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Tese em Inglês | VETTESES | ID: vtt-217944

Resumo

A pastagem é um importante sistema de produção animal no Brasil, e a excreção de nitrogênio por bovinos nas pastagens tem sido identificada como uma importante fonte de óxido nitroso (N2O). Neste estudo avaliamos as emissões de N2O e amônia (NH3) a longo prazo pela urina e fezes bovinas depositadas na estação de seca e águas em três sistemas de pastagem: i) capim-marandu {Brachiaria brizantha (Hochst. ex A. Rich.) R.D. Webster [syn. Urochloa brizantha Stapf cv. Marandu]) em monocultura sem aplicação de fertilizante nitrogenado (Grass); ii) capim-marandu em monocultura com 150 kg N ha-1 (Grass+N); e iii) capim- marandu consorciado com amendoim forrageiro (Arachis pintoi Krapov. & W.C. Greg cv. BRS Mandobi) sem aplicação de fertilizante nitrogenado (Grass+Legume). Dois ensaios foram conduzidos em uma região tropical do Brasil, começando na estação seca e chuvosa e se estendendo por um ano. O delineamento experimental foi em blocos casualizados e os tratamentos foram arranjados em esquema fatorial 3 × 3: três tipos de excretas (urina, fezes e controle sem excretas) e três sistemas de pastagem, com três repetições. Em ambos os ensaios os picos de N2O foram associados a eventos de chuva e os níveis de background foram alcançados depois de 22-28 dias após um evento de chuva >20 mm dia-1. Os fatores de emissão de N2O (EFN2O) foram maiores em áreas tratadas com urina em comparação a fezes em todos os sistemas de pastagem. O EFN2O da urina foi menor no sistema Grass e não houve diferença entre os sistemas Grass+Legume e Grass+N. Os EFN2O da urina foram 0,51 %, 0,61 %, 0,83 % na estação seca, e 0,30 %, 0,50 %, 0,40 % na estação das águas, para Grass, Grass+N e Grass+Legume, respectivamente. O EFN2O das fezes não variou entre os sistemas Grass e Grass+N, e houve uma tendência do EFN2O das fezes ser mais baixo no sistema Grass+Legume (P = 0.065). Os EFN2O das fezes foram 0,22 %, 0,21 %, 0,12 % na estação seca, e 0,19 %, 0,20 %, 0,09 % na estação das águas, para Grass, Grass+N e Grass+Legume, respectivamente. A maior porcentagem de N-excreta perdida por volatilização de NH3 (EFNH3) foi observada para urina sob Grass+N na estação seca. EFNH3 do solo tratado com urina durante a estação seca foi 7,9 %, 21,0 % e 11,2 % do N da excreta, e na estação chuvosa foi 1,1 %, 4,2 % e 0 %, respectivamente, para Grass, Grass+N e Grass+Legume. Não houve diferença entre sistemas de pastagens e estações para o EFNH3 das fezes, e a média do EFNH3 das fezes foi de 0,6 %. Em todos os sistemas de pastagens os EFNH3 da urina foram maiores que os EFNH3 das fezes. Esses resultados sugerem que o sistema de pastagem, a sazonalidade e o tipo de excreta afetam diferentemente os EFN2O e EFNH3. EFN2O e EFNH3 da urina foram maiores na estação seca. O menor EFN2O na urina de sistemas Grass indica que a intensificação do sistema por fertilizante nitrogenado ou fixação biológica de nitrogênio favoreceu as perdas de N por N2O pela urina. No entanto, o sistema Grass+Legume reduziu o EFN2O das fezes. Os menores EFNH3 da urina depositada em Grass+Legume e Grass, comparadas com Grass+N sugere que pastagem consorciada com leguminosa pode ser uma estratégia para mitigar a volatilização de NH3 da urina depositada na pastagem. Os fatores de emissão encontrados nesse estudo estão de acordo com os propostos nas diretrizes revisadas do IPCC 2019.

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Grazing pasture is a major livestock production system in Brazil, and the nitrogen excretion by cattle onto pastures has been identified as an important source of nitrous oxide (N2O). In this study we assessed for long term N2O and ammonia (NH3) emissions from cattle urine and dung deposited in the dry and rainy season on three pastures systems: i) palisadegrass {Brachiaria brizantha (Hochst. ex A. Rich.) R.D. Webster [syn. Urochloa brizantha Stapf cv. Marandu])in monoculture without fertilizer-N application (Grass); ii) palisadegrass in monoculture with 150 kg N ha-1 (Grass+N); and iii) palisadegrass mixed with forage peanut (Arachis pintoi Krapov. & W.C. Greg cv. BRS Mandobi) without fertilizer-N application (Grass+Legume). Two trials were carried out in a tropical region of Brazil, beginning in the dry and rainy season and extending for one year. The experimental design was in randomized blocks and the treatments were arranged in a 3×3 factorial scheme: three excreta types (urine, dung and control without excreta) and three pasture systems, with three replications. In both trials the N2O peaks were associated with rainfall events and the background levels were achieved after 22-28 days after a rainfall event >20 mm day1. The N2O emission factors (EFN2O) were greater in areas treated with urine compared than dung in all pasture systems. The urine EFN2O was lowest in the Grass system, and there was no difference between Grass+Legume and Grass+N system. Urine EFN2O were 0.51 %, 0.61 %, 0.83 % in dry season and 0.30 %, 0.50 %, 0.40 % in the rainy season, for Grass, Grass+N and Grass+Legume, respectively. The dung EFN2O did not vary between Grass and Grass+N systems, and there was a tendency of lowest dung EFN2O in Grass+Legume system (P = 0.065). Dung EFN2O were 0.22 %, 0.21 %, 0.12 % in dry season and 0.19 %, 0.20 %, 0.09 % in the rainy season, for Grass, Grass+N and Grass+Legume, respectively. The greatest percentage of excreta-N lost by NH3 volatilization (EFNH3) was observed for urine under Grass+N system in dry season. EFNH3 from urine-treated soil during the dry season was 7.9 %, 21.0 % and 11.2 % of the N in the excreta, and in the rainy season was 1.1 %, 4.2 % and 0 %, respectively, for Grass, Grass+N and Grass+Legume. There was no difference between pasture systems and seasons for dung EFNH3 and the mean of dung EFNH3 was 0.6 %. In all pasture systems, urine EFNH3 were greater than dung EFNH3. These results suggest that pasture system, season and excreta type affect differently the EFN2O and EFNH3. EFN2O and EFNH3 from urine were greater in dry season. The lowest urine EFN2O from Grass system indicates that intensifying the system by fertilizer-N or biological nitrogen fixation favored N losses by N2O in urine patches. However, the Grass+Legume system decreased the dung EFN2O. The lower urine EFNH3 from Grass+Legume and Grass systems, compared with Grass+N suggests that mixed pasture may be a strategy to mitigate NH3 volatilization from urine deposited in pasture. The emission factors found in this study are in agreement with those proposed in 2019 Refinement to the 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories.

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