The 15N isotope to evaluate fertilizer nitrogen absorption efficiency by the coffee plant

Abstract

The use of the 15 N label for agronomic research involving nitrogen (N) cycling and the fate of fertilizer-N is well established, however, in the case of long term experimentation with perennial crops like citrus, coffee and rubber tree, there are still shortcomings mainly due to large plant size, sampling procedures, detection levels and interferences on the system. This report tries to contribute methodologically to the design and development of 15 N labeled fertilizer experiments, using as an example a coffee crop fertilized with 15 N labeled ammonium sulfate, which was followed for two years. The N of the plant derived from the fertilizer was studied in the different parts of the coffee plant in order to evaluate its distribution within the plant and the agronomic efficiency of the fertilizer application practice. An enrichment of the fertilizer-N of the order of 2% 15 N abundance was sufficient to study N absorption rates and to establish fertilizer-N balances after one and two years of coffee cropping. The main source of errors in the estimated values lies in the inherent variability among field replicates and not in the measurements of N contents and 15 N enrichments of plant material by mass-spectrometry.

Nitrogen fertilization of coffee: organic compost and Crotalaria juncea L.

“…Unlike what happens with green manure, in coffee fertilized with labeled ammonium sulfate, the leaf N from the fertilizer accounted for 24.4, 40.7, 44.8 and 49.6% of the total N at 63, 126, 182 and 263 days after anthesis (Fenilli et al, 2007a), indicating an increasing trend, which should be associated with the increased N availability in the soil after application of each portion of the fertilizer. These variations show that the separation of the application time of the compost and C. juncea can be beneficial for supplying N for coffee in a more distributed way.…”

“…However, in April 2011, at the end of the fruiting period, there was response of coffee to C. juncea, indicating that the compost only was not efficient to supply the nutritional demand. It is likely that the response to C. juncea fertilization was due to the increased demand during the fruiting period, with beans acting as strong nutrient sinks (Fenilli et al, 2007b;Laviola et al, 2008) and the plant simultaneously in vegetative and reproductive growth (Fenilli et al, 2007a). Increased H, Hm and CD with C. juncea fertilization suggest that there was an effect of the split fertilization, because C. juncea was applied 49 days after the compost.…”

Estudo da fixação biológica do nitrogênio em leguminosas (família Fabaceae) arbóreas tropicais através do enriquecimento isotópico do 15N

“…A maioria dos estudos realizados utilizando a fertilização com o 15 N enriquecido são conduzidos na área agronômica (TRIVELIN et al, 1994;GAVA et al, 2003;BOARETTO et al, 2007;FENILLI et al, 2007). No entanto, para espécies destinadas à restauração florestal, o conhecimento sobre a capacidade de fixar N 2 através da simbiose rizóbio-leguminosa, sua participação no ciclo do nitrogênio e potencial contribuição para a reversão dos processos de degradação ainda é escasso, principalmente no que se diz respeito a experimentos conduzidos em casa de vegetação.…”

Perdas de nitrôgenio por lixiviação em café fertirrigado no oeste baiano

“…Meirelles et al (1980) apontam para o fato de que dinâmica do N em solos de regiões tropicais úmidas é caracterizada por grande mobilidade e altas taxas de mineralização de matéria orgânica, devido à predominância de temperaturas elevadas. Estes e outros aspectos, incluindo o custo de N-fertilizante, fazem com que a eficiência e a gestão sejam fundamentais para uma agricultura de sucesso, sendo essenciais para a compreensão dos processos subjacentes e das interações do sistema solo-café-atmosfera que serão capazes de maximizar a absorção de N pelas plantas (Fenilli et al 2008). foi encontrado 11,7 e 15,0 kg ha -1 de N e para o T 800 foi encontrado 86,7 e 79,7 kg ha -1 de N, respectivamente pelos VM e pelo VL.…”

“…Na cultura de café, os trabalhos que se destacam no Brasil são os de Lima Filho e Malavolta (2003), que fizeram estudos relacionados à nutrição mineral do cafeeiro, remobilização e reutilização de nitrogênio por plantas normais e deficientes; Fenilli et al (2007a), que estudaram a eficiência do isótopo 15 N na absorção da cultura; Fenilli et al (2007b), que verificaram o crescimento, desenvolvimento e recuperação do 15 N do fertilizante; Fenilli et al (2008), que estudaram o balanço do 15 N do fertilizante, e Reichardt et al (2009), que verificaram a relação entre a adubação nitrogenada e as condições hídricas do solo.…”