de genes AOA prevaleceu sobre a AOB, e a soja cultivada sobre essas forrageiras emitiram mais N2O. Quando absorvido pelo milho o 15N fertilizante apresentou como principal destino os grãos, no entanto, o solo ainda é o maior reservatório de 15N fertilizante nas safras de soja. Maiores perdas de N2O ocorreram no início do experimento em decorrência da movimentação do solo na semeadura, e ao longo do experimento houve predominância de absorção de CH4. Os sistemas com forrageiras não diminuíram o número de cópias de AOB ou AOA, no entanto, essas apresentam boa capacidade de absorção do N, armazenando este na sua parte aérea, possibilitando maior absorção pela soja cultivada em sucessão. O CH4 não é menos absorvido com milho fertilizado e soja em rotação, enquanto a principal via de perda gasosa de N é por volatilização de NH3 no manejo com e sem forrageira.

Maize (Zea mays L.) second crop has potential for sowing in intercropping with forages of the genus Urochloa spp. and Megathyrsus spp., which can modify the microbial population of the rhizosphere and affect the dynamics of nitrogen (N) in the production system. This management improves the nutritional conditions of the system, and the availability of N through the cycling of the nutrient by the residues, and there may be a reduction in the losses of NO3- by leaching and nitrous oxide (N2O). The N cycling favors the nutrition of maize, however the amount of N fertilizer absorbed by this crop in intercropping with forage still need to be clarified. Studies that better explore the agronomic potential of forages with maize and soybeans sown in succession are extremely important. To confirm the hypothesis that forages have the ability to improve N cycling, acting to reduce losses, studies were conducted between 2018 and 2021 in Botucatu, with the objectives of (1) evaluate the influence of forages on the number of copies of the main genes related to the N cycle and N2O emission in soybean (Chapter 1), (2) to verify if the maize - forage intercrop interferes in the recovery of 15N fertilizer applied in the crop and the fate of 15N in soybean in succession (Chapter 2), and (3) assess whether the consortium mitigates N2O emissions and what influence it has on NH3 losses (Chapter 3). To achieve the proposed objectives, the following field experiments were carried out. Study 1; in January 2018, the sowing of the forages Megathyrsus maximus (Guinea grass) and Urochloa ruziziensis (Ruzigrass - common) was carried out, which were conducted for seven months, the experiment also had a management without forage. In sequence, the sowing of soybeans for the 18-19 harvest took place. To evaluate gene abundance, soil collection was carried out in September, October 2018 and January 2019 and during the soybean cycle 18-19, sampling of N2O emission was carried out. Studies 2 and 3; After the removal of soybean 18-19, in February 2019, second crop maize was sowed intercropped with forages and single. From this season, the experiment started to have subplots referring to doses of 120 kg ha-1 of N and the control without N. The management with second crop maize and summer soybean was carried out for two crop years, 19-20 and 20-21. In study 2, the fate of 15N in the soil–plant system in maize and soybean crops was evaluated, with plant and soil collections. For study 3, greenhouse gas and NH3 emissions were collected during the crop cycle and in the off-season, with greater intensity after sowing and topdressing with N in maize. The abundance of AOA genes prevailed over AOB and soybeans cultivated on these forages emitted more N2O. When absorbed by maize, the 15N fertilizer presented grains as its main destination, however the soil is still the largest reservoir of 15N fertilizer in soybean crops. Higher N2O losses occurred at the beginning of the experiment, and throughout the experiment there was a predominance of CH4 absorption. The system with forages did not reduce the number of copies of AOB or AOA, however these have a good capacity for N absorption, storing it in their shoots, allowing a greater absorption by the soybean cultivated afterwards. CH4 is no less absorbed with fertilized maize and soybeans in rotation, while the main route of gaseous N loss is by volatilization of NH3 in species managed with and without forage.
Fate of nitrogen applied to corn second crop and its effect on soybean cultivated after
Keywords: Ciclo do N; Sistemas de rotação; Nitrificação; 15N fertilizante; qPCR; Glycine max (L.) Merrill; Absorção de nitrogênio; Zea mays L.; N cycle; Rotation systems; Nitrification; 15N fertilizer