Adubos N-P-K

Prévia do material em texto

1
Adubos N, P e K
Prof. Volnei Pauletti
Departamento de Solos e Engenharia Agrícola 
vpauletti@ufpr.br
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
ADUBOS 
NITROGENADOS
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
2
INTRODUÇÃO
 Início século XX: Materiais orgânicos; Nitratos Na e K.
 1910: Síntese Amônia – Alemanha
 Método: Fritz Haber e Karl Bosh
AMÔNIA
Obtenção
3H2 + N2 2NH3
Altas Temperaturas e Pressão, uso catalisador
Características
82 % N
Gás condições normais T e P.
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
AMÔNIA
ÁCIDO NÍTRICO
NITRATO DE CÁLCIO
NITRATO DE POTÁSSIO
NITRATO DE AMÔNIO
URÉIA
AQUAMÔNIA
FOSFATOS DE AMÔNIO
SUFATO DE AMÔNIO
URAN
CARBONATO
AMÔNIA
CO2
ÁGUA
ÁC. FOSFORICO
ÁC. SULFÚRICO
KCl
ESQUEMA DE PRODUÇÃO DE FERTILIZANTES NITROGENADOS
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
3
Adubos N total % N Nítrico 
% 
N 
Amoniacal 
% 
N 
Amídico 
% 
Higroscopi
cidade 
Solubili
dade 
Amônia Anidra 82 - 82 - - - 
Sulfato de Amônio 20 - 20 - 79,2 75 
Nitrato de Amônio 34 17 17 - 59,4 192 
Uréia 45 - - 45 72,5 105 
Fosf. Monoamônico 
(MAP) 
 
11 
 
- 
 
- 
 
- 
 
91,6 
 
38 
Fosfato Diamônico 
(DAP) 
17 
 
- - - 82,5 70 
 
Principais adubos contendo N
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
53
23
15
0
20
40
60
%
N recuperado solo 0-90 cm perdidos
Coelho et al, 1991 - cerrado
N do adubo
Baixo aproveitamento pelas culturas
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
4
63
44
54
0
20
40
60
80
%
Milho (36 trab) Arroz (307 trab) Trigo (507 trab)
Dobermann, 2005, citado por Cantarella, 2007
N do adubo - recuperado
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
Nrecuperado = ((Ntotal na planta com Ncob – Ntotal plantas sem Ncob)*100)/N aplicado cob
Cerrado - Sete Lagoas
Fernandes et al., 1998
0
10
20
30
40
50
60
R
ec
up
er
aç
ão
 a
pa
re
nt
e 
do
 N
 a
pl
ic
ad
o 
(%
)
PD Disco Aiveca
60 120 240
RECUPERAÇÃO DO N DO ADUBO
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
5
URÉIA
• Obtenção
– 2NH3 + CO2 CO(NH2)2 + H2O
• Características
• 44 - 46% N Total – forma amídica
• Natureza Física: Perolada (mais comum), 
Granulada.
• Umidade Relativa Crítica: 75,2 %
• Índice Salino: 75; Equivalente CaCO3: 71
• Solubilidade (água):
– 78g/100 ml (5oC)
– 119,3 g/100 ml (25oC)
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
URÉIA
• Usos
• Agrícola
• Pecuário (teor de Biureto)
• Industrial – Fabricação Resinas p/ aglutinação 
madeira, tintas, adesivos etc. (teor de NH3 livre 
máx. 300 ppm)
• Vantagens
• Alto teor de N – Custo do N
• Disponibilidade mercado
• Desvantagens
• Volatilização
• Incompatibilidades
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
6
URÉIA
Perdas por volatilização de N-NH3
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
URÉIA
• Hidrólise
CO(NH2)2 + 3H2O 2NH4+ + 2OH- CO2Urease
NH4+ + OH- NH3 + H2O
• Nitrificação
– 2NH4+ + 3O2 2 NO2- + 2H2O + 4H+
Nitrossomonas
– 2NO2- + O2 2 NO3-
Nitrobacter
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
7
Taxa de emissão diária de NH3
0
1
2
3
4
5
0 5 10 15 20 25
Dias
N
H
3 k
g 
ha
-1
Tes
Uréia 16
Uréia 10
Agrotain
Sulfato
Nitrato
Agrotain= uréia com NBPT (N-n-butiltriamida do ácido Tiofosfórico)
Inverno 2002
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
INIBIDORES DA UREASE
c) Perda acumulada %
4,2
4,6
3,8
14,7
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 5 10 15 20 25
Dias após aplicação
N
 -%
 d
o 
ap
lic
ad
o
Nitrato
NitroLL
Uran
Uréia
2006/07
Arapoti
Perdas por volatilização
NitroLL= Ureia formaldeído
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
8
OUTRAS CULTURAS
Perdas de amônia - uréia
20
40
16
44
16
61
0
10
20
30
40
50
60
70
U
ré
ia
 v
ol
at
iliz
ad
a 
- %
Cana Citrus Pastagem
Menor
Maior
Vários autores citados por Cantarella, 2007
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
PLANTIO DIRETO
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
sa na u ur su
N
 v
ol
at
ili
za
do
 %
 d
o 
ap
lic
ad
o
Superficial
Incorporado
Fonte: Lara Cabezas, Korndorfer; Motta, 1997
Cerrado
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
9
10
04
2
95
36
91
51
89
76
87
7692
56 98
60
94
13
96
39
10
46
0
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
S.A. N.A. Uréia Uran Sulfuran
Fonte de N
kg
 h
a-1 Sup.
Incorp
Fonte: Lara Cabezas, Korndorfer; Motta, 1997
Plantio direto
100 kg ha-1 de N cobertura
N semeadura= 40 – 44 kg ha-1
Palha aveia = 5,8 t ha-1
Cerrado
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
92
16
 b10
97
4 
a
10
91
4 
a
10
93
5 
a
10
87
2 
a
10
70
6 
a
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
UreiaSi Ureia Uran NitroLL Nitrato Test
P
ro
d 
- k
g 
ha
-1
• CDE Arapoti
• Semeadura: 26/09/2006
• Híbrido: P30F53
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
10
83
01
98
68
91
20 10
51
5
12
88
5
12
95
2
81
22
11
30
3
10
95
0
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
kg/ha
Fontoura et al.,
1997
Fontoura et al.,
2001
Fontoura et al.,
2002
Teste
Uréia
Sulfato de amônio
Guarapuava - PR
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
SULFATO DE AMÔNIO
 Obtenção
 2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4
 Sub produto produção Caprolactama
 Características
 20 % N Total (forma amoniacal); 22 – 24 % S-SO4;
Natureza Física: granulado, farelado; fino (cristal)
Umidade Relativa Crítica: 79,2 %
 Índice Salino: 69; Equivalente CaCO3: 110
 Vantagens
 Alto teor de S – forma de Sulfato; 
 Volatilização – Flexibilidade aplicação
 Desvantagens
Custo do N
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
11
NITRATO DE AMÔNIO
Obtenção
2NH3 + HNO3 NH4NO3
Características
32 - 34 % N Total – ½ forma amoniacal, ½ forma nítrica
Natureza Física: Perolada, Granulada
Umidade Relativa Crítica: 59,4 %
 Índice Salino: 105; Equivalente CaCO3: 60
Vantagens
Custo do N
Volatilização – Flexibilidade aplicação
Desvantagens
Higroscopicidade
 Incompatibilidades; Ministério da Defesa
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
OUTROS
• Salitre do Chile – NaNO3 (natural)
• Origem: Norte Chile (deserto)
• Obtido por mineração e beneficiamento do “caliche”
• 16% N Total; reação básica; Índice salino: 100
• Nitrato de Cálcio – Ca(NO3)2
• Obtenção: Reação calcário + Ácido Nítrico
• 15,5% N total; reação básica; Índice Salino: 61
• Higroscópico (46,7%); deliquescente
• Nitrocálcio
• Obtenção: Mistura 2/3 Nitrato Amônio e 1/3 calcário dolomítico
• 22% N Total
• Higroscópico; deliquescente
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
12
ADUBOS 
FOSFATADOS
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
HISTÓRICO
• 1840: Liebig – tratamento ossos com H2SO4
• 1842: John B. Lawes patente processo: RF c/ H2SO4
• 1843: Produção comercial Inglaterra
• Tecnologia atual
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
13
APATITA
• Mineral Primário – P
Cloro Apatita: Ca10(PO4)6(Cl)2
• Tipos: Hidroxi Apatita: Ca10(PO4)6(OH)2
Flúor Apatita: Ca10(PO4)6F2 *(mais abundante)
• Características
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
APATITA x FRANCOLITA
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
14
ROCHAS FOSFATADAS
 Classificação Natureza Química
 Fosfatos de Cálcio
 Fosfatos de Alumínio
 Fosfatos de Ferro e Alumínio
 Classificação Origem
 Sedimentar
 Ígnea
 Metamórfica
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
CARACTERÍSTICAS COMPARATIVAS
R.F. ÍGNEA
• Consolidação Magma 
(mineral)
• Cristais Grandes
• Estrutura cristalográfica
• “Duros”
• Menor porosidade
• Superfície específica
• Menor Subst. Isomórfica
• Baixa reatividade
• Usos:
Acidulação: Fosfatos solúveis
Ácido fosfórico
Termofosfatos
R.F. SEDIMENTAR
• Deposição acumulada ossos
• Cristais menores
• Maior porosidade
• Maior superfície específica
• “Moles”
• Maior Subst. Isomórfica
• Maior reatividade
• Usos:
Acidulação: Fosfatos solúveis
Ácido fosfórico
Poucos – aplicação Direta
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
15
Reservas Mundiais de Fosfatos (milhões de ton.)
PAÍS Nº de Depósitos Reservas * Reserva Base**
Marrocos 11 2.100 20.000
Fed. Russa (b) 60 6.500 8.000
EUA 130 1.3005.700
China 10 170 1.000
Jordânia 3 530 530
Brasil (a) 11 xx 400
Tunísia 7 70 220
Argélia 1 250 250
Outros 35 3.080 4.900
Total Mundo 267 14.000 41.000
* Custo de produção inferior a US$ 30 por tonelada.** Custo produção entre US$ 30 e 100/t
(a) Após abertura do mercado e privat izações, custo entre US$25 - 35/t - IBRAFÓS 1994.
(b) Antiga USSR.
Fonte: Soil Fertility and Fertilizers, 1985 (adaptado).
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
MINAS DE ROCHA FOSFÁTICA NO BRASIL
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
16
ROTA DE PRODUÇÃO DE 
FERTILIZANTES FOSFATADOS
Enxofre Ác.Sulfúrico +
Rocha 
Fosfatada
Super Simples
Ác.Fosfórico
Gesso
+
Rocha 
Fosfatada
Amônia
Super Triplo
MAP
DAP
Rocha 
Fosfatada + Calor Termofosfato
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
Critérios de Avaliação 
Disponibilidade - Legislação
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
17
Fosfatos Acidulados, Parcialmente 
Acidulados e misturas que os contenham
• Teor P2O5 solúvel em CNA + H2O
Elementos Simples; em Misturas; Complexos
• Teor P2O5 solúvel em H2O
Elementos Simples
Maior solubilidade em água: Fosfatos Monocálcico e de 
Amônio: SSP; TSP; MAP; outros
Menor solubilidade em água: Fosfato Bicálcico (CaHPO4)
• Teor P2O5 Total
Somente fosfatos parcialmente acidulados quando 
comercializados isoladamente
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
Fosfatos Naturais, Termofosfatos, Escórias, 
Farinha de ossos e suas misturas.
• P2O5 Total
 Extraído ácidos fortes HCl + HNO3
 Disponibilidade potencial de P
 P x 2,29 = P2O5 x 0,4367 = P
• P2O5 solúvel em ácido cítrico 2% rel. 1:100
 Extrator orgânico
 Ácido fórmico
• Misturas que os contenham
 P2O5 Total
 P2O5 sol. ác. Cítrico 2%
 P2O5 sol. H2O – em mistura com fosfatos solúveis
 P2O5 sol. CNA + H2O - eventualmente*
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
18
Características químicas de alguns fosfatos naturais reativos comercializados no
Brasil, determinados em amostras moídas para análise química (100% < 0,063 mm).
P2O5 Solubilidade Relativa ao P2O5 Total
Total Ácido Cítrico Ácido Fórmico
------------------------------------- % -------------------------------------
Arad (Israel) 33 35 58
Djebel Önk (Argélia) 29 38 68
Carolina do Norte (EUA) 30 44 76
Daoui (Khouribga/Marrocos) 32 31 59
Gafsa (Tunísia) 29 41 72
Fonte: D.M.G. de Souza et al. (1999) - EMBRAPA Cerrados.
FOSFATO 
NATURAL
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
FONTES MINERAIS
FOSFATADAS
Adubos P2O5 P2O5 P2O5 P2O5 CaO MgO S Higrosco- Índice Índice Índice de Solubi- 
Fosfatados Total solúvel solúvel em solúvel em % % % picidade Salino de basicidade lidade 
 % em água citrato de ácido cítrico Ácidez 
 % amônio % 2% 1:100 % 
Superfosfato Simples 18-21 18 19-21 18 25-28 0,5 12 - 8 - - 2 
Superfosfato Triplo 42-48 42 - 45 - 0,5 - 93,7 10 - - 4 
Superfosfato 30 30 27 - 29 28 - 8 - - - - 3 
Ácido Fosfórico 54 - - - - - - - - 110 - - 
Fosfato Bicálcico 39-41 0,5-1 39-41 39-41 30-32 - - - - - - - 
Escória de Thomas 18-20 - 12-13 14-16 20-30 - - - - - - - 
Termosfosfato (Yoorin) 19 0,1 - 17,4 30 18 - - - - 50-65 - 
Fosfato de Olinda 28-30 04 - 5-8 42-45 - - - - - - - 
Fosfato de Araxá 28-30 07 - 4-8 42-45 - - - - - - - 
Fosfato reativo Gafsa 28-29 05 - 10-12,5 45 0,9 - - - - - - 
Fosfato reativo da Flórida 33 0,1 - 7,2 42-45 - - - - - - - 
Fosfato reativo Arad 33 - - 10,5 46-52 0,2 1 - - - - - 
Fosfato reativo Daoui 32 - - 9,0 50 0,5 
Patos - CPRM 26 09 - 6,1 - - - - - - - - 
Patos - CRA 20 0,42 - 7,2 - - - - - - - - 
 
Características químicas e físicas dos adubos fosfatados.
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
19
ADUBOS POTÁSSICOS
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
Reservas de potássio no mundo
– Estima-se que no mundo a reserva de potássio seja 
de 250 bilhões de toneladas de K2O
– O cloreto de potássio (KCl) responde por 95% da 
produção mundial
– Nos presentes níveis de produção , as reservas 
atenderam a demanda nos próximos 600 anos
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
20
• Praticamente toda a fonte econômica de 
potássio vem de sedimentos de potássio 
remanescentes de antigos oceanos 
continentais (lagos salinos em áreas 
continentais
• Depósitos de evaporitos
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
DEPÓSITOS NATURAIS
• Minérios contendo K:
• Silvinita: KCl.NaCl – 35% K2O
• Carnalita: KCl.MgCl2.6H2O – 17% K2O
• Langbeinita: K2SO4.2MgSO4 – 22,6% K2O
• Kainita: KCl.MgSO4.3H2O – 18,9% K2O
• Kalinita: K2SO4.Al2(SO4)3.24 H2O
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
21
Silvita KCl
63 % K2O
Carnalita KCl.MgCl2.6H2O
17% K2O
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
22
País % Reserva (1000 t)
Canadá 59,7 9.700.000
Russia 13,5 2.200.000
Bielorrussia 6,2 1.000.000
Brasil 3,6 299.000
Expectativa de 
crescimento no Brasil
Taquari-
Vassouras
850.000
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
Recursos Mundiais de Potássio em 
milhões de toneladas de K2O.
PAÍS Reservas Outros Recursos Total 
Canadá 9.000 58.000 67.000
Fed. Russa (a) 1.800 43.500 45.300
Tailândia 55 9.015 9.070
Alemanha 450 7.340 7.790
USA 180 5.260 5.440
Israel/Jordânia 218 870 1.088
Brasil 45 225 270
Outros 152 803 955
Total 11.900 125.013 136.913
(a) Antiga URSS
Fonte: Soil Fertility and Fertilizers, 1985 (adaptado).
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
23
RESERVAS DE POTÁSSIO 
NO BRASIL
• Era totalmente dependente da importação 
até 1985
• Atualmente produz em torno de 10% de 
seu consumo
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
Brasil
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
24
• Estima-se que o Brasil tenha uma reserva 
de 600 milhões de toneladas de K2O
• Sergipe e Amazonas
• O país importa principalmente do Canadá, 
Bielorrússia e Israel
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
MATÉRIAS PRIMAS
SALINAS NATURAIS
• Mar Morto: Israel/Jordânia
• EUA
• Altos teores de NaCl
COMPOSIÇÃO ÁGUA MAR MORTO
Sal g/l superfície g/l 100m prof.
KCl 10 16
NaCl 71 87
CaCl2 31 47
MgBr2 4 7
Fonte: E.Primo Yúfera e J.M.Carrasco Dorrien (1973). Química Agrícola I Suelos Y Fertilizantes
Mar Morto: 360 m abaixo nível mar. 900 Km2 de área. Profundidade média 300 metros.
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
25
CLORETO DE POTÁSSIO - KCl
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
CLORETO DE POTÁSSIO - KCl
• Principal fonte agricultura
• Características
– 58 – 62% K2O
– 48% Cl
– Índice Salino: 116
– Coloração
– Natureza Física: Standart; Coarse; Granulado
• Brasil: grande importador
– Produto mais consumido; Produto mais importado
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
26
FONTES MINERAIS
POTÁSSICAS
Adubos potássicos K2O Cl S MgO Higrosco- Índice Solubi- 
 % % % % picidade Salino lidade 
Cloreto de Potássio 60-62 47 - - 84 116 35 
Sulfato de Potássio 48-52 2-3 17 - 96 46 12 
Sulfato de Potássio e Magnésio 20-22 1-2 22 18 - - - 
 
Características químicas e físicas dos adubos potássicos.
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas
FONTES MINERAIS
MISTOS
Adubos N P2O5 K2O CaO S Higrosco- Índice Índice Índice de Solubi- 
 Total solúvel % % % picidade Salino de basicidade lidade 
 % água % acidez 
Fosfato Monoamônico (MAP) 9-11 48-50 - - - 91,6 30 58 - 38 
Fosfato Diamônico (DAP) 16-18 45-48 - - - 82,5 34 75 - 70 
Super Amonificado 3-6 4 –16 - 25-28 12 - - - - - 
Nitrato de Potássio 13 - 44 - - 90,5 74 - 29 88 
Nitrato de Sódio e Potássio 15 - 14 - - - - - 25 - 
Nitrofosfato 14-22 2-4 - - - - - - - 
 
Características químicas e físicas dos adubos mistos.
Adubos N, P e K
Nutrição Mineral de Plantas