Piracicaba, 17 e 18 de março de 2016.

Transcrição

1 UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA LUIZ DE QUEIROZ Depto. de Ciência do Solo LSO-526 ADUBOS E ADUBAÇÃO Prof. Paulo Sergio Pavinato Piracicaba, 17 e 18 de março de 2016.

2 1. INTRODUÇÃO a) Macronutriente Primário N P 2 O 5 K 2 O b) O Nitrogênio (N) é o mais utilizado, mais extraído e o mais exportado pelas culturas c) É o nutriente de obtenção mais cara na insdústria Conclusão: Utilizar adequadamente

3 Obtenção do nitrogênio a) reação de síntese e custo energético 6 e - N H 2 2 NH 3 Ar 400º C 300 ATM Amônia (82% N) Gás Gás Nafta natural residual N 2 1 Kg N Kcal 1 Kg P 2 O Kcal 1 Kg K 2 O 2100 Kcal N N 225,8 Kcal / Mol

4 b) Fontes de H 2 N 2 + 3H 2 2NH 3 Fonte N 2 : Ar atmosférico Gcal Fonte H 2 : (1) Gás Natural... 7,0 (2) Gás Residual Refinaria... 7,3 (3) Nafta... 7,6 Custo Energético para obtenção de 1t de NH 3 (4) Resíduo Asfáltico (óleos pesados).. 8,5 (5) Carvão Mineral... 9,8 (6) Etanol (7) Água... --

5 d) Unidades produtoras de fertilizantes nitrogenados Nitrofertil: Gás natural Ultrafertil Resíduo asfáltico Nafta e Gás residual

6

7 3. O PESO DAS IMPORTAÇÕES NO SUPRIMENTO N: 70-75% é importado

8

9 3. PRINCIPAIS ORIGENS DAS IMPORTAÇÕES BRASILEIRAS DE NITROGÊNIO A Rússia e a China estabeleceram impostos de exportação para os fertilizantes nitrogenados em 2008 Fonte: ANDA/IFA

10 3. Preços dos fertilizantes nitrogenados 2016 Fertilizante Preço (R$/ton) Sulfato de amônio 1676,00 Ureia 1500,00 Nitrato 1700,00 Cloreto de potássio 1600,00 Fonte: Coplacana

11 4. BALANÇO DE NUTRIENTES NA AGRICULTURA BRASILEIRA RELAÇÃO DE CONSUMO DE NUTRIENTES BRASIL Relações 3 2,5 2,82 2 1,5 1 0,5 0,65 1,00 1,12 1,19 1,00 1,23 1,00 1,00 0 N P 2 O 5 K 2 O N P 2 O 5 K 2 O N P 2 O 5 K 2 O COM SOJA SEM SOJA PAÍSES COM AGRICULTURA TECNIFICADA Fonte: ANDA, 2004.

12 5. Fontes de N a partir da NH 3 Fontes Tradicionais + fosfatos de rocha Nitrofosfatos + O 2 HNO 3 + H 2 SO 4 + NH 3 + Na 2 CO 3 Nitrato de amônio (NH 4 NO 3 ) Nitrato de sódio (NaNO 3 ) Sulfato de amônio [(NH 4 ) 2 SO 4 ] NH 3 + CO 2 + H 2 O + NH 4 NO 3 + Uréia + H 2 O Uréia [CO(NH 2 ) 2 ] Aquamônia (NH 4 OH) Soluções com N + H 3 PO 4 LOPES, Fosfatos de amônio (MAP e DAP) (NH 4 H 2 PO 4 ) e [(NH 4 ) 2 HPO 4 ]

13 5. Fontes de N a partir do NH 3 CARACTERÍSTICAS DOS PRINCIPAIS ADUBOS NITROGENADOS Aumentam a acidez do solo Índice salino relativamente elevado Solubilidade alta em água Isento de macronutriente 2 ários (Exceção: Sulfato de Amônio: 24% S)

14 5. Fontes de N a partir da NH 3 Fontes Tradicionais Adubos N P 2 O 5 S Equivalente em CaCO 3 Índice Salino Solubilidade g/100 ml H 2 O, 25º C Uréia Sulfato de Amônio Nitrato de Amônio DAP MAP

15 5. Fontes de N a partir do NH 3 a) Uréia Reações da uréia no solo: a) sofrer volatilização CO(NH 2 ) 2 + H 2 O (NH 4 ) 2 CO 3 2NH 3 + CO 2 (I) Microorganismos Urease NH 3 + H 2 O NH OH - (II) ph > 7,0 ph < 7,0 2 NH O 2 2 NO H H 2 O + E (III) a) sofrer nitrificação; b) ser adsorvido no complexo de troca; c) ser absorvido pelas raízes 2 NO O 2 2 NO E (IV) a) ser adsorvido no complexo de troca; b) ser absorvido pelas raízes. c) sofrer lixiviação; d) sofrer desnitrificação LOPES, 2005.

16 Volatilização de N da Uréia x Sulfato de Amônio em área de cana crua N volatilizado Acumulado (%) Faixa Área Total , Sulfato de Amônio Uréia Dose de N: 70 kg/ha Fonte: Vitti, A., 2003

17 N volatilizado acumulado, % do aplicado Dose de N: 100 kg/ha Métodos de aplicação : Superficial Incorporado 0 SA NA UR Plantio direto SA NA UR Plantio convencional Perdas acumuladas de nitrogênio de 3 fontes (SA - sulfato de amônio; NA - nitrato de amônio; UR - uréia) em plantio direto de milho sobre aveia e plantio convencional. Fonte: Cabezas, 1998.

18 Fatores que aumentam a volatilização da amônia a) Alcalinidade ph > 7.0; b) Temperatura elevada; c) Baixa capacidade de retenção de NH + 4 i.e. Baixa CTC do solo, Ex.: Solos arenosos possuem < M.O. < CTC; d) Altas doses de uréia; e) Aplicação na superfície úmida que depois seca CO(NH 2 ) 2 + H 2 O NH 3. Aplicar seco, depois molhar; f) Presença de cobertura vegetal; g) Compactação do solo e acúmulo de água.

19 b) Fosfatos de Amônio (MAP e DAP) MAP ou DAP NH H 2 PO 4 - NH 4 + Absorção Radicular Nitrificação H 2 PO 4 - Absorção Radicular Fixação

20 c) Sulfato de Amônio (NH 4 ) 2 SO 4 (NH 4 ) 2 SO 4 + H 2 O NH SO 4 = NH 4 + Absorção Radicular ou Nitrificação NH O 2 NO 2 - NO 3 - NO 3 - Absorção Radicular ou Lixiviação SO 4 = Absorção Radicular Lixiviado Redução (H 2 S)

21 d) Nitrato de Amônio = NH 4 NO 4 NH NO 3 - Absorção Radicular a) NH 4 + Nitrificação (NO 3- ) Absorção Radicular b) NO 3 - Lixiviação * Desnitrificação * Lixiviação: Fatores Tipo de solo Precipitação

22 * Teor de M.O. do Solo: Quanto maior o teor de M.O. melhor estrutura do solo, maior retenção de H 2 O Menor perda por lixiviação. * Quantidade de Adubos Nitrogenados: A lixiviação é o motivo principal do uso de adubação nitrogenada parcelada. Ex.: Culturas Anuais 1/3 plantio (até kg ha -1 ) 2/3 cobertura

23 Desnitrificação Transformação do íon NO - 3 (nitrato) em substâncias voláteis (N 2, N 2 O e NO) pela ação de microorganismos em condições aneróbicas. N 2 O (Óxido Nitroso) NO 3 - NO (Óxido Nítrico) Gases N 2 (Nitrogênio Elementar)

24 Microorganismos Respiração anaeróbica H 2 N 2 O 2 N 2 O N Hiponitrito Óxido N M.O. + NO 3 - NO 2 - Nitroso Elementar Nitrato Nitrito +2 NO Óxido Nítrico Condições de ocorrência - Presença no solo de NO Teor alto de matéria orgânica - Ausência de O 2 Implicação agronômica Não utilizar adubos nítricos (Ex.: NH 4 NO 3 ) em culturas de várzeas. (Ex.: arroz inundado)

25 5. Fontes de N a partir do NH 3 Misturas de Fontes a. Uréia + Sulfato de Amônio (50%) (50%) b. Sulfonitrato de Amônio Nitrato de Amônio + Sulfato de Amônio: (75%) (25%) c. Nitrosulfato de Amônio Nitrato de Amônio + Sulfato de Amônio: (50%) (50%) d. Uréia + S elementar 10 a 30% S

26 5. Fontes de N a partir do NH 3 Volatilização de Amônia do Sulfato de Amônio e da uréia Aplicados na Fertilização de Cafeeiro N-NH3 volatilizado do fertilizante (kg ha -1 ) Testemunha Sulfato de Amônio Uréia 03/set./ /nov./ /dez./03 03/fev./04 Época da adubação 18 kg ha -1 N volatilizado (26% N) Dose de N: 70 kg ha-1 Fonte: Fenilli et.al., 2004

27 Mistura de Fontes Perdas de N-NH 3 total das misturas de uréia e sulfato de amônio, após 23 dias da aplicação. Perdas de N-NH 3 por volatilização (%) % menor a perda de N mg SAM mg Uréia 75 mg SAM mg Uréia 150 mg SAM mg Uréia 225 mg SAM mg Uréia 300 mg SAM mg Uréia Vitti, G.C. et al., R. Bras. Ci. Solo, 26:

28 6. Fertilizantes de liberação controlada a) Vantagens 1) Redução da toxicidade às plântulas. 2) Permitem a aplicação de maiores doses. 3) Sistemas avançados de programas de adubação.. 4) Podem atender as necessidades uma única aplicação. 5) Significantes reduções de perdas de nutrientes (NO 3 - e NH 3 ). 6) Reduzem significativamente as emissões de N 2 O.

29 6. Fertilizantes de liberação controlada b) Desvantagens 1) Não existem padrões confiáveis para se determinar a liberação dos nutrientes. 2) Reações químicas (exemplo: no caso da uréia-formaldeido), a proporção de N liberado para a solução do solo é muito baixa 3) Fertilizantes revestidos com enxofre, a liberação inicial parece muito rápida. 4) Uréia + enxofre: pode aumentar a acidez do solo 5) Polímeros (revestem ou cápsulas): podem deixar resíduos de materiais sintéticos não desejáveis no solo. 6) Preços consideravelmente maiores.

30 5.3. Fertilizantes de liberação controlada 1) Produtos da condensação de uréia e aldeídos Ureía formaldeido (UF - 38% N) Isobutilideno diuréia (IBDU - 32% de N) Crotonilideno diuréia (CDU - 32,5% de N) 2) Revestimentos/cápsulas Enxofre, polímeros, estearato de Ca, latex, ceras, fosfatos de Ca + Mg, óxidos de Mg, fosfatos de Mg e amônio, fosfatos de K e Mg, gesso agrícola, fosfato de rocha, atapulgita, turfa LOPES, 2005.

31 6. Fertilizantes de liberação controlada Inibidores da urease: Evitam ou diminuem, sob um certo período de tempo, a transformação da N amídico da ureia para hidróxido de amônio e amônio, evitando ou reduzindo a volatilização de amônia. Dezenas de produtos têm sido testados Importância prática e comercial: NBTPT (ou NBPT): N-(n-butil)tiofosfórico triamida IMC-Agrico Company Agrotain efeito por 14 dias LOPES, 2005.

32 Inibidores da urease: NBPT Água Gás Amônia Gás Carbônico SUPER N

33 Inibidores da urease: Após incorporação pela chuva: SUPER N NBPT Água Gás Amônia Gás Carbônico

34 Perdas cumulativas de NH 3 após a aplicação de N em milho Perdas acumuladas de NH3, % do N aplicado Uréia SuperN 62,3% 12,2% 28/05 30/05 01/06 03/06 05/06 07/06 09/06 Fonte: IAC - Mococa, Fevereiro 2003 Dr. Heitor Cantarella

35 kg/ha Produtividade de Milho em Resposta a Aplicação de Uréia e Super N em Plantio Direto em Mococa, SP Urea Kg/ha Super N Fonte: IAC - Mococa, Fevereiro 2003 Dr. Heitor Cantarella *Valores com diferença significativa Teste de Tukey (P 0.05)

36 kg/ha Produtividade de Milho em resposta ao Nitrogênio Aplicado (7 dias sem Chuva após aplicação) ,4 sc/ha Kg/ha Uréia SuperN Fonte: MARTINS & MAGNI (Cotrijal), Abril 2003 Não-Me-Toque, RS

37 6. Fertilizantes de liberação controlada Inibidores da nitrificação: Compostos que atrasam a oxidação bacteriana do NH 4 + para produzir NO 2-, deprimindo por um certo período, a atividade da bactéria Nitrosomonas no solo. Como conseqüência a transformação de NO 2 - em NO 3-, pelas bactérias Nitrobacter e Nitrosolobus é também atrasada. Dezenas de produtos têm sido testados Importância prática e comercial: a) Nitrapirina: 2-cloro-6(triclorometil)-pirideno Dow Elanco (N-Serve), decompõe em 30 dias ou menos b) DCD: dicianodiamida (67% de N) Alemanha, Japão e Noruega, estabilização por 6 a 8 semanas LOPES, 2005.

38 7. Produtos Independentes de NH 3 Ocorrência Natural (regiões áridas) a) Salitre do Chile: NaNO 3 Nitrato duplo de Sódio e Potássio: NaK(NO 3 ) 2 Ex.: Desertos do Chile, Bolívia e Peru b) Salitre de Bengala: KNO 3 Ex.: Desertos da Índia, Irã, Iraque e Egito

39 8. Resíduos Animais Tabela. Composição de materiais orgânicos de origem animal. Características Dejeto de Dejeto de Dejeto de Desejo de bovinos fresco bovinos curtido aves Suínos Relação C/N Umidade (g kg -1 ) C (g kg ) N (g kg ) P (g kg ) 2, K (g kg ) Ca (g kg ) Mg (g kg ) S (g kg ) Zn (mg kg ) Cu (mg kg ) Cd (mg kg ) Ni (mg kg ) Pb (mg kg ) Raij et al. (1996).

40 9. Sub-produtos de indústria Tabela. Caracterização do Ajifer quanto a N e S Origem Produtos N S g/kg g/kg Valparaíso Ajifer L40 (*) Ajifer L1419(*) Ajifer NKS Laranjal Paulista Ajifer NKS Ajifer NKS Ajifer NKS Limeira Ajifer Ajifer Pederneiras Ajifer 4(**) (**) d=1,1 ph=4,5-5,0 C=3%

41 10. RECOMENDAÇÃO DE ADUBAÇÃO NITROGENADA (boletins de recomendação) Efeito da adubação nitrogenada em arroz de sequeiro no sul de Goias Produção (kg/ha) N (kg/ha) Ex: Resposta do arroz a adubação nitrogenada em Goiás

42 Quantidade de N extraída pela cultura a) Culturas Anuais Ex: Milho: 10 t/ha grãos = 18 t/ha de MS Teor de N = 1% MS = 180 kg/ha N b) Culturas Perenes Ex: Citros 1 caixa de 40,8 kg extrai 80g/N Recomendação = 150g N/caixa f 2,0

43 Histórico da área Boletim 100 a) Alta resposta * Solos argilosos * Áreas irrigadas * Cultivo anterior com gramíneas * Solos muito tempo cultivados e equilibrados b) Baixa Resposta * Solos recém desbravados * Áreas de pastagens (Pousio) * Áreas com leguminosas * Área sem irrigação

44 Dúvidas?