Agosto, 2015
DINÂMICA DO
NITROGÊNIO NO
AMBIENTE AGRÍCOLA
Introdução
O Nitrogênio (N) está entre os
principais elementos demandados pelos
vegetais, juntamente com o carbono (C),
hidrogênio (H) e oxigênio (O). Este elemento
também faz parte dos macronutrientes
primários, sendo o mais utilizado, o mais
absorvido e o mais exportado pelas plantas.
Nas plantas o N tem a função de
promover o crescimento, onde são formadas
novas células e tecidos, ocasionando o
crescimento da planta e conseqüentemente
maior produtividade. Também promove a
Fotossintese, que captura a energia do sol
para suprir sua demanda energética, alem de
participar da estrutura dos aminoácidos e
proteínas.
Este
elemento
sofre
varias
transformações no solo, sendo estas
controladas única e exclusivamente pelos
microrganismos contidos no solo.
Destacadas as importâncias do
nitrogênio, é importante ter muita atenção e
cuidado na realização de seu fornecimento
para as plantas. Quando aplicado via solo
pode ser absorvido por todas as culturas sem
nenhuma restrição.
Os processos de transformação do
nitrogênio fazem parte do seu ciclo, sendo
que, este ciclo vai desde a retirada do
Nitrogênio do ar na forma gasosa (N2), até a
assimilação pelas plantas.
008/ Ano 03
Ciclo do Nitrogênio
O nitrogênio apresenta uma dinâmica
complexa no solo, podendo ser encontrado
em diversas formas dentro do sistema.
Devido a sua dinâmica durante os processos
de transformação no solo, podem ocorrer
perdas deste nitrogênio que antes estava
presente no solo.
As reações ocorridas no N fazem
parte do seu ciclo, aonde irão se
transformando em formas químicas que
podem ou não serem absorvidas pelas
plantas. As formas químicas não absorvidas
pelas raízes se perdem no sistema, fazendo
com que este N perdido necessite ser
reposto.
As plantas absorvem o nitrogênio nas
formas Amoniacal (NH4+), Nítrica (NO3-) e
Gasosa (N2).
(NH4+): A forma amoniacal pode ser
encontrada no solo em decorrência de dois
processos diferentes, sendo eles:
• Transformação do nitrogênio das formas
orgânicas para as formas minerais, este
processo
é
realizado
pelos
microrganismos do solo.
• Fixação do N presente no ar, através de
uma reação que ocorre com o hidrogênio
do solo e forma Amônia (NH3+). Esse
processo é realizado pelas bactérias
fixadoras de N que estão associadas às
raízes das plantas leguminosas.
Após o acumulo de NH3+ nas plantas
com a decomposição das matérias orgânicas,
podem ocorrer duas reações muito
importantes para o ambiente agrícola, sendo
estas:
• Reação entre o NH3+ e o H+ presente na
solução do solo formando o Amônio
(NH4+). Com isso o NH4+ ira ficar retido
nos colóides do solo, devido a esses
colóides ser de carga negativa, ficando
assim disponíveis para as raízes das
plantas absorverem, ou ser convertido
em NO3-.
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Editorial: Edição: Ariel Rossett; Revisão: Igor Neves; Victor Hugo da Silveira; Vivian Gatelli e Lucas Hegele. Periodicidade Trimestral; Contato: [email protected]
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•
O NH3+, presente no solo devido ao
fornecimento de Uréia, pode reagir com o
H2O presente no solo e ocorrer à
volatilização
(redução
de
um
componente sólido para a forma de gás),
fazendo com que o nitrogênio se perda
na atmosfera. Esse processo pode ser
acelerado por uma enzima catalisadora
presente no solo, que é a Urease. A
aceleração do processo desta enzima
provoca perdas de grande expressão nos
investimentos dos produtores durante o
ciclo da cultura, pois ira ocorrer maiores
perdas por volatilização.
Diversos
trabalhos
avaliam
a
quantidade de N (Amídico) que se perde por
volatilização devido à aplicação de Uréia,
abaixo temos 10 trabalhos publicados que
comprovam que a perda do N pode causar
grande prejuízo para o produtor. Em relação
a estes trabalhos se observa que a média da
volatilização foi de 55%, ou seja, mais da
metade do N aplicado pode ser perdido,
fazendo com que a cultura não consiga
completar o seu metabolismo e se
desenvolver adequadamente, devido a sua
demanda de N.
Quantidade de perda
de N por volatilização
27%
62,30%
78%
70%
30%
40%
36%
44%
Bôas et al. (2005)
Cantarella (2003)
Lara-Cabezas et al. (1997)
Scherer et al. (1996)
Cantarella et al. (1999)
Oliveira et al. (1997)
Costa et al. (2003)
Mattos Junior et al. (2002)
72 a 79%
90%
Duarte (2007)
Rocha & Miyazawa (2004)
Média = 55,3 %
Autor do trabalho
008/ Ano 03
(NO3-): A forma Nítrica pode ser
absorvida pelas plantas após o NH4+ ser
convertido rapidamente em NO3- pelas
bactérias nitrificantes (Nítrosomonas e
Nítrobacter) presentes no solo. Em
comparação entre as formas NH4+ e NO3- a
maioria das plantas tem preferência em
absorver o NO3-.
Na forma nítrica as perdas podem
ocorrer por lixiviação e por desnitrificação:
• A lixiviação do NO3- ocorre quando a
umidade do solo excede a capacidade de
campo e a precipitação excede a
evapotranspiração, fazendo com que o
NO3- se mova para locais onde as plantas
não consigam absorve-lo através de suas
raízes. Com isso as culturas que
necessitam de inundação do solo (Ex.
Arroz) são os casos que mais ocorrem
perdas de NO3- por lixiviação.
Segundo comentário de Sangoi et al.,
(2003), o principal processo de perda de N
do solo é a lixiviação, principalmente na
forma de nitrato. O autor também cita que, se
tem muita dificuldade de medir estas perdas
devido à percolação do N para locais mais
profundos do solo.
As perdas do N por lixiviação podem
passar de 17% da quantidade aplicada, em
solos que possuem excesso de irrigação. Em
solos sem irrigação essa perda não passou de
3%, conforme trabalho realizado por
Andrade et al., (2002).
• A desnitrificação é o processo que
transforma o NO3- em gás nitrogênio (N2)
pela ação das bactérias desnitrificantes
(Pseudomonas
denitrificans),
essas
bactérias são anaeróbicas e na ausência
de oxigênio atmosférico utilizam o
nitrato para oxidar compostos orgânicos.
Devido a esse processo o nitrato retorna
para a atmosfera, fechando assim o ciclo.
A perda do N pela desnitrificação esta
ligada a cinco condições favoráveis no solo,
sendo elas: pH do solo, quando estiver com
muita acidez; solos em condições de
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inundação; temperaturas acima de 30ºC;
solos com pouca aeração e grandes
quantidades de resíduos de culturas
favorecem
a
ação
das
bactérias
desnitrificadoras. Porem em solos utilizados
sob condições agronômicas ideais esses
problemas são de baixa ocorrência, pois
eliminam as condições favoráveis a
desnitrificação. Exceto em cultivo de arroz
irrigado que necessita de alagamento para
realizar seu desenvolvimento.
(N2): Algumas plantas leguminosas
têm a capacidade de interagir com bactérias
(Rhizobacter) fixadoras biológicas de
nitrogênio (FBN), retirando diretamente o
nitrogênio do ar (forma gasosa), sendo
transformado em formas absorvíveis, através
dos nódulos que são formados nas raízes,
podendo assim aproveitar o N no
metabolismo da planta.
Fornecimento de Nitrogênio em
fertilizantes
A disponibilidade do N no solo esta
diretamente ligada com o fornecimento do N
através dos fertilizantes. Nos fertilizantes
nitrogenados as formas de N são variáveis
entre si, devido à quantidade de N presente
em cada uma, sendo elas: Nítrica (Nitrato),
Amoniacal (Sulfato de amônio), Amídica
(Uréia) e Fosfatada (MAP e DAP).
Nitrato de amônio (NH4NO3): possui
de 32à 34% de N, sendo metade na forma
Nítrica e metade na forma Amoniacal.
Sulfato de amônio [(NH4)2SO4]:
apresenta 21% de N e 24% de enxofre (S)
solúvel em água.
Uréia (CO(NH2)2): possui de 45 à 46%
de N solúvel em água, sendo que absorve
facilmente umidade do ar, com isso seus
grânulos são revestidos para diminuir essa
absorção de umidade. No solo a uréia pode se
transformar na forma gasosa (NH3) e Nitrato
(NO3).
008/ Ano 03
Fosfato Monoamônico (NH4H2PO4):
Também conhecido como MAP, apresenta de
10 à 12% de N e 46 à 54% de fósforo (P2O5),
solúveis em água.
Fosfato Diamônico [(NH4)2HPO4]:
Conhecido por DAP, apresenta 18% de N e
46% de fósforo (P2O5), solúveis em água.
Perdas por volatilização
As maiores taxas de perdas de N
ocorrem quando é realizada a aplicação da
Uréia. A aplicação de Uréia na superfície do
solo favorece a perda por volatilização do N
com o auxilio da enzima catalisadora Urease,
que acelera a ação da volatilização, causando
mais perdas do N. A técnica de incorporação
do adubo reduz as perdas do nitrogênio para
a atmosfera. Porem sabe-se que o manejo do
plantio direto (sem revolvimento do solo)
auxiliou no aumento da produção de
praticamente todas as culturas, devido a isso
a incorporação da Uréia não se torna a mais
viável para reduzir as perdas do N.
Uma ferramenta de manejo muito
eficiente é a utilização de NBPT (N-(n-butil)
tiofosfórico triamida) adicionado em
produtos a base de N, principalmente com
fonte Amídica (Uréia). Este produto é um
inibidor da Urease, que faz com que
diminuam as perdas por volatilização através
da inibição desta enzima. Segundo Viero et al.
(2012) as perdas por volatilização com
utilização de uréia + NBPT foram reduzidas
em 57% quando comparada com a uréia
convencional, mostrando assim a eficiência
deste produto.
A Unifertil possui em sua linha de
produtos a uréia N MAX, que é um produto
com N na forma Amídica, que une duas
tecnologias para diminuir as perdas por
volatilização. A primeira tecnologia é uma
ação competitiva, sendo utilizada a molécula
de NBPT que é adicionado na uréia e faz com
que ocorra uma competição entre o NBPT
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que é adicionado na uréia e faz com que ocorra
uma competição entre o NBPT e a uréia pela
enzima Urease diminuindo a ação da enzima,
deixando a uréia no solo para ser transformada e
absorvida pelas raízes das plantas. A segunda
tecnologia é uma ação não-competitiva, onde
ocorre ação catiônica, na qual os cátions se ligam
a molécula da enzima Urease tornando a inativa
para realizar a sua função.
A utilização da irrigação também diminui
as perdas por volatilização da uréia, provocando
a incorporação mecânica no perfil do solo,
evitando as perdas por volatilização para
atmosfera.
A aplicação da uréia antes do momento
de ocorrer precipitação também se torna uma
técnica de sucesso, porem se não ocorrer
precipitação ira acontecer à hidrólise com a
umidade presente no solo e no ar, fazendo com
que esta uréia volatilize drasticamente com o
passar das horas. Portanto esta técnica não se
torna tão eficaz devido às variações climáticas
interferir na previsão de precipitação.
Outro cuidado muito importante que o
produtor deve ter no momento de aplicar, é a
umidade do solo. Se a uréia for aplicada em solo
úmido (após irrigação ou precipitação) o produto
ira começar a reagir com a umidade ali presente,
acelerando a reação de quebra da uréia
provocando
elevada
volatilização
e,
conseqüentemente, perda do N.
A aplicação de Nitrato como fertilizante
nitrogenado é uma forma, que em condições
normais do solo, não provoca grandes perdas do
N aplicado. Porem este produto é fortemente
oxidante e pode causar diversos danos aos
maquinários, as plantas (queima de folhas) e a
saúde humana. Diversos cuidados devem ser
tomados no armazenamento e transporte deste
produto, desde evitar a absorção de umidade,
que pode gerar reação e forma um gás explosivo,
tanto como armazenamento em temperaturas
altas que também pode provocar explosão.
A utilização de Sulfato de amônio em
fertilizantes nitrogenados é uma técnica que visa
à redução das perdas por volatilização, devido a
nn
008/ Ano 03
este nutriente já estar na forma NH4+. O sulfato de
amônio esta em forma solúvel em água e pode
ficar disponível para as plantas absorverem
rapidamente. Este produto também fornece no
nutriente Enxofre (S). A dificuldade encontrada é
que o Sulfato de amônio possui a relação N/S
superior para o S indo ao contrário do que as
culturas necessitam.
Portanto pode-se avaliar que as duas
técnicas mais viáveis para serem implantadas na
redução de perdas de N são: aplicação de Uréia +
NBPT e a utilização de Sulfato de Amônio como
fontes de adubação Nitrogenada.
Com esse propósito a empresa Unifertil
oferece para os seus clientes o FULL NMAX. Que é
uma linha de fertilizantes contendo a tecnologia
NMAX associada com o fornecimento de Enxofre.
Esta linha auxilia o produtor no manejo através de
um produto com baixas taxas de perdas de N e
além do fornecendo do nutriente S no mesmo
produto.
Devido à grande variabilidade química e
física dos solos, a Unifertil oferece produtos com
diferentes concentrações de N, S e até, em casos
de necessidade, com o fornecimento do nutriente
Potássio (K2O).
Considerações Finais
A adubação nitrogenada é fundamental
para o desenvolvimento das plantas, fazendo com
que ela desenvolva seu metabolismo e possa
expressar o seu potencial genético. Necessitando
ter cuidado com as perdas deste nutriente.
As técnicas mais viáveis ao produtor para
se reduzir ou evitar as perdas de Nitrogênio são
com a utilização de produtos com a tecnologia
NBPT (NMAX e FULL NMAX) e a utilização de
Sulfato de amônio como fontes de adubação
nitrogenada. Estas técnicas se tornam viáveis
devido ao custo/beneficio que as aplicações
destes produtos possuem. Se levarmos em
consideração as perdas que se pode ter na
aplicação de produtos convencionais ira aumentar
o risco de perda, fazendo com que se torne
necessário um novo fornecimento deste produto.
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008/ Ano 03
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