Internal drainage and nitrate leaching in a corn-black oat-corn succession with two split nitrogen applications

ABSTRACT

Excessive nitrate leaching represents a potential groundwater contamination. This study was carried out in an experiment area located in the city of Piracicaba/SP- Brazil, on a sandy-clayey loam soil. The objective was to evaluate internal drainage and nitrate leaching at the depth of 0.80 m in a crop succession, using 15N-labeled ammonium sulfate, in two split N applications. Evaluations were based on two corn crops, the first grown during the 2003/2004 cropping season, and the second in the 2004/2005 season, and on a black oat crop grown during the off-season. Treatments consisted of a single 120 kg N ha-1 rate, in the form of labeled (15N) ammonium sulfate, and two split N applications at 30-90 and 60-60 kg N ha-1. The fertilizer was applied in previously-defined subplots, in the first corn cultivation only (2003/04 cropping season). Evaluations included soil physical and water content characterization; water flux density in the soil, and nitrate leaching at a 0.80 m depth; nitrogen in the soil solution derived from the fertilizer and 15N recovery by the soil solution at the end of the corn and black oat crop cycles. Loss by leaching in the 1st corn cultivation was approximately 96 and 68 kg ha-1 nitrate, for treatments with 60 kg ha-1 and 30 kg N ha-1 applied at seeding, respectively, of which only 3 and 1 kg ha-1 were from the nitrogen fertilizer.

RESUMO

A lixiviação excessiva de nitrato pode ocasionar a contaminação de corpos d'água. O presente trabalho foi desenvolvido em área experimental no município de Piracicaba/SP - Brasil, em um solo de textura areno-argilosa. O experimento teve como objetivo avaliar a drenagem interna e a lixiviação de nitrato à profundidade de 0,80 m com o tempo em uma sucessão de culturas, utilizando-se sulfato de amônio marcado com 15N, com dois parcelamentos de N. As avaliações foram feitas em dois cultivos de milho, o primeiro no ano agrícola 2003/2004, o segundo em 2004/2005, e um de aveia-preta na entressafra. Os tratamentos consistiram de uma dose única de 120 kg ha-1 de N, na forma de sulfato de amônio marcado (15N) e os dois parcelamentos de N foram 30-90 e 60-60 kg N ha-1. O adubo foi aplicado em subparcelas, previamente definidas, apenas no primeiro cultivo do milho (safra 2003/04). Foram avaliados caracterização físico-hídrica do solo; densidade de fluxo de água no solo e lixiviação de nitrato na profundidade de 0,80 m; nitrogênio na solução do solo proveniente do fertilizante e recuperação de 15N pela solução do solo na profundidade de 0,80 m no final do ciclo das culturas de milho e aveia preta. A perda por lixiviação, a 0,80 m de profundidade, no 1º cultivo de milho, foi de aproximadamente 96 e 68 kg ha-1 de nitrato, para os tratamentos com 60 kg ha-1 e 30 kg ha-1 de N aplicado na semeadura, respectivamente, dos quais apenas 3 e 1 kg ha-1 foram provenientes do fertilizante nitrogenado.