UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO” Câmpus de Ilha Solteira ADUBOS E ADUBAÇÃO NITROGENADA Ilha Solteira - SP 1. Introdução • Nutriente mais exigido • Fornecimento através do solo • Atmosfera 2. Obtenção dos fertilizantes nitrogenados • Ureia • Sulfato de amônio • Nitrato de amônio Quantidades de macronutrientes extraídas (kg/ha). Elemento N P K Ca Mg S Soja (3 t/ha) 300 40 115 70 35 23 Milho (6,4t/ha) 305 56 257 36 48 44 Citros (6cx/pé) 91 9 72 25 6 72 Tomate (41t/ha) 84 21 185 31 8 28 Quantidades de micronutrientes extraídas (g/ha). Elemento B Cu Fe Mn Mo Zn Soja (3 t/ha) 100 100 1700 600 10 200 Milho (6,4 t/ha) 80 181 1874 767 4 544 Citros (6 cx/pé) 105 58 317 134 0,4 52 1. Introdução • Nutriente mais exigido • Fornecimento através do solo • Atmosfera 2. Obtenção dos fertilizantes nitrogenados • Ureia • Sulfato de amônio • Nitrato de amônio Solo com 20 g dm-3 de M.O. (5% de N), com mineralização de 2% ao ano, forneceria quantos kg ha-1 de N ao ano? V = 100m x 100m x 0,2m = 2000 m3 = 2.000.000 dm3 RESOLUÇÃO DO PROBLEMA 20 g M.O. --------- 1 dm3 x ------------2x106 dm3 x = 40.000 kg ha-1 de M.O. 40.000 (5%) = 2.000 kg ha-1 de N Orgânico 2.000 (2%) = 40 kg ha-1 de N mineral 1. Introdução • Nutriente mais exigido • Fornecimento através do solo • Atmosfera 2. Obtenção dos fertilizantes nitrogenados • Ureia • Sulfato de amônio • Nitrato de amônio 1. Introdução • Atmosfera - Fixação Biológica Estimativas de fixação de nitrogênio em diversas espécies leguminosas. Espécie leguminosa N2 fixado -1 1. Produtoras de Grãos kg de N. ha ano-1 ou ciclo 60-178 Soja 2,7-110 Feijão 73-354 Caupi 72-124 Amendoim 168-280 Guandu 370-540 Calopogônio 63-342 Feijão mungo (Vigna mungo) 50-103 Grão de bico 52-77 Ervilha 500-600 2. Forrageiras Leucena 126-398 Centrosema 34-220 EstilosantesPueraria 30-99 3. Espécie arbórea Acácia 200 4. Floresta Tropical Em regeneração 71-78 Após estabilização (40 anos) 35-45 Fonte: Rennie (1984), Kang & Duguma (1985), Greenland (1985) e Duque el al. (1985), citados por Siqueira & Franco (1988). 1. Introdução • Nutriente mais exigido • Fornecimento através do solo • Atmosfera 2. Obtenção dos fertilizantes nitrogenados • Ureia • Sulfato de amônio • Nitrato de amônio Matérias-primas e fertilizantes nitrogenados mais utilizados NH3 HNO3 H2SO4 Ureia, sulfato de amônio, nitrato de amônio, nitrocálcio, MAP, DAP. Obtenção da Amônia (NH3) AR GÁS NATURAL 1/2 O2+ N2 + CH4 + H2O 2NH3 + CO2 H+: combustíveis fósseis, gás natural e óleo, petróleo, hidrólise da água. H2O Vapor de H 2 O Gás combustível Caldeira auxiliar Gás combustível Hidrocarbonetos leves e/ou gases Remoção de H2 S Vapor H2O Reforma primaria Reforma secundária a Água de caldeira Gás combustível Vapor Conversão de CO Vapor de água CO 2 Remoção de CO2 Metanação Síntese de amônia AMÔNIA H2O Ar Diagrama de blocos da unidade de reforma de hidrocarbonetos. Fonte: Giulietti e Calmanovici (1989). Amônia como produto chave para a produção de adubos +H2O nitrogenados. Soluções amoniacais + outros adubos nitrogenados Amônia anidra +H2SO4 Soluções nitrogenadas + outros adubos Adubos fluidos Sulfato de amônio NH3 +CO2 Ureia +O2 Ácido Ácido Nítrico Nitrico + NH3 Nitrato de amônio + Na2CO3 Nitrato de sódio + CaCO3 +H3PO4 Nitrato de cálcio Fosfatos de amônio +KCl Nitrato de potássio + Rocha fosfatada + NH 3 Nitrofosfato Nitrofosfato PRODUÇÃO DA UREIA. HNO3 NH3 Reator Pré-evaporação Tanque-pulmão Evaporação CaCO3 Tanque de mistura Granulação “prilling” Resfriamento “finos” Empoamento Classificação Moinho “grossos ” Diagrama de processo de produção de NITROCÁLCIO (Fonte: Bruno, 1985). Sulfato de Amônio: 2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 Nitrato de Amônio: NH3 + HNO3 Ureia: 2NH3 + CO2 Nitrocálcio: NH4NO3 + CaCO3.MgCO3 MAP: NH3 + H3PO4 DAP: 2NH3 + H3PO4 NH4NO3 CO(NH2)2 NH4H2PO4 (NH4)2HPO4 3. Princípios e prática da adubação nitrogenada • • • • • Acidez e alcalinidade Índice salino: P.O. = nRT/V Localização Parcelamento: lixiviação - índice salino Fontes Equivalentes de acidez (-) ou alcalinidade (+) dos principais fertilizantes nitrogenados. Fertilizante Amônia anidra Ureia Nitrato de amônio Nitrocálcio Sulfato de amônio MAP Cloreto de amônio Nitrato de cálcio Nitrato de sódio Nitrato de Potássio Equivalente em kg de CaCO3 Por kg de N Por 100 kg do produto -1,80 -148 -1,80 -79 -1,80 -58 0,00 0 -5,35 -107 -5,00 -45 -5,60 -140 1,35 19 1,80 27 2,00 26 Índice salino de adubos, relativo ao nitrato de sódio (índice 100). Fertilizante Teor do nutriente principal 1 Índice Por unidade de nutriente 0,57 3,25 2,97 4,19 6,06 1,61 Amônia anidra Sulfato de amônio Nitrato deamonio Nitrato de cálcio Nitrato de sódio Uréia 82,2 21,0 35,0 15,5 16,5 46,6 Relativo, para NaNO3 = 100 47 69 104 65 100 75 Superfosfato simples Superfosfato triplo Fosfato monoamônico Fosfato diamônico 20 45 62 54 8 10 30 34 0,40 0,22 0,48 0,63 60 50 46 - 116 46 73 8 1,93 0,92 1,59 0,25 Cloreto de potássio Sulfato de potássio Nitrato de potássio Sulfato de cálcio Dinâmica do nitrogênio no solo CICLO DO NITROGÊNIO Fonte: Silva e Mendonça (2007). Reações dos fertilizantes nitrogenados no solo Ureia Fosfatos de Amônio Sulfato de Amônio Nitrato de Amônio Nitrocálcio a) Ureia Volatilização CO(NH2)2 + H2O Urease (NH4)2CO3 2 NH3 + CO2 + H2O 2 NH3 + H+ 2 NH4+ Absorvido pelas plantas, ser adsorvido no complexo de troca e sofrer nitrificação 2 NH4+ + 3 O2 NO2- + CO2 + 4 H+ Nitrosomonas NO3Nitrobacter Absorvido pelas plantas, ser adsorvido no complexo de troca e sofrer lixiviação Fatores que aumentam a volatilização da Amônia 1) Alcalinidade pH > 7,0; 2) Temperatura elevada; 3) Altas doses de ureia; 4) Aplicação na superfície úmida que depois seca. Aplicar seco, depois molhar; 5) Presença de cobertura vegetal; 6) Compactação de solo e acúmulo de água. Fonte: Pavinatto, 2012. Fonte: Pavinatto, 2012. Fonte: Pavinatto, 2012. e) Nitrocálcio = NH4NO3 + CaCO3.MgCO3 H+ OH- H2O O equivalente de acidez e alcalinidade do nitrocálcio é zero. FERTILIZANTES HIGH TECH: Entec Super N Ureia revestida Absorção de nitrogênio Necessidades de Nitrogênio / Adubação Convencional Parada veg. Brotação Floração Frutificação Colheita Tempo Adubação de base Adubações de cobertura APORTE INSUFICIENTE DE NITROGÊNIO O Novo Inibidor da Nitrificação Tecnologia COMPO Know how + Pesquisa + Desenvolvimento O RESULTADO CH3 H3C C C HC N N H H3PO4 Dimetilpirazolfosfato DMPP Princípio de Ação Fertilizantes Estabilizados levam a um aproveitamento mais eficiente do N em comparação com fertilizantes convencionais. Perdas de N por lixiviação de nitrato são minimizados, permitindo uma nutrição mais uniforme das plantas. A estabilização é obtida através do tratamento do fertilizante com o inibidor da nitrificação ENTEC. NO3 NH4 NO3 NH4 NH4 NH4 NO, N2O NO3 NO3 NH4 NH4 NO3 NH4 + NH4 NITRIFICAÇÃO NO2- - NO3 Ação: ENTEC na Nitrificação Efeito do ENTEC na nitrificação Amônio está estabilizado ENTEC inibe somente as bactérias nitrosomonas, que estão envolvidas no primeiro passo da nitrificação Nitrobacter e outros microrganismos não são afetados A Ação de ENTEC no Solo NITRITO URÉIA AMÔNIO – NH4+ NITRATO ENTEC inibe temporariamente as Nitrosomonas que são as bactérias responsáveis pela transformação de NH4 em NO2. O efeito aumenta a disponibilidade de N em 6 a 8 semanas. COMPO do Brasil Forma de Ação dos Inibidores da Nitrificação Precipitação Adubação NO3 Nitrato NH4 Amônio NH4 Amônio com Inibidor de Nitrificação Colheita NO3 NO3 NO3 NH4 F a se d e Lençol Freático NO3 E s t a b i l i z a ç ã o NO3 NO3 NO3 Diminuição da Concentração de Nitratos nas Folhas ppm NO3 / massa seca Redução de 23 % 1.100 1.000 900 1010 772 ppm NO3 / ms 800 700 600 500 400 300 200 sem inibidor com inibidor Numerosos ensaios têm demonstrado que a fertilização com ENTEC diminui a concentração de nitratos em folhas e frutos em 23% em média As fontes mais importantes de ingestão de nitratos pelas pessoas são a água (20%) e as verduras (70%) White, 1975. J. Agric. Fd. Chem. 23: 861-91 ENTEC 26 Nitrogênio (N): 26% Enxofre (S): 12% Fertilizante Nitrogenado: 73% na forma de NH4+ 27% na forma de NO3- ENTEC Nitrofoska 14 Nitrogênio (N): Fósforo (P2O5): Potássio (K2O): Magnésio (MgO): 14% 7% 17% 2% Micronutrientes Zinco e Boro Fertilizante sem cloro (Cl-) Fertilizante NPK no grão: 60% na forma de NH4+ 40% na forma de NO3- ENTEC Solub 21 Nitrogênio (N): 21% Enxofre (S): 22% Fertilizante altamente solúvel pH (a 20 oC): 4,68 Condutividade: 1,9 mS/cm Fertilizante Nitrogenado: 100% na forma de NH4+ Fertilizantes High Tec: Entec Super N Ureia revestida Ureia sem revestimento NH3(g) Ureia Volatilização de amônia Ureia Nível do Solo NH4+ Bactérias NO3- Lixiviação de Nitrato NO3- CTCSOLO Kimcoat N – Ureia revestida NH3(g) Kimcoat N Minimiza a volatilização Ureia Nível do Solo NH4 + Os polímeros retardam a atividade das bactérias Bactérias NO3- Reduz lixiviação NH4+ NH4+ NH4+ CTCSOLO MAP sem revestimento Absorção pelas plantas MAP MAP Nível do Solo NH4H2PO4 H2O NH4 + + H2PO4- H2 PO4H2 PO4H2 PO4- Fe 2+ Al 3+ CTCSOLO Kimcoat P – MAP revestido Kimcoat P Polímeros – permeabilidade controlada Absorção pelas plantas Água penetra Nível do Solo NH4H2PO4 NH4 cessa a liberação + + H2PO4- H2 PO4- Fe 2+ Al 3+ CTCSOLO Fertilizantes polimerizados O que são polímeros ? São compostos orgânicos de grande massa molecular formado por estruturas menores denominadas monômeros Exemplos: plásticos, isopor, teflon, hidrogéis F F C C F F n O que é ? ►É uma tecnologia desenvolvida pela KIMBERLIT, que utiliza polímeros para reduzir às perdas naturais que ocorrem na adubação potencializando os fertilizantes ► A tecnologia Kimcoat é utilizada para revestir os grânulos de fertilizantes Nitrogenados (ureia), Fosfatados (MAP, super simples e super triplo) e Potássicos (cloreto de potássio) Uréia, MAP e KCI revestidos com polímeros Esquema das três camadas de polímeros U R É IA P O L ÍM E R O III P O L ÍM E R O III P O L ÍM E R O II P O L ÍM E R O II P O L ÍM E R O I M A P P O L ÍM E R O III P O L ÍM E R O II K C L P O L ÍM E R O I P O L ÍM E R O I Uréia sem polímero Uréia com polímero A B A- Uréia B- Camadas de Polímeros Kimcoat P – MAP revestido Polímero I Polímero II Polímero III Posicionamento ► Redução de Nitrogenada. 50% da adubação ► Redução Fosfatada. 50% da adubação de •Basacote ® Plus A NOVA GERAÇÃO DE FERTILIZANTES DE LIBERAÇÃO CONTROLADA Novo Fertilizante de Liberação Controlada Película de recobrimento: Regula a liberação de nutrientes Alta elasticidade: Resistência a danos mecânicos Resistência a temperaturas extremas: A mudanças bruscas de temperatura A temperatura regula a liberação: Proporcional à necessidade nutricional das plantas A cápsula elástica é uma cera especial (Poligen) que se degrada no solo. Imagem da cobertura obtida em microscópio eletrônico (aumentado 2000 vezes) Mecanismos de Ação de Basacote Cada grânulo de Basacote Plus está recoberto por uma camada de cera elástica. Uma vez aplicado ao substrato ou ao solo, a água se transloca para dentro do grânulo através dos microporos. Através dos microporos localizados na camada de cera elástica que recobre o grânulo, ocorre por difusão o processo de liberação dos nutrientes de forma gradual para o meio externo. Todos os nutrientes são dissolvidos pela água, formando uma solução altamente concentrada no interior do grânulo. Mecanismo de Ação N S Fe K Mg P B Todos nutrientes recobertos por uma película protetora Mecanismo de Ação N S Fe K Mg P B A água penetra pelos poros... Mecanismo de Ação N S Fe K Mg P B ...dissolve os nutrientes no interior do grão... Mecanismo de Ação S Mg P N P P K K B Fe N N ...formando uma solução nutritiva concentrada. Mecanismo de Ação Iniciando a liberação Vantagens dos Fertilizantes de Liberação Controlada COMPO Liberação dos nutrientes conforme a necessidade das plantas; Minimização das perdas de nutrientes por lixiviação; Minimização do efeito salinizante; Alta resistência mecânica e estabilidade frente ao manuseio; Resistência e estabilidade a alterações bruscas de temperatura; Potencializa o desenvolvimento ` das raízes; Elevada eficiência nutritiva; Respeito ao meio ambiente. Basacote Plus Nitrogênio (N): 15% Fósforo (P2O5): 8% Potássio (K2O): 12% Magnésio (MgO): 2% Enxofre (S): 5% Boro (B): 0,02% Cobre (Cu): 0,05% Ferro (Fe): 0,4% Manganês (Mn): 0,06% Molibdênio (Mo): 0,015% Fertilizante sem cloro (Cl-) Tamanho do grânulo: 2 - 4 mm Principais concorrentes do Kimcoat -Agroblen -BasaCoat -MultiCoat Agri -Nitrogran -NitroMais -Roullier -Super N - Entec x Pesquisa & Desenvolvimento (NH2)2CO + 2 H2O 2 NH3 (g) UREASE Ureia Amônia Ureia + H2O NH3 (g) Urease Sítio ativo Pesquisa & Desenvolvimento Metaloenzima (ALAGNA et al, 1984) Urease 12 átomos de Ni 4+ Está presente nos solos, em microorganismos, nas plantas e nos animais. Pesquisa & Desenvolvimento Nitrificação NH3 + H+ NH4+ Nitrossomonas NH4+ + 3/2 O2 NO2- + ½ O2 NO2- + 2 H+ + H2O Nitrobacter NO3 - Pesquisa & Desenvolvimento Agroblen – Produquímica Agrocote (tecnologia que reveste) Nitrogênio e Potássio encapsulado com enxofre e resina orgânica. Liberação gradativa e controlada Revestimento de S: Cobertura responsável pela regulagem da liberação Revestimento de polímero: Protege os nutrientes e determina a taxa de liberação. Fórmulas específicas: 37-00-00 00-00-51 21-16-6 – Citros plantio Recomendações: Citros plantio, café plantio e gramado Fonte: Produquímica (site) Pesquisa & Desenvolvimento Compo Fertilizantes especiais de LL e LC Por processo físico: Mistura granulada onde cada grânulo é recoberto por uma cera elástica formando pequenos poros (microporos), que permitem a saída dos nutrientes por difusão. Família Basacote Ex: Basacote Plus, Basacote Mini, Nutricote. Fonte: Compo (site) Pesquisa & Desenvolvimento Por processo químico: IBDU e CDU são novas formas de fertilizantes nitrogenados que, por hidrólise, tornam o N disponível para as plantas. Família (IBDU e CDU) Ex: Floranid Eagle, Triabon. ► Dependem da temperatura e umidade do solo ►Posicionamento: em viveiros e HF Fonte: Compo (site) Pesquisa & Desenvolvimento MultiCoatAgri :Haifa Trabalha apenas com N e K Não entra no plantio Liberação de 2 a 16 meses Limitação de temperatura (Funciona na temperatura de 21 Graus e nosso solo é de 42 Graus) Aumenta a dureza dos grânulos e diminui o pó Posicionado em HF e Frutas Pesquisa & Desenvolvimento Nitrogran - Bunge Revestido c/ enxofre, zinco, boro e cobre Não tem redução de doses Posiciona-se no fornecimento de micronutrientes e enxofre Micronutrientes agregados aos macronutrientes Fonte: Panfleto explicativo Pesquisa & Desenvolvimento FHNitroMais - Heringer Inibidor de urease Revestimento de ácido bórico e sulfato de cobre H3BO3 (1,5 a 2,4 %) e CuSO4.5H2O (0,6 a 1,5 %) B inibição não-competitiva e Cu competitiva (Urease) Fornecimento de micronutrientes Fonte: Panfleto Pesquisa & Desenvolvimento Roullier Macro e micronutrientes prontamente disponíveis CaCO3 marinho associados aos grânulos aumento da CTC do solo e correção do pH ao redor da rizosfera Liberação gradativa Sulfammo, Basifós, Basifertil etc. não são polímeros Pesquisa & Desenvolvimento RECOMENDAÇÃO DE ADUBAÇÃO PARA A CULTURA DO MILHO • a) no sulco Espaçamento: para a produção de grãos: 0,80 a 0,90 m entre linhas com 5 plantas pro metro de linha; para silagem: 0,90 a 1,00 m entre linhas, com 5 plantas por metro de linha. • Calagem: aplicar calcário para elevar a saturação por bases a 70% e o Mg a um teor mínimo de 5 mmolc/dm3, basta elevar a saturação por bases a 50%. • Adubação mineral de plantio: Aplicar de acordo com a análise de solo e a produtividade esperada, conforme a seguinte tabela: Adubação Mineral de Plantio Produti vidade esperada t/ha 2-4 4-6 6-8 8-10 10-12 Nitrogênio N, kg/ha 10 20 20 30 30 P resina, mg/dm3 0-6 7-15 16-40 K+ trocável, mmolc/dm3 >40 ---------P2O5,kg/ha--------60 40 30 20 80 60 40 30 90 70 50 30 (1) 90 60 40 (1) 100 70 40 0-0,7 0,8-1,5 1,6-3 >3 -------------K2O,kg/ha--------50 40 30 0 50 50 40 20 50 50 50 30 50 50 50 40 50 50 50 50 (1) Improvável obter altas produtividades em solos com teores muito baixos de P. • Aplicar 20 kg/ha de S para metas de produtividade até 6t/ha de grãos e 40 kg/ha de S para produtividades maiores. • Utilizar 4 kg/ha de Zn em solos com teores de Zn (DTPA) inferiores a 0,6 mg/dm3 e 2 kg/ha de Zn quando os teores estiverem entre 0,6 e 1,2 mg/dm3. • Os adubos devem ser aplicados no sulco de plantio, 5 cm ao lado e abaixo das sementes. Adubação Mineral de Cobertura Deve ser aplicada levando em conta a classe de resposta esperada a nitrogênio, o teor de potássio no solo e a produtividade esperada, de acordo com a seguinte tabela. Produtividade esperada t/ha 2-4 4-6 6-8 8-10 10-12 Classe de resposta a nitrogênio 1. Alta 2. Média 3. Baixa N, kg/ha 40 20 10 60 40 20 100 70 40 120 90 50 140 110 70 K+ trocável, mmolc/dm3 0-0,7 0,8-1,5 1,6-3,0 K2O, kg/ha 0 0 0 20 0 0 60 20 0 90 60 20 110 80 40 As classes de resposta esperadas a nitrogênio têm o seguinte significado: 1. Alta resposta esperada: solos corrigidos, com muitos anos de plantio contínuo de milho ou outras culturas não leguminosas; primeiros anos de plantio direto; solos arenosos sujeitos a altas perdas por lixiviação. 2. Média resposta esperada: solos muito ácidos, que serão corrigidos; ou com plantio anterior esporádico de leguminosas; solo em pousio com um ano; ou uso de quantidades moderadas de adubos orgânicos. 3. Baixa resposta esperada: solo em pousio por dois ou mais anos, ou cultivo de milho após pastagem (exceto em solos arenosos); cultivo intensivo de leguminosas ou plantio de adubos verdes antes do milho, uso constante de quantidades elevadas de adubos orgânicos. • Aplicar o nitrogênio ao lado das plantas, com 6-8 folhas totalmente desdobradas, em quantidades até 80 kg/ha e o restante cerca de 15-20 dias depois. Aplicar o K juntamente com a primeira cobertura de nitrogênio. pós aplicações tardias desse elemento são pouco eficientes. • Em áreas irrigadas, o N pode ser parcelado em três ou mais vezes, até o florescimento, e aplicado com água de irrigação. • As doses de N podem ser reduzidas em condições climáticas desfavoráveis, baixo estande ou em lavouras com grande crescimento vegetativo.