Nitrate leaching through climatologic water balance in a fertigated coffee plantation Translated title: Lixiviação de nitrato por meio do balanço hídrico climatológico na cultura de café fertirrigada

Abstract

Nitrate losses from soil profiles by leaching should preferentially be monitored during high rainfall events and during irrigation when fertilizer nitrogen applications are elevated. Using a climatologic water balance, based on the models of Thornthwaite and Penman Monteith for potential evapotranspiration, drainage soil water fluxes below the root zone were estimated in a fertigated coffee crop. Soil solution extraction at the depth of 1 m allowed the calculation of nitrate leaching. The average nitrate concentration in soil solution for plots that received nitrogen by fertigation at a rate of 400 kg ha-1, was 5.42 mg L-1, surpassing the limit of the Brazilian legislation of 10.0 mg L-1, only during one month. For plots receiving 800 kg ha-1 of nitrogen, the average was 25.01 mg L-1, 2.5 times higher than the above-mentioned limit. This information indicates that nitrogen rates higher than 400 kg ha-1 are potentially polluting the ground water. Yearly nitrate amounts of leaching were 24.2 and 153.0 kg ha-1 for the nitrogen rates of 400 and 800 kg ha-1, respectively. The six times higher loss indicates a cost/benefit problem for coffee fertigations above 400 kg ha-1.

Translated abstract

As perdas de nitrato no perfil do solo por lixiviação devem ser monitoradas preferencialmente em ocasiões de altas precipitações pluviométricas e irrigações quando o uso de insumos nitrogenados é elevado. Foi utilizado o balanço hídrico climatológico empregando os modelos de Thornthwaite e Penman Monteith na obtenção da estimativa de evapotranspiração potencial para calcular os fluxos de drenagem de água abaixo da zona de raiz em lavoura de café fertirrigada. A extração da solução do solo a uma profundidade de 1 m permitiu o cálculo do nitrato lixiviado. A concentração de nitrato na solução do solo nas parcelas que receberam 400 kg ha-1 de nitrogênio foi em média 5,42 mg L-1, ultrapassando o limite da legislação brasileira de 10,0 mg L-1 em apenas um mês. Para as parcelas em que se aplicaram 800 kg ha-1 de nitrogênio, o valor médio foi de 25,01 mg L-1, que é 2,5 vezes maior do que o limite supraindicado. Essa informação mostra que doses de nitrogênio superiores a 400 kg ha-1 são potencialmente poluidoras de águas subterrâneas. Os montantes anuais de lixiviação de nitrato foram 24,2 e 153,0 kg ha-1 para aplicações de 400 e 800 kg ha-1 de nitrogênio, respectivamente. Essa perda seis vezes maior em ralação à menor aplicação indica um problema de custo/beneficio em fertirrigações acima de 400 kg ha-1.