Biological nitrogen fixation and nitrogen fertilizer on the nitrogen balance of soybean, maize and cotton

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da fixação biológica de nitrogênio (FBN) da cultura da soja, e a eficiência do uso de fertilizantes nitrogenados (EUFN) pelas culturas de milho e algodão, no balanço de N de um Latossolo Vermelho distroférrico, sob plantio direto, em Dourados, MS. O estudo foi feito em dois anos, concentrando-se nas safras de verão. A contribuição da FBN para a soja foi avaliada pela técnica de abundância natural de 15N. A EUFN foi avaliada mediante a substituição dos fertilizantes nitrogenados convencionais pelos enriquecidos com 15N, nas culturas do milho e algodão. No primeiro ano, foram adicionados 115 kg ha-1 de N, de forma parcelada, para ambas as culturas; somente a parte aérea das plantas foi avaliada. No segundo ano, somente a cultura do milho foi avaliada, tendo recebido 70 kg ha-1 de N aos 29 DAE. Nesse ano, além da parte aérea do milho, amostrou-se também o solo, na profundidade de 0-20 cm. Nos dois anos de avaliação, a FBN foi superior a 80% do N nas plantas de soja, o que resultou em alta produtividade e em balanço positivo de N para o solo. A EUFN na parte aérea de milho e algodão, no primeiro ano, foi de 48 e 61%, respectivamente. No segundo ano, a EUFN, na parte aérea do milho, foi de 46%, tendo-se observado que 24% do N do fertilizante permaneceu nos primeiros 20 cm de solo. Para os níveis de produtividade das culturas de milho e algodão, o manejo do fertilizante nitrogenado resulta em balanços negativos de N para o solo.The subject of this work was to evaluate the effect of biological nitrogen fixation (BNF) of soybean, and the nitrogen fertilizer use efficiency (NFUE) by maize and cotton, on the N balance of an Oxisol (Typic Haplorthox) under no-tillage, in Dourados, MS. The study was carried out for two consecutive years, focusing the summer crops. The BNF contribution to soybean was evaluated by the 15N natural abundance technique. The NFUE was evaluated by the substitution of conventional N fertilizers used for maize and cotton crops by 15N enriched ones. In the first year, both crops were fertilized with 115 kg N ha-1 split in three doses; only plant aerial parts were evaluated. In the second year, only the maize crop was evaluated and received 70 kg ha-1 N, as a dressing fertilization at 29 DAE. In that year, the aerial part of maize plants and the soil of a 0-20 cm layer were evaluated. For two consecutive harvests, the BNF contribution to soybean was over 80%, bringing about high yields and a positive N balance to the soil. In the first year, NFUE for aerial parts of maize and cotton were 48 and 61%, respectively. In the second year, NFUE for maize was 46%, and the soil layer of 0-20 cm also retained 24% of de N fertilizer applied. For the yield levels of maize and cotton, the fertilizer management results in negative N balances to the soil