Perda de nitrogênio pela parte aérea de plantas de trigo

A forma mais conhecida de saída de nitrogênio dos agroecossistemas é a perda por volatilização de amônia do solo; entretanto, um ponto pouco avaliado e quantificado é a perda de amônia pela parte aérea dos vegetais. Neste contexto, conduziu-se um experimento com objetivo de quantificar alterações nas quantidades de nitrogênio, em diferentes estádios de desenvolvimento da cultura do trigo, como indicativo de possíveis perdas de amônia pela parte aérea. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, num esquema fatorial 2 x 3 (dois níveis de N: 180 e 300mg de N vaso^-1, e três épocas de colheita: pré-antese, pós-antese e maturidade), com quatro repetições, totalizando 24 parcelas. Utilizaram-se vasos contendo 4kg de um Latossolo Vermelho distrófico típico. A fertilização nitrogenada foi realizada com sulfato de amônio marcado a 3% em átomos de ¹⁵N. Foram verificadas reduções do N do fertilizante acumulado nas plantas de trigo, que podem estar relacionadas às perdas de N-NH₃ pela parte aérea. Essas perdas foram de 25mg vaso^-1 (aproximadamente 12kg ha^-1 de N) e 36mg vaso^-1 (aproximadamente 18kg ha^-1 de N) no menor e no maior nível de fertilização, respectivamente. As maiores perdas ocorreram na pós-antese e na maturidade, com 8,4 e 6,8% do N total aplicado para a menor e a maior dose.

Palavras-chave: ¹⁵N, emissão de amônia, ciclo do nitrogênio.

The most well-known way of nitrogen loss from agricultural ecosystems is the volatilization of ammonia from soil. However, nitrogen loss through above-ground parts of plants is one issue not well-known and not so much evaluated and quantified. In this way one experiment was carried out with the aim of quantifying nitrogen in different growth stages of wheat plants as an indicator of nitrogen losses through above-ground parts. The experimental design was completely randomized with factorial 2 x 3 (two nitrogen rates: 180 and 300mg of nitrogen per pot, and three harvest times: pre-anthesis, post-anthesis and physiological maturity) with four repetitions, totalizing 24 plots. Pots were used contained 4kg of Rhodic Hapludox. The nitrogen source was ammonium sulphate labeled with 3 atoms % of ¹⁵N. Aderease of N derived from fertilizer-¹⁵N in the wheat plants were verified and can be related to the NH₃-N losses from the aerial part of the plants. These losses represented about 25mg per pot (approximately 12kg N ha^-1) and 36mg per pot (approximately 18kg N ha^-1), respectively, for the N rates: 180 and 300mg N per pot. The highest losses were verified during both stages of post-anthesis and maturity, with 8.4 and 6.8% of total nitrogen applied to the lowest and the highest applied doses.

Key words: ¹⁵N, ammonia emmission, nitrogen cycle.

O ciclo biogeoquímico do nitrogênio, que se refere à cadeia de reações de oxirredução do elemento, é um dos mais discutidos devido à sua complexidade e dinâmica. As diversas vias de transferência entre compartimentos de um agroecossistema (entradas e saídas), bem como suas taxas, são bem descritas e contabilizadas.

Umas das formas mais conhecidas de saída de nitrogênio do sistema é a perda por volatilização de amônia do solo, porém um ponto ainda obscuro e pouco avaliado e quantificado são as perdas do elemento na forma de amônia pela parte aérea dos vegetais. Essa via de saída do nitrogênio tem sido citada como contribuidora no aumento dos níveis de amônia da atmosfera (SUTTON et al., 1993), sendo responsável por 15-20% do total das emissões gasosas de NH₃ (ASMAN et al., 1998). SUTTON et al. (1993) citaram medidas micrometeorológicas que evidenciaram valores de emissões pelos vegetais na faixa de 5-15kg ha^-1 ano^-1 de N-NH₃.

Para a cultura da cevada, SCHJOERRING et al. (1993) encontraram perdas de 1-2kg ha^-1 ano^-1 de N-NH₃ em três níveis de fertilização com nitrogênio. HARPER et al. (1987) observaram maiores perdas de NH₃ pela parte aérea da cultura do trigo de inverno, cerca de 8±2kg ha^-1 ano^-1 de N-NH₃, 20 dias após a adubação nitrogenada e 7±1,5kg ha^-1 ano^-1 de N-NH₃, no período entre a antese e a colheita, totalizando cerca de 15kg ha^-1 ano^-1 de N-NH₃ em um ciclo de plantio da cultura.

Vários são os fatores que influenciam a ocorrência e a magnitude da perda de nitrogênio pela parte aérea das plantas, destacando-se: pH e temperatura foliar, velocidade dos ventos e transpiração, nutrição em nitrogênio, condições de luz e escuro, estresse ambiental e ocorrência de doenças, e, ainda, uma das condições mais importantes, idade da planta e suas condições de senescência (HOLTAN-HARTWING& BOCKMAN, 1994). Segundo MORGAN & PARTON (1989), nos estágios reprodutivos, há aumento do potencial de volatilização da amônia devido às mudanças no metabolismo do nitrogênio da planta e também por meio da quebra de proteínas e aminoácidos. HARPER et al. (1987) evidenciaram, por meio do uso do traçador ¹⁵N, que, após a antese do trigo, metade do nitrogênio do grão proveio da remobilização do nitrogênio armazenado nos caules e folhas durante o processo da quebra de proteínas e aminoácidos, no período de maturação das folhas e caules, sendo a outra metade vinda diretamente do solo.

A maioria dos métodos de estimativa das perdas de N por volatilização da parte aérea dos vegetais é considerada de grande complexidade, tais como métodos de confinamento de plantas e o micrometereológico, e até mesmo o de determinação indireta, tal como o de quantificação do nitrogênio na parte aérea das plantas (Holtan-Hartwing & BOCKMAN, 1994). Segundo WETSELAAR & FARQUHAR (1980), o método de quantificação indireta não considera a perda da amônia por outras vias, tais como a translocação para as raízes, as perdas por exsudações radiculares, lixiviações e desnitrificações

O uso da técnica isotópica com o traçador ¹⁵N permite a sofisticação do método da quantificação de nitrogênio, pois ao fertilizar uma planta com adubo marcado em ¹⁵N, as condições de rastreamento do nitrogênio (¹⁵N) são reais, inferindo-se o total utilizado pela planta e o presente no solo após o ciclo da cultura.

O objetivo deste trabalho foi quantificar as alterações nas quantidades de nitrogênio em diferentes estádios de desenvolvimento de plantas de trigo como indicativo de possíveis perdas pela parte aérea da cultura, por volatilização de amônia.