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.
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
Obtenção do nitrogênio a) reação de síntese e custo energético 6 e - N 2 + 3 H 2 2 NH 3 Ar 400º C 300 ATM Amônia (82% N) Gás Gás Nafta natural residual N 2 1 Kg N 16.800 Kcal 1 Kg P 2 O 5 3040 Kcal 1 Kg K 2 O 2100 Kcal N N 225,8 Kcal / Mol
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... --
d) Unidades produtoras de fertilizantes nitrogenados Nitrofertil: Gás natural Ultrafertil Resíduo asfáltico Nafta e Gás residual
3. O PESO DAS IMPORTAÇÕES NO SUPRIMENTO N: 70-75% é importado
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
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
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.
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, 2005. Fosfatos de amônio (MAP e DAP) (NH 4 H 2 PO 4 ) e [(NH 4 ) 2 HPO 4 ]
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)
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 45 - - -790 75 119 Sulfato de Amônio 20-24 -1. 070 69 71 Nitrato de Amônio 32 - - -580 105 187 DAP 16 48 - -625-775 34 71 MAP 10 50 - -450 30 40
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 4 + + OH - (II) ph > 7,0 ph < 7,0 2 NH 4 + + 3 O 2 2 NO 2- + 4 H + + 2 H 2 O + E (III) a) sofrer nitrificação; b) ser adsorvido no complexo de troca; c) ser absorvido pelas raízes 2 NO 2 - + O 2 2 NO 3 - + E (IV) a) ser adsorvido no complexo de troca; b) ser absorvido pelas raízes. c) sofrer lixiviação; d) sofrer desnitrificação LOPES, 2005.
Volatilização de N da Uréia x Sulfato de Amônio em área de cana crua N volatilizado Acumulado (%) 35 30 25 20 15 10 5 Faixa Área Total 2 4 32,4 26 0 Sulfato de Amônio Uréia Dose de N: 70 kg/ha Fonte: Vitti, A., 2003
N volatilizado acumulado, % do aplicado 80 70 60 50 40 30 20 10 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.
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.
b) Fosfatos de Amônio (MAP e DAP) MAP ou DAP NH 4 + + H 2 PO 4 - NH 4 + Absorção Radicular Nitrificação H 2 PO 4 - Absorção Radicular Fixação
c) Sulfato de 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 2 NO 2 - NO 3 - NO 3 - Absorção Radicular ou Lixiviação SO 4 = Absorção Radicular Lixiviado Redução (H 2 S)
d) Nitrato de Amônio = NH 4 NO 4 NH 4 + + NO 3 - Absorção Radicular a) NH 4 + Nitrificação (NO 3- ) Absorção Radicular b) NO 3 - Lixiviação * Desnitrificação * Lixiviação: Fatores Tipo de solo Precipitação
* 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 30-40 kg ha -1 ) 2/3 cobertura
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)
Microorganismos Respiração anaeróbica +1 +1 0 H 2 N 2 O 2 N 2 O N 2 +5 +3 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 3 - - 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)
5. Fontes de N a partir do NH 3 Misturas de Fontes a. Uréia + Sulfato de Amônio (50%) (50%) 32-00-00-12 b. Sulfonitrato de Amônio Nitrato de Amônio + Sulfato de Amônio: (75%) (25%) 24-00-00-06 c. Nitrosulfato de Amônio Nitrato de Amônio + Sulfato de Amônio: (50%) (50%) 16-00-00-12 d. Uréia + S elementar 10 a 30% S
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 ) 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Testemunha Sulfato de Amônio Uréia 03/set./2003 08/nov./2003 10/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
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 (%) 90 80 70 60 50 40 30 20 10 81 77 62 58 35% menor a perda de N 46 0 0 mg SAM + 330 mg Uréia 75 mg SAM + 330 mg Uréia 150 mg SAM + 330 mg Uréia 225 mg SAM + 330 mg Uréia 300 mg SAM + 330 mg Uréia Vitti, G.C. et al., 2002. R. Bras. Ci. Solo, 26:663-671
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.
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.
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.
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.
Inibidores da urease: NBPT Água Gás Amônia Gás Carbônico SUPER N
Inibidores da urease: Após incorporação pela chuva: SUPER N NBPT Água Gás Amônia Gás Carbônico
Perdas cumulativas de NH 3 após a aplicação de N em milho Perdas acumuladas de NH3, % do N aplicado 70 60 50 40 30 20 10 0 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
kg/ha Produtividade de Milho em Resposta a Aplicação de Uréia e Super N em Plantio Direto em Mococa, SP 2002 8.000 7.800 7.868 7.600 7.400 7.200 7.000 6.960 6.800 6.600 6.400 Urea Kg/ha Super N Fonte: IAC - Mococa, Fevereiro 2003 Dr. Heitor Cantarella *Valores com diferença significativa Teste de Tukey (P 0.05)
kg/ha Produtividade de Milho em resposta ao Nitrogênio Aplicado (7 dias sem Chuva após aplicação) 8.600 8.400 8.488 8.200 8.000 + 17,4 sc/ha 7.800 7.600 7.400 7.444 7.200 7.000 6.800 Kg/ha Uréia SuperN Fonte: MARTINS & MAGNI (Cotrijal), Abril 2003 Não-Me-Toque, RS
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.
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
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 20 21 10 9 Umidade (g kg -1 ) 620 340 550 780 C (g kg ) 100 320 140 60-1 N (g kg ) 5 15 14 7-1 P (g kg ) 2,6 12 8 2 K (g kg ) 6 21 7 5-1 Ca (g kg ) 2 20 23 12 Mg (g kg ) 1 6 5 3 S (g kg ) 1 2 2 - - 1 Zn (mg kg ) 33 217 138 242-1 Cu (mg kg ) 6 25 14 264-1 Cd (mg kg ) 0 0 2 0 Ni (mg kg ) 2 2 2 2-1 Pb (mg kg ) 2 1 17 3 Raij et al. (1996).
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 (*) 40 40-70 Ajifer L1419(*) 14 20-40 Ajifer NKS 2 20 20 Laranjal Paulista Ajifer NKS 3 25 20 Ajifer NKS 5 40 30 Ajifer NKS 7 60 50 Limeira Ajifer 7 60. Ajifer 8 75. Pederneiras Ajifer 4(**) 40 20 (**) d=1,1 ph=4,5-5,0 C=3%
10. RECOMENDAÇÃO DE ADUBAÇÃO NITROGENADA (boletins de recomendação) Efeito da adubação nitrogenada em arroz de sequeiro no sul de Goias Produção (kg/ha) 2800 2600 2400 2200 2000 1800 1600 0 50 100 N (kg/ha) Ex: Resposta do arroz a adubação nitrogenada em Goiás
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
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
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