FERTILIZANTES FOSFATADOS: matérias-primas, obtenção e ação fertilizante

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1 UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA LUIZ DE QUEIROZ Departamento de Ciência do Solo LSO Adubos e Adubação FERTILIZANTES FOSFATADOS: matérias-primas, obtenção e ação fertilizante Prof. Dr. Paulo Sérgio Pavinato Piracicaba-SP 31/03 e 01/04 de

2 Deficiência de P em solos de cerrado Fonte: Embrapa cerrados 2

3 Peso das importações no suprimento Fonte: IBRAM 3

4 4

5 Reservas de Rocha Fosfática em Operação 6

6 CONSUMO MUNDIAL DE FERTILIZANTES FOSFATADOS (2008) TOTAL: 37,48 milhões t de P 2 O 5 Argentina 0,55 (1,5%) França 0,56 (1,5%) Vietnã 0,60 (1,6%) Paquistão 0,86 (2,3%) Austrália 0,96 (2,6%) Brasil 3,20 (8,5%) Outros < 0,50 9,72 (26,0%) EUA 3,95 (10,5%) China 11,00 (29,3%) Índia 6,08 (16,2%) Fonte: IFA,

7 RESERVAS ATUAIS DE ROCHAS FOSFÁTICAS ,4 bilhões t de P 2 O 5 96 ANOS NOVAS RESERVAS: ANOS Brasil 0,26 1,7% Rússia 0,2 1,3% Israel 0,18 1,2% Outros <0,18 1,37 8,9% Jordânia 0,9 5,8% EUA 1,2 7,8% China 4,1 26,6% Marrocos e Sahara Ocidental 5,7 37,0% África do Sul 1,5 9,7% Fonte: USGS,

8 PRINCIPAIS ORIGENS DAS IMPORTAÇÕES BRASILEIRAS DE FÓSFORO Peru 9

9 2. FÓSFORO NO SOLO Desafio agronômico Potencial de fixação de P Oxisols and Ultisols Source: Gaume, 2000; Sanchez et al 2003 (FAO) 10

10 2.1 Caminhos do P-fertilizante FASE SÓLIDA DO SOLO P NO FERTILIZANT P NÃO LÁBIL P LÁBIL P NA EROSÃO E NA ÁGUA DE DRENAGEM P NA SOLUÇÃO DO SOLO 11

11 FÓSFORO NO FERTILIZANTE 12

12 3.1 Rochas fosfatadas quanto à geologia Ígneas (Apatita) Rochas cuja formação deve-se a solidificação do magma de erupções vulcânicas. Cristais muito duros; Metamórficas (Fosforita) Oriundas da modificação do estado sólido de rochas préexistentes. Essa modificação é devido a ação da temperatura, assim como da pressão. Sedimentares (Fosforita) Rochas que se formam em função do acúmulo e consolidação de materiais degradados de rochas ou resíduos pré-existentes (FOSFATOS REATIVOS) 13

13 3.1 Rochas fosfatadas quanto à geologia a) origem ígnea, rochas cristalinas duras APATITA 3Ca 3 (PO 4 ) 3.CaX 2 Ca 10 (PO 4 ) 3 X 2 Solubilidade diminui X = F - Fluorapatita; X = Cl - Cloroapatita; X = OH - Hidroxiapatita; X = CO 3 - Carbonatoapatita Tapira/MG; Araxá/MG; Jacupiranga/SP; Catalão/GO 14

14 Partícula de ARAXÁ ASE 3 a 6 m² g -1 15

15 Desagregação Rocha Ígnea APATITAS Ca Ca Ca Ca Ca PO 4 PO 4 PO 4 F Ca Ca PO 4 PO 4 PO 4 F Ca Ca Ca 16

16 Processo Simplificado de obtenção do Concentrado Fosfático Deslamagem Rocha Fosfática Extração Transporte Britagem Homogeneização(15%) Condicionamento Flotação Desaguamento Filtragem Secagem Moagem via úmida Concentrado Fosfático(35%) Legislação: mínimo de 24% 17

17 Planta de acidificação jazidas 18

18 3.1 Rochas fosfatadas quanto à geologia FOSFORITA b) origem metamórfica, amorfo, forma mais mole Brasil: Alvorada/SP; Arrais/TO; Irecê/BA, Lagamar/MG Fosforita Alvorada Teor % P 2 O 5 total 25,00 P 2 O 5 CNA + Água 3,00 P 2 O 5 Ác. cítrico 5,50 19

19 3.1 Rochas fosfatadas quanto à geologia FOSFORITA c) Exterior - origem sedimentar (animais marinhos) Norte da África:GAFSA,ARGÉLIA, MARROCOS Israel: ARAD Peru: BAYÓVAR 20

20 Substituição Isomórfica Flúor Apatita Ca 10 (PO 4 ) 6 F 2 FOSFATO "DURO" Carbono Apatita (Francolita) Ca 10-a-b Na a Mg b (PO 4 ) 6-x (CO 3 )F 2+0.4x FOSFATO "MOLE" 21

21 Dissolução do GAFSA Ca Mg Na Na Ca PO 4 PO 4 Ca Ca PO 4 Ca PO 4 Ca Ca Ca Ca PO 4 F Ca CO 3 F F Ca Ca 22

22 Reservas Brasileiras são de baixa qualidade (Apatitas) Medidas: Importar (África do Norte, Israel e Peru) 23

23 3.3 Principais fertilizantes fosfatados A)FOSFATOS NATURAIS REATIVOS Jazida de ARAD - Deserto de Negev Israel 25

24 3.3 Principais fertilizantes fosfatados A)FOSFATOS NATURAIS REATIVOS GAFSA - Tunísia 26

25 3.3 Principais fertilizantes fosfatados FOSFATO NATURAL REATIVO BAYÓVAR- PERU 27

26 FOSFATO NATURAL REATIVO BAYÓVAR- PERU 28

27 Principais fertilizantes fosfatados FOSFATOS REATIVOS Quando um fosfato sedimentar é considerado reativo? Quando 30% ou mais do P total é solubilizado em uma extração padrão, por uma solução de ácido cítrico a 2% Fonte: Fertilizer Research, 23:37-42, 1990 Quando mais de 55% do P 2 O 5 Total é solubilizado por uma solução de ácido fórmico a 2,0%

28 3.3 Principais fertilizantes fosfatados A)FOSFATOS NATURAIS Característica química de alguns fosfatos naturais reativos comercializados no Brasil, determinados em amostras moídas para análise química (100% < 0,063 mm) Fosfato Natural P 2 O 5 Solubilidade Relativa (%) Total P 2 O 5 Ác. Cítrico P 2 O 5 Ác. Fórmico Arad (Israel) (11,5) 58 Djebel Onk (Argélia) (10,0) 68 Bayóvar (Perú) (14,1) 72 Daoui (Khouribga/Marrocos) (10,0) 59 Gafsa (Tunísia) (11,9) 72 Legislação: mínimo 27% total Fonte: Adaptado de Souza, D.M.G et al, 1999 EMBRAPA Cerrados Cor vermelha = % P 2 O 5 HCi 2% 30

29 B) ADUBOS FOSFATADOS ACIDULADOS Via Ácido Sulfúrico 31

30 Obtenção do H 3 PO 4 Origem Ca 10 (PO 4 ) 6 F H 2 SO H 2 O 10CaSO 4. 2 H 2 O + 6 H 3 PO HF Concentrado fosfático Gesso Agrícola Ac. Fosfórico 32

31 Principais fertilizantes fosfatados C) FOSFATOS TÉRMICOS 33

32 Termofosfato magnesiano 700 kg Rocha - P Araxá (32% de P 2 O 5 ) 350 kg Escória níquel (32% MgO) 50 kg Perda ao fogo 1500 C 1000 Kw h/t Termofosfato Magnesiano (mínimo 17% de P 2 O 5 ) P 2 O 5 Ca Mg SiO 2 Total HCi %

33 Principais fertilizantes fosfatados D) FOSFATOS MISTOS FOS ON: 15% P 2 O 5 (CNA + H 2 O), 14% Ca, 8% S, 1% Mg, 1,5% Si e 3% K 2 O FOSFATO DECANTADO 20: 20% P 2 O 5 Total 20%, 11,5% P 2 O 5 CNA + H 2 O, 19% Ca FOSFATO 18: 18% P 2 O 5 total, 16% P 2 O 5 CNA+H 2 O, 1% solúvel em água, 12% Ca, 3% S e 0,5% Mg MULTIFOS: 28% P 2 O 5 total, 16% P 2 O 5 CNA + H 2 O, 14% Ca, 8% S, 1% Mg 35

34 Principais fertilizantes fosfatados D) OUTROS Fertilizantes com quelante natural orgânico Obtenção de Fosfato-Cálcio-Orgânico (agente quelante natural) a partir do SSP TOP-PHOS Kimcoat 36

35 Policote P (MAP + Polímero) (TSP + Polímero) (SSP + Polímero) Fonte: Reis,

36 Polifosfatos (P P) Poly - P Poly - P Mn Zn Zn Cu Mn Mn Cu Zn Cu Fonte: Maças,

37 Tabela Índice de Eficiência Agronômica (IEA) de diversas fontes de fósforo, na dose de 400 kg/ha de P 2 O 5 total, durante quatro ciclos de produção de soja Fontes de P Ciclos de produção 1 o(1) 2 o 3 o 4 o Produção Araxá (2) 14 Patos de Minas Catalão Term Exp. IPT Term. Sílico magnesiano Gafsa Fospal Maranhão Superfosfato triplo (1) Valores afetados por deficiência hídrica (2) Valores iguais ou menores que 0 Fonte: Braga et al.,

38 120 Produção de colmos (t/ha) Superfosfato Superfosfato Triplo Triplo Superfosfato Triplo Fosfato Natural Superfosfato Triplo Fosfato Natural 85 Adaptado de Cantarela et al. (2002) Doses de P2O5 (kg/ha) Produção de colmos de cana-de-açúcar tratada com diferentes doses de Superfosfato triplo e Fosfato natural reativo de Daoui (Assis, São Paulo, 2002). 40

39 Figura 3 - Índice de eficiência agronômica das fontes fosfatadas tendo como fonte padrão o superfosfato simples. Fonte:Nakayama et al. (1998) 41

40 5. ADUBAÇÃO FOSFATADA Equação kg/ha P 2 O 5 = (planta-solo) x f Planta: Exigência (Extração, Exportação) Solo: Análise f = 3,0 a 5,0 Resina Mehlich I (HCl 0,005 + H 2 SO 4 0,0025N) 42

41 Interpretação análise de solo (a) SP Método da Resina (Avaliação de C e I) 10 mg dm -3 (ppm) de P na análise 46 kg/ha de P 2 O 5 (camada de 0-20 cm) a) Resina Produção P resina Teor Relativa Florestais Perenes Anuais Hortaliças % mg/dm Muito baixo Baixo Médio Alto > Muito alto >100 >16 >60 >80 >120 43

42 Interpretação de Análise de Solo B) CERRADO - Mehlich ( HCl 0.05N + H 2 SO N) Tabela de interpretação da análise de solo para P extraído pelo método Mehlich 1, de acordo com o teor de argila, para recomendação de adubação fosfatada em sistemas de sequeiro com culturas anuais. Teor de Argila Teor de P no solo Muito baixo Baixo Médio Adequado Alto % mg/dm³ 15 0 a 6,0 6,1 a 12,0 12,1 a 18,0 18,1 a 25,0 > a 35 0 a 5,0 5,1 a 10,0 10,1 a 15,0 15,1 a 20,0 > a 60 0 a 3,0 3,1 a 5,0 5,1 a 8,0 8,1 a 12,0 > 12 Fonte: Adaptado de EMBRAPA - CPAC, SOUZA et al., > 60 0 a 2,0 2,1 a 3,0 3,1a 4,0 4,1 a 6,0 > 6,0 Fonte: Souza et. al.; (2004) 44

43 6. MODALIDADES DE ADUBAÇÃO FOSFATADA Adubação corretiva Adubação de manutenção Área Total (Fosfatagem) Sulco / linha de plantio 45

44 P-SOLUÇÃO Modos de adubação fosfatada RELAÇÕES P-SOLO/PLANTA/ADUBO P- LÁBIL P- NÃO LÁBIL P- PLANTA 46

45 Em situação de (P<15 mg/dm 3 ) Análise de solo Adubação de Plantio (sem fosfatagem) Menor aproveitamento do fósforo do fertilizante aplicado no plantio (Maior perda de fósforo p/ o solo) Concentração excessiva de raiz no sulco (menor aproveitamento de adub. de cobertura, nutrientes do solo e Água) 47

46 Sulco Sulco Sulco P do solo <15 mg/dm 3 H Mg 2 O N K N H 2 O H 2 O Ca Mg K Mg N P Ca H 2 O Mg H P P N N K Ca 2 O K P N P N P H 2 O N H 2 O K H 2 O K K P K Ca N Ca N Mg H 2 O H 2 O 48 Sulco

47 Sulco Sulco Sulco H Mg 2 O P N K H 2 O N H 2 O Ca Mg N K Mg P Ca H 2 O Mg H P Ca K N N K 2 O P P N H 2 O P N H 2 O N H 2 O K K P P K P K Ca P N Ca N Mg P H H 2 O 2 O Sulco Maior acesso à água e nutrientes A planta resiste mais a danos de pragas do solo (percevejo castanho, Migdollus,...). Maior resistência a veranicos (seca) MAIOR PRODUTIVIDADE 49

48 Fosfatagem - critérios (1) P resina (VITTI & MAZZA, 2000) Quanto: CTC < 60 mmol c dm -3 ou argila < 30% P resina 15 mg dm -3 5 kg P 2 O 5 / 1% argila Argila % kg/ha P 2 O mg dm -3 P (0-20cm) = 10 kg/ha P 2 O 5 50

49 Critérios: (2) Cerrado - P Mehlich 1 (Souza & Lobato, 1996) Teor de Argila1 Teor de P no solo Muito baixo Baixo Médio Adequado Alto % mg/dm³ a a 60 > 60 0 a 6,0 (60) 0 a 5,0 6,1 a 12,0 (30) 5,1 a 10,0 12,1 a 18,0 (15) 10,1 a 15,0 (25) Cor negra (100) = teor de P no (50) solo (ppm) 0 a 3,0 (200) 0 a 2,0 (280) 3,1 a 5,0 (100) 2,1 a 3,0 (140) 5,1 a 8,0 (50) 3,1a 4,0 (70) 18,1 a 25,0 > 25 15,1 a 20,0 > 20 8,1 a 12,0 > 12 4,1 a 6,0 > 6,0 Cor vermelha = kg/ha P 2 O 5 na FOSFATAGEM (área total) 51

50 Fontes de P 2 O 5 para Fosfatagem P 2 O 5 sol. em HCi *Fosfato Natural Reativo 29 %P 2 O 5 total e 09 e 14%HCi *Termofosfato Magnesiano (P 2 O 5 total 18% e P 2 O 5 HCi = 16%) *Fósforo Orgânico (Torta de Filtro) *Fósforo Organo-mineral (Composto: torta de filtro + Cinza + P Mineral ou Torta de filtro + Cinza + Cama de frango) 52

51 Adubação localizada (sulco de plantio - cana) a) Fonte de P 2 O 5 : solúvel em CNA + H 2 O SFS, SFT, MAP, DAP b) Forma: granulada c) Dose: 80 a 180 kg/ha P 2 O 5 53

52 FORMA DE APLICAÇÃO DO FOSFATO CULTURAS ANUAIS DISCUSSÃO: - Linha X Lanço - Solúvel X Fosfato natural Fonte: Resende et al. (2006) 54

53 FORMA DE APLICAÇÃO DO FOSFATO CULTURAS ANUAIS Fonte: Djalma Souza e Edson Lobato Embrapa Cerrados Soja: 8 anos de cultivo 80 kg/ha de P 2 O 5 Com preparo Sem preparo - PD 55

54 O ADUBO IDEAL AGRONOMIA Alta eficiência Solubilidade: gradual mas total Efeitos secundários Fácil aplicação INDÚSTRIA Tecnologia Simples Baixo custo Matéria-prima nacional Uso com fórmulas FERTILIZANTE IDEAL ECONOMIA Baixo custo Relação produto: insumo 56 Alta concentração

55 De 20 a 22 de julho de 2016 Centro de eventos Pantanal, Cuiabá - MT Número de vagas Inscrições em limitado