N2-Fixation in Field Settings: Estimations Based on Natural 15N Abundance

Shearer, Georgia; Kohl, Daniel H.

doi:10.1071/pp9860699

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“…A contribuição da FBN foi quantificada, para a cultura da soja, pela técnica de diluição isotópica de 15 N, baseada na abundância natural desse isótopo (Shearer & Kohl, 1986). Além das amostras da parte aérea das plantas de soja, obtidas no estádio R6, espécies espontâneas, não-leguminosas, foram também coletadas das mesmas parcelas para serem utilizadas como referência da abundância natural de 15 N do N disponível no solo.…”

Section: Methodsunclassified

Fixação biológica de nitrogênio e fertilizantes nitrogenados no balanço de nitrogênio em soja, milho e algodão

Alves

Zotarelli

Fernandes

et al. 2006

Pesq. agropec. bras.

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Resumo -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 15 N. A EUFN foi avaliada mediante a substituição dos fertilizantes nitrogenados convencionais pelos enriquecidos com 15 N, 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.Termos para indexação: 15 N, eficiência do uso de N, plantio direto. Biological nitrogen fixation and nitrogen fertilizer on the nitrogen balance of soybean, maize and cottonAbstract -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 15 N natural abundance technique. The NFUE was evaluated by the substitution of conventional N fertilizers used for maize and cotton crops by 15 N 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.Index-terms: 15 N...

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Section: Methodsunclassified

Fixação biológica de nitrogênio e fertilizantes nitrogenados no balanço de nitrogênio em soja, milho e algodão

Alves

Zotarelli

Fernandes

et al. 2006

Pesq. agropec. bras.

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“…The d 15 N values were significantly larger in pure grass than in mixed samples. This is most likely due to N fixation by legumes in mixed samples, which yields a lower isotopic value than N from soil sources (Högberg 1997;Shearer and Kohl 1986). Temperton et al (2007) have shown that legumes may also lead to lower 15 N signatures of neighbouring species, probably mainly through reduced competition for soil N. The difference between tall and short mixed vegetation was probably caused by the smaller relative biomass of legumes, mainly Trifolium repens, and thus smaller impact in tall vegetation patches.…”

Section: Isotopic Valuesmentioning

confidence: 98%

Isotopic composition of soil, vegetation or cattle hair no suitable indicator of nitrogen balances in permanent pasture

Wrage

Küchenmeister

Isselstein

2011

Nutr Cycl Agroecosyst

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Stable isotope signatures of cattle tail switch hair or meadow vegetation have been found to be related to nitrogen (N) surpluses of whole farms and of meadows, respectively. Permanent pastures are more patchy in terms of nutrient inputs and outputs and N balances for the whole plot do not necessarily give correct impressions of losses. We here investigated correlations between isotopic signatures and N balances calculated for different spatial and temporal scales in permanent pastures. N concentrations and d 15

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“…Plant shoot was oven-dried (60 o C) for the determination of dry mass and N and C concentrations were measured by mass spectrometry using the sampling preparation procedures described by Trivelin et al (1973). The biological nitrogen fixation (BNF) by leguminous plants was determined by natural abundance of 15 N technique (δ 15 N) (Shearer and Kohl, 1986), and sunflower was the non-N fixing specie. The chemical analysis of plants to determine macro and micronutrient contents were performed according to the methods proposed by Bataglia et al (1983).…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Crop rotation biomass and arbuscular mycorrhizal fungi effects on sugarcane yield

Ambrosano¹,

Azcón²,

Cantarella

et al. 2010

Sci. agric. (Piracicaba, Braz.)

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Sugarcane (Saccharum spp.) is an important crop for sugar production and agro-energy purposes in Brazil. In the sugarcane production system after a 4-to 8-year cycle crop rotation may be used before replanting sugarcane to improve soil conditions and give an extra income. This study had the objective of characterizing the biomass and the natural colonization of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) of leguminous green manure and sunflower (Helianthus annuus L.) in rotation with sugarcane. Their effect on stalk and sugar yield of sugarcane cv. IAC 87-3396 grown subsequently was also studied. Cane yield was harvested in three subsequent cuttings. Peanut cv. IAC-Caiapó, sunflower cv. IAC-Uruguai and velvet bean (Mucuna aterrimum Piper and Tracy) were the rotational crops that resulted in the greater percentage of AMF. Sunflower was the specie that most extracted nutrients from the soil, followed by peanut cv. IAC-Tatu and mung bean (Vigna radiata L. Wilczek). The colonization with AMF had a positive correlation with sugarcane plant height, at the first cut (p = 0.01 and R = 0.52) but not with the stalk or cane yields. Sunflower was the rotational crop that brought about the greatest yield increase of the subsequent sugarcane crop: 46% increase in stalk yield and 50% in sugar yield compared with the control. Except for both peanut varieties, all rotational crops caused an increase in net income of the cropping system in the average of three sugarcane harvests. Key words: green manure, legumes, biological nitrogen fixation, sugarcane stalk yield Produção de biomassa e presença de fungos micorrízicos arbusculares em culturas utilizadas em rotação com a cana-de-açúcarRESUMO: A cana-de-açúcar (Saccharum spp.) vem sendo cultivada no Brasil para produção de açúcar e agroenergia. Em seu sistema de produção, após um ciclo de 4 a 8 anos, é possível a rotação com plantas de cobertura, antes do seu replantio, para melhoria do solo e geração de renda. Estudou-se a caracterização e produtividade de biomassa de leguminosas (como adubos-verdes) e girassol (Helianthus annuus L.), a ocorrência natural de micorrizas, o teor de açúcar e a produtividade em colmos da cana-de-açúcar IAC 87-3396 e a viabilidade econômica desse sistema com cultivo após as opções de rotação, com quantificação da produtividade durante três cortes consecutivos. O amendoim (Arachis hypogaea L.) cv. IAC-Caiapó, girassol cv. IAC-Uruguai e mucuna-preta (Mucuna aterrimum Piper and Tracy) foram as culturas que apresentaram maior percentagem de colonização por fungos micorrízicos. O girassol foi a planta de cobertura que mais extraiu nutrientes do solo, seguido por amendoim (Arachis hipogaea L.) cv. IAC-Tatu e feijão-mungo (Vigna radiata L. Wilczek). A colonização por fungos micorrízicos mostrou correlação positiva com a altura de plantas de cana no primeiro corte (p = 0,01 e R = 0,52), mas não se correlacionou com a produtividade de colmos ou açúcar. No primeiro corte, o girassol foi a cultura de rotação que ocasionou o maior aumento de produtividade, da ord...

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N2-Fixation in Field Settings: Estimations Based on Natural 15N Abundance

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Fixação biológica de nitrogênio e fertilizantes nitrogenados no balanço de nitrogênio em soja, milho e algodão

Fixação biológica de nitrogênio e fertilizantes nitrogenados no balanço de nitrogênio em soja, milho e algodão

Isotopic composition of soil, vegetation or cattle hair no suitable indicator of nitrogen balances in permanent pasture

Crop rotation biomass and arbuscular mycorrhizal fungi effects on sugarcane yield

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