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Mitigation of nitrous oxide emissions in grazing systems through nitrification inhibitors: a meta-analysis

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Soares, Johnny R. ; Souza, Bruna R. ; Mazzetto, Andre M. ; Galdos, Marcelo V. ; Chadwick, Dave R. ; Campbell, Eleanor E. ; Jaiswal, Deepak ; Oliveira, Julianne C. ; Monteiro, Leonardo A. ; Vianna, Murilo S. ; Lamparelli, Rubens A. C. ; Figueiredo, Gleyce K. D. A. ; Sheehan, John J. ; Lynd, Lee R.
Número total de Autores: 14
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: NUTRIENT CYCLING IN AGROECOSYSTEMS; v. N/A, p. 19-pg., 2023-01-28.
Resumo

Grasslands are the largest contributor of nitrous oxide (N2O) emissions in the agriculture sector due to livestock excreta and nitrogen fertilizers applied to the soil. Nitrification inhibitors (NIs) added to N input have reduced N2O emissions, but can show a range of efficiencies depending on climate, soil, and management conditions. A meta-analysis study was conducted to investigate the factors that influence the efficiency of NIs added to fertilizer and excreta in reducing N2O emissions, focused on grazing systems. Data from peer-reviewed studies comprising 2164 N2O emission factors (EFs) of N inputs with and without NIs addition were compared. The N2O EFs varied according to N source (0.0001-8.25%). Overall, NIs reduced the N2O EF from N addition by 56.6% (51.1-61.5%), with no difference between NI types (Dicyandiamide-DCD; 3,4-Dimethylpyrazole phosphate-DMPP; and Nitrapyrin) or N source (urine, dung, slurry, and fertilizer). The NIs were more efficient in situations of high N2O emissions compared with low; the reduction was 66.0% when EF > 1.5% of N applied compared with 51.9% when EF <= 0.5%. DCD was more efficient when applied at rates > 10 kg ha(-1). NIs were less efficient in urine with lower N content (<= 7 g kg(-1)). NI efficiency was negatively correlated with soil bulk density, and positively correlated with soil moisture and temperature. Better understanding and management of NIs can optimize N2O mitigation in grazing systems, e.g., by mapping N2O risk and applying NI at variable rate, contributing to improved livestock sustainability. (AU)

Processo FAPESP: 17/08970-0 - Potencial de pastagem e subsequente produção de culturas energéticas
Beneficiário:Leonardo Amaral Monteiro
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 19/15819-1 - Balanço de gases de efeito estufa para produção de bioenergia e indireta intensificação de pastagens
Beneficiário:Johnny Rodrigues Soares
Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 16/08741-8 - Pós Doc na estimativa de pastagens mundial potencial de intensificação
Beneficiário:Johnny Rodrigues Soares
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 19/14333-8 - Emissões de N2O no campo em sistemas de pastejo de ovinos
Beneficiário:Bruna Rabello de Souza
Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Iniciação Científica
Processo FAPESP: 18/11052-5 - Desenvolvimento e aplicação preliminar de um modelo global de rendimento de multi-culturas e culturas energéticas em pastagens
Beneficiário:Murilo dos Santos Vianna
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 14/26767-9 - Iniciativa Global Sustainable Bioenergy (GSB): análise ambiental e espacial da intensificação da pastagem para a bioenergia
Beneficiário:John Joseph Sheehan
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa SPEC
Processo FAPESP: 17/06037-4 - Iniciativa "Global Sustainable Bioenergy (GSB)" - análise ambiental e espacial da intensificação da pastagem para a bioenergia
Beneficiário:Julianne de Castro Oliveira
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 16/08742-4 - Pós Doc para o modelo de crescimento agave, na iniciativa "a global sustainable bioenergy (GSB)": análise ambiental e espacial da intensificação da pastagem para a bioenergia
Beneficiário:Deepak Jaiswal
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 18/10432-9 - Emissão de N2O em pastagem: estudo de meta análise
Beneficiário:Bruna Rabello de Souza
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica