New methods to quantify NH3 volatilization from fertilized surface soil with urea

Abstract

Gaseous N losses from soil are considerable, resulting mostly from ammonia volatilization linked to agricultural activities such as pasture fertilization. The use of simple and accessible measurement methods of such losses is fundamental in the evaluation of the N cycle in agricultural systems. The purpose of this study was to evaluate quantification methods of NH3 volatilization from fertilized surface soil with urea, with minimal influence on the volatilization processes. The greenhouse experiment was arranged in a completely randomized design with 13 treatments and five replications, with the following treatments: (1) Polyurethane foam (density 20 kg m-3) with phosphoric acid solution absorber (foam absorber), installed 1, 5, 10 and 20 cm above the soil surface; (2) Paper filter with sulfuric acid solution absorber (paper absorber, 1, 5, 10 and 20 cm above the soil surface); (3) Sulfuric acid solution absorber (1, 5 and 10 cm above the soil surface); (4) Semi-open static collector; (5) 15N balance (control). The foam absorber placed 1 cm above the soil surface estimated the real daily rate of loss and accumulated loss of NH3N and proved efficient in capturing NH3 volatized from urea-treated soil. The estimates based on acid absorbers 1, 5 and 10 cm above the soil surface and paper absorbers 1 and 5 cm above the soil surface were only realistic for accumulated N-NH3 losses. Foam absorbers can be indicated to quantify accumulated and daily rates of NH3 volatilization losses similarly to an open static chamber, making calibration equations or correction factors unnecessary.

As perdas gasosas de nitrogênio do solo são consideráveis, sendo resultantes principalmente da volatilização de amônia ligada a diversas atividades agropecuárias, como na adubação de pastagens. A utilização de métodos simples e acessíveis para mensurar essas perdas é fundamental na avaliação do ciclo de N nesses sistemas. Assim, o objetivo desta pesquisa foi avaliar métodos usados para quantificar a NH3 volatilizada da ureia aplicada na superfície do solo, considerando fundamental que tenham mínima interferência no processo de volatilização. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, utilizando-se um delineamento experimental inteiramente casualizado, com 13 tratamentos e cinco repetições. Os tratamentos foram: (1) absorvedor de espuma de poliuretano (densidade de 20 kg m-3) contendo solução de ácido fosfórico e colocado a 1, 5, 10 e 20 cm acima da superfície do solo; (2) absorvedor de papel-filtro contendo solução de ácido sulfúrico e colocado a 1, 5, 10 e 20 cm acima da superfície do solo; (3) absorvedor com solução de ácido sulfúrico e colocado a 1, 5 e 10 cm acima da superfície do solo; (4) coletor semiaberto estático; e (5) balanço de 15N (método de referência). O absorvedor de espuma colocado a 1 cm acima da superfície do solo indicou valores reais para a taxa diária de perda e a perda acumulada de N-NH3, sendo eficiente na captação da NH3 volatilizada da ureia aplicada ao solo. Os absorvedores com ácido sulfúrico nas alturas de 1, 5 e 10 cm do solo e os absorvedores de papel nas alturas de 1 e 5 cm do solo apresentaram estimativas reais somente das perdas acumuladas de N-NH3. O absorvedor de espuma é uma câmara estática aberta indicada para quantificar a taxa de perda diária ou a perda acumulada de amônia por volatilização, não sendo necessário o uso de equações de calibração ou fatores de correção.