UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA LUIZ DE QUEIROZ Departamento de Ciência do Solo LSO 526 - Adubos e Adubação FERTILIZANTES FOSFATADOS: matérias-primas, obtenção e ação fertilizante Prof. Dr. Paulo Sérgio Pavinato Piracicaba-SP 06 e 07 de abril de 2017 1
Deficiência de P em solos de cerrado Fonte: Embrapa cerrados 2
3
Reservas de Rocha Fosfática em Operação 5
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, 2009 6
RESERVAS ATUAIS DE ROCHAS FOSFÁTICAS - 2008 15,4 bilhões t de P 2 O 5 96 ANOS NOVAS RESERVAS: 250-300 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, 2009 7
PRINCIPAIS ORIGENS DAS IMPORTAÇÕES BRASILEIRAS DE FÓSFORO Peru 8
2. FÓSFORO NO SOLO Desafio agronômico Potencial de fixação de P Oxisols and Ultisols Source: Gaume, 2000; Sanchez et al 2003 (FAO) 9
2.1 minhos 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 10
FÓSFORO NO FERTILIZANTE 11
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) 12
3.1 Rochas fosfatadas quanto à geologia a) origem ígnea, rochas cristalinas duras APATITA 3 3 (PO 4 ) 3.X 2 10 (PO 4 ) 6 X 2 Solubilidade diminui X = F - Fluorapatita; X = Cl - Cloroapatita; X = OH - Hidroxiapatita; X = CO 3 - rbonatoapatita Tapira/MG; Araxá/MG; Jacupiranga/SP; talão/go 13
Partícula de ARAXÁ ASE 3 a 6 m² g -1 14
Desagregação Rocha Ígnea APATITAS PO 4 PO 4 PO 4 F PO 4 PO 4 PO 4 F 15
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% 16
Planta de acidificação jazidas 17
3.1 Rochas fosfatadas quanto à geologia FOSFORITA b) origem metamórfica, amorfo, forma mais mole Brasil: Alvorada/SP; Arraias/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 18
3.1 Rochas fosfatadas quanto à geologia FOSFORITA c) Exterior - origem sedimentar (animais marinhos) Norte da África:GAFSA,ARGÉLIA, MARROCOS Israel: ARAD Peru: BAYÓVAR 19
Substituição Isomórfica Flúor Apatita 10 (PO 4 ) 6 F 2 FOSFATO "DURO" rbono Apatita (Francolita) 10-a-b Na a Mg b (PO 4 ) 6-x (CO 3 )F 2+0.4x FOSFATO "MOLE" 20
Dissolução do GAFSA Mg Na Na PO 4 PO 4 PO 4 PO 4 PO 4 F CO 3 F F 21
3.3 Principais fertilizantes fosfatados A)FOSFATOS NATURAIS REATIVOS Jazida de ARAD - Deserto de Negev Israel 23
3.3 Principais fertilizantes fosfatados A)FOSFATOS NATURAIS REATIVOS GAFSA - Tunísia 24
3.3 Principais fertilizantes fosfatados FOSFATO NATURAL REATIVO BAYÓVAR- PERU 25
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%. 26 26
3.3 Principais fertilizantes fosfatados A)FOSFATOS NATURAIS racterística 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) 33 35 (11,5) 58 Djebel Onk (Argélia) 29 38 (10,0) 68 Bayóvar (Perú) 29 48 (14,1) 72 Daoui (Khouribga/Marrocos) 32 31 (10,0) 59 Gafsa (Tunísia) 28 41 (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% 27
Obtenção do H 3 PO 4 Origem 10 (PO 4 ) 6 F 2 + 10 H 2 SO 4 + 20 H 2 O 10SO 4. 2 H 2 O + 6 H 3 PO 4 + 2 HF Concentrado fosfático Gesso Agrícola Ac. Fosfórico 28
B) ADUBOS FOSFATADOS ACIDULADOS Via Ácido Sulfúrico 29
Principais fertilizantes fosfatados C) FOSFATOS TÉRMICOS 30
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 Mg SiO 2 Total HCi % 19 16 20 9 25 31
Principais fertilizantes fosfatados D) FOSFATOS MISTOS FOS ON: 15% P 2 O 5 (CNA + H 2 O), 14%, 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% FOSFATO 18: 18% P 2 O 5 total, 16% P 2 O 5 CNA+H 2 O, 1% solúvel em água, 12%, 3% S e 0,5% Mg MULTIFOS: 28% P 2 O 5 total, 16% P 2 O 5 CNA + H 2 O, 14%, 8% S, 1% Mg 32
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 Polifosfatos 33
Policote P 09-48-00 (MAP + Polímero) 00-39-00 (TSP + Polímero) 00-16-00 (SSP + Polímero) Fonte: Reis, 2011 34
EFICIÊNCIA DA ADUBAÇÃO FOSFATADA 120 Produção de colmos (t/ha) 115 110 105 100 95 90 Superfosfato Superfosfato Triplo Triplo Superfosfato Triplo Fosfato Natural Superfosfato Triplo Fosfato Natural 85 Adaptado de ntarela et al. (2002) 0 30 60 60 120 120 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, 35 2002).
Figura 3 - Índice de eficiência agronômica das fontes fosfatadas tendo como fonte padrão o superfosfato simples. Fonte:Nakayama et al. (1998) 36
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) 37
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 3 ------------------------ Muito baixo 0-70 0-2 0-5 0-6 0-10 Baixo 71-90 3-5 6-12 7-15 11-25 Médio 91-100 6-8 13-30 16-40 26-60 Alto >100 9-16 31-60 41-80 61-120 Muito alto >100 >16 >60 >80 >120 38
Interpretação de Análise de Solo B) CERRADO - Mehlich ( HCl 0.05N + H 2 SO 4 0.025N) 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 > 25 16 a 35 0 a 5,0 5,1 a 10,0 10,1 a 15,0 15,1 a 20,0 > 20 36 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., 1997. > 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) 39
6. MODALIDADES DE ADUBAÇÃO FOSFATADA Adubação corretiva Adubação de manutenção Área Total (Fosfatagem) Sulco / linha de plantio 40
P-SOLUÇÃO Modos de adubação fosfatada RELAÇÕES P-SOLO/PLANTA/ADUBO P- LÁBIL P- NÃO LÁBIL P- PLANTA 41
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) 42
Sulco Sulco Sulco P do solo <15 mg/dm 3 H Mg 2 O N K N H 2 O H 2 O Mg K Mg N P H 2 O Mg H P P N N K 2 O K P N P N P H 2 O N H 2 O K H 2 O K K P K N N Mg H 2 O H 2 O 43 Sulco
Sulco Sulco Sulco H Mg 2 O P N K H 2 O N H 2 O Mg N K Mg P H 2 O Mg H P 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 P N 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 44
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 5 20 100 30 150 1 mg dm -3 P (0-20cm) = 10 kg/ha P 2 O 5 45
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 15 16 a 35 36 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) 46
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 + ma de frango) 47
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 48
FORMA DE APLICAÇÃO DO FOSFATO CULTURAS ANUAIS DISCUSSÃO: - Linha X Lanço - Solúvel X Fosfato natural Fonte: Kappes et al. (2013) 49
FORMA DE APLICAÇÃO DO FOSFATO CULTURAS ANUAIS Fonte: Sousa e Lobato Embrapa Cerrados Soja: 8 anos de cultivo 80 kg/ha de P 2 O 5 Com preparo Sem preparo - PD 50
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 51 Alta concentração