Adubação Nitrogenada

Сomentários

Transcrição

Adubação Nitrogenada
Adubação Nitrogenada
Leonardo de Oliveira Machado
1 - Introdução
O nitrogênio é, em geral, o elemento que as plantas necessitam em maior quantidade. Porem,
devido à multiplicidade de reações química e biológica, à dependência das condições ambientais e ao
seu efeito no rendimento das culturas, o N é o elemento que apresenta maiores dificuldades de manejo
ma produção agrícola mesmo em propriedades tecnicamente orientadas.
As formas preferenciais de absorção de n pelas plantas são a amônia (NH4+) e o nitrato (NO3-).
Compostos nitrogenados simples, como uréia e alguns aminoácidos, também podem ser absorvidos,
mas são poucos encontrados na forma livre no solo.
Dentro da planta o nitrogênio faz parte de muitos compostos principalmente das “proteínas”.
Para fazer parte de aminoácidos (formadores de proteínas), o N deve esta na forma de amônio. O
nitrato absorvido deverá, portanto ser reduzida a amônia. Essa redução é catalisada pela enzima
nitrato-redutase nas células das raiz, embora as células de outros tecidos das plantas também possuam
esta capacidade. A síntese da maior parte dos compostos orgânicos ocorre nas folhas.
As plantas, de modo geral, respondem bem a adubação nitrogenada, o efeito externo do
nitrogênio mais visível é a vegetação verde e abundante. Porem, o excesso de N e prejudicial, sendo
assim, a dose deste elemento, fornecida à cultura, deve ser bem equilibrada em relação a quantidade do
outro elemento de que a planta necessita, principalmente, fósforo e potássio.
2 – Ciclo do Nitrogênio
O nitrogênio é o elemento mais abundante da Terra. Ele chega ao solo através de compostos
orgânicos (restos vegetais e animais) e/ou inorgânicos, fixação biológica (simbiotica ou não) e fixação
por descargas elétricas. No solo o N se encontra na forma orgânica ou inorgânica, podendo se mudar de
forma (ou vice-versa) pelo fenômeno da mineralização ou imobilização.
No solo o nitrogênio pode ser perdido de varias formas, dentre elas, a volatilização, a lavagem
(ou erosão), a lixiviação e/ou extraído pelas culturas.
3 – Nitrogênio como Fertilizante
Apesar de ser o nutriente mais abundante da atmosfera terrestre (78% da atmosfera terrestre), o
N não figura como constituinte de qualquer rocha terrestre. Talvez, seja por este motivo ele é o
elemento mais caro dos fertilizantes, pois, para sua formação é necessária diversa reação química, as
quais necessita de muita energia.
Tal afirmação e justificada pelo fato da difícil síntese e alto custo energético da formação do
.
NH3 (16800 Kcal/Kg contra 2100 Kcal/Kg do K2O). A difícil reação de síntese é ratificada, em parte,
pela ração de transformação do gás N2 (um composto super estável) em 2N. a molécula de N2 contem
uma tríplice ligação covalente muito estável é são necessários 2,2 x 105 Kcal/Kmol para quebrá-la.
Alem dessa, a reação de formação da amônia (NH3 ), composto mais importante para a produção de
adubos nitrogenados, também requer um alto custo energético, como mostra a reação:
6e-
N2 + 3H2
2NH3
Por fim, o custo energético de fabricação de NH3 depende da utilização de H eletrolítico,
originado do gás natural, nafta, gás residual ou resíduo asfaltico.
4 – Classificação dos Principais Adubos Nitrogenados.
O nutriente nitrogênio é um macronutriente primário ou nobre, além de ser o mais utilizado ,
mais extraído e mais exportado pelas culturas. Sendo assim, a sua utilização na agricultura é essencial
para as plantas cumprirem seu ciclo de vida.
Contudo, a adubação nitrogenada é a maio responsável pela disponibilidade do N no solo. As
formas em que o N se apresenta nos adubo nitrogenados são: Nítricas (Ex. Nitrato de Cálcio),
amoniacal (Ou ambas como e o caso do Nitrato de Amônia), orgânica e amídica (Uréia). A
concentração de N nos adubos podem variar desde 82% na amônia anidra até alguns décimo de 1% nos
adubos orgânicos.
Neste contexto, podemos observar um grande número de adubos nitrogenados, dentre os quais:
Uréia – CO(NH2)2 – Apresenta 45% de nitrogênio (N) solúvel em água; absorve com
facilidade a umidade do ar (hidroscopidade), razão por que seus grânulos são revestidos com
material protetor para diminuir a hidroscopicidade. No solo, o nitrogênio da uréia transformase em amônia (NH3) gasosa e nitrato (NO3).
Sulfato de Amônio – (NH4)2SO4 – Apresenta 21% de nitrogênio (N) e também 23% de enxofre
(S) solúvel em água; é cristalizado e pouco hidroscopico.
Nitrato de Sódio (Salitre do Chile) – NaNO3 – Apresenta 16% de nitrogênio (N) solúvel em
água. Pode ser obtido industrialmente ou provir de jazidas existentes no Chile.
Nitrato de Potássio – KNO3 – Apresenta 13% de nitrogênio (N) e 44% de potássio (K2O),
solúvel em água.
Nitrato de Sódio e Potássio ou Salitre duplo Pótassico – NaNO3 + KNO3 – Apresenta 15%
de nitrogênio (N) e 14 % de potássio (K2O), solúvel em água.
Nitrato de Amônia – NH4NO3 – apresenta 33,5% de nitrogênio (N) solúvel em água, metade
no forma nítrica e metade na amoniacal.
Nitrocálcio – NH4NO3 + calcário – Apresenta 27% de nitrogênio (N) solúvel em água, alem
de 2,8% a 3,5% de cálcio (Ca) e 1,2% a 1,8% de magnésio (Mg).
Sulfonitrato de amônio – NH4 NO3 + (NH4)2SO4 – Apresenta 26% de nitrogênio (N) e
também 15% de enxofre (S), solúveis em água.
Solução nitrogenada – Obtida pela dissolução de fertilizantes nitrogenados com uréia, nitrato
de amônio e outros, em água; apresenta 21% de nitrogênio (N).
Água Amoniacal – NH3 – Dissolvido em água; apresenta 10% de nitrogênio.
Amônia Anidra – É um gás á temperatura ordinária, liquefazendo-se quando comprimido.
Apresenta 82% de nitrogênio, sendo por isso o adubo nitrogenado mais concentrado que se
conhece.
Uram – E uma mistura entre Nitrato de amônia e uréia.
Fosfato Monoamônico – NH4H2PO4 – Também conhecido por MAP. Apresenta 10% de
nitrogênio (N) e 46 a 50% de fósforo (P2O5), solúveis em água; apresenta ainda 2 a 5% de
fósforo (P2O5) solúvel em solução neutra de citrato de amônio.
Fosfato Diamônico – (NH4)2HPO4 – Também conhecida por DAP; apresenta 16% de
nitrogênio (N) e 38% a 40% de fósforo (P2O5) solúveis em água; apresenta ainda 4% a 6% de
fósforo (P2O5) solúvel em solução neutra de citrato de amônio.
Fertilizantes Orgânicos – O principal nutriente vegetal dos fertilizantes orgânicos é o
nitrogênio, que infelizmente se apresenta com teores baixos. Os materiais orgânicos com teores
mais elevados de nitrogênio, como as tortas de semente de algodão, mamona e amendoim, com
4% a 7% de nitrogênio (N), são empregados com maior lucro na alimentação animal. Restam
como fertilizantes os estercos bovinos e de galinha, borra de café, turfa, linhito e composto
orgânicos, estes produzido a partir de restos vegetais ou do lixo urbano; nestes materiais
orgânicos o nitrogênio (N) não ultrapassa 1% exceto no esterco de galinha, onde pode atingir
1,5% a 2%. O nitrogênio dos materiais orgânicos é insolúvel em agua mas é aproveitado pelas
plantas após a decomposição do material no solo.
5 – Sintomas de Deficiência de N
Os sintomas visuais de deficiência ocorrem facilmente em plantas não leguminosas, cultivadas
em solos sob exploração agrícola continuada sem adubação nitrogenada.
A deficiências de N é visualmente detectada por:
! Clorose (amarelecimento) geral da planta (em forma de “V” invertido em algumas
plantas), devido à diminuição da quantidade de clorofila. O amarelecimento é gradual,
sendo no inicio difícil de identificar. Como o N é um elemento móvel na planta, á
medida que a deficiência fica mais severa, há translocação do N das folhas mais velhas
para as mais novas;
! Pouco desenvolvimento das plantas, devido à baixa formação de proteínas e outro
compostos nitrogenados que controlam o crescimento.
A falta de molibdênio, constituinte da enzima nitrato-redutase, pode causar sintomas de
deficiência de N mesmo que a planta tenha bom suprimento de nitrato.
6 – Transformação e Dinâmica do N no Solo
Alguns conceitos fundamentais sobre as transformações do N no solo devem ser conhecidos
para o entendimento e implementação de um manejo adequado em função dos diferentes sistemas de
produção agrícola.
Nos sistemas naturais em equilíbrio, as modificações não são perceptíveis, porque há um
equilíbrio dinâmico entre as adições e perdas. Nos solos agricultáveis, entretanto, parte apreciável do N
fixado é retirada pelas culturas, sendo também maiores as perdas por erosão e por lixiviação. Com
resultado, o nível de equilíbrio de N no solo e desigualado, causando um esgotamento do nitrogênio no
solo.
" Mineralização
Para se absorvido pelas plantas, o Norganico presente na matéria orgânica do solo deve ser antes
transformado para a forma mineral, isto é, para NH3. Este processo de mineralização é feito por
diversos microorganismos que decompõe a matéria orgânica, a maior parte deles aeróbicos.
A mineralização de N pode ser dividido em dois processos:
Aminação:
Proteínas
Compostos Afins
+
Digestão
Enzimática
R – NH2 + CO2 + energia + Outros
Produtos
Amonificação:
Hidrolise Enzimática
R-NH2
+
H2O
NO3
+
R-OH
+
energia
A imobilização do Nmineral do solo é o prcesso inverso da mineralização, ela ocorre com a
adição de resíduos com alta relação C/N. De modo geral, a imobilização e a mineralização depende da
relação C/N da matéria orgânica, sendo assim uma relação C/N acima de 30 ocorre imobilização do N,
quando esta relação for inferior a 30 ocorre imobilização.
Alem da relação C/N outros fatores com aeração, tempo de cultivo ( com o passar dos anos de
cultivos há um equilíbrio entre mineralização e imobilização), umidade e temperatura, dentre outras.
" Nitrificação
O N amoniacal pode ser absorvido pelas plantas, porem em solos bem drenados é
preferencialmente transformado em nitrato por ação microbiana. Este processo é chamado de
nitrificação, ocorrendo em duas etapas:
Nitrosomona
2NH4
+
2NO- + 2H2O + 4H+
3O2
Nitrobactyer
2NO3- +
2 NO3-
O2
A primeira transformação é provocada por Nitrosomona sp e a segunda por Nitrobacter sp que
são bactérias aeróbicas, sendo assim, este processo ocorre em locais de boa drenagem.
A nitrificação é um processo que acidifica o solo, com isso e de suma importância o domínio
destes processos para que não seja ameaçada a produtividade do empreendimento.
" Desnitrificação
No processo de respiração aerobica (de macro e microorganismos) o oxigênio é o receptor de
eletrons. Na falta de O2 alguns microorganismos possuem um sistema enzimatico que possibilita
utilizar o NO3- como receptor de eletrons:
NO2-
NO2 -
NO
N2O
N2
Estes microorganismos são chamados de desnitrficadores, e são muito comum no solo.
As condições de solo que proporciam a falta de O2, como o alagamento ou a presemça de
grandes quantidade de matéria orgânica facilmente decomponível por microrganismos, induzem a
desnitrificação no solo. Como por exemplo práticos, deve-se portanto evitar a utilização de adubos com
nitrato na fertilização do arroz alagado.
" Volatinização
A amônia pode ser transformada em amônia que e volatio. A equação de equilibrio da amônia é
dependente do pH.
NH4
+
OH
NH3
+
H2O
Em solos alcalinos a concentração de OH- é elevado, sendo o equilibrio deslocado para a
direita, com perda de NH3 por volatinização.
O adubo nitrogenado que mais sofre com a volatinização é a ureia. A ureia aplicada ao solo é
transformado pela urease (enzima presente no solo) em carbonato de amônia, que provoca a elevação
do pH ao redor do granulo, podendo haver perda de NH3 por volatinização quando este adubo é
aplicado superficialmente. Algunas tecnicas podem ser utilizadoas para pelo menos minimizar a
volatinização, com: utilização com mistur sais e aplicação na forma líquida.
UREASE
Eq. 1 CO(NH4)2
Eq. 2
Eq. 3
+
2H2O
(NH4)2CO3
2NH3
+
H2O
(NH4)2CO3
CO2
+
NH4
2NH3
+
OH
No SPD a volatinização da ureia é mais acentuada, devido o alto teor de urease na palha. Com
isso, ao se adicionar ureia no solo em SPD, elka deve ser incorporada ao solo.
A temperatura tambem afeta a volatinização, já que o NH3 é um gás que se expande com a
temperatura, facilitando assim a volatinização. A presença de OH- na 3ª equação ffaz com que com que
em solo alcalino haja deslocamento da reação para a esquerda e com isso, volatinização.
Por fim, deve-se ter uma preucupação adicional com a umidade na aplicação da ureia, pois com
umidade insuficiente a reação so acontece na primeira e segunda etapa e com isso, ocorre
a
volatinização.
7- Ureia Aplicada Via Foliar
Por muito tempo acreditava-se que a ureia, mesmo em pouca quantidade, poderia causar
fitotoxidez em plantas. Porem, com novos estudos tem provado o contrario.
A ureia, quando aplicado em forma liquida, reduz sua perda por volatinização, alem do N
facilitar a abertura de estomatos nas folhas. Sendo assim, a aplicação via foliar seria muito importante
para maximizar as produtividades nas culturas.
Esta forma amidica, quando aplicado em quantidade certa, via foliar, e altamente benefica à
planta, pois dissolvida ela pode ser melhor absorvida.
Em alguns casos a ureia potencializa a utilização de adubos foliares, pois com já foi dito, ela
induz a abertura de estomatos na epiderme foliar e assim a melhor absorvição.
8- Caracteristicas dos Adubos Nitrogenados
" Todos os adubos nitrgenados são altamente solúveis
" Os adubos nitrogenados não deixa efeito residual para a proxima safra.
" Aumentam a acidez (processo de nitrificação aumentam consideravelmente a acidez).
" Índice salinico relativamente alto
" Isento de macronutrientes secundarios em sua formula (exceção do Sulfato de Amônia),
9- Metodos para Aumentar a Eficiência dos Adubos Nitrogenados
" Parcelamento da adubação
Em solos arenosos e argilosos com baixa CTC, o N na forma nitrica (ou ate mesmo na forma
amoniacal), podem esta sufeito a perdas por lixiviação e erosão em terrenos com alta intensidade de
chuva e areas irrigadas, sendo assim, é indicado que adubação nitrogenada seja parcelada em 3,4 ou
mais vezes se preciso, porém sempre respeitando o periodo de necessidade de N do vegetal.
" Reduzir as perdas com volatinização
Como já foi visto, dependendo do modo de aplicação do adubo nitrogenado, perde-se bastante
com volatinização. Sendo assim, deve-se evitar ao máximo as perdas com volatinização utilizando
alguns manejos com incorporação (mesmo em SPD), aplicação na forma líquida, utilização junto com
sais, entre outros.
" Correção do solo
Deve-se corrigir o solo para que se tenha um bom aproveitamento dos adubos nitrogenados, a
calagem faz com que aumente a CTCefetiva e assim evitar ao máximo as perdas por lixiviação, além de,
com a calagem há um maior crescimento radicular e assim o mecanismo de interceptar radicular se
torna potencializado, favorecendo assim a maior absorção de N.
" Espaçamento e Potencial de Produção
É uma constante dizer que com a planta mais adesada, haverá um maior número de planta por
área , e com uma maior necessidade de exportação de nutrientes pela cultura. Porém, não é necessário
o aumento da dosagem de fertilizantes, pois com o aumento do dreno de N por parte das plantas, há um
aumento da efeciência dos fertilizantes. Este mesmo raciocínio por ser aplicado quando se tem
variedades com um maior potencial de produção, e assim a dosagem não deve ser aumentada.
" Uso de fertilizantes de solubilidade controlado
Uma nova tecnologia vem sendo aplicada no auxílio dos produtores contra a perda de N. uma
deles é a uréia revestida de enxofre que retira a 1° hidrólise da uréia, já que inibe a urease, outra arma e
os inibidores de nitrificação, que inibe este processo favorecendo a forma NH4+ e assim evitar a perda
de N.
" Tipos de cobertura vegetal
Apesar do SPD conter uma cobertura de palhada que possua um alto teor de urease, solo nú
perde 10 vezes mais de N que solos em rotação de cultura