Ammonia losses by volatilization from urea applied to soil as influenced by plant residues

O presente experimento de laboratório foi realizado no Departamento de Ciência do Solo da ESALQ/USP, em Piracicaba, SP, com o objetivo de avaliar o efeito da presença de diferentes resíduos vegetais na superfície do solo sobre as perdas de amônia por volatilização decorrentes da aplicação de uréia em três doses. Foram utilizadas amostras da camada 0-0,20m de um Nitossolo Vermelho Eutroférrico do município de Piracicaba, SP. Os tratamentos constaram de arranjo fatorial com três repetições envolvendo quatro doses de uréia (0, 60, 120 e 180 mg dm-3 de N), aplicadas na superfície da terra, e quatro formas de cobertura da terra: sem cobertura e com cobertura constituída de fragmentos de folhas de plantas de milho, cana-de-açúcar e amendoim forrageiro, igualmente aplicados na superfície na quantidade de 29g de matéria seca por frasco (equivalente a 5 Mg ha-1). A volatilização de amônia foi avaliada em frascos de plástico de 1,6 L de capacidade, fechados, contendo 0,4 kg de terra umedecida e, para captar a amônia volatilizada, um disco de papel de filtro tratado com 1 mL de H2SO4 de concentração variando de 0,05 a 0,5 mol L-1. Esse disco era substituído diariamente, sendo o ácido remanescente no filtro exposto à amônia, titulado com NaOH 0,02 mol L-1 na presença de indicador bromocresol verde. Ao final do período experimental de 40 dias, amostras da camada superficial (0-0,05m) de terra dos frascos foram coletadas com amostrador especial e submetidas à determinação do pH em CaCl2 0,01 mol L-1. Os picos de máxima perda de amônia por volatilização ocorreram no 3º e no 12º dia após a aplicação da uréia, não havendo efeito dos resíduos culturais sobre a distribuição das perdas ao longo do tempo. As perdas de amônia aumentaram com o aumento da dose de uréia aplicada. Nas terras sem cobertura e naquelas contendo resíduos de milho e de amendoim forrageiro os aumentos foram mais expressivos para as doses menores (60 e 120 mg dm-3 de N-uréia), enquanto nas terras com restos de cana-de-açúcar os maiores aumentos ocorreram para a dose mais alta (180 mg dm-3 de N-uréia). A presença de restos de cultura de amendoim forrageiro na superfície do solo aumentou a quantidade de amônia volatilizada das terras tratadas ou não com uréia, enquanto a de restos de cultura de cana-de-açúcar reduziu a quantidade volatilizada. Os restos de cultura de milho exerceram pouca influência nas perdas de NH3 por volatilização. O pH da camada superficial das terras aumentou em mais de duas unidades com a aplicação de uréia e dos resíduos vegetais.A laboratory experiment was carried out at the University of São Paulo, Piracicaba campus, Brazil, in order to evaluate how the presence of different plant residues on soil surface will affect ammonia volatilization losses from urea fertilizer applied on soil surface in three rates. Samples from 0-0.2m layer of a ferric Red Latosol located in Piracicaba, State of São Paulo, Brazil, were used in the study. Treatments consisted of a factorial arrangement with three replicates involving four rates of urea (0, 60, 120 and 180 mg dm-1 of N), applied at soil surface and four forms of soil cover: with no cover and with cover consisted of leaf fragments of corn, sugar-cane and peanut plants also applied on the surface at the rate of 29 g of dryed material per flask (equivalent to 5 Mg per hectare). Ammonia volatilization was measured in closed 1.6 L flasks containing 0.4 kg of moistened soil sample and, to capture NH3, a filter paper disk treated with 1 mL of H2SO4 of concentration varying from 0.05 to 0.5 mol L-1. The paper filter was substituted every day and the remaining acid in the exposed filter was titrated with NaOH 0.02 mol L-1 in the presence of bromocresol green. At the end of the experimental period of 40 days, samples of the surface layer (0-0.05 m) of the soil in the flasks were collected using a special sampler and subjected to determination of the pH in CaCl2 0.01 mol L-1. Maximum volatilization occurred at the 3rd and the 12th day of urea application and no influence was observed of the plant residues on the distribution of the losses during the experimental period. Ammonia losses increased with the rate of urea application. For the bare soil samples and for samples covered with corn and peanut residues, these increases were more evident when urea was applied at the smaller rates (60 and 120 mg dm-1 of urea-N), whereas for samples covered with sugar-cane residues, increases were higher when the higher rate (180 mg dm-1 of urea-N) was used. Covering the soil with peanut residues increased the amount of volatilized ammonia in the samples treated and not treated with urea, while covering with sugar-cane residues reduced the volatilization losses. Corn residues showed to have only small influence on ammonia loss. The pH at the surface of the soil samples increased more than two units as the result of urea and plant residues application