Potencial de mineralização de N e de C em vinte solos de Pernambuco

Alves, G. D.; Sampaio, E. V. S. B.; Salcedo, I. H.; Silva, V. M.

doi:10.1590/S0100-06831999000200008

Resumos

A capacidade de mineralização de C e de N de 20 solos de Pernambuco (10 da zona úmida e 10 da semi-árida) foi determinada em casa de vegetação, entre janeiro e outubro de 1987, incubando-se amostras de 50 g, das profundidades de 0-20 e 20-40 cm, e medindo-se, periodicamente, durante 20 e 4 semanas, respectivamente, o C-CO2 liberado e o N mineral (NO3- e NH4+) acumulado. As quantidades mineralizadas variaram muito entre os solos, mas, apesar disto, foram maiores na zona úmida que na semi-árida e, na semi-árida, foram maiores na camada de 0-20 que na de 20-40 cm. Os solos apresentaram distintos padrões de mineralização ao longo da incubação, com a fase inicial com retardo ou com grande mineralização e a final com estabilização ou queda progressiva. As curvas de C tenderam mais à estabilização final que as de N. As quantidades de C e de N mineralizados foram bem relacionadas entre si e com os teores de C e N totais do solo e as de N mineralizado com as quantidades absorvidas por plantas cultivadas em potes com os mesmos solos. A matéria orgânica da zona úmida tendeu a ser mais lábil que a da semi-árida, principalmente quanto ao N, e a da camada superficial mais que a da subsuperficial.

C-CO2; matéria orgânica; zona tropical úmida; zona tropical semi-árida; nitrato; amônio

The C and N mineralization potential of 20 soils from Pernambuco, Brazil (10 from the humid area and 10 from the semi-arid) was determined in a greenhouse experiment, conducted from January to October 1987. Samples of 50 g from 0-20 and 20-40 cm depth layers were incubated. The released C-CO2 and the accumulated mineral N (NO3- and NH4+) were periodically measured during 20 and 4 weeks, respectively. The mineralized amounts varied much among soils. In spite of this they were higher in the humid than in the semi-arid area, being also higher in the 0-20 cm layer than in the 20-40 cm one. The soils presented different mineralization patterns along the incubation period: in the first weeks, there was either a lag or high mineralization and, in the last weeks, there was stabilization or progressive decline. The C curves tended to stabilization in the final phase than N curves. Mineralized amounts of C and N were significantly related to one another and to total soil C and N and mineralized N was related to N uptake by plants growing in pots with similar soils. Soil organic matter in the humid area was more labile than that in the semi-arid area, especially regarding N, and in the superficial layer rather than in the subsuperficial one.

C-CO2; organic matter; tropical humid area; tropical semi-arid area; nitrate; ammonium

SEÇÃO III - BIOLOGIA DO SOLO

Potencial de mineralização de N e de C em vinte solos de Pernambuco(¹ (1 ) Parte da Tese de Mestrado do primeiro autor, apresentada a Universidade Federal Rural de Pernambuco, em abril/1989. )

Mineralization potential of C and N in twenty soils from Pernambuco, Brazil

G. D. Alves^I; E. V. S. B. Sampaio^II; I. H. Salcedo^II; V. M. Silva^III

^IBiólogo, Departamento de Botânica, Universidade Federal de Pernambuco - UFPE. Av. Prof. Nelson Chaves s/n. CEP 50372-970 Recife (PE)

^IIProfessor, Departamento de Energia Nuclear, UFPE. Av. Prof. Luiz Freire 1000, CEP 50740-540 Recife (PE). Bolsista do CNPq

^IIIQuímica, Departamento de Energia Nuclear, UFPE

RESUMO

A capacidade de mineralização de C e de N de 20 solos de Pernambuco (10 da zona úmida e 10 da semi-árida) foi determinada em casa de vegetação, entre janeiro e outubro de 1987, incubando-se amostras de 50 g, das profundidades de 0-20 e 20-40 cm, e medindo-se, periodicamente, durante 20 e 4 semanas, respectivamente, o C-CO₂ liberado e o N mineral (NO₃^- e NH₄⁺) acumulado. As quantidades mineralizadas variaram muito entre os solos, mas, apesar disto, foram maiores na zona úmida que na semi-árida e, na semi-árida, foram maiores na camada de 0-20 que na de 20-40 cm. Os solos apresentaram distintos padrões de mineralização ao longo da incubação, com a fase inicial com retardo ou com grande mineralização e a final com estabilização ou queda progressiva. As curvas de C tenderam mais à estabilização final que as de N. As quantidades de C e de N mineralizados foram bem relacionadas entre si e com os teores de C e N totais do solo e as de N mineralizado com as quantidades absorvidas por plantas cultivadas em potes com os mesmos solos. A matéria orgânica da zona úmida tendeu a ser mais lábil que a da semi-árida, principalmente quanto ao N, e a da camada superficial mais que a da subsuperficial.

Termos de indexação: C-CO₂, matéria orgânica, zona tropical úmida, zona tropical semi-árida, nitrato, amônio

SUMMARY

The C and N mineralization potential of 20 soils from Pernambuco, Brazil (10 from the humid area and 10 from the semi-arid) was determined in a greenhouse experiment, conducted from January to October 1987. Samples of 50 g from 0-20 and 20-40 cm depth layers were incubated. The released C-CO₂ and the accumulated mineral N (NO₃^- and NH₄⁺) were periodically measured during 20 and 4 weeks, respectively. The mineralized amounts varied much among soils. In spite of this they were higher in the humid than in the semi-arid area, being also higher in the 0-20 cm layer than in the 20-40 cm one. The soils presented different mineralization patterns along the incubation period: in the first weeks, there was either a lag or high mineralization and, in the last weeks, there was stabilization or progressive decline. The C curves tended to stabilization in the final phase than N curves. Mineralized amounts of C and N were significantly related to one another and to total soil C and N and mineralized N was related to N uptake by plants growing in pots with similar soils. Soil organic matter in the humid area was more labile than that in the semi-arid area, especially regarding N, and in the superficial layer rather than in the subsuperficial one.

Index terms: C-CO₂, organic matter, tropical humid area, tropical semi-arid area, nitrate, ammonium.

Texto completo disponível apenas em PDF.

Full text available only in PDF format.

LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em outubro de 1997

Aprovado em novembro de 1998

ALVES, G.D. Mineralização de nitrogênio e de carbono em vinte solos de Pernambuco e absorção de nitrogênio pelo sorgo (Sorghum bicolor L. Moench.). Recife, Universidade Federal Rural de Pernambuco, 1989. (Tese de Mestrado)
ARAÚJO, A.M.S. Mineralização do C e do N em solo cultivado com cana-de-açúcar, com e sem fertilização nitrogenada. Recife, Universidade Federal Rural de Pernambuco, 1994. (Tese de Mestrado).
BEAUCHAMP, E.G.; REYNOLDS, W.D.; BRASCHE-VILLENEUVE, D. & KIRBY, K. Nitrogen mineralization kinetics with different soil pretreatments and cropping histories. Soil Sci. Soc. Am. J., 50:1478-1483, 1986.
BONDE, T.A. & LINDBERG, T. Nitrogen mineralization kinetics in soil during long-term aerobic laboratory incubations: a case study. J. Environ. Qual., 17:414-417, 1988.
BONDE, T.A. & ROSSWALL, T. Seasonal variation of potentially mineralizable nitrogen in four cropping systems. Soil Sci. Soc. Am. J., 51:1508-1514, 1987.
BONDE, T.A.; SCHNÜRER, J. & ROSSWALL, T. Microbial biomass as a fraction of potentially mineralizable nitrogen in soils from long-term field experiments. Soil Biol. Biochem., 20:447-452, 1988.
CAMARGO, F.A.O; GIANELLO, C. & VIDOR, C. Potencial de mineralização do nitrogênio em solos do Rio Grande do Sul. R. Bras. Ci. Solo, 21:575-579, 1997.
CAMPBELL, C.A.; MYERS, R.J.K. & WEIER, K.L. Potentially mineralizable nitrogen, decomposition rates and their relationship to temperature for five Queensland soils. Aust. J. Soil Res., 19:323-332, 1981.
DALAL, R.C. & MAYER, R.J. Long-term trends in fertility of soils under continuous cultivation and cereal cropping in Southern Queensland. VII. Dynamics of nitrogen mineralization potentials and microbial biomass. Aust. J. Soil Res., 25:461-472, 1987.
DEANS, J.R.; MOLINA, J.A.E. & CLAPP, C.E. Models for predicting potentially mineralizable nitrogen and decomposition rate constants. Soil Sci. Soc. Am. J., 50:323-326 , 1986.
DIAZ-FIERROS, F.; VILLAR, M.C.; GIL, F.; CARBALLAS, M.; LEIROS, M.C.; CARBALLAS, T. & CABANEIRO, A. Effect of cattle slurry fractions on nitrogen mineralization in soil. J. Agric. Sci., 110:491-497, 1988.
DÖBEREINER, J. O nitrogênio na agricultura brasileira. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO SOBRE NITROGÊNIO EM PLANTAS, 1., Itaguaí, 1990. Anais. Itaguaí, Sociedade Brasileira de Fisiologia Vegetal, 1990. p.3-26.
ELLERT, B.H. & BETTANY, J.R. Comparison of kinetic models for describing net sulfur and nitrogen mineralization. Soil Sci. Soc. Am. J., 52:1692-1702, 1988.
EPA - ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY. Methods for chemical analysis of waters and wastes. Cincinnati, EPA, 1971. 312p.
FREYTAG, H.E. & RAUSCH, H. Beziehung zwischen der C- und der N-Mineralisierung der organischen Bodensubstanz. Zbl. Mikrobiol., 139:537-544, 1984.
GRIFFIN, G.F. & LAINE, A.F. Nitrogen mineralization in soils previously amended wtih organic wastes. Agron. J., 75:124-129, 1983.
JENKINSON, D.S. & POWLSON, D.S. The effects of biocidal treatments on metabolism in soil. IV The decomposition of fumigated organisms in soil. Soil Biol. Biochem., 8:203-208, 1976.
JONES, C.A. Estimation of an active fraction of soil nitrogen. Comm. Soil Sci. Plant Anal., 15:23-32, 1984.
JUMA, N.G.; PAUL, E.A. & MARY, B. Kinetics analysis of net nitrogen mineralization in soil. Soil Sci. Soc. Am. J., 48:753-757, 1984.
KINJO, T.; MARCOS, Z.Z. & JACOB, O.M. Produção de nitrato por incubação de amostras do horizonte Ap de solos da região canavieira de Piracicaba. R. Bras. Ci. Solo, 2:103-106, 1978.
LEMOS, E.E.P; SALCEDO, I.H. & SAMPAIO, E.V.S.B. Comparação entre o N mineralizado através de incubações com e sem percolação e o N absorvido pelo milheto em solo podzólico vermelho - amarelo. R. Bras. Ci. Solo, 12:127-130, 1988.
LUEKING, M.A. & SCHEPERS, J.S. Achieving desired moisture conditions in potentially mineralizable incubation studies. Soil Sci. Soc. Am. J., 50:1370-1373, 1986.
MALAVOLTA, E. Pesquisa com nitrogênio no Brasil - passado, presente e perspectivas. In: SIMPOSIO BRASILEIRO SOBRE NITROGÊNIO EM PLANTAS, 1., Itaguaí, 1990. Anais. Itaguaí, Sociedade Brasileira de Fisiologia Vegetal, 1990. p.89-177.
MOLINA, J.A.E.; CLAPP, C.E. & LARSON, W.E. Potentially mineralizable nitrogen in soil: the simple exponential model does not apply for the first 12 weeks of incubation. Soil Sci. Soc. Am. J., 44:442-443, 1980.
NIRA, R. & NISHIMUNE, A. Studies on nitrogen mineralization properties of Tokachi soils by kinetic analysis. Soil Sci. Plant Nutr., 39:321-329, 1993.
PARENTONI, S.N.; FRANÇA, G.E. & BAHIA FILHO, A.F.C. Avaliação dos conceitos de quantidade e intensidade de mineralização de nitrogênio para trinta solos do Rio Grande do Sul. R. Bras. Ci. Solo, 12:225-229, 1988.
POTTKER, D. & TEDESCO, M.J. Efeito do tipo e tempo de incubação sobre a mineralização da matéria orgânica e nitrogênio total em solos do Rio Grande do Sul. R. Bras. Ci. Solo, 3:20-24, 1979.
ROSS, D.J.; SPEIR, T.W.; TATE, K.R. & ORCHARD, V.A. Effects of sieving on estimations of microbial biomass, and carbon, and nitrogen mineralization, in soil under pasture. Aust. J. Soil Res, 23:319-324, 1985.
SAITO, M. & ISHII, K. Estimation of nitrogen mineralization in corn-grown fields based on mineralization parameters. Soil Sci. Plant Nutr., 33, 555-566, 1987.
SALCEDO, I.H.; SAMPAIO, E.V.S.B. & ALVES, G.D. Mineralização do carbono e do nitrogênio em solo cultivado com cana-de-açúcar. R. Bras. Ci. Solo, 9:33-38, 1985.
SAMPAIO, E.V.S.B. & SALCEDO, I.H. Decomposição de palha de milho marcada e incorporação do ¹⁴C à biomassa microbiana de um latossolo vermelho - amarelo. R. Bras. Ci. Solo, 6:29-32, 1982.
SAMPAIO, E.V.S.B.; SALCEDO, I.H.; SILVA, V.M. & ALVES, G.D. Capacidade de suprimento de N e resposta à fertilização de 20 solos de Pernambuco. R. Bras. Ci. Solo, 20:269-279, 1995.
SEYFRIED, M.S. & RAO, P.S.C. Kinetics of nitrogen mineralization in Costa Rican soils: model evaluation and pretreatment effects. Plant Soil, 106:159-169, 1988.
STANFORD, G. & SMITH, S.J. Nitrogen availability mineralization potentials of soils. Soil Sci. Soc. Am. Proc., 36:465-472, 1972.
STATSOFT, G. Inc. Statistica for Windows (computer program manual). Tulsa, 1995.
VOLKOFF, B & CERRI, C.C. L'humus des sols du Brésil. Nature et relations avec l'environnement. Cah. ORSTOM, 24:83-95, 1988.
WHITE, C.S. & MARINAKIS, Y.D. A flexible model for quantitative comparisons of nitrogen mineralization patterns. Biol. Fertil. Soils, 11:239-244, 1991.

⁽¹

) Parte da Tese de Mestrado do primeiro autor, apresentada a Universidade Federal Rural de Pernambuco, em abril/1989.

Datas de Publicação

Publicação nesta coleção
07 Out 2014
Data do Fascículo
Jun 1999

Histórico

Recebido
Out 1997
Aceito
Nov 1998

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

[1] ALVES, G.D. Mineralização de nitrogênio e de carbono em vinte solos de Pernambuco e absorção de nitrogênio pelo sorgo (Sorghum bicolor L. Moench.). Recife, Universidade Federal Rural de Pernambuco, 1989. (Tese de Mestrado)

[2] ARAÚJO, A.M.S. Mineralização do C e do N em solo cultivado com cana-de-açúcar, com e sem fertilização nitrogenada. Recife, Universidade Federal Rural de Pernambuco, 1994. (Tese de Mestrado).

[3] BEAUCHAMP, E.G.; REYNOLDS, W.D.; BRASCHE-VILLENEUVE, D. & KIRBY, K. Nitrogen mineralization kinetics with different soil pretreatments and cropping histories. Soil Sci. Soc. Am. J., 50:1478-1483, 1986.

[4] BONDE, T.A. & LINDBERG, T. Nitrogen mineralization kinetics in soil during long-term aerobic laboratory incubations: a case study. J. Environ. Qual., 17:414-417, 1988.

[5] BONDE, T.A. & ROSSWALL, T. Seasonal variation of potentially mineralizable nitrogen in four cropping systems. Soil Sci. Soc. Am. J., 51:1508-1514, 1987.

[6] BONDE, T.A.; SCHNÜRER, J. & ROSSWALL, T. Microbial biomass as a fraction of potentially mineralizable nitrogen in soils from long-term field experiments. Soil Biol. Biochem., 20:447-452, 1988.

[7] CAMARGO, F.A.O; GIANELLO, C. & VIDOR, C. Potencial de mineralização do nitrogênio em solos do Rio Grande do Sul. R. Bras. Ci. Solo, 21:575-579, 1997.

[8] CAMPBELL, C.A.; MYERS, R.J.K. & WEIER, K.L. Potentially mineralizable nitrogen, decomposition rates and their relationship to temperature for five Queensland soils. Aust. J. Soil Res., 19:323-332, 1981.

[9] DALAL, R.C. & MAYER, R.J. Long-term trends in fertility of soils under continuous cultivation and cereal cropping in Southern Queensland. VII. Dynamics of nitrogen mineralization potentials and microbial biomass. Aust. J. Soil Res., 25:461-472, 1987.

[10] DEANS, J.R.; MOLINA, J.A.E. & CLAPP, C.E. Models for predicting potentially mineralizable nitrogen and decomposition rate constants. Soil Sci. Soc. Am. J., 50:323-326 , 1986.

[11] DIAZ-FIERROS, F.; VILLAR, M.C.; GIL, F.; CARBALLAS, M.; LEIROS, M.C.; CARBALLAS, T. & CABANEIRO, A. Effect of cattle slurry fractions on nitrogen mineralization in soil. J. Agric. Sci., 110:491-497, 1988.

[12] DÖBEREINER, J. O nitrogênio na agricultura brasileira. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO SOBRE NITROGÊNIO EM PLANTAS, 1., Itaguaí, 1990. Anais. Itaguaí, Sociedade Brasileira de Fisiologia Vegetal, 1990. p.3-26.

[13] ELLERT, B.H. & BETTANY, J.R. Comparison of kinetic models for describing net sulfur and nitrogen mineralization. Soil Sci. Soc. Am. J., 52:1692-1702, 1988.

[14] EPA - ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY. Methods for chemical analysis of waters and wastes. Cincinnati, EPA, 1971. 312p.

[15] FREYTAG, H.E. & RAUSCH, H. Beziehung zwischen der C- und der N-Mineralisierung der organischen Bodensubstanz. Zbl. Mikrobiol., 139:537-544, 1984.

[16] GRIFFIN, G.F. & LAINE, A.F. Nitrogen mineralization in soils previously amended wtih organic wastes. Agron. J., 75:124-129, 1983.

[17] JENKINSON, D.S. & POWLSON, D.S. The effects of biocidal treatments on metabolism in soil. IV The decomposition of fumigated organisms in soil. Soil Biol. Biochem., 8:203-208, 1976.

[18] JONES, C.A. Estimation of an active fraction of soil nitrogen. Comm. Soil Sci. Plant Anal., 15:23-32, 1984.

[19] JUMA, N.G.; PAUL, E.A. & MARY, B. Kinetics analysis of net nitrogen mineralization in soil. Soil Sci. Soc. Am. J., 48:753-757, 1984.

[20] KINJO, T.; MARCOS, Z.Z. & JACOB, O.M. Produção de nitrato por incubação de amostras do horizonte Ap de solos da região canavieira de Piracicaba. R. Bras. Ci. Solo, 2:103-106, 1978.

[21] LEMOS, E.E.P; SALCEDO, I.H. & SAMPAIO, E.V.S.B. Comparação entre o N mineralizado através de incubações com e sem percolação e o N absorvido pelo milheto em solo podzólico vermelho - amarelo. R. Bras. Ci. Solo, 12:127-130, 1988.

[22] LUEKING, M.A. & SCHEPERS, J.S. Achieving desired moisture conditions in potentially mineralizable incubation studies. Soil Sci. Soc. Am. J., 50:1370-1373, 1986.

[23] MALAVOLTA, E. Pesquisa com nitrogênio no Brasil - passado, presente e perspectivas. In: SIMPOSIO BRASILEIRO SOBRE NITROGÊNIO EM PLANTAS, 1., Itaguaí, 1990. Anais. Itaguaí, Sociedade Brasileira de Fisiologia Vegetal, 1990. p.89-177.

[24] MOLINA, J.A.E.; CLAPP, C.E. & LARSON, W.E. Potentially mineralizable nitrogen in soil: the simple exponential model does not apply for the first 12 weeks of incubation. Soil Sci. Soc. Am. J., 44:442-443, 1980.

[25] NIRA, R. & NISHIMUNE, A. Studies on nitrogen mineralization properties of Tokachi soils by kinetic analysis. Soil Sci. Plant Nutr., 39:321-329, 1993.

[26] PARENTONI, S.N.; FRANÇA, G.E. & BAHIA FILHO, A.F.C. Avaliação dos conceitos de quantidade e intensidade de mineralização de nitrogênio para trinta solos do Rio Grande do Sul. R. Bras. Ci. Solo, 12:225-229, 1988.

[27] POTTKER, D. & TEDESCO, M.J. Efeito do tipo e tempo de incubação sobre a mineralização da matéria orgânica e nitrogênio total em solos do Rio Grande do Sul. R. Bras. Ci. Solo, 3:20-24, 1979.

[28] ROSS, D.J.; SPEIR, T.W.; TATE, K.R. & ORCHARD, V.A. Effects of sieving on estimations of microbial biomass, and carbon, and nitrogen mineralization, in soil under pasture. Aust. J. Soil Res, 23:319-324, 1985.

[29] SAITO, M. & ISHII, K. Estimation of nitrogen mineralization in corn-grown fields based on mineralization parameters. Soil Sci. Plant Nutr., 33, 555-566, 1987.

[30] SALCEDO, I.H.; SAMPAIO, E.V.S.B. & ALVES, G.D. Mineralização do carbono e do nitrogênio em solo cultivado com cana-de-açúcar. R. Bras. Ci. Solo, 9:33-38, 1985.

[31] SAMPAIO, E.V.S.B. & SALCEDO, I.H. Decomposição de palha de milho marcada e incorporação do ¹⁴C à biomassa microbiana de um latossolo vermelho - amarelo. R. Bras. Ci. Solo, 6:29-32, 1982.

[32] SAMPAIO, E.V.S.B.; SALCEDO, I.H.; SILVA, V.M. & ALVES, G.D. Capacidade de suprimento de N e resposta à fertilização de 20 solos de Pernambuco. R. Bras. Ci. Solo, 20:269-279, 1995.

[33] SEYFRIED, M.S. & RAO, P.S.C. Kinetics of nitrogen mineralization in Costa Rican soils: model evaluation and pretreatment effects. Plant Soil, 106:159-169, 1988.

[34] STANFORD, G. & SMITH, S.J. Nitrogen availability mineralization potentials of soils. Soil Sci. Soc. Am. Proc., 36:465-472, 1972.

[35] STATSOFT, G. Inc. Statistica for Windows (computer program manual). Tulsa, 1995.

[36] VOLKOFF, B & CERRI, C.C. L'humus des sols du Brésil. Nature et relations avec l'environnement. Cah. ORSTOM, 24:83-95, 1988.

[37] WHITE, C.S. & MARINAKIS, Y.D. A flexible model for quantitative comparisons of nitrogen mineralization patterns. Biol. Fertil. Soils, 11:239-244, 1991.

Brasil

Brasil

Potencial de mineralização de N e de C em vinte solos de Pernambuco

Mineralization potential of C and N in twenty soils from Pernambuco, Brazil

Resumos

Datas de Publicação

Histórico