Dinâmica do nitrogênio com enfoque nas emissões de N2O em plantio comercial de eucalipto no bioma da Mata Atlântica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Jacqueline Jesus Nogueira da
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/16468
Resumo: O óxido nitroso (N2O) é um gás de efeito estufa produzido no solo por bactérias e fungos a partir dos processos de nitrificação e desnitrificação. O setor de mudança do uso do solo e floresta está entre as atividades antrópicas que mais emitem N2O para atmosfera, e a aplicação de fertilizante nitrogenado é uma das principais fontes responsáveis pela emissão desse gás. Em plantios comerciais de eucalipto com ciclo de corte de 6 a 8 anos, aplica-se o fertilizante nitrogenado em três etapas apenas no primeiro ano da cultura, posteriormente, a cultura se mantém com os nutrientes reciclados pela serapilheira do solo. Além do resíduo da planta, a serapilheira do solo é enriquecida com nutrientes oriundos da deposição atmosférica. A transprecipitação é um processo de lixiviação foliar que ocorre entre o dossel das árvores e que acaba carregando até o solo todos os nutrientes depositados sobre as copas e também todos os compostos orgânicos produzidos pelas plantas e microrganismos que vivem sobre as folhas, entre estes nutrientes está o N. O presente trabalho teve como objetivo avaliar as emissões de N2O da interface solo-atmosfera em um plantio comercial de eucalipto em relação a uma floresta de Mata Atlântica, localizados sob região de clima tropical. E ainda, a colaboração do aporte de N ao solo via transprecipitação, da aplicação de fertilizante nitrogenado e a influência da umidade no solo nas emissões de N2O. Dois experimentos foram realizados em um plantio comercial de eucalipto, o primeiro experimento foi realizado em dois talhões de eucalipto de diferentes idades, um com 3 meses e outro durante os 15 primeiro meses da idade da planta, onde se avaliou o efeito da fertilização nitrogenada nas emissões de N2O, sendo que, no talhão de 3 meses, aplicou-se água para forçar uma condição de maior umidade do solo. Já o segundo experimento, o objetivo foi avaliar o impacto do uso da terra com plantio de eucalipto nas emissões de N2O do solo, tendo como referência um fragmento de Mata Atlântica adjacente e examinar a deposição de N via transprecipitação como possível propulsor nas emissões de N2O entre os dois usos do solo. Os resultados do primeiro experimento mostraram que as quantidades de fertilizante nitrogenado aplicadas no plantio de eucalipto não influenciaram significativamente nas emissões de N2O do solo. No talhão com 3 meses de idade, observou-se diferença significativa apenas entre o eucalipto controle e o eucalipto que recebeu fertilizante + água, com fluxos médios de 0,65 e 1,82 kg N ha-1 ano-1, respectivamente. Já no talhão com até 15 meses, os fluxos médios de N2O foram 0,96 e 0,99 kg N ha-1 ano-1 para o eucalipto controle e o fertilizado, também não houve diferença significativa entre as emissões. A umidade do solo foi um fator controlador das emissões de N2O nos dois talhões avaliados. No segundo experimento constatou-se maior fluxo médio de N2O na área de floresta nativa com 0,82 kg N ha-1 ano-1 contra 0,55 kg N ha-1 ano-1 para a área de plantio de eucalipto. A deposição atmosférica de N via transpecipitação também foi maior na área de floresta nativa em relação ao plantio de eucalipto com fluxos acumulados de 21 e 12 kg N ha-1 ano-1 respectivamente. Possivelmente, essa maior emissão de N2O na área de floresta nativa esteja relacionada ao maior acúmulo de compostos nitrogenados oriundos da deposição seca que ocorre sobre o dossel da floresta nativa e também pelo maior aporte de N ao solo via processo de transprecipitação. Esse maior acúmulo de N que ocorre no dossel da floresta nativa, possivelmente está correlacionado ao maior índice de área foliar, logo, a área de contato do dossel da floresta é maior em relação a área do dossel do plantio de eucalipto. Essa característica possibilita a maior ocorrência de processos de produção e assimilação de compostos nitrogenados por microrganismos e pela planta no interior das copas das árvores e, consequentemente, maior o aporte de N ao solo influenciando na produção de N2O.
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Além do resíduo da planta, a serapilheira do solo é enriquecida com nutrientes oriundos da deposição atmosférica. A transprecipitação é um processo de lixiviação foliar que ocorre entre o dossel das árvores e que acaba carregando até o solo todos os nutrientes depositados sobre as copas e também todos os compostos orgânicos produzidos pelas plantas e microrganismos que vivem sobre as folhas, entre estes nutrientes está o N. O presente trabalho teve como objetivo avaliar as emissões de N2O da interface solo-atmosfera em um plantio comercial de eucalipto em relação a uma floresta de Mata Atlântica, localizados sob região de clima tropical. E ainda, a colaboração do aporte de N ao solo via transprecipitação, da aplicação de fertilizante nitrogenado e a influência da umidade no solo nas emissões de N2O. Dois experimentos foram realizados em um plantio comercial de eucalipto, o primeiro experimento foi realizado em dois talhões de eucalipto de diferentes idades, um com 3 meses e outro durante os 15 primeiro meses da idade da planta, onde se avaliou o efeito da fertilização nitrogenada nas emissões de N2O, sendo que, no talhão de 3 meses, aplicou-se água para forçar uma condição de maior umidade do solo. Já o segundo experimento, o objetivo foi avaliar o impacto do uso da terra com plantio de eucalipto nas emissões de N2O do solo, tendo como referência um fragmento de Mata Atlântica adjacente e examinar a deposição de N via transprecipitação como possível propulsor nas emissões de N2O entre os dois usos do solo. Os resultados do primeiro experimento mostraram que as quantidades de fertilizante nitrogenado aplicadas no plantio de eucalipto não influenciaram significativamente nas emissões de N2O do solo. No talhão com 3 meses de idade, observou-se diferença significativa apenas entre o eucalipto controle e o eucalipto que recebeu fertilizante + água, com fluxos médios de 0,65 e 1,82 kg N ha-1 ano-1, respectivamente. Já no talhão com até 15 meses, os fluxos médios de N2O foram 0,96 e 0,99 kg N ha-1 ano-1 para o eucalipto controle e o fertilizado, também não houve diferença significativa entre as emissões. A umidade do solo foi um fator controlador das emissões de N2O nos dois talhões avaliados. No segundo experimento constatou-se maior fluxo médio de N2O na área de floresta nativa com 0,82 kg N ha-1 ano-1 contra 0,55 kg N ha-1 ano-1 para a área de plantio de eucalipto. A deposição atmosférica de N via transpecipitação também foi maior na área de floresta nativa em relação ao plantio de eucalipto com fluxos acumulados de 21 e 12 kg N ha-1 ano-1 respectivamente. Possivelmente, essa maior emissão de N2O na área de floresta nativa esteja relacionada ao maior acúmulo de compostos nitrogenados oriundos da deposição seca que ocorre sobre o dossel da floresta nativa e também pelo maior aporte de N ao solo via processo de transprecipitação. Esse maior acúmulo de N que ocorre no dossel da floresta nativa, possivelmente está correlacionado ao maior índice de área foliar, logo, a área de contato do dossel da floresta é maior em relação a área do dossel do plantio de eucalipto. Essa característica possibilita a maior ocorrência de processos de produção e assimilação de compostos nitrogenados por microrganismos e pela planta no interior das copas das árvores e, consequentemente, maior o aporte de N ao solo influenciando na produção de N2O.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoNitrous oxide (N2O) is a greenhouse gas produced in soil by bacteria and fungi from nitrification and denitrification processes. The land and forest use change sector is among the anthropogenic activities that most emit N2O into the atmosphere, and the application of nitrogen fertilizer is one of the main sources responsible for the emission of this gas. In commercial eucalyptus plantations with a cutting cycle of 6 to 8 years, the nitrogen fertilizer is applied in three stages only in the first year of the crop, afterwards, the crop keeps the nutrients recycled by the soil litter. In addition to plant residue, soil litter is enriched with nutrients from atmospheric deposition. Throughfall is a process of leaf leaching that occurs between the canopy of the trees and ends up carrying all the nutrients deposited on the tops to the ground and also all the organic compounds produced by the plants and microorganisms that live on the leaves. The objective of this work was to evaluate the N2O emissions from the soil-atmosphere interface in a commercial eucalyptus plantation in relation to an Atlantic Forest, located under a tropical climate region. Moreover, the contribution of N input to the soil via throughfall, the application of nitrogen fertilizer and the influence of soil moisture on N2O emissions. Two experiments were carried out in a commercial eucalyptus plantation, the first experiment was carried out in two eucalyptus stands of different ages, one at 3 months and the other during the first 15 months of plant age, where the effect of nitrogen fertilization on the plants was evaluated N2O emissions, and in the 3-month field, water was applied to force a condition of higher soil moisture. As for the second experiment, the objective was to evaluate the impact of land use with eucalyptus planting on soil N2O emissions, by reference to an adjacent Atlantic Forest fragment and to examine N deposition via throughfall as a possible driver in N2O emissions between the two land uses. The results of the first experiment showed that the amounts of nitrogen fertilizer applied in eucalyptus planting did not significantly influence soil N2O emissions. In the 3-month-old stand, there was a significant difference only between control eucalyptus and eucalyptus that received fertilizer + water, with average flows of 0.65 and 1.82kg N ha-1 year-1, respectively. In the field with up to 15 months, the average N2O fluxes were 0.96 and 0.99 kg N ha-1 year-1 for control and fertilized eucalyptus, there was also no significant difference between emissions. Soil moisture was a controlling factor of N2O emissions in the two fields evaluated. In the second experiment, a higher average N2O flux was found in the native forest area with 0.82 kg N ha-1 year-1 against 0.55 kg N ha-1 year-1 for the eucalyptus plantation area. Atmospheric N deposition via throughfall was also higher in the native forest area compared to eucalyptus plantation with accumulated flows of 21 and 12 kg N ha-1 year-1 respectively. Possibly, this higher N2O emission in the native forest area is related to the greater accumulation of nitrogenous compounds from the dry deposition that occurs over the native forest canopy and also to the higher N input to the soil via the throughfall process. This higher accumulation of N occurring in the native forest canopy is possibly correlated with the higher leaf area index, so the contact area of the forest canopy is larger in relation to the eucalyptus canopy area. This feature allows the higher occurrence of production processes and assimilation of nitrogenous compounds by microorganisms and the plant inside the tree canopy and, consequently, the greater N input to the soil influencing N2O productionNiteróiMello, William Zamboni deAlves, Bruno José R.Silveira, Carla SemiramisNóbrega, Gabriel NutoBalieiro, Fabiano de CarvalhoRodrigues, Renato de Aragão RibeiroSilva, Jacqueline Jesus Nogueira da2020-12-21T15:16:14Z2020-12-21T15:16:14Z2019info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://app.uff.br/riuff/handle/1/16468Aluno de DoutoradoCC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2022-06-24T13:48:05Zoai:app.uff.br:1/16468Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202022-06-24T13:48:05Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false
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description O óxido nitroso (N2O) é um gás de efeito estufa produzido no solo por bactérias e fungos a partir dos processos de nitrificação e desnitrificação. O setor de mudança do uso do solo e floresta está entre as atividades antrópicas que mais emitem N2O para atmosfera, e a aplicação de fertilizante nitrogenado é uma das principais fontes responsáveis pela emissão desse gás. Em plantios comerciais de eucalipto com ciclo de corte de 6 a 8 anos, aplica-se o fertilizante nitrogenado em três etapas apenas no primeiro ano da cultura, posteriormente, a cultura se mantém com os nutrientes reciclados pela serapilheira do solo. Além do resíduo da planta, a serapilheira do solo é enriquecida com nutrientes oriundos da deposição atmosférica. A transprecipitação é um processo de lixiviação foliar que ocorre entre o dossel das árvores e que acaba carregando até o solo todos os nutrientes depositados sobre as copas e também todos os compostos orgânicos produzidos pelas plantas e microrganismos que vivem sobre as folhas, entre estes nutrientes está o N. O presente trabalho teve como objetivo avaliar as emissões de N2O da interface solo-atmosfera em um plantio comercial de eucalipto em relação a uma floresta de Mata Atlântica, localizados sob região de clima tropical. E ainda, a colaboração do aporte de N ao solo via transprecipitação, da aplicação de fertilizante nitrogenado e a influência da umidade no solo nas emissões de N2O. Dois experimentos foram realizados em um plantio comercial de eucalipto, o primeiro experimento foi realizado em dois talhões de eucalipto de diferentes idades, um com 3 meses e outro durante os 15 primeiro meses da idade da planta, onde se avaliou o efeito da fertilização nitrogenada nas emissões de N2O, sendo que, no talhão de 3 meses, aplicou-se água para forçar uma condição de maior umidade do solo. Já o segundo experimento, o objetivo foi avaliar o impacto do uso da terra com plantio de eucalipto nas emissões de N2O do solo, tendo como referência um fragmento de Mata Atlântica adjacente e examinar a deposição de N via transprecipitação como possível propulsor nas emissões de N2O entre os dois usos do solo. Os resultados do primeiro experimento mostraram que as quantidades de fertilizante nitrogenado aplicadas no plantio de eucalipto não influenciaram significativamente nas emissões de N2O do solo. No talhão com 3 meses de idade, observou-se diferença significativa apenas entre o eucalipto controle e o eucalipto que recebeu fertilizante + água, com fluxos médios de 0,65 e 1,82 kg N ha-1 ano-1, respectivamente. Já no talhão com até 15 meses, os fluxos médios de N2O foram 0,96 e 0,99 kg N ha-1 ano-1 para o eucalipto controle e o fertilizado, também não houve diferença significativa entre as emissões. A umidade do solo foi um fator controlador das emissões de N2O nos dois talhões avaliados. No segundo experimento constatou-se maior fluxo médio de N2O na área de floresta nativa com 0,82 kg N ha-1 ano-1 contra 0,55 kg N ha-1 ano-1 para a área de plantio de eucalipto. A deposição atmosférica de N via transpecipitação também foi maior na área de floresta nativa em relação ao plantio de eucalipto com fluxos acumulados de 21 e 12 kg N ha-1 ano-1 respectivamente. Possivelmente, essa maior emissão de N2O na área de floresta nativa esteja relacionada ao maior acúmulo de compostos nitrogenados oriundos da deposição seca que ocorre sobre o dossel da floresta nativa e também pelo maior aporte de N ao solo via processo de transprecipitação. Esse maior acúmulo de N que ocorre no dossel da floresta nativa, possivelmente está correlacionado ao maior índice de área foliar, logo, a área de contato do dossel da floresta é maior em relação a área do dossel do plantio de eucalipto. Essa característica possibilita a maior ocorrência de processos de produção e assimilação de compostos nitrogenados por microrganismos e pela planta no interior das copas das árvores e, consequentemente, maior o aporte de N ao solo influenciando na produção de N2O.
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