Leaching of Nitrogen from Slow‐Release Urea Sources in Sandy Soils

Abstract

Application of readily soluble forms of N fertilizers to sandy soils may cause leaching of NO3‐N resulting in contamination of groundwater. The leaching loss of N may be reduced to some extent by using slow‐release forms of N. An intermittent leaching and incubation technique, to mimic natural occurrence of rainfall and dry conditions, was used to examine the leaching of N from readily soluble (NH4NO3) and slow‐release fertilizers [isobutylidene diurea (IBDU) and a polyolefin resin‐coated urea, Meister] in Wabasso (sandy, siliceous, hyperthermic Alfic Haplaquod) and Candler (hyperthermic, uncoated Typic Quartzipsamment) soils. After 29 d, the cumulative recovery of the applied fertilizer N in the leachate for the treatments decreased in the following order: NH4NO3 (88‐100%) > IBDU (27–32%) > Meister (11.5–11.7%). A significant portion (19.5–35.5%) of the total N leached from IBDU and Meister was in the urea form in the initial leaching; however, after 9 d, NO3 and NH4 forms represented the major portion of leachate total N. Although N from NH4NO3 was leached completely from the Candler sand, 12% of the applied N (as NH4NO3) was not recovered in the leachate from the Wabasso sand. Cumulative NH4‐N leached from the Wabasso sand was only 58% of that from the Candler sand. The results demonstrate that the amounts and forms of fertilizer N leached from the sandy soils depend on the solubility of the fertilizer, the soil type, and the duration of intermittent leaching.

Evaluation of water movement and nitrate dynamics in a lysimeter planted with an orange tree

“…An increasing use of nitrogenous fertilizers and their subsequent leaching as nitrate from the rootzone of cropping systems is recognised as a potential source of groundwater contamination, because the harvested crop seldom takes up more than 25-70% of the total applied fertilizer (Allison, 1996). Several researchers have reported substantial leaching (6-45%) of applied N under citrus cultivation in field conditions (Wang and Alva, 1996;Paramasivam et al, 2002;Sluggett, 2010). Similarly, in lysimeter experiments, Boaretto et al (2010) showed 36% recovery of applied nitrogen by orange trees, while Jiang and Xia (2008) reported N leaching of 70% of the initial N value, and found denitrification and leaching to be the main processes for the loss of N. These studies suggest that knowledge of the nitrogen balance in cropping systems is essential for designing and managing drip irrigation systems and achieving high efficiency of N fertilizer use, thereby limiting the export of this nutrient as a pollutant to downstream water systems.…”

Nutrient Mobility and Availability with Selected Irrigation and Drainage Systems for Vegetable Crops on Sandy Soils

“…The NH 4 + -N release pattern from www.intechopen.com some CRFs was similar to those of the soluble fertilizers and closely desirable for vegetable production. Many researches have demonstrated that CRFs and SRFs can reduce N, particularly NO 3 --N leaching on sandy soils compared with soluble fertilizers (Alva, 1992;Wang & Alva, 1996;Paramasivam & Alva, 1997;Fan & Li, 2009). Moreover, not only NO 3 --N but also other nutrients such as P, K, calcium (Ca), magnesium (Mg), and copper (Cu) can CRFs reduce leaching compared with uncoated fertilizers.…”

A adição de superfosfato triplo e a percolação de nitrogênio no solo

“…Quando o SFT foi aplicado junto com a uréia, a percolação de amônio iniciou-se a partir da sexta adição de água e atingiu o máximo, de aproximadamente 50 mg L -1 , na nona percolação (Figura 2); na ausência de SFT, a percolação iniciou-se na décima primeira adição de água e foi aumentando gradativamente até a última percolação, atingindo a concentração máxima de aproximadamente 10 mg L -1 (Figura 2). Nos tratamentos com sulfato mais SFT, a percolação de amônio iniciou-se na quinta percolação e atingiu o máximo de 60 mg L -1 , na décima primeira percolação; na ausên-cia do fosfato, as perdas somente começaram na déci- (Wang & Alva, 1996). À medida que a nitrificação do amônio na solução do solo prossegue, a atividade do amônio na solução diminui e parte da fração retida nas cargas negativas migra para a fase líquida, podendo ser percolada.…”

“…A concentração de nitrato nas amostras de solo coletadas ao término do experimento não diferiu daquela observada no tratamento que não recebeu N, tanto na presença quanto na ausência de SFT (Figura 3). Wang & Alva (1996) também observaram que praticamente todo o nitrato aplicado a solos arenosos foi lixiviado nas primeiras percolações de água, em experimento com colunas de lixiviação, num método similar ao do presente estudo. Em solos de regiões com altas precipitações pluviométricas deve-se, portanto, evitar a adição de fertilizantes nítricos.…”

“…O N está sujeito a grande número de reações no solo, sendo difícil de ser manejado eficientemente. Como a nitrificação normalmente ocorre em poucos dias (Silva & Vale, 2000) e o nitrato não é adsorvido por complexos de superfície, a lixiviação é o fenômeno mais preocupante que ocorre com o N em solos com carga líquida negativa, pois implica grandes perdas do nutriente (Wang & Alva, 1996), principalmente em regiões com altas precipitações pluviométricas e em solos arenosos (Wang & Alva, 1996). A lixiviação consiste no transporte vertical de íons no perfil do solo para camadas profundas.…”