SOLUBILIDADE E DISPONIBILIDADE DE ADUBOS FOSFATADOS
OBTIDOS PELA ACIDULAÇÃO SULFÚRICA DE DIFERENTES ROCHAS
FOSFÁTICAS BRASILEIRAS
SOLUBILITY AND AVAILABILITY OF FERTILIZERS PRODUCED BY SULFURIC
TREATMENT OF BRAZILIAN PHOSPHATE ROCKS
LAVRES JUNIOR, J.1; MORAES, M.F.1; DAMATO, H.2; MALAVOLTA, M1.; CABRAL, C.P.1;
MALAVOLTA, E.1
1
Universidade de São Paulo – Centro de Energia Nuclear na Agricultura, Caixa Postal 96,
13400-970 Piracicaba, SP
2
Universidade de São Paulo – Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Caixa Postal
9, 13418-900 Piracicaba, SP
e-mail: [email protected]
Resumo
A legislação brasileira exige que o superfosfato simples (SPS) tenha pelo menos 18%
de P2O5 solúvel em citrato de amônio mais água e um mínimo de 15% de fósforo solúvel em
água. Tais mínimos, porém, não são obtidos quando a concentração de Al2O3 + Fe2O3 está
próxima ou for superior a 3%. As várias rochas utilizadas neste trabalho têm os seguintes
teores de R2O3: 1,48%, 2,12%, 3,05% e 2,89%, respectivamente, para as fontes Araxá,
Catalão, Irecê e Lagamar. A acidulação total com ácido sulfúrico resultou em produtos com
diferentes concentrações de P2O5 solúvel em água: Araxá (15,48%), Catalão (18,04%), Irecê
(12,33%) e Lagamar (11,34%). O experimento foi desenvolvido em casa-de-vegatação e
constou de cinco doses de cada produto aplicado em um Latossolo Vermelho-Amarelo, que
corresponderam às doses de P de 0, 50, 100, 150 e 200 mg dm-3. O arroz cultivar IAC - 202 foi
cultivado até a produção de grãos. A produção de massa seca do arroz e o total de P absorvido
foram utilizados para avaliar os efeitos da fonte e doses. Houve efeito das doses, mas não das
fontes, nem sobre a produção de grãos, nem em relação ao total de P absorvido. Estes
resultados, portanto, parecem indicar a exigência de um teor mínimo de P2O5 solúvel em água
no SSP não é justificado, o que está de acordo com os resultados da literatura.
Abstract
Brazilian law requires that simple superphosphate (SSP) should have at least 18% of
ammonium citrate plus water soluble P2O5, and a minimum of 15% of water soluble phosphorus.
Such a minimum, however, is not reached when the apatite has a content of Al2O3 + Fe2O3
close or higher than 3%. The various rocks used in this work had the following R2O3 content of
1.48%, 2.12%, 3.05%, and 2.89%: Araxá, Catalão, Irecê and Lagamar, respectively. Total
acidulation with sulfuric acid gave products with different concentration of water soluble
phosphorus: Araxá (15.48%), Catalão (18.04%), Irecê (12.33%) and Lagamar (11.34%). A
greenhouse experiment using five doses, (corresponding to 0, 50, 100, 150 e 200 mg dm-3 of
P), of each product applied into a Red Yellow Latosol was carried out. Rice cultivar IAC-202
was grown until grain production. The yield of rice and total P taken up were used to assess the
effects of source and rates. The following conclusions could be drawn: there was effect of rate,
but not of the sources neither on the yield of rice, nor in the total uptake of P. These results,
therefore, seem to indicated that the legal requirement for a minimum content of water soluble
P2O5 in SSP is not justified, which agrees with data from the literature.
Introdução
Os solos brasileiros, particularmente os do cerrado são reconhecidamente pobres em
fósforo (P), elemento que com mais freqüência limita a produção agrícola e que é aplicado
anualmente no total de cerca de 2,5 milhões de t (calculadas como P2O5). Os fertilizantes
fosfatados existentes no mercado brasileiro são classificados de acordo com sua solubilidade
em diversos extratores: água e citrato neutro de amônio (CNA); água e ácido cítrico (AC);
média solubilidade em água e CNA; insolúveis em água e alta solubilidade em CNA ou AC;
produtos insolúveis em água e com média solubilidade em AC, para usar a subdivisão adotada
no trabalho de Sousa et al. (2002). Os superfosfatos simples e triplo (SPS, SPT) se enquadram
na primeira subdivisão – alta solubilidade em água e CNA. O SPS, que responde por pouco
mais de um terço do consumo brasileiro, é obtido por acidulação sulfúrica total da rocha
fosfática. A legislação brasileira, Instrução Normativa nº5 de 23 de fevereiro de 2007, no seu
Anexo II (p. 37) apresenta as especificações do SPS: garantia mínima – 18% de P2O5 solúvel
em citrato neutro de amônio (CNA) mais água e mínimo de 15% em água; obtenção – reação
de concentrado de apatita moído com ácido sulfúrico. Além do P2O5 deve apresentar teores
mínimos de Ca (10%) e de S (8%). Deve-se ter presente, porém, que solubilidade avaliada no
laboratório não é necessariamente sinônimo de disponibilidade no campo (Malavolta, 1998). O
objetivo deste trabalho é verificar a procedência de tal premissa, comparando os produtos das
rochas mais ricas em R2O3 (Irecê e Lagamar) com os obtidos a partir daquelas de Catalão e
Araxá.
Material e Métodos
A Tabela 3 contém resultados das análises dos diversos superfosfatos e dos outros
produtos que não satisfazem, pelo menor o teor de P2O5 solúvel em água, a exigência legal. A
análise do SPS feito com a rocha de Togo de origem sedimentar foi incluída para comparação.
O solo utilizado no experimento foi o LATOSSOLO VERMELHO AMARELO fase
arenosa, coletado no Instituto de Zootecnia, Estação Experimental de Nova Odessa, SP, com
os seguintes atributos: M.O. 34 g dm-3; pH (CaCl2) 4,5; P-resina 6 mg dm-3; K – 1,1 mmolc dm-3;
Ca – 9 mmolc dm-3; H + Al – 40 mmolc dm-3; SB – 14,2 mmolc dm-3; CTC – 54,2 mmolc dm-3;
V% - 26,2; S-SO4 – 7 mg dm-3; B (H2O quente) – 0,22 mg dm-3; Cu (DTPA) – 0,6 mg dm-3; Fe
(DTPA) – 34 mg dm-3; Mn (DTPA) - 6,5 mg dm-3; Zn (DTPA) – 1,5 mg dm-3; Ni (DTPA) – 0,02
mg dm-3; Cd (DTPA) < 0,01 mg dm-3; Cr (DTPA) – 0,6 mg dm-3; Pb (DTPA) – 1,26 mg dm-3.
O delineamento experimental utilizado foi o de blocos completos ao acaso, com os
tratamentos arranjados em esquema fatorial 5 x 4, constando de cinco doses de P (testemunha
- sem P, 25, 50, 100 e 200 mg de P x quatro fontes de P - Araxá, Catalão, Irecê e Lagamar),
com quatro repetições. As doses foram baseadas no teor total de P. Foi feita a aplicação de
uma mistura em partes iguais de carbonatos de cálcio e magnésio, e em seguida foram
adicionados os diversos produtos e, em todos os tratamentos, as seguintes doses de outros
elementos: N – três parcelas de 50 mg dm-3 como uréia (no plantio, no perfilhamento e na
formação da panícula); K – três de 50 mg dm-3 junto com o nitrogênio, como K2SO4. Foram
aplicados os micronutrientes: B – 1 mg dm-3 como ácido bórico; Cu – 2 mg dm-3 como sulfato;
Fe – 6 mg dm-3 como Fe-EDTA; Mn – 6 mg dm-3 como sulfato; Mo – 0,1 mg dm-3 como
molibdato de sódio; Zn – 4 mg dm-3 como sulfato.
Após a mistura com 3 dm3 de solo, procedeu-se à incubação durante 45 dias com a
umidade mantida em 50% do poder de embebição. Posteriormente, retiram-se amostra de solo
para análise de fertilidade e procedeu-se ao plantio do arroz cultivar IAC-202. Foram realizados
desbastes periódicos até permanecerem cinco plantas por vaso, as quais foram mantidas até o
fim do ciclo - produção de grãos. A umidade foi mantida nos vasos em cerca de 50% do poder
de embebição, inicialmente por pesagem.
O experimento foi desenvolvido em casa de vegetação no período da primaveraverão. Após o corte das plantas, efetuou-se a separação das raízes, colmos mais folhas e
panículas. O material vegetal foi secado em estufa com circulação forçada de ar, à temperatura
de 65oC, durante 72 horas. Após a moagem, em moinho tipo Wiley, as amostras foram
acondicionadas em sacos plásticos. O material foi analisado de acordo com os métodos
descritos por Malavolta et al. (1997). Após o período de incubação e depois da colheita, foi feita
a análise do solo de acordo com Raij et al. (2001).
Submeteram-se os resultados às análises estatísticas, utilizando-se o programa
estatístico SAS - System for Windows 6.11 (SAS Inst., 1996). Tratou-se de realizar a análise de
variância e, de acordo com o nível de significância no teste F para as doses e fontes de P,
procedeu-se ao teste de Tukey, adotando-se o nível de 5%.
Resultados e Discussão
Não houve efeito significativo de fontes na produção de raízes e de grãos, havendo
somente para a produção de massa seca da parte aérea (Tabela 1). Como se observa na
Tabela 1, as diferenças entre fontes correspondem ao seguinte: Lagamar na dose de 100
mg dm-3 diferiu da mesma dose de Irecê, enquanto que Lagamar, na dose de 200 mg dm-3,
levou à produção de matéria seca maior que a correspondente a Araxá e Catalão. No conjunto
de 25 dados de massa seca da parte aérea, somente nestes dois casos ocorreu diferença
entre as fontes. Em outras palavras, os diferentes fosfatos mostraram ter a mesma
disponibilidade embora dois deles (Irecê e Lagamar) não tenham o mínimo de P2O5 solúvel em
água exigido pela legislação.
Tabela 1. Produção (g/vaso) de massa de grãos, da parte aérea e de raízes de plantas de
arroz submetidas a doses (0, 25, 50, 100 e 200 mg dm-3) de diferentes fontes de fósforo (Araxá,
Catalão, Irecê e Lagamar).
Doses
mg dm-3
0
25
50
100
200
DMS
CV(%)
Araxá
6,49 cA
9,97 bA
12,69 aA
11,66 aA
11,45 aA
1,29
5,49
0
25
50
100
200
DMS
CV(%)
5,93 cA
8,39 bA
9,16 abA
9,78 aA
8,71 abB
1,21
6,39
0
25
50
100
200
DMS
CV(%)
2,61 bA
2,88 abA
2,74 abA
3,32 aA
3,24 aA
0,59
8,88
Fontes
Catalão
Irecê
Lagamar
------------------------ massa seca de grãos -----------------------6,49 cA
6,49 cA
6,49 cA
10,03 bA
10,05 aA
10,58 bA
12,03 aA
12,08 aA
12,13 aA
11,84 aA
12,30 aA
12,10 aA
11,53 aA
12,40 aA
11,19 abA
1,38
1,52
1,32
5,90
6,20
5,59
---------------- massa seca da parte aérea ------------------------5,93 bA
5,93 cA
5,93 cA
7,92 aA
8,71 abA
8,94 bA
9,04 aA
9,61 abA
9,71 bA
9,04 aAB
8,32 bB
9,75 bA
9,09 aB
9,75 aAB
11,33 aA
1,79
1,42
1,56
9,69
7,47
7,58
---------------------- massa seca de raízes -----------------------2,61 bA
2,61 bA
2,61 bA
2,64 bA
2,59 bA
2,54 bA
2,52 bA
2,27 bA
2,66 bA
3,12 bA
3,43 aA
3,60 aA
3,83 aA
3,93 aA
4,07 aA
0,60
0,66
0,73
8,99
9,84
10,41
Médias seguidas por letras distintas, minúsculas na coluna e maiúsculas na linha, diferem entre si pelo teste de Tukey
a 5% de probabilidade.
-3
*Testemunha: dose de P de 0 mg dm mais N, K, Ca, Mg e micros.
Na Tabela 2 vê-se o acúmulo total de P, isto é fósforo absorvido. Os conteúdos das
raízes, da parte aérea e dos grãos foram somados para se ter as acumulações pela planta
inteira. De forma geral, os conteúdos de P aumentaram com as doses de P fornecidas.
Todavia, para as fontes de P, constatou-se diferença estatística para o acúmulo total de P
considerando a dose de 50 mg dm-3 da fonte Lagamar, e para a dose de 100mg dm-3 da fonte
Irecê, em relação às demais rochas (Tabela 2).
Os dados do presente experimento, que são coerentes com a literatura, mostram que a
fração do P dos fosfatos acidulados não solúvel em água, mas total ou parcialmente solúvel em
citrato neutro de amônio, é disponível prontamente. Segue-se daí que a fixação de um mínimo
de P-H2O nos SPS não encontra justificativa do ponto de vista do aproveitamento do fósforo
pela planta. O P insolúvel em água nesses adubos aparece como fosfato bicálcico, fosfatos de
ferro e alumínio que são solúveis em CNA e por isso disponíveis (Prochnow et al., 2004).
Tabela 2. Acúmulo total (grãos + parte aérea + raízes) de fósforo (mg/vaso), nas plantas de
arroz submetidas a doses (0, 25, 50, 100 e 200 mg dm-3) de diferentes fontes de fósforo (Araxá,
Catalão, Irecê e Lagamar).
Doses
mg dm-3
0*
25
50
100
200
DMS
CV(%)
Fontes
Catalão
Irecê
Lagamar
-------------------------- (mg vaso-1) -----------------------------7,97 dA
7,97 eA
7,97 dA
7,97 dA
30,50 cA
27,07 dA
34,97 cA
30,45 cA
41,85 bAB
44,07 cAB
38,17 cB
48,27 bA
47,80 bB
57,15 bA
48,27 bB
52,42 bAB
69,77 aA
80,07 aA
70,37 aA
72,75 aA
8,09
6,05
6,06
12,62
9,8
6,2
6,7
13,2
Araxá
Médias seguidas por letras distintas, minúsculas na coluna e maiúsculas na linha, diferem entre si pelo teste de
-3
Tukey a 5% de probabilidade. *Testemunha: dose de P de 0 mg dm mais N, K, Ca, Mg e micros.
O teor de Fe2O3 e Al2O3 nas rochas brasileiras é variável, havendo uma relação inversa
entre R2O3 e solubilidade relativa de fósforo no SPS produzido. Os sesquióxidos consomem
preferencialmente o H2SO4 competindo com a apatita (Gilkes & Lim-Nunez, 1980). Como
conseqüência a solubilidade em água é menor não atingindo o mínimo fixado na lei. Por trás da
exigência legal está a suposição ou premissa de que parte da fração insolúvel em H2O não
seria disponível para o plantio. Portanto, os resultados deste trabalho sugerem que os mínimos
legais poderiam ser ajustados para permitir a fabricação de SPS com rochas mais ricas em
R2O3.
Conclusões
Os adubos fosfatados obtidos por acidulação total da rocha fosfática, contendo entre
17,28 e 20,90% de P2O5 total, com teor solúvel em CNA + H2O entre 17,07 e 20,64%, e solúvel
em H2O de 11,11 e 18,94%, não diferiram significativamente na produção de arroz. Esses
resultados sugerem, pois, que a fração entre teor total e solúvel em CNA + H2O, ou em água é
aproveitável pela planta.
Referências
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nature and availability to plants. Australian Journal of Soil Research, v.31, p.85-95, 1980.
LANARV – Laboratório Nacional de Referência Vegetal. Análise de corretivos, fertilizantes e
inoculantes: método oficial. Brasília: Secretaria Nacional de Defesa Agropecuária, 1988.104p.
MALAVOLTA, E. Em torno da solubilidade e eficiência dos adubos fosfatados com particular
menção aos superfosfatos. Relatório não publicado. Piracicaba. 1998. 38 p.
MALAVOLTA, E.; VITTI, G.C.; OLIVEIRA, S.A. Avaliação do estado nutricional das plantas princípios e aplicação. 2. ed. Piracicaba: POTAFOS, 1997. 309p.
PROCHNOW, L.I.; ALCARDE, J.C. & CHIEN, S.H. Eficiência agronômica dos fosfatos
totalmente acidulados. In: YAMADA, T. & ABDALLA, S.R.S., eds. Fósforo na agricultura
brasileira. Piracicaba: POTAFOS, 2004. p.605-614.
RAIJ, B. van.; CANTARELLA, H.; QUAGGIO, J.A.; FURLANI, A.M.C. Recomendações de
adubação e calagem para o Estado de São Paulo. 2.ed. Campinas: IAC, 1996. 285p. (IAC.
Boletim Técnico, 100).
SAS. Statistical Analysis System Institute. SAS/STAT. User's guide, version 6.11. 4.ed. Cary,
NC: SAS Institute Inc., 1996. v.2. 842 p.
SOUSA, D.M.G., LOBATO, E., REIN, T.A. Adubação com fósforo. In: de Sousa, D.M.G.;
Lobato, E. (Eds.). Cerrado – Correção do Solo e Adubação. Planaltina: EMBRAPA Cerrados,
2002. p.147 – 168.
Agradecimentos
Ao CNPq (Ref. Proc. 303184/2006-0), pela bolsa de Produtividade em Pesquisa
concedida a Eurípedes Malavolta, Pós-Doutorado Junior (Ref. Proc. 504485/2007-5) concedida
a José Lavres Junior e de Iniciação Científica (Ref. Proc. 504485/2007-5) concedida a Henrique
Damato. À FAPESP (Ref. Proc. 04/15897-7), pela bolsa de doutorado concedida a Milton
Ferreira de Moraes. À Galvani Indústria, Comércio e Serviços Ltda., São Paulo - SP, pelo apoio
financeiro e fornecimento dos produtos.
Tabela 3. Características dos produtos usados.(1)
Característica
P2O5 total
P2O5 água
P2O5 CNA+H2O
P2O5 ácido cítrico
R2O3 (Al2O3 + Fe2O3)
rocha Araxá
rocha Catalão
rocha Irecê
rocha Lagamar
------------------------------------ % -----------------------------------18,79
20,90
18,07
17,28
15,48
18,94
12,33
11,11
18,35
20,64
17,46
17,07
16,68
19,67
14,40
11,34
2,12
1,48
3,09
2,89
(1) Média de quatro repetições. Análises de acordo com LANARV (1988).