Energy potential of residual maize biomass at different spacings and nitrogen doses

• Published in: Ciência e agrotecnologia Vol. 41; no. 6; pp. 626 - 633
• Main Authors: Ambrosio, Rodrigo, Pauletti, Volnei, Barth, Gabriel, Povh, Fabrício Pinheiro, Silva, Dimas Agostinho da, Blum, Hilbert
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Editora da Universidade Federal de Lavras 01.12.2017; Universidade Federal de Lavras
• Subjects: AGRICULTURE, MULTIDISCIPLINARY; calorific value; electricity; macronutrients; Renewable energy; Zea Mays (L.); calorific value; Renewable energy; Energia renovável; valor calorífico; eletricidade; electricity; macronutrients; macronutrientes; Zea Mays (L.)
• ISSN: 1413-7054; 1981-1829; 1981-1829
• DOI: 10.1590/1413-70542017416009017

ABSTRACT Agricultural residual biomass is an important source of energy, and its production and quality vary according to the crop management. This study aimed to assess the effects of plant distribution and nitrogen fertilization on the energy production potential of the biomass of maize cultivated under no tillage. The field experiment was installed in southeast Brazil using five nitrogen rates (0, 60, 120, 180, and 240 kg ha-1) and two inter-row spacings (0.4 and 0.8 m). Grain yield, residual biomass productivity, and bioenergy potential in different parts of the plant (grain, stalk+leaf, husk, and cob) were assessed. No change in grain yield was observed using narrow row spacing. Stalk+leaf and husk productivity was higher using 0.8 m than using 0.4 m of inter-row spacing. Nitrogen application resulted in increased grain yield and biomass productivity. Nitrogen influences the bioenergy potential by increasing the biomass and calorific value. Application of the maximum nitrogen fertilization rate is recommended for grain yield considering the use of only the husk and cob can generate 2712 kWh ha-1 of bioenergy. RESUMO A biomassa residual agrícola é uma importante fonte de energia e sua produção e qualidade varia com o manejo das lavouras. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da distribuição de plantas e da adubação nitrogenada sobre o potencial de produção de energia da biomassa do milho cultivado sob sistema de plantio direto. O experimento de campo foi instalado no sudeste do Brasil, com cinco doses de nitrogênio (0, 60, 120, 180 e 240 kg ha-1) e dois espaçamentos entrelinhas (0,4 e 0,8 m). Foram realizadas avaliações de produtividade de grãos, produtividade de biomassa residual e potencial de bioenergia em diferentes partes da planta (grão, colmo + folha, palha da espiga e sabugo). A variação no espaçamento não alterou o rendimento de grãos. A produtividade de folhas + palha de espiga foi maior em 0,8 m do que 0,4 m de espaçamento. A aplicação de nitrogênio resultou no aumento do rendimento de grãos e da produtividade de biomassa. O nitrogênio influência o potencial da bioenergia ao aumentar a biomassa e o poder calorífico. Com a dose de 226 kg ha-1 de nitrogênio, taxa máxima para o rendimento de grãos, e considerando apenas o uso de palha da espiga e sabugo, é possível gerar 2712 kWh ha-1 de bioenergia.