Aescassez de matéria-prima para produção de fertilizantes

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1 INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS MISSÃO Desenvolver e promover informações científicas sobre o manejo responsável dos nutrientes de plantas para o benefício da família humana N 0 4 DEZEMBRO/008 MAXIMIZAÇÃO DA EFICIÊNCIA E MINIMIZAÇÃO DOS IMPACTOS AMBIENTAIS DA ADUBAÇÃO NITROGENADA Silvia Regina Stipp Luis Ignácio Prochnow Aescassez de matéria-prima para produção de fertilizantes e o forte aumento nos preços dos insumos têm levado os países em desenvolvimento a buscar alternativas para aumentar a eficiência dos nutrientes. Por outro lado, a degradação do ambiente e as exigências do mercado obrigam os países desenvolvidos a racionalizar a aplicação destes insumos. Em ambos os casos, a solução é maximizar a eficiência do uso dos nutrientes. Os fertilizantes são fundamentais para alavancar a produção de alimentos no mundo e o Brasil ocupa a quarta colocação entre os maiores consumidores desses insumos, embora com participação de apenas % na produção mundial. Considerando-se que aproximadamente 75 % dos fertilizantes nitrogenados utilizados no Brasil são importados, torna-se ainda mais necessária a maximização da eficiência de seu uso. Com este enfoque, o GAPE Grupo de Apoio à Pesquisa e Extensão, o IPNI Brasil e a Honeywell Brasil promoveram, em 3 de setembro último, o Workshop Maximização da eficiência e minimização dos impactos ambientais da adubação nitrogenada, permitindo ampla discussão das alterações relacionadas à utilização do nitrogênio (N) na agricultura frente à elevação dos preços dos fertilizantes e a preocupação com a sustentabilidade ambiental. Com a palestra Eficiência agronômica e acidificação do solo por fontes diversas de nitrogênio, Dr. Norman Chien, pesquisador aposentado do IFDC, Estados Unidos ( nchien@ comcast.net), lembrou que, entre os fertilizantes nitrogenados mais comuns sulfato de amônio (SA), uréia e nitrato de amônio (NA) o mais utilizado no mundo é a uréia, porque é mais concentrada Veja também neste número: Manejo conservacionista e reciclagem de nutrientes em cana-de-açúcar... 8 Leguminosas adubos verdes em área de renovação de canavial... 4 Sistema Internacional de Unidades - SI... 9 IPNI em Destaque... 3 Divulgando a Pesquisa... 4 Painel Agronômico... 5 Cursos, Simpósios e outros eventos... 6 Publicações Recentes... 7 Ponto de Vista... 8 (46 % N) e apresenta menor custo por unidade de nutriente, o que favorece também o menor custo de transporte. Mas, para ser utilizada pelas plantas a uréia deve sofrer transformação (hidrólise) e, neste processo, o N pode ser perdido por volatilização na forma de NH 3, quando aplicado principalmente na superfície do solo. Já o SA e o NA, em condições de solos ácidos e neutros, não sofrem perdas por volatilização de NH 3, podendo estas ocorrer em solos calcários. Estudos conduzidos com milho e trigo em rotação, em três diferentes solos, em casa de vegetação, durante três anos, comprovaram que os três fertilizantes apresentam a mesma eficiên- Abreviações: AOAC = Association of Official Analytical Chemists, DEU = crotonilidene diuréia, EA = eficiência agronômica, EUNF = eficiência de uso de N dos fertilizantes, GEE = gases de efeito estufa, IBDU = isobutilideno diuréia, SA = sulfato de amônio, M.O. = matéria orgânica, N = nitrogênio, NA = nitrato de amônio, NBPT = tiofosfato de N-n-butiltriamida, PPD = fenil-fosforodiamidato, UF = ureaformaldeído. Engenheira Agrônoma, M.S., IPNI Brasil; silvia@ipni.com.br Engenheiro Agrônomo, Doutor, diretor do IPNI Brasil; lprochnow@ipni.net INTERNATIONAL PLANT NUTRITION INSTITUTE - BRASIL Rua Alfredo Guedes, Edifício Rácz Center, sala 70 - Fone/Fax: (9) Website: ipni@ipni.com.br Piracicaba-SP, Brasil INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 4 DEZEMBRO/008

2 cia agronômica quando incorporados ao solo. Quanto à acidificação do solo, o SA induziu maior acidificação através da nitrificação, comparado à uréia e ao NA, enquanto estes últimos apresentaram comportamento semelhante. Observou-se que com o aumento da dose acumulada de N aplicado houve redução do ph nos solos após cada cultivo seqüencial, e esta acidificação variou de acordo com a capacidade de tamponamento do solo, sendo maior no solo mais argiloso (Figura ). Figura. Efeito da dose acumulada de N no ph de solo argiloso (Sharkey), em rotação milho-trigo durante três anos. Nota-se pela Tabela que a necessidade relativa de calcário para neutralizar a acidez induzida pelo SA foi,4 a,3 vezes maior que a necessária para neutralizar a acidez provocada pela uréia e pelo NA, sendo estes valores próximos ao valor teórico predito (,0) e menores que o adotado pela Association of Official Analytical Chemists-AOAC (3,0). Tabela. Necessidade relativa de calcário em três diferentes solos após o quarto e o quinto cultivos. Solo Necessidade relativa de calcário SA /Uréia SA/NA Média Sharkey,58,59,59 Decatur,,9,0 Greenville,30,3,6 Conteúdo de argila: Sharkey = 64 %, Decatur = 33 %, Greenville = 7 %. SA = sulfato de amônio, NA = nitrato de amônio. Com o tema Pesquisas agronômicas no Brasil relacionadas a fertilizantes nitrogenados: situação atual, perspectivas e necessidades, Dr. Paulo Trivelin, do CENA/USP, Piracicaba, SP ( pcotrive@cena.usp.br), e Dr. Heitor Cantarella, do IAC, Campinas, SP ( cantarella@iac.sp.gov.br), mostraram que o estudo da dinâmica do nitrogênio (N) nos ecossistemas agrícolas não é uma tarefa simples, tendo em vista que o aproveitamento pelas plantas do N oriundo dos fertilizantes geralmente é reduzido devido à complexidade do comportamento do elemento no sistema soloplanta-atmosfera. A grande preocupação com o N diz respeito às várias rotas de perdas as quais está sujeito, com implicação não só na diminuição da eficiência de uso do fertilizante, como também na poluição do ambiente. O foco das pesquisas com adubo nitrogenado no Brasil está relacionado a doses para diversas culturas, modos de aplicação, épocas de aplicação, fontes de N e uso do N em diferentes sistemas de produção, especialmente no sistema plantio direto. A uréia é o fertilizante nitrogenado com maior potencial de perda de NH 3 por volatilização, principalmente quando aplicada em superfície, tanto em solo nu como em solo coberto por resíduos vegetais. Quando a uréia é aplicada sobre resíduos culturais a volatilização de NH 3 tende a ser maior em relação às ocorridas em solo nu, mesmo após chuva ou irrigação, que normalmente incorporam o N-adubo ao solo. No entanto, a magnitude dessas perdas pode variar com temperatura ambiente, regime de chuvas, localização do fertilizante, forma de aplicação (a lanço ou em faixa) e local de aplicação (superfície e cobertura do solo), chegando a atingir valores da ordem de 50 % do total aplicado. Outros fertilizantes comerciais como sulfato de amônio e nitrato de amônio não resultam em perdas por volatilização, mesmo se aplicados em superfície. Contudo, a aplicação de uran (50 % de N-amídico) pode resultar em perdas por volatilização, porém, inferior se comparada a uma mesma dose de N-uréia. Entre as alternativas de manejo propostas para reduzir ou mesmo eliminar as perdas de N por volatilização da amônia está a incorporação da uréia ao solo, a 0,05-0,0 m de profundidade. Porém, esta tarefa não é muito fácil de ser realizada atualmente, nas condições brasileiras, devido à presença de resíduos vegetais sobre o solo na grande maioria das culturas, como ocorre nas culturas perenes manejadas com mato, nas culturas anuais em plantio direto e na cana-de-açúcar sem queima de palha. Ademais, a operação de incorporação requer máquinas com maior potência e é mais demorada, aumentando os custos, além de, às vezes, não ser muito eficiente na cobertura dos sulcos, podendo facilitar as perdas de N por volatilização. Para o estudo do balanço de N existem dois métodos gerais de avaliação. Um deles é o método da diferença, ou indireto, que envolve o balanço de N total nos agrossistemas, monitorando as entradas e saídas. O outro método é o do traçador isotópico, em que uma fonte nitrogenada marcada com 5 N (fertilizante, matéria orgânica) é adicionada ao sistema, efetuando-se o seu balanço pelo princípio da diluição isotópica. Quando o interesse é realizar o balanço de N em compostos minerais ou orgânicos, incorporados ao agrossistema, a única alternativa é o emprego do método do traçador isotópico ( 5 N). Na avaliação do aproveitamento do N-fertilizante realizada em culturas de interesse econômico como arroz, cana-de-açúcar, feijão, milho, soja, trigo, citros e espécies forrageiras, observouse que, na maioria das pesquisas, independentemente da cultura, o aproveitamento foi de 50 % ou menos, permanecendo no solo, para efeito residual, 30 % ou menos do N-fertilizante. Várias possibilidades têm sido levantadas para justificar esses resultados, como: Volatilização de NH 3, especialmente de fontes amídicasamoniacais; Lixiviação de NO 3 para fora da zona de exploração das raízes no solo, e Desnitrificação, que pode ocorrer em solos com drenagem deficiente ou em sistemas agrícolas (plantio direto, pastagens e em cana-crua ) em que há elevada disponibilidade de carbono e anaerobiose, gerando condições favoráveis à redução dissimilatória do nitrato. Por outro lado, recentemente tem sido aventada a possibilidade de perdas de NH 3 pela folhagem das plantas, especialmente INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 4 DEZEMBRO/008

3 na pós-antese, que reduz a quantidade assimilada de N-fertilizante pelas plantas durante seu crescimento. Avaliações de perdas de N-NH 3 por volatilização de fertilizantes aplicados ao solo podem ser feitas com coletor semi-aberto estático (Figura ), calibrado pela técnica isotópica de 5 N, para expressar perdas reais, em condições de campo. Figura. Coletores semi-abertos estáticos para quantificar a volatilização de NH 3 de fertilizantes nitrogenados. Fonte: LARA-CABEZAS e TRIVELIN (990). As perdas de N-fertilizante por lixiviação, em profundidades aquém da explorada pelo sistema radicular das culturas, foram avaliadas com diferentes técnicas associadas à do traçador 5 N, como: em lisímetro, em campo, usando extratores de solução de solo associados a medidas de fluxo de água no solo, ou por meio de medidas das concentrações de 5 N-fertilizante no N-total do solo. Estudos dessa natureza foram realizados, como exemplo, em culturas de cana-de-açúcar, milho e feijão. Evidenciou-se que, nas condições brasileiras, em solos pobres em N, com culturas apresentando sistema radicular vigoroso e com aplicação de doses de N entre 50 e 50 kg ha -, a lixiviação de N-fertilizante é menor que 0 % da dose aplicada. Além disso, o NO 3 lixiviado, em grande parte oriundo do N-nativo do solo, possivelmente não atinge o lençol freático, que pode estar a profundidades de 0 a 5 m em condições de terras altas. Recentemente, avaliações da absorção do 5 NH 3 volatilizado da uréia aplicada abaixo da copa de culturas perenes como café, pastagem de capim Tanzânia e laranjeira (Figura 3) mostraram que a reabsorção do N-fertilizante volatilizado do solo é da ordem de 50 %, o que minimiza os resultados de perdas de NH 3 nessas condições. A adubação nitrogenada deve ser realizada visando obter maior recuperação do N-fertilizante no sistema solo-planta e manter a sustentabilidade dos ecossistemas agrícolas. A melhoria da eficiência de uso de N é desejável para aumentar a produtividade, reduzir os custos de produção e manter a qualidade ambiental. Em estudos que visam avaliar a eficiência de uso do N dos adubos pelas culturas são empregados índices, como: a) Eficiência agronômica do N aplicado: EA = (PN P0)/DN em que: PN e P0 = produtividade agrícola nos tratamentos adubado com N e testemunha, respectivamente; DN = dose de N considerada. b) Recuperação aparente do N aplicado: RA = (NN N0)/DN em que: NN e N0 = N extraído pela cultura nos tratamentos adubado com N e testemunha, respectivamente; DN = dose de N considerada. Porém, índices como esses somente são de valor relativo e de utilidade quando se pretende comparar, por exemplo, fontes de N, modos de aplicação e localização de adubos nitrogenados. Esses índices não conseguem avaliar o real aproveitamento do N dos adubos pelas culturas, ou seja, quanto do N-fertilizante é absorvido e assimilado pelos vegetais. O real aproveitamento pelas culturas do N de adubos somente pode ser avaliado com o uso da técnica isotópica com 5 N, como já exemplificado anteriormente. Resultados de estudos desenvolvidos no país, nos quais foram utilizadas doses crescentes de N ( 5 N) nas culturas de trigo (Figura 4), cana-de-açúcar (Tabela ) e milho, demonstraram que os índices EA e RA decrescem exponencialmente com o aumento das doses de N, obedecendo à lei dos rendimentos decrescentes, a qual informa que com o aumento da dose de N os aumentos na produtividade são menores e, portanto, menores as eficiências obtidas. Tabela. Recuperação do N-nitrato de amônio ( 5 N) por soqueira de cana-de-açúcar (SP8-350, 3º corte) com doses crescentes de N (aplicação em faixa sobre a palhada ao lado da linha de cana). Dose de N-NA Recuperação do N-NA ( 5 N) Planta toda Solo Solo-planta (kg ha - ) (kg ha - ) (%) (kg ha - ) (%) (kg ha - ) (%) 35 5, 8,3 6, 33,8,4 6, 70 8,9 4,6,7 35,6,6 60, 05 5,4 8, 8,8 34, 34, 6,3 40,0 8,7 5,7 38,0 46,7 66,7 75 3,0 34,9 6,8 9,3 58,8 64, Figura 3. Estudo de avaliação da reabsorção de NH 3 por plantas de laranjeira. Fonte: BOARETTO et al. (008). Dados de Spolidório (999) exemplificam este fato. Nota-se na Tabela 3 e na Figura 4 que a dose de N de máxima produtividade foi de 95 kg ha -. Nesta dose, o N fornecido na adubação nitrogenada passa a compensar o N exportado pelos grãos de trigo, com balanço positivo de N no agrossistema, desde que sejam mantidos os resíduos culturais após a colheita. Contudo, o balanço positivo de N obtido na dose de máxima produtividade não INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 4 DEZEMBRO/008 3

4 Tabela 3. Balanço do N da adubação com uréia em trigo de inverno irrigado. Dose de N N total NPPF NPPS 3 PA grãos 4 Grãos PA PA grãos Grãos PA PA grãos Grãos PA Balanço de N (kg ha - ) N-total = nitrogênio na parte aérea do trigo. NPPF = nitrogênio na parte aérea do trigo proveniente do fertilizante. 3 NPPS = nitrogênio na parte aérea do trigo proveniente de outras fontes (N-solo + N-outras fontes). 4 PA = parte aérea (grãos, colmos e folhas); PA grãos = colmos e folhas. Fonte: Adaptada de SPOLIDÓRIO (999). Figura 4. Produtividade de grãos de trigo e eficiência agronômica (EA) em função de doses de N-uréia. Fonte: Adaptada de SPOLIDÓRIO (999). compensa, totalmente, as perdas de N no sistema solo-planta, como as que ocorrem por volatilização de NH 3 do solo e também as que normalmente ocorrem na parte aérea das plantas, assim como por desnitrificação e lixiviação. Neste caso, o sistema soloplanta fica empobrecido em N. Portanto, a dose de N de máxima produtividade está mais próxima da dose de sustentabilidade do N no agrossistema. Caso sejam consideradas todas as perdas do elemento do sistema, a dose de sustentabilidade de N deve ser tal que compense essas perdas além daquela representada pela exportação pela cultura. Esse conceito é importante, especialmente em agrossistemas em que a fixação biológica do N atmosférico não contribui com ganhos apreciáveis de N. Por outro lado, pode-se questionar o fato de os custos dos adubos nitrogenados não atenderem ao critério de sustentabilidade econômica em anos agrícolas de crise, como ocorre neste ano corrente. A resposta a esse questionamento é que deve-se focar a sustentabilidade do agrossistema não somente em um ano ou safra agrícola, mas por qüinqüênios e décadas. Várias modificações têm sido feitas em fertilizantes contendo uréia com a finalidade de reduzir as perdas por volatilização e aumentar a eficiência de uso, controlando ou retardando a quebra da uréia para dar maior tempo para sua incorporação ao solo, através da chuva, irrigação ou via mecânica. Essas incluem a produção de fertilizantes de liberação lenta ou com solubilidade controlada e os fertilizantes estabilizados, que contém aditivos ou inibidores da urease. Os fertilizantes de liberação lenta ureaformaldeído (UF) (38 % N), isobutilidene diuréia (IBDU - 3 % N), crotonilidene diuréia (CDU - 3 % N) têm baixa solubilidade em água, fornecem os nutrientes gradualmente às plantas, por um período determinado, acompanhando a necessidade das plantas, e são pouco suscetíveis a perdas, minimizando os riscos de poluição ambiental. Podem ser encapsulados, recobertos ou insolúveis. Os fertilizantes de solubilidade controlada englobam os recobertos com ceras (como a uréia recoberta com enxofre) e os polímeros (Osmocote, Meister, Nutricote, etc.) com permeabilidade controlada. Existem vários produtos comerciais com solubilidade controlada comercializados no mundo mas, devido ao elevado preço três a dez vezes o custo dos fertilizantes convencionais são utilizados em nichos de mercado de culturas de alto valor agregado e não conseguem competir com os adubos convencionais. Centenas de compostos, orgânicos e inorgânicos, têm sido testados como inibidores da urease. Os produtos mais efetivos têm sido os análogos à uréia, tais como os fosforodiamidatos e fosforotriamidatos, pois têm mostrado forte ação inibidora em concentrações muito baixas. Entre os produtos dessa família, os que apresentaram melhores resultados foram o PPD (fenil-fosforodiamidato) e, principalmente, o NBPT (tiofosfato de N-n-butiltriamida). Em estudo com cana-de-açúcar colhida sem despalha a fogo na região de Piracicaba, Barth et al. (006) observaram perdas de NH 3 de cerca de 4 % do N aplicado como uréia e de 0 % do N aplicado como uréia + NBPT uma redução das perdas de mais de 4 INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 4 DEZEMBRO/008

5 50 % com o uso do inibidor. Esses resultados são compatíveis com os apresentados por Cantarella et al. (007), na Tabela 4. Estudos desenvolvidos no Brasil e no exterior mostram que o NBPT não é capaz de controlar completamente as perdas de NH 3 que acontecem quando a uréia é aplicada na superfície de solos, tendo em vista que a ação do NBPT depende de condições ambientais e das características físico-químicas do solo. No entanto, o inibidor pode retardar a hidrólise da uréia e reduzir significativamente as perdas de NH 3 dependendo das condições climáticas, nem sempre previsíveis. O período de máxima volatilização de NH 3 após a aplicação da uréia ocorre em curto espaço de tempo (dois a três dias, no verão úmido) e o pico de volatilização é mais intenso do que o que acontece com a uréia tratada com o inibidor. Nesse último caso, a hidrólise é mais lenta, favorecendo a difusão do fertilizante para o interior do solo e reações com o solo da NH 3 produzida. Além disso, a elevação do ph ao redor do grânulo de fertilizante não é tão rápida devido à hidrólise mais lenta. Porém, em períodos secos, a ausência de um processo de incorporação do fertilizante ao solo, depois que o efeito inibidor diminui, faz com que diminua a eficiência do NBPT para controlar as perdas de NH 3 e, conseqüentemente, aumentar o aproveitamento pelas culturas do N aplicado. É pouco provável que a uréia venha a ser substituída por outro fertilizante em curto prazo, se é que o será no futuro. Assim, o NBPT, embora venha apresentando eficiência apenas relativa para reduzir o principal problema associado ao emprego da uréia, é uma alternativa que não pode ser desconsiderada. A economicidade do uso deste composto dependerá dos preços relativos da uréia com o de outras fontes não sujeitas a perdas por volatilização de NH 3 em solos ácidos, do preço da uréia tratada com o inibidor e das condições de uso, que podem favorecer em diferentes graus a eficiência do uso do inibidor. O conhecimento atual a respeito do balanço do N de fertilizantes em agrossistemas aponta para algumas linhas prioritárias de pesquisa. Uma delas relaciona-se às perdas foliares de N (NH 3 e N O) que ocorrem por todo o ciclo de crescimento e especialmente na pós-antese em espécies de interesse econômico. Outra refere-se às perdas que ocorrem no solo na forma de óxido de nitrogênio, principalmente em sistemas conservacionistas (plantio direto, cana crua e pastagens), devendo ser avaliadas não somente as formas nitrogenadas perdidas para a atmosfera, mas também aquelas arrastadas em profundidade pela água de percolação, assim como as retidas em microporos nos agregados do solo. Nesses estudos deverão ser mais bem avaliadas as condições que favorecem as perdas, suas intensidades e as alternativas de manejo para mitigá-las. No que concerne à necessidade de pesquisas com adubos nitrogenados no Brasil, sugere-se a busca de fontes comerciais alternativas às já existentes, que apresentem eficiência agronômica comparável ou até maior à das fontes atualmente usadas, assim como estudos com misturas de resíduos e subprodutos da agroindústria com fertilizantes nitrogenados que contribuam para a redução do custo da adubação nitrogenada mas que mantenham o rendimento agrícola. Considerando-se que a fonte nitrogenada mais usada mundialmente ainda é a uréia, sugerem-se mais estudos de manejo com a uréia comum e estudos em condições variadas com a uréia de liberação controlada e estabilizada, ou misturada com outras fontes nitrogenadas. Em culturas que permitem a utilização de bactérias promotoras de crescimento, é importante a realização de pesquisas que empreguem esses microrganismos relacionados à adubação nitrogenada, uma vez que estudos prévios mostraram que essa associação pode diminuir o emprego de doses de N-fertilizante, mantendo-se a produtividade da cultura. Dr. Snyder, responsável pelo Programa Nitrogênio do IPNI, Estados Unidos ( csnyder@ipni.net), abordou A influência dos fertilizantes nitrogenados no ambiente. Disse que o N é um elemento essencial à sobrevivência de toda a vida no planeta e que 40% da população mundial deve sua existência aos alimentos produzidos com o uso de fertilizantes nitrogenados. Porém, alterações antrópicas no ciclo do N têm causado grande variedade de problemas ambientais, com reflexo na saúde humana, relacionados a eutrofização dos recursos hídricos (incluindo hipoxia nas águas costeiras); contaminação subterrânea por nitrato; gases de efeito estufa e mudanças climáticas; emissões de amônia, formação de partículas e perda de biodiversidade (insetos, plantas, anfíbios, etc.). Em todo o mundo, as águas costeiras estão sendo afetadas pela hipoxia, condição na qual os níveis de oxigênio dissolvido são demasiado baixos para sustentar a vida marinha. A hipoxia ocorre como resultado do excesso de nutrientes na água, fenômeno conhecido como eutrofização, provocado pela contaminação industrial e acúmulo de fosfatos e nitratos liberados na água por descarga. Este acúmulo de materiais orgânicos provoca uma proliferação excessiva de algas, que, ao entrarem em decomposição, levam à deterioração da qualidade da água, matando, assim, peixes, crustáceos e destruindo o conjunto de organismos vegetais e animais que vivem no fundo dos mares. Tabela 4. Perdas de N por volatilização de NH 3 medidas em ensaios de campo conduzidos no Brasil com cana-de-açúcar colhida sem despalha a fogo. Local Mês de aplicação Condições climáticas Perdas de NH 3 das fontes Redução de perdas prevalentes SA ou NA UR UR-NBPT pelo NBPT (% do N aplicado) (%) Araras Nov Chuvoso 0,, 7, 36 Iracemápolis Set Seco 0, 5,4 5, 40 Araraquara Out Seco 0, 5,,3 5 Pirassununga Dez Chuvoso 0, 7,,6 78 Araras II Ago Seco 0,4 6,4 3,4 8 Jaboticabal Nov Muito chuvoso 0,, 0,8 - Ribeirão Preto Jun Seco 0,3 5,, 6 SA = sulfato de amônio, NA = nitrato de amônio, UR = uréia, NBPT = tiofosfato de N-n-butiltriamida. Fonte: CANTARELLA et al. (007), dados não publicados. 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6 Nos Estados Unidos, uma importante área afetada pela hipoxia é o Golfo do México. O centro deste problema é a agricultura do Centro-Oeste dos Estados Unidos. O Rio Mississippi e seus afluentes carregam os nutrientes retirados dos solos para as águas do Golfo do México. Esta Bacia representa cerca de 80 % da produção de grãos e oleaginosas e inclui % do mercado de fertilizantes do país. Para reduzir o tamanho da zona hipóxica e melhorar a qualidade da água nesta região, autoridades americanas federais e estaduais iniciaram um Plano de Ação em 008, utilizando uma dupla estratégia: reduzir a descarga de N e P total em pelo menos 45%. As metas estabelecidas para esse plano de ação envolvem a melhoria da qualidade das águas costeiras, a qualidade da água dentro da bacia do rio Mississippi e a qualidade de vida da população que vive dentro dessa bacia. Atribui-se que 54 % das descargas de fontes nitrogenadas não pontuais nas águas do Golfo estão relacionadas a fertilizantes, embora não se possa quantificar exatamente as perdas totais de N e P que ocorrem todos os anos, principalmente na primavera. O manejo inadequado de dose, fonte, época de aplicação e localização do fertilizante nitrogenado e a ausência de um balanço adequado com outros nutrientes podem intensificar as perdas de N por lixiviação e a emissão de N O para a atmosfera. Quando o N é aplicado acima da dose adequada econômica, ou quando o N disponível no solo (especialmente na forma de NO 3- ) excede a absorção pela cultura, aumenta-se o risco de emissões de N O. Estudo do balanço do N no sistema, conduzido nos Estados Unidos, comprovou que, atualmente, as quantidades de N removidas pelas culturas são maiores que as quantidades aplicadas, havendo, pois, tendência de diminuição dos excessos de descarga de N nos rios. Isso significa que o N tem sido utilizado de forma mais eficiente que no passado. Em relação ao P, observou-se que as quantidades removidas pelas culturas são maiores que as aplicadas. Esta remoção acima da reposição é motivo de preocupação, pois, além de exaurir o solo e conduzir à diminuição da produção, a falta do elemento pode comprometer a eficiência de uso do N. A Figura 5 mostra a interrelação do P e do N na cultura de milho. Observa-se que o suprimento adequado de P (87 kg ha - ) aumentou a produtividade em 40 %, sem alterar de forma significativa a quantidade de N aplicada (Figura 5A). Além disso, observouse que nas parcelas em que foram utilizadas doses recomendadas de P a quantidade de nitrato residual no solo era muito menor (Figura 5B). Nota-se, assim, que o equilíbrio entre esses dois nutrientes no sistema agrícola é importante tanto sob o ponto de vista agronômico como ambiental. É necessária maior vigilância por parte dos agricultores no sentido de melhorar a eficiência de uso dos nutrientes e reduzir as perdas nos campos. Estima-se que a eficiência de uso de N para a produção de cereais seja de 30 a 35 %. As melhores práticas de manejo de fertilizantes (MPMs) e as práticas relacionadas de conservação do solo e cultivo específico tendem a elevar a recuperação do N aplicado nas culturas, além de aumentar a produtividade e reduzir o risco das emissões de gases de efeito estufa (GEE). Estas incluem: uso de fonte apropriada de N em dose adequada, época de aplicação e localização corretas; regulagem adequada dos equipamentos; manejo dos resíduos culturais; uso adequado de inibidores da conversão de N (urease, nitrificação) e de fontes mais eficientes; manejo conservacionista, como uso de culturas de cobertura e plantio direto, entre outras. Porém, é preciso avançar, ainda, nos seguintes pontos: Figura 5. Influência do fósforo na eficiência (A) e recuperação (B) do N na cultura do milho. Resultados de 30 anos de pesquisa em Kansas. Fonte: SCHLEGEL et al. (996). Melhor compreensão do balanço nutricional inadequado que limita a produção de alimentos e que pode prejudicar o ambiente; Pesquisa e educação mais centrada para identificar as melhores respostas agronômicas visando otimizar o manejo da fertilidade do solo e da nutrição de plantas e avaliar os impactos ambientais associados (lixiviação, escoamento superficial, emissões de GEE, manutenção/melhoria do C no solo a longo prazo); Cooperação e apoio financeiro entre as empresas privadas, governamentais e os setores ambientais. Dr. Godofredo Cesar Vitti (gcvitti@esalq.usp.br) e Dr. Arnaldo Rodella (aarodell@esalq.usp.br), da ESALQ/USP, Piracicaba, SP, trataram dos Aspectos práticos da adubação nitrogenada na cana-de-açúcar. Dr. Rodella apresentou as reações químicas sofridas pelo N no solo e em fertilizantes, as quais influenciam sua disponibilidade e eficiência no aproveitamento pelas plantas. Através destas reações explicou porque ocorrem e como podem ser minimizadas as perdas por volatilização de N na forma de amônia gasosa. Dr. Vitti explicou que a demanda de fertilizantes N-P O 5 -K O no Brasil está direcionada às culturas de exportação, sendo que a cana-de-açúcar ocupa a segunda posição no consumo desses nutrientes 44 kg ha - depois do cafeeiro. Porém, o N ainda é um nutriente subutilizado no país, com déficit de quase milhão de toneladas, mesmo considerando todo o N da soja e do feijão como proveniente da fixação biológica. A produção de álcool sustenta a expansão da cana-deaçúcar no país e a tendência de aumento, na safra 007/008, é de 8 % na área cultivada de cana-de-açúcar, 50 % na demanda interna de etanol e 73 % na exportação. A B 6 INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 4 DEZEMBRO/008

7 Dados recentes de pesquisa mostram que existe uma gama enorme de variação na extração de N pelas diversas variedades de cana-de-açúcar no Brasil, variando de 00 a 00 kg ha - de N para a produção de 00 t ha - de colmos. Do N extraído, 8 % a 64 % são exportados pelos colmos, dependendo da variedade. Considerando estes dados de extração e exportação pelos colmos, o que se adota hoje como regra geral para a adubação da cana-planta é o seguinte: a cana-planta, por ser um tolete, encerra naturalmente uma reserva de 5 a 0 kg ha - de N. Por isso, na adubação da canaplanta utilizam-se baixas doses de N. Além disso, a cana promove a fixação livre e biológica do N na rizosfera em associação com cinco bactérias, entre elas Beijerinckia sp., Gluconacetobacter sp. e Azospirillum sp., que permitem a fixação de N, em condições de ph no solo de 5,5 a 6,5. Estima-se que da extração total de N realizada pelos colmos e folhas 43 kg ha - de N, para uma produção de 00 t ha - de colmos, cerca de 00 kg de N venham da fixação do N do ar. Assim, a complementação normal para a cana-planta é de 40 a 60 kg ha - de N. A dose menor (40 kg ha - ) é indicada para áreas novas, de expansão, que tem N natural da pastagem degradada, e para solos mais arenosos, que retêm menos N. A dose maior (60 kg ha - ) é indicada para áreas de reforma e para solos mais argilosos, que têm mais reserva devido à maior CTC. Na adubação da cana-soca, que não é beneficiada pela simbiose, é necessário aplicar altas quantidades de N. Adota-se a dose de kg de N para cada tonelada de cana queimada, observando-se a relação N/K O de /,3 (solo mais pobre em K) a /,5 (solo mais rico em K) e, kg de N por tonelada de cana crua, observando-se a relação N/K O de /0,8 a /,0 (Tabela 5). Imobilização dos ânions (N, P e S) no interior da palhada; Mineralização dos nutrientes minerais catiônicos (K, Ca e Mg), principalmente do K, devolvendo para o sistema solo cerca de 50 kg ha - de K; e Aumento evidente da atividade microbiana, principalmente da urease, responsável pelas perdas de NH 3 da uréia por volatilização. Tendo em vista esses fatores, no sistema de colheita de cana crua recomenda-se aumentar a dose de N em 30 % (,3 kg de N para cada tonelada de colmos) para repor as perdas de N por volatilização, que podem chegar a mais de 70 %. Medidas para diminuir as perdas por volatilização incluem enterrio superficial da uréia, uso de inibidores da urease e uso de uréia misturada a sulfato de amônio (por exemplo, na formulação , resultante da mistura eqüitativa dessas duas fontes). A Figura 6 mostra que a mistura de uréia com sulfato de amônio ( AS + U) na adubação de cafeeiro resultou em menores perdas por volatilização de N-NH 3 e a substituição de 4 % do N da uréia por sulfato de amônio na fórmula reduziu as perdas de N-NH 3 em 65 % e 67 % na primeira e segunda avaliação, respectivamente. Tabela 5. Adubação mineral da cana-soca em função da expectativa de produtividade. Produtividade esperada N K O (t ha - ) (kg ha - ) > Fonte: VITTI e MAZZA (00). A mudança do sistema de colheita de cana com prévia despalha à fogo para cana crua colhida mecanicamente é um processo irreversível no sistema agrícola e, embora essa mudança represente vantagens tanto para a conservação do solo como para a manutenção da umidade e reciclagem de nutrientes, implica em maior dificuldade para a aplicação dos fertilizantes, devido à necessidade de incorporá-los durante o cultivo. Esta dificuldade na incorporação do adubo nitrogenado é preocupante, haja visto que a uréia é o fertilizante mais utilizado, ampliando os riscos de perdas por volatilização, comparada às demais fontes. Os fatores que afetam a volatilização da amônia são: alcalinidade (ph > 7); temperatura elevada; baixa capacidade de retenção de NH 4 + (baixa CTC do solo); aplicação de altas doses de uréia; presença de cobertura vegetal; compactação do solo e acúmulo de água. No sistema de colheita crua, observa-se: Altas relações C/N, C/P e C/S indicando baixa mineralização da matéria orgânica da palha, mesmo após um ano de corte; Figura 6. Volatilização de N-NH 3 de diferentes formulados na adubação nitrogenada e seu efeito no crescimento do cafeeiro. Dose de N = 85 kg ha -. Fonte: ROSA et al. (004). Fontes adicionais de N a partir da amônia incluem: Fontes tradicionais: nitrofosfatos, nitrato de amônio, nitrato de sódio, sulfato de amônio, uréia, aquamônia, soluções com N, fosfatos de amônio. Misturas de fontes: uréia (50 %) + sulfato de amônio (50 %), ; nitrato de amônio (75 %) + sulfato de amônio (5 %), ; nitrato de amônio (50 %) + sulfato de amônio (50 %), ; e uréia + S elementar (0 a 30 % S). Fertilizantes de liberação lenta e controlada: produtos da condensação de uréia e aldeídos; revestimentos/cápsulas; supergrânulos de uréia e outros (tabletes, bastões, etc.). A torta de filtro e a vinhaça, subprodutos da produção de açúcar, vêm sendo largamente utilizadas por unidades produtoras, aplicadas aos canaviais por ocasião do plantio, e mesmo em soqueiras, com o objetivo de melhorar as condições de desenvolvimento da cultura. Dentre os benefícios que a aplicação da torta de filtro pode trazer d estaca-se o fornecimento de matéria orgânica e de nutrientes (N =,5 % em base seca). A torta pode ser utilizada in natura, condicionada ou enriquecida, em qualquer época do ano. INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 4 DEZEMBRO/008 7