DEMANDA DAS CULTURAS NITROGÊNIO

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3 DEMANDA DAS CULTURAS NITROGÊNIO CULTURA COLHEITA (t/ha) N (kg/ha) ARROZ 3,2 81 MILHO 6,4 305 TRIGO 3,0 125 CANA 100,0 132 FEIJÃO 1,0 102 SOJA 3,0 300 CAFÉ (COCO) 2,0 253

4 Extração de nutrientes pela cultura do milho (Coelho & França, a, 1995) TIPO DE EXPORTAÇÃO MILHO GRÃOS PRODUTIVIDADE Nutrientes extraídos (kg ha -1) t ha -1 N P K Ca Mg 3, , , , , SILAGEM (Matéria seca) 11, , , ,

5 Demanda de nutrientes pelo milho e estimativa do suprimento de nutrientes (Barber( Barber,, 1984) Nutriente Demanda Estimativa de quantidade (kg ha -1 ) suprida (kg ha -1 ) Interceptação Fluxo de massa Difusão Potássio Nitrogênio Fósforo Magnésio Absorção de nutrientes depende Processos simultâneos

6 NH 3 Acetobacter NO 3 NO X PLANT UPTAKE urea

7 NH 3 Acetobacter PLANT UPTAKE urea

8 Nitrogênio Total Tempo Representação esquemática da variação do N total com o tempo de cultivo do solo. Fonte: Raij et al. (1991)

9 NITROGÊNIO A) Macronutriente Primário ou Nobre 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, é o mais lixiviado (contaminando o lençol freático). Conclusão: Utilizar adequadamente

10 ADIÇÕES E PERDAS DE NITROGÊNIO Fixação biológica (até 500 kg) N do adubo (20 kg/ha) Mineralização da matéria orgânica N nas chuvas (4-8 kg) N mineral Lixiviação (5 %) NH 4+ + NO - 3 Imobilização biológica (25-30 %) Extração pelas culturas ( kg) Perdas gasosas (10-80 %)

11 Transformações e Dinâmica do Nitrogênio no Solo MINERALIZAÇÃO/ AMONIFICAÇÃO R-COOHNH 2 + H 2 O NH 3 + R-COO - NH 3 + H 2 O NH4 + + OH - NITRIFICAÇÃO 2NH O 2 2NO H 2 O + 4H + 2NO 2- + O 2 2NO 3 - DENITRIFICÃO NO H 2 O 1/2 N 2 + 6OH - IMOBILIZAÇÃO Qual a fonte? Quando aplicar? Quanto aplicar? Como aplicar?

12 B) NITRIFICAÇÃO 1) 2NH O 2 2HNO 2 + 2H 2 O + 2 H + 2) 2HNO 2 + O 2 2 H + + 2NO 3-2NH 4 + 4O 2 Passo 1: Nitrosomonas 2NO H + + 2H 2 O Disponível às s plantas * lixiviação Passo 2: Nitrobacter (aeróbicas, autotróficas).

13 FATORES RELACIONADOS COM A NITRIFICAÇÃO Requer O 2 Libera H + > em solos arenosos acidificação - fertilizantes minerais e orgânicos Depende - teor M.O. > População de microrganismos Umidade do solo Temperatura do solo ph do solo

14 ACIDIFICAÇÃO 2NH O 2 2NO H + + 4H 2 O NITRIFICAÇÃO

15 c) DENITRIFICAÇÃO A) Transformação do íon NO 3- (nitrato) em substancias voláteis (N 2, N 2 O e NO) pela ação de microorganismos em condições anaeróbicas. NO 3 - N 2 O (Óxido Nitroso) NO (Óxido Nítrico) N 2 (Nitrogênio Elementar) Gases

16 Respiração Anaeróbica B) Microorganismos Respira M.O. + NO - 3 NO N H 2 N 2 O 2 O N NO C) Condições de ocorrência D) Implicação de Ocorrência - Presença no solo de NO Teor alto de Matéria Orgânica - Ausência de O 2 Não utilizar adubos nítricos (Ex.: NH 4 NO 3 ) em várzeas Ex.: Arroz Inundado

17 d) IMOBILIZAÇÃO N do solo é usado na síntese de proteínas (microrganismos) Relação C/N > 30 Imobilização do N

18 Milheto Mineralização + lenta C/N = 30 a 34 Soja Catalizador - temperatura C/N = 13 a 18 Mineralização + rápida

19 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% de S)

20 Principais Adubos Nitrogenados Adubos N P 2 O 5 S Equivalente Índice Solubilidade em CaCO 3 Salino H 2 O, 25 o C g/100ml Uréia S. Amônio N. Amônio 33, Nitrocálcio DAP MAP

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

22 A) NH 4 + Absorção Radicular 2) Nitrato de Amônio = Nitrocálcio (NH 4 NO 3 + Nitrificação (NO 3 - ) CaCO 3 ) 34% N B) NO 3 - Absorção Radicular Lixiviação Desnitrificação * Lixiviação: Fatores: Higroscopicidade Tipo de solo Precipitação Risco de explosão

23 DESVANTAGENS NITRATO AMONIO Muito higroscopicidade Fogo e explosões < eficiência em solos alagados > velocidade nitrificação e lixiviação Alto índice salino Efeito alcalino Condições de solo Evitar solos alagados Evita adubação plantio Indicado para cobertura em culturas com sist. rad. formado Solos ácidos reação alcalina

24 3) Sulfato Amônio (NH 4 ) 2 SO 4 (NH 4 ) 2 SO 4 + H 2 O NH 4+ + SO 4 - NH 4 + Absorção Radicular ou Nitrificação NH 4+ + O NO NO 3 - Absorção Radicular SO 4 - Lixiviado Redução (H 2 S)

25 SULFATO AMÔNIO Solos ácidos (NH 4 ) SO O 2 2NO H O + 4H SO = 4 Solos alcalinos: (NH 4 ) SO CaCO 3 (NH 4 ) CO CaSO 4 (NH 4 ) CO 2 3 CO + 2NH 2 3 2NH + H 3 2O NH 4+ + OH - VANTAGENS Baixa higroscopicidade Estabilidade Fonte de S (24%) DESVANTAGENS Baixo teor de N (> custo transp.. e armazenamento)

26 4) URÉIA CO(NH ) H urease + 2H O (NH 2 ) CO (NH ) CO CO + 2 2NH 3 2NH + 3 H O NH OH - 2NH + + 4O NO H + 2H O 2

27 UMIDADE DO SOLO & HIDRÓLISE DA URÉIA SOLO SECO: Não háh hidrólise da uréia ORVALHO: Dados da Austrália mostram a importância do orvalho (0,1 a 0,5 mm/noite). Inicia a hidrólise e o processo de volatilização se estende por longos períodos (lentamente) É preciso avaliar esses efeitos nas condições do Brasil, especialmente no inverno ALTERNATIVAS PARA O USO DA URÉIA INIBIDORES DE UREASE: bom potencial período curto de inibição pode ser problema

28 PROBLEMAS - URÉIA Presença de biureto Solo < 1,5% Foliar < 0,3% Fitotoxidez (alta concentração 45%) Perdas favorecidas por temperatura alcalinidade baixa CTC altas doses

29 COLETOR SEMI-ABERTO ESTÁTICO (Lara Cabezas et al., 1999)

30 N-amônia vol. acum., % do N aplicado Perdas de N - MILHO Uberlândia/MG Plantio Convencional 24% Sulf. Am. Nit. Am. Uréia Uran Sulfuran Fontes/Modo Aplicação N-amônia vol. acum., % do N aplicado Perdas de N - MILHO Uberlândia/MG Plantio Direto 76% Sulf. Am. Nit. Am. Uréia Uran Sulfuran Fontes/Modo Aplicação Superficial Incorporado Superficial Incorporado PERDAS N - URÉIA

31 Perdas por volatilização após 20 dias da aplicação do N - Soqueira (70 kg/ha ha) Tipo de Fertilizante Área total Faixa (10 cm) Uréia 25,9 32,4 Uran 9,3 12,8 Mistura Aquamônia+Vinha +Vinhaça 6,4 - Sulfato Amônio 4,1 2,0 Nitrato Amônio 3,0 2,0 Fonte: Vitti et al, 2002

32 Principais Fatores Responsáveis pelas perdas de N por Volatilização ph ph do solo; Incorporação ou superficial; CTC CTC do solo; Temperatura; Presença de restos vegetais; UmidadeUmidade do solo; FonteFonte de N; Presença de Sais (KCl) Dose Dose aplicada ph solo / água 7,2 8,2 9,2 10,2 11,2 Potencial de N volatilizado (%)

33 5) URAN COMPOSIÇÃO N amídico 14% N nítrico 9% N amoniacal 9% 32% 28 32% N Uréia (32%) + nitrato amônio (51%) + água (18%) Indicado para adubação superficial (não incorporado) Presença de NO 3 - Uréia líquida: menor volatilização

34 EFEITO DA ADIÇÃO DE KCl À URÉIA. CANA COM PALHADA ph da solução: UR: 7,0 Nitraking: : 8,2 (65% UR + 35% KCl) A adição de KCl à UR ou ao URAN não tem, de modo geral, reproduzido os resultados de trabalho da literatura mostrando redução significativa de perdas de N por volatilização de amônia Fonte: Kwong et al., 1991

35 Efeito da chuva sobre perdas de NH 3 Pequena precipitação pode aumentar a volatilização de NH 3 Freney et al., 1992

36 QUANTA CHUVA É NECESSÁRIA PARA ENTERRAR URÉIA EM PALHADA DE CANA? INCORPORAÇÃO = enterrar 5 a 10 cm é suficiente CHUVA: dados de outras culturas/sistemas: mínimo m de 10 a 20 mm 10 mm insuficiente para redução efetiva Hayson et al >16 mm Necessário para redução Freney et al, mm Aparentemente não suficiente Calcino & Burgess, mm Pouca redução em milho em plantio direto Lara Cabezas et al., mm Ainda houve perda significativa Oliveira et al., mm Ainda houve perdas Prammanee et al., 1989

37 QUANTA CHUVA É NECESSÁRIA PARA ENTERRAR URÉIA EM PALHADA DE CANA? Chuva desce por canais preferenciais na palhada e parte da uréia pode ficar protegida

38 Destino do 15 N da uréia em cana com ou sem palha na superfície (100 kg/ha N) a lanço o (cana com palha na superfície) ou enterrada (cana sem palha). Tratamentos com 100 m 3 de vinhaça/ha a/ha Tratamento Parte da planta N 15 N fertilizante N retirado acumulado recuperado do solo kg/ha % % com palha: Raiz N uréia a Colmo 59 6 lanço Total ,4 Sem palha: Raiz N uréia Colmo incorporada Total ,1 Gava et al., 2001

39 Excesso de URÉIA Excesso de URAN

40 Efeito da aplicação de N (150 kg ha -1 ) em atributos de acidez Tratamentos ph do solo Al +3 (mmol c dm -3 ) Sem N 6,2 0,0 Nitrocálcio 5,0 0,0 Salitre do Chile 5,8 0,0 Sulfato de Amônio 4,3 15,0 Uréia 4,4 9,0

41 EFEITO DE FONTES DE N SOBRE O ph DO SOLO - GOTEJAMENTO Profundidade (cm) Testemunha Ca(NO 3 ) 2 2 L/h 5,8 6,3 5,9 5,8 5,8 5,9 5,7 5,7 5,7 5,7 5,7 5,7 (NH 4 ) 2 SO 4 2L/h 4,8 4,9 5,2 5,6 5,7 5,7 CO (NH 2 ) 2 2L/h 5,0 5,1 5,3 5,3 5,5 5,6 Alcaliniza Acidifica

42 Efeitos de formas de nitrogênio (NO 3- ou NH 4+ ) nos valores de ph da rizosfera de plantas de trigo com duas semanas de idade. A = escala de cores para ph B = 66 mg N-NO 3- /kg de solo ( 200 kg N/ha) e C = 66 mg N-NH 4+ /kg de solo ( 200 kg N/ha).

43 SOLO SOLO Solo Superfície raiz RAIZ Raiz Raiz/parte aérea Assimilação Síntese H + H + + NH4 NH 4 + H + O - C=O N 2 NH 3 NH 3 RNH2 NO 3 - NO 3 - OH - O - C=O OH - RNH 3 + Formas de N e efeitos no ph da Formas de N e efeitos no ph da rizosfera rizosfera

44 100 kg de: kg CaCO 3 necessários para neutralizar Amônia anidra (82% de N) 148 Sulfato de amônio (21% de N) 110 DAP (16% de N) 88 MAP (10% de N) 60 Nitrato de amônio (16% de N) 60 Nitrocálcio (10% de N) 28 Sulfonitrato de amônio (19% de N) 84 Uréia (45% de N) 84 Cálcio Cianamida (20% de N) -63 NaNO 3-29 KCl 0 KNO 3-26 K 2 SO 4.MgSO 4 0 SSP - Superfosfato Simples 0 TSP - Superfosfato Triplo 0 Fonte: Tisdale & Nelson (1975); Pierre, 1993 PODER ACIDIFICANTE DE ALGUNS ADUBOS

45 Média de todos os híbridos h de milho avaliados em 6 anos Parâmetros Nitrato / Amônio 100/0 50/50 Produtividade (t/ha) 12,3 13,8 Nº. de grãos/planta Absorção de N pela planta (kg/ha) BELOW, Maneira de evitar a rápida r transformação do NH + 4 até NO 3- é o manejo do ph para valores em torno de 5,5.

46 Fontes de N para aplicação superficial em milho no PD. Tratamento Produção (kg/ha) Sem N Uréia URAN Nitrato de amônio Fonte: Peltchat, Mann & Mengel ( )

47 Aplicação de N faixa Aplicação N área total N Volatilizado (kg/ha) Uréia Uran NA - 35 kg ha-1 de N NA - 70 kg ha-1 de N NA kg ha-1 de N NA kg ha-1 de N NA kg ha-1 de N SA - 70 kg ha-1 de N Uréia - 70 kg ha-1 de N Uran- 70 kg ha-1 de N N Volatilizado (kg/ha) Uréia Uran Nitrato de amônio Sulfato de amônio Uréia Uran aquamônia e vinhaça Dias após adubação Dias após adubação Volatilização de amônia de fertilizantes nitrogenados aplicados em faixa e em área total, na superfície do solo e sobre a palha de cana (Vitti et al., 2002)

48 COMO AUMENTAR A EFICIÊNCIA DOS ADUBOS NITROGENADOS? 1 - Parcelamento da adubação N; A dose recomendada de N é alta (>80( kg N/ha) Solos arenosos Solos argilosos com baixa CTC Áreas sujeitas a chuvas com altas intensidades; Culturas de ciclo longo (Ex: café) Áreas de irrigação (pivô( ivô, aspersão, etc) 2 - Reduzir as perdas por volatilização; - Incorporação do adubo 3 - Correção dos solos; - > CTC efetiva - > crescimento radicular 4 - Espaçamento amento e potencial de produção ão; - > espaçamento amento < eficiência - > Potencial produção > eficência 5 - Uso de fertilizantes de solubilidade controlada (+ lenta); - uréia revestida (S) - inibidores da urease. - inibidores da nitrificação

49 EFEITO DO PARCELAMENTO DA ADUBAÇÃO NITROGENADA DO MILHO ADUBAÇÃO N total ABSORVIDO PRODUÇÃO RELATIVA PROTEÍNA kg N/ha kg/ha % ,2 39 8, ,8 59 8, ,0 69 8, ,2 96 9, , ,19

50 EFEITO DO PARCELAMENTO ADUBAÇÃO N - CAFÉ APLICAÇÕES COLHEITA RELATIVA Sem N + PK aplicação + PK aplicações + PK aplicações + PK 200 Malavolta, 1978 (Ultrafértil) * Pós-plantio P em cobertura: 3 a 5 g / cova * Adubação de produção: 200 kg ha - 1, parceladas em 3 a 4x intervalo 40 a 60 dias

51 Rendimento de grãos de milho sob diferentes resíduos de cobertura e época de aplicação de N, nas safras 96/97 e 97/98 N aplicado (adaptado de Basso, 1999) Cobertura de inverno PS (1) SE CO Aveia Preta kg.ha -1 Safra 96/97 Aveia + Ervilhaca Nabo Forrag Safra 97/ (1) PS = pré semeadura, SE = semeadura e CO = Cobertura. Adubação de pré-semeadura realizada aos 27 e 23 dias antes da semeadura; cobertura realizada no estádio de 4-6 folhas.

52 SO4

53 Adubação Nitrogenada Sensores de Diodo (4 caixas brancas) coletam a radiação espectral (vermelho). Na traseira do equipamento, bicos aplicadores são capazes de aplicar entre 0 e 100 kg/ha de N na velocidade de 15 km/h.

54 Adubação Nitrogenada Fotodiodo com 4 sensores Velocidade 15 km/h Capacidade para até 100 kg/ha de N

55 CULTURA % URÉIA Abacaxi 2,4-5,0 Alface 0,5-0,7 Algodão 2,4-6,3 Arroz 1,0-2,0 Café 2,5 Cana-de-açúcar 1,2-2,4 Citros 0,6-1,2 Feijão 0,5-0,7 Manga 1,2-3,0 Milho 0,6-2,4 Pastagens 1,0-2,0 Plantas em estufa 0,3 Tomate 2,0-2,5 Trigo 1,0-2,0 TOLERÂNCIA DE ALGUMAS CULTURAS À URÉIA APLICADA VIA FOLIAR (Lima, 1979)