Sulfur utilization by rice and Crotalaria juncea from sulfate - 34S applied to the soil

Abstract

In tropical soils with intensive agriculture an increasing sulfur deficiency has been verified in several crops. The low available S in these soils is caused by the continuous use of concentrated NPK fertilizers. The objective of this work was to evaluate the utilization by rice (Oriza sativa L.) and crotalaria juncea (Crotalaria juncea L.) of sulfur applied to the soil, under greenhouse conditions. Pots with 3 kg of an Argisol (Paleudalf) were used to test the isotopic technique with the stable isotope 34S, adding a solution of sodium sulfate labeled with 34S (14.30 ± 0.05 atom % of 34S) to the soil (70 mg SO4-S per kg-1 of soil) 18 days after sowing both species. The shoots of the crotalaria and rice were harvested, respectively on the 72nd and 122nd days after S fertilization. The concentration and the amount of sulfur in the crotalaria were higher than in rice, due to the higher legume requirement for this nutrient. The sulfur requirement and the short time interval between fertilization and harvest of the crotalaria resulted in a small amount of native SO4-S mineralized in the soil and a small quantity of 34SO4 immobilized by soil microorganisms. Thus, the percentage of sulfur in the crotalaria derived from the fertilizer (Sdff) was higher than in the rice (%Sdff crotalaria = 91.3 ± 3.5%; %Sdff rice = 66.3 ± 0.8%). The expressive values of %Sdff indicate a low rate of mineralization of SO4-S probably as a consequence of the low available sulfur content in the soil.

Produção de sulfato de amônio duplamente marcado com os isótopos estáveis 15N e 34S

“…No entanto, apesar de o fator custo representar uma desvantagem, esta é superada pelos aspectos de segurança, ausência de resíduos radioativos (cintilação) e, principalmente, confiabilidade nos resultados em experimentos de longo prazo (acima de 20 meses). Cabe ressaltar que há uma tendência internacional voltada para o uso dos isótopos está-veis em trabalhos de campo, sempre que possível, restringindo desta forma o uso do 35 S em experimentos dessa natureza 2,15,25 . Com relação aos isótopos estáveis, o uso de 34 S como traçador é comprometido devido ao custo e à dificuldade em se obter os compostos marcados 28 .…”

“…O aumento da eficiência de utilização do N aplicado às culturas agrícolas, entre outros fatores, é atribuído à existência de sinergismo com o S 7 . A utilização do sulfato de amônio como fertilizante tem sido preconizada em relação à uréia, em aplicações na superfície e em solo não alcalino, primeiro por não apresentar perdas expressivas de amônia por volatilização e segundo, por fornecer o nutriente S, uma vez que a uréia não contém o nutriente mesmo apresentando menor custo por unidade de N 3,5,[8][9][10] . A uréia quando aplicada em superfície, sobre a palhada que recobre o solo, pode diminuir muito sua eficiência agronômica, pelas perdas de amônia por volatilização [11][12][13][14] .…”

“…A uréia quando aplicada em superfície, sobre a palhada que recobre o solo, pode diminuir muito sua eficiência agronômica, pelas perdas de amônia por volatilização [11][12][13][14] . A importância da aplicação do enxofre em culturas agrícolas tem sido evidenciada nestes últimos anos pela redução de sua disponibilidade aos vegetais (deficiência de S em muitas regiões), verificada principalmente pelo uso de fertilizantes concentrados em NPK 4,[15][16][17][18] .…”

“…Estes isótopos apresentam abundância isotópica natural de 95,02; 0,75; 4,21 e 0,02% em átomos, respectivamente, para os isótopos 32 S, 33 S, 34 S e 36 S. Para o nitrogênio, a abundância natural é dada por 99,73 e 0,37% em átomos para o 14 N e 15 N, respectivamente 19 . A existência dos isótopos raros mais pesados, do enxofre 34 S e do nitrogênio 15 N, possibilita a produção de compostos marcados ou enriquecidos nestes isótopos, caracterizados por apresentarem abundâncias isotópicas acima da natural. Estes compostos por sua vez possibilitam o uso da técnica isotópica de traçador, na elucidação de aspectos relacionados à utilização destes nutrientes pelas plantas cultivadas, sendo também possível a realização de estudos de metabolismo bioquímico em humanos, a partir de moléculas apirogênicas.…”

“…A utilização de isótopos estáveis demanda custos superiores, quando comparada com experimentos em que se utilizam compostos radiomarcados com 35 S empregando a técnica de cintilação líquida para detecção. O composto ( 15 NH 4 ) 2 34 SO 4 enriquecido a 10% nos isótopos 15 N e 34 S tem preço FOB da ordem de US$ 33.00 (trinta e três dólares) por grama no mercado internacional. No entanto, apesar de o fator custo representar uma desvantagem, esta é superada pelos aspectos de segurança, ausência de resíduos radioativos (cintilação) e, principalmente, confiabilidade nos resultados em experimentos de longo prazo (acima de 20 meses).…”