Rafael Otto.

Este programa é formado por onze (11) grupos sucroenergéticos com o objetivo de definir linhas de pesquisa que busquem promover aumento da produtividade da cana-de-açúcar no Brasil. Os objetivos específicos são:
- Definir linhas de pesquisa em manejo do solo para cana-de-açúcar
- Implantar experimentos de campo nos grupos conveniados
- Avaliar e interpretar os dados obtidos
- Divulgar os resultados por meio de reuniões anuais com os envolvidos
- Publicar trabalhos técnicos e científicos com os principais resultados obtidos
Orçamento anual: R$200.000,00 por ano.

Este projeto será instalado dentro das Usinas que compõem o Programa Cooperativo de Experimentação e Manejo (PCEM). O projeto visa avaliar se a utilização de bacterias fixadoras de N (Azospirillum, Nitrospirillum e Metylobacterium) tem capacidade de reduzir a demanda de uso de N mineral em cana-de-acucar.

Este projeto visa avaliar a intensificação da correção do solo em cana-de-acucar, utilizando as doses recomendadas e 2, 3 e 4 vezes a dose recomendada pelo método atualmente adotado. Esta linha de pesquisa será instalada na forma de rede de pesquisa, em 15 areas experimentais dentro das Usinas que compõem o Programa Cooperativo de Experimentação e Manejo.

A maioria dos métodos de recomendação são baseados no princípio de produtividade esperada, embora a ausência de princípios agronômicos sólidos está aumentando a preocupação se este método é capaz de recomendar doses corretas de N. Nos Estados Unidos, a maioria da recomendação local organizada pelas land-grant universities são baseadas no conceito de Retorno Econômico Ótimo ao N, embora no Brasil todos os boletins regionais ainda utilizam o conceito de produtividade esperada. A agricultura digital é uma oportunidade para melhorar o uso de fertilizantes nitrogenados, por meio da adoção de um modelo dinâmico de recomendação de N, avançando para o manejo preciso de N das culturas. Nosso objetivo neste projeto é criar uma base de dados de resposta do milho à adubação nitrogenada em condições brasileiras, para criar um modelo dinâmico de recomendação de N que resulte em economia de N, redução das perdas e manutenção das produtividades. Dados de resposta do milho ao N serão coletados de publicações cientificas, livros, capítulos de livros e resumos de congressos, em conjunto com dados de perdas de N por lixiviação, desnitrificação e volatilização. Um modelo dinâmico de recomendação de N para condições brasileiras será desenvolvido utilizando o mesmo conceito do modelo Adapt-N, criado pela Universidade de Cornell e adquirido pela Yara International. A expectativa é desenvolver uma ferramenta que realize recomendação nitrogenada de precisão para o cultivo de milho no Brasil, resultando em doses de N que atinja o retorno econômico de N e que reduza as perdas. O projeto será desenvolvido pelo Prof. Rafael Otto, da Universidade de São Paulo, sob supervisão do Prof. Harold van Es, da Cornell University, em Ithaca, NY. Também será realizado treinamento na área de avaliação da qualidade/saúde do solo, que é outra linha de pesquisa do supervisor. Além do avanço em um modelo de recomendação de N, publicações científicas serão geradas no período, assim como um importante período de treinamento em uma nova linha de pesquisa, com um pesquisador reconhecido internacionalmente em sua linha de atuação.

O uso de fertilizantes nitrogenados estabilizados e de liberação lenta ou controlada tem sido amplamente divulgados para aumentar a eficiência de uso do N (EUN) de adubos a base de ureia. Entretanto, apesar de reduzirem as perdas, nem sempre trazem ganhos à produtividade, o que associado ao alto custo, limitam sua adoção em larga escala. Outra preocupação é o acúmulo de microplástico no ambiente à medida que se intensifica o uso de fertilizantes com polímeros. A hipótese deste trabalho é que uma nova linha de fertilizantes nitrogenados a base de ureia, denominada "fertilizantes multinutrientes", irá contribuir tanto para redução das perdas quanto para aumento da produtividade dos cultivos. O avanço da agricultura brasileira tem intensificado deficiências de micronutrientes, justificando a adoção de fertilizantes multinutrientes. O objetivo deste estudo será avaliar as características do fertilizante, sua reação no solo e seus efeitos na nutrição e produtividade da planta, com adição dos micronutrientes B, Zn, Ni e Mo, com ou sem a adição do inibidor de urease N-(n-butil) tiofosfórico triamida (NBPT). O estudo será conduzido em quatro etapas: i) Uma primeira etapa produção e caracterização físico-química de fertilizantes revestidos com micronutrientes; ii) Produção e caracterização físico-química de fertilizantes incorporados com micronutrientes; iii) Determinação das perdas por volatilização de N- NH3 e iv) Avaliação da performance dos fertilizantes multinutrientes em solos distintos, com a cultura do milho. Os resultados viabilizarão a compreensão sobre qual micronutriente tem maior potencial de reduzir perdas, melhorar a nutrição e produtividade do milho quando adicionado à ureia. Também será avaliada a necessidade de manter o NBPT na ureia com os micronutrientes. Trata-se de um estudo disruptivo que pode despertar interesse da indústria para produção em larga escala e uso na agricultura desta nova classe de fertilizantes multinutrientes.

Este projeto, em parceria com a BASF & XARVIO e a unidade ESALQ da EMBRAPII, tem por objetivo criar uma plataforma digital de recomendação de adubação para as culturas de soja e milho, utilizando algoritmos modernos e que permitam aplicação espacializada de fertilizantes por meio de imagens de satélite. Detalhes do projeto não podem ser compartilhados por questões de propriedade intelectual, as quais estão devidamente acordadas entre a Agencia USP de Inovação, o pesquisador responsável e a USP. Valor do projeto: R$1.474.289,00.

Um experimento de longa duração (7 anos) está implantado na Embrapa Cerrados, em Planaltina/DF, envolvendo rotação de culturas e adubação nitrogenada na cultura do milho (safra). A hipótese deste projeto é de que a rotação de culturas com leguminosas aumenta a ciclagem de C e N, a atividade microbiana, as frações lábeis de C e N e consequentemente a disponibilidade de N no solo, reduzindo a resposta do milho à adubação nitrogenada.

Este projeto contempla dois experimentos de longa duração do projeto "Global Maize Project", financiado pelo International Plant Nutrition Institute e executado pela Fundação Mato Grosso e Fundação ABC. 
As hipóteses deste projeto são (i) os efeitos da intensificação ecológica são mais pronunciados nas frações lábeis de C e N do solo do que nos estoques totais desses elementos; (ii) a intensificação ecológica promove melhoria nos processos microbiológicos do solo; e (iii) a IE diminui a demanda de N-fertilizante pela cultura do milho.
Os objetivos deste projeto serão verificar se a intensificação ecológica promove mudanças nas frações lábeis e nos estoques de C e N, nos atributos biológicos do solo e na resposta do milho à adubação nitrogenada em experimento de média duração.

A baixa eficiência de uso do nitrogênio (EUN) pela cana-de-açúcar, associada às perdas de nitrogênio (N) do sistema, apresenta riscos à sustentabilidade da produção de biocombustíveis. Estudos recentes indicaram resposta da cana-de-açúcar ao molibdênio (Mo), o que pode estar associado ao aumento na EUN, uma vez que o Mo é constituinte das enzimas nitrogenase e nitrato redutase. A adição de Mo na adubação da cana-de-açúcar passará a ser oficialmente recomendada no Estado de São Paulo, porém sua adoção em larga escala dependerá de estratégias viáveis de sua aplicação. Uma delas é a adição de Mo em fertilizantes nitrogenados, por meio do recobrimento ou incorporação das fontes de Mo aos grânulos. A hipótese deste estudo é de que a adição do Mo a fertilizantes nitrogenados irá aumentar a EUN pela cana-de-açúcar. O objetivo geral será estudar o efeito da adição de fonte solúvel e insolúvel de Mo em fertilizantes nitrogenados, tanto na qualidade dos fertilizantes, quanto no metabolismo do N e EUN pela cana-de-açúcar. Serão formulados fertilizantes a base de ureia e ureia com N (n butil) tiofosfórico triamida (NBPT), associados a fonte solúvel (molibdato de amônio) e insolúvel de Mo (trióxido de Mo em escala nanométrica). As doses de Mo irão variar de 0 a 1200 g ha-1 para fornecimento de 100 kg ha-1 N. O estudo será dividido em três fases; i) caracterização química e física dos fertilizantes; ii) avaliação das perdas de amônia por volatilização e iii) estudos em condições controladas para avaliar o metabolismo do N e EUN com o traçador isotópico 15N. Espera-se que com os resultados deste projeto vislumbre-se o desenvolvimento de um fertilizante nitrogenado que apresente menores perdas de amônia por volatilização, que seja mais aproveitado pela planta, refletindo em maior EUN e, por fim, que possa futuramente ser produzido por empresas de fertilizantes.

Sintomas visuais de deficiências de micronutrientes são comuns em novas variedades transgênicas de soja e milho. A adubação foliar é uma prática rápida e eficaz para correção de tais deficiências. Sais solúveis de micronutrientes são as fontes tradicionalmente utilizadas para esta finalidade. Mais recentemente, fertilizantes importados e nacionais a base de óxidos, carbonatos e hidróxidos tem sido utilizado para produção de suspensões concentradas. Entretanto, tais fertilizantes, tidos como nano-fertilizantes, são insolúveis em água e portanto não podem ser registrados na legislação brasileira para adubação foliar. 
O objetivo deste projeto é caracterizar suspensões concentradas de manganês, zinco e cobre disponíveis comercialmente no Brasil; avaliar a absorção, transporte e redistribuição destes elementos aplicados via foliar nas culturas de soja e milho e, por fim, avaliar o efeito de fontes de manganês aplicados via foliar na produtividade da cultura da soja em condições de campo.

Trata-se de projeto cooperativo entre ESALQ, IAC e APTA e financiado pela Koch Agronomic Services. O objetivo do projeto é avaliar a volatilização de amônia de ureia tratada com NBPT aplicada sobre a palha em canavial colhido sem queima. Serão instalados quatro experimentos de campo para avaliar a volatilização de amônia dos tratamentos testados, além de dois experimentos adicionais, nos quais, além de volatilização, também será avaliada a produtividade da cana-de-açúcar.

A sustentabilidade da produção de biocombustíveis a partir da cana-de-açúcar depende do uso eficiente dos fertilizantes nitrogenados. O desafio é aumentar a produtividade da cana-de-açúcar com menor aporte de fertilizantes sintéticos, aumentando a eficiência de uso do N (EUN). Uma possibilidade é a adoção de sistemas de rotação com leguminosas como a crotalária, porém o custo da técnica é um fator limitante, que pode ser compensado pelo aumento na produtividade e redução da adubação nitrogenada de plantio. Pesquisas indicam potencial em reduzir também a adubação nitrogenada de soqueira, porém estudos em condições brasileiras são escassos. O objetivo será avaliar o impacto da rotação com crotalária na redução da adubação nitrogenada de soqueira. Serão instalados quatro (4) experimentos em soqueiras que receberam manejos distintos na implantação do canavial: (i) com rotação e (ii) sem rotação com crotalária. Após a colheita da cana-planta, serão instalados os tratamentos referentes a doses de N na soqueira: 50, 100, 150 kg ha-1 de N, além de um controle (sem N) e outros dois tratamentos com remoção de 50 e 100% da palha (na dose 100 kg ha-1 N - permitindo avaliar o efeito da remoção de palha na produtividade do canavial e na EUN). Em um experimento, serão instaladas microparcelas com 15N para avaliar a EUN e a recuperação no solo. Os experimentos serão instalados em 2014 e avaliações das transformações do N no solo, produtividade, atributos tecnológicos, absorção e recuperação de N serão realizadas nas duas safras subsequentes (2015 e 2016). O objetivo final será avaliar o potencial da rotação com crotalária em diminuir a demanda de fertilizantes nitrogenados sintéticos para produção de biocombustíveis a partir da cana-de-açúcar.

A cana-de-açúcar tem se mostrado opção sustentável para a produção de biocombustíveis, visando diminuir a dependência de combustíveis fósseis. Entretanto, questões sociais, ambientais e econômicas devem ser consideradas para a produção sustentável de biocombustíveis. Nesse cenário, os fertilizantes nitrogenados desempenham papel de destaque pois, se de um lado favorecem o acúmulo de biomassa da cultura, por outro podem promover contaminação do ar e da água pelas perdas do N-fertilizante para o ambiente. A melhor forma de aumentar a sustentabilidade do uso de N em cana-de-açúcar é desenvolver estratégias que permitam a adequação entre a demanda de N pela cultura e a quantidade aplicada via fertilizantes. Estudos recentes conduzidos no Estado de São Paulo indicaram haver diferenças na resposta da cultura à fertilização nitrogenada em função do histórico de manejo da área que alteraram a disponibilidade do N do solo às plantas. Assim, torna-se fundamental considerar o suprimento de N do solo visando adequar a recomendação de adubação nitrogenada da cultura. Os objetivos a serem alcançados com este projeto serão: (i) implantar experimentos de campo para avaliar a resposta da cana-de-açúcar à fertilização nitrogenada em condições distintas de histórico de manejo da área; (ii) realizar estudos em laboratório à respeito da mineralização do N do solo; (iii) avaliar o efeito da rotação com leguminosas e dos fertilizantes nitrogenados no solo e na planta em anos consecutivos e, por fim (iv) auxiliar na implementação de laboratório avançado para estudo das transformações do N do solo.

A necessidade da adubação nitrogenada no milho e as perdas significativas de N (NH3 ou N2O), que podem ocorrer tanto do solo como pela folhagem das plantas, são fatores que elevam os custos de produção. Contudo, como o N pode ser perdido na forma de amônia e as plantas apresentam a capacidade de absorver amônia da atmosfera pela folhagem, torna-se interessante a quantificação dessa via de ganho de N nos agrossistemas, em diferentes estádios de desenvolvimento de culturas, com a finalidade de proporcionar maior aproveitamento do nutriente pelas plantas. Nesse contexto, este projeto tem como objetivo verificar o efeito da época de aplicação da uréia em cobertura no aproveitamento do fertilizante, na produtividade, na capacidade de absorção foliar de amônia e na alteração das características fisiológicas da cultura do milho. O projeto será desenvolvido no Centro de Energia Nuclear na Agricultura, da Universidade de São Paulo (CENA/USP), no período compreendido entre os anos de 2011 e 2013. Serão desenvolvidos três experimentos, sendo dois a campo. No primeiro, será mensurado o ponto de compensação de amônia do milho em diferentes estádios fenológicos das plantas (V4, V6, V8, V10 e V12) conduzidas em casa de vegetação. No segundo, será quantificada a volatilização da uréia aplicada na superfície do solo, o aproveitamento do fertilizante pela cultura, a alteração nas características fisiológicas, a produção de massa seca da parte aérea, bem como a produtividade de grãos, em função dos seis tratamentos testados, a saber: cinco épocas de aplicação de uréia fertilizante em cobertura nos estádios fenológicos V4, V6, V8, V10 e V12, e uma testemunha sem adubação de cobertura. No terceiro experimento, será quantificada a absorção da amônia volatilizada da uréia fertilizante aplicada em cobertura na cultura do milho, em função de cinco tratamentos (épocas de aplicação idem ao primeiro experimento), bem como será mensurado o ponto de compensação de amônia das plantas no dia da.

A quantificação do nitrogênio (N) mineralizável do solo é de grande interesse no meio agronômico uma vez que a matéria orgânica é o principal reservatório de N às plantas. A identificação de locais altamente responsivos, moderadamente responsivos e não responsivos ao N, por meio de testes no solo, pode auxiliar no desenvolvimento de um sistema de recomendação sítio-específico para N em cana-de-açúcar, aumentando a sustentabilidade do agroecossistema. O objetivo deste estudo é desenvolver índices de mineralização do N do solo como uma alternativa ao atual sistema de recomendação de adubação nitrogenada em cana-de-açúcar, visando atender os desafios agronômicos e ambientais relacionados ao uso de fertilizantes nitrogenados. Serão selecionados ao menos 15 experimentos de curva de resposta à fertilização nitrogenada de soqueiras de cana-de-açúcar conduzidos em condições de campo entre os anos de 2006 e 2012. Nessas áreas serão coletadas amostras de solo antes da adubação nitrogenada para avaliar diversos métodos de estimativa da disponibilidade de N às plantas, incluindo métodos biológicos (incubação aeróbia e anaeróbia), químicos (KMnO4 acidificado, KMnO4 alcalinizado, KCl 2 mol L-1 a quente, tampão fosfato-borato a pH 11,2, extração com NaHCO3 - 260 nm, fracionamento do N orgânico, Illinois Soil Nitrogen Test e destilação direta) e microbiológicos (mineralização bruta, C da biomassa microbiana e respiração basal). Os resultados dos testes serão correlacionados com a resposta relativa à adubação nitrogenada obtida nos sítios experimentais, em termos de produção de colmos e de açúcar e extração de N. Espera-se que os resultados deste estudo permitam avançar o estado atual do conhecimento sobre os processos de transformação do N no solo e a resposta da cana-de-açúcar à adubação nitrogenada, visando adequar as adubações e manter a cultura como opção sustentável para produção de biocombustíveis.

O objetivo deste estudo é avaliar alguns testes no solo que apresentem capacidade de prever a resposta da cana-de-açúcar à fertilização nitrogenada. Para tanto, pretende-se realizar diversos testes em solos coletados em experimentos com fertilização nitrogenada de cana-de-açúcar conduzidos no Brasil, comparando seus resultados com dados de produtividade de colmos da cana-de-açúcar e resposta relativa à adubação nitrogenada.
Além disso, pretende-se realizar avanços na área de mineralização do N orgânico do solo, com possibilidade de aplicação desses testes nas condições brasileiras, assim como desenvolver vínculo de pesquisa com instituição de renome internacional, com reconhecida capacidade de realização de estudos nesta área.

Sabendo-se que até o ano de 2014 a queima dos canaviais da região Centro-Sul não será mais permitida e, desta maneira, quantidade significativa de resíduos culturais permanecerão sobre o solo após a colheita da cultura, a qual prejudica a incorporação dos fertilizantes nitrogenados ao solo, e considerando que a principal fonte de N mineral para agricultura brasileira é a uréia, que se aplicada na superfície sobre os resíduos culturais tem sua eficiência agronômica sensivelmente diminuída devido às perdas de N por volatilização, é fato de se perguntar: não seria necessário o desenvolvimento de pesquisas com fontes alternativas de nitrogênio para sistemas de produção de cana-crua, o qual já representa 50% da área colhida da região Centro-Sul e cerca de 70% dos canaviais brasileiros? Considerando-se que a adubação com nitrogênio sempre é realizada no sentido de se obter aumento na eficiência de uso do nitrogênio, considerado os custos financeiros e energéticos das fontes nitrogenadas e os possíveis riscos ambientais envolvidos, este projeto tem como objetivo avaliar a eficiência agronômica das fontes nitrogenadas não convencionais: cloreto de amônio, Ajifer e aquamônia em mistura como vinhaça na cultura da cana-de-açúcar, comparando-se com os fertilizantes comerciais nitrato de amônio, sulfato de amônio e uréia. Pretende-se, também, avaliar as curvas de respostas da cana-de-açúcar à adubação com doses de N - cloreto de amônio, comparada à da uréia e com nitrato de amônio, e verificar se existe efeito residual do N das fontes nitrogenadas no sistema solo-planta que possam representar ganho em produtividade no ciclo agrícola subseqüente ao da fertilização. Os resultados do projeto com a eficiência de uso de N pela cultura da cana-de-açúcar e de retorno econômico com o insumo alternativo cloreto de amônio poderá indicar sua possível viabilidade de produção nas próprias usinas, aproveitando o dióxido de carbono gerado na queima de fitomassa, na geração de energia, assim co

Considerando-se que o conhecimento atual a respeito das respostas da cana-de-açúcar à fertilização com N e S foi conseguido em experimentos em um único ano/safra: cana-panta ou em socas; que a cana-de-açúcar é uma cultura perene, dependente, pois, das reservas energéticas e nutricionais do sistema radicular (raízes e rizomas) para sustentar o vigor da rebrota; considerando, também, que as principais perdas de N do sistema solo-planta, podem ocorrer por lixiviação do nitrato e/ou por desnitrificação no solo, e por volatilização de amônia do solo e pela folhagem, sendo que as perdas de N pela parte aérea podem explicar as reduções no conteúdo de N da cana-de-açúcar, ao final do ciclo, o projeto de pesquisa tem por objetivo central avaliar as respostas em produtividade da culturar, em sistema conservacionista, - sem queima do canavial e sem revolver o solo após os cortes - à fertilização nitrogenada de plantio e de soqueira e a interação dessas adubações em anos consecutivos da cultura. Serão avaliadas as transformações de N e S no sistema solo-cana-de-açúcar, por meio de técnicas com os isótopos estáveis 15N e 34S, e buscar correlações com os rendimentos de cana-de-açúcar a fim de explicar os efeitos. Serão desenvolvidos três experimentos em campo, com um cultivar de cana-de-açúcar (SP81-3250), em solos com diferentes texturas. Os estudos terão duração de 4 anos. No ciclo de cana-panta serão testadas 3 doses de N-uréia aplicadas no sulco de plantio: 40, 80 e 120 kg ha-1 de N, comparadas a um tratamento sem adubação nitrogenada (0 kg ha-1 de N). Existirão microparcelas com ureía (15N) para a determinação da utilização do N-fertilizante pela cana-planta e do efeito residual nos ciclos subseqüentes. No ciclo de cana-soca os tratamentos serão as doses de 50, 100 e 150 kg ha-1 de N-sulfato de amônio, além de um tratamento testemunha sem N (0 kg ha-1 de N). Os tratamentos de cana-soca estarão combinados aos de 0, 40, 80 e 120 kg ha-1 de N-uréia no plantio