Nitrogen and sulphur fertilizations: fractions in soil, water use and Marandu palissadegrass structural, nutricional and productive characteristics

A adubação equilibrada com nitrogênio e enxofre pode alterar a nutrição e produção das gramíneas forrageiras. Mediante as aplicações de combinações de doses de nitrogênio com doses de enxofre, objetivou-se avaliar os efeitos: a) nas frações desses nutrientes no solo e correlacionar com as quantidades acumuladas desses nutrientes pela Brachiaria brizantha cv. Marandu; b) nas variáveis de crescimento, concentração total e formas inorgânicas de nitrogênio e enxofre e relação N:S nas raízes da gramínea forrageira; c) no consumo e eficiência do uso da água pela gramínea; d) nas variáveis estruturais, produção de massa seca e na quantidade acumulada desses nutrientes no capim-marandu e, e) na diagnose nutricional de nitrogênio e enxofre no capim, buscando determinar os níveis críticos para esses nutrientes. Dois experimentos simultâneos foram conduzidos em casa de vegetação, um com e outro sem o capim-marandu, no período de setembro a dezembro de 2008, utilizando um solo classificado como Neossolo Quartzarênico. Cinco doses de nitrogênio (0; 100; 200; 300 e 400 mg dm-3) foram combinadas com cinco doses de enxofre (0; 10; 20; 30 e 40 mg dm-3) em um fatorial 52 fracionado, com quatro repetições. No experimento sem plantas verificou-se o efeito da adubação com doses de nitrogênio e enxofre nas frações desses nutrientes no solo. A adubação com nitrogênio aumentou as frações inorgânicas de nitrato e amônio, nitrogênio total hidrolisável, nitrogênio amoniacal hidrolisável, aminoaçúcar e nitrogênio não identificado. A aplicação de doses de enxofre incrementou enxofre-éster e o enxofre residual do solo. No experimento com plantas observou-se que o fornecimento de doses de nitrogênio com doses de enxofre aumentou a massa seca de raízes, as concentrações de enxofre, nitrato e sulfato nas raízes, enquanto o comprimento e a superfície radicular, concentrações de nitrogênio e de amônio e relação N:S no sistema radicular responderam significativamente às doses de nitrogênio. Ocorreu aumento no consumo e na eficiência do uso da água pelo capim com adubação combinada de doses de nitrogênio com doses de enxofre. Número de folhas, número de perfilhos, área foliar, massa seca da parte aérea e quantidade acumulada de nutrientes pela parte aérea do capim responderam significativamente à adubação nitrogenada no primeiro corte das plantas, mas houve a necessidade de adicionar o enxofre na adubação com nitrogênio para maximizar essas variáveis nos dois crescimentos seguintes do capim. Apenas a adubação com nitrogênio foi significativa no primeiro período de crescimento, enquanto as combinações de doses de nitrogênio com doses de enxofre foram significativas no segundo e terceiro períodos de crescimento para o valor SPAD, concentrações de nitrogênio e enxofre e relação N:S nas folhas diagnósticas do capim. Correlações significativas entre a concentração de nitrogênio nas folhas diagnósticas e o valor SPAD foram observadas para os três períodos de crescimento do capim. A falta de resposta ao enxofre no primeiro período de crescimento da gramínea mostrou a baixa demanda por esse nutriente nessa fase. Os benefícios da adubação nitrogenada foram maximizados pelo suprimento conjunto com enxofre nos dois períodos subseqüentes de crescimento do capim-marandu.Nitrogen and sulphur balanced fertilization may change mineral nutrition and yield of forage grasses. Based on the supply of combinations of nitrogen and sulphur rates, the objectives were to evaluate the effects: a) in these nutrient fractions in the soil and to correlate this fractions with nitrogen and sulphur content in Brachiaria brizantha; b) the combination of nitrogen rates with sulphur rates on the root growth characteristics, in nitrogen and sulphur, total concentration and inorganic forms and N:S ratio in roots of the forage grass; c) on water consumption and efficient use by Marandu palisadegrass; d) on structural characteristics, aboveground forage yield and nutrient content in the grass and e) on nutritional diagnosis of these nutrients in the forage, trying to obtain the critical levels of these nutrients. Two experiments were carried out at the same time under greenhouse conditions, one with and one without the Marandu palisadegrass from September to December 2008, and the soil was an Entisol. Five nitrogen rates (0; 100; 200; 300 and 400 mg dm-3) were combined with five sulphur rates (0; 10; 20; 30 and 40 mg dm-3) in fractionated 52 factorial, with four replications. In the experiment without plants, the nitrogen and sulphur fertilization changed these nutrients fractions in the soil. Nitrogen fertilization increased inorganic fractions of nitrate and ammonium, hydrolyzable total nitrogen, hydrolyzable ammonium, amino sugars and unidentified nitrogen. Application of sulphur rates increased estersulphur and residual sulphur in the soil. In the experiment with plants, supply of both nitrogen and sulphur increased root dry matter production, total sulphur, nitrate and sulphate-sulphur concentrations, while for total root length and root surface area, total nitrogen and ammonium concentrations and N:S only ratio nitrogen rates had significant responses. Nitrogen and sulphur rates increased the water consumption and efficiency of use by grass. Numbers of leaves, number of tillers, leaf area, shoot dry masss and nitrogen content in the shoots of forage grass showed significant responses to nitrogen fertilization in the first growth period but it was necessary to add sulphur in the fertilization to maximize these variables for following two growth period of the grass. Only nitrogen fertilization was significant in the first growth period, while the combinations of nitrogen and sulphur rates were significant for the SPAD value, concentrations of nitrogen and sulphur and N:S ratio in diagnostic leaves of the grass. Significant correlation was observed for nitrogen concentration in diagnostic leaves and SPAD value the three growth periods. Sulphur demand by Marandu palissadegrass was low in the first growth period, but the nitrogen fertilization benefits were maximized by adding sulphur in the fertilization of this grass