Nitrogênio UFG Rilner, Leonardo e Juliano 2014 01 (1)

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Nitrogênio Nitrogênio 
Importância nos sistemas agrícolasImportância nos sistemas agrícolas
Material: Prof. Leonardo e Rilner - EA/UFGMaterial: Prof. Leonardo e Rilner - EA/UFG
Importância do nitrogênio
� N: Macro-nutriente essencial para os seres vivos
� N2: 78% da composição da atmosfera
� Compostos de nitrogênio: fundamentais 
para a vida (aminoácidos, proteínas em 
geral: tecidos musculares, hormônios, DNA, 
etc.) 
� Aquecimento global: ênfase ao ciclo do carbono (CO2 e CH4)
� N: Macro-nutriente essencial para os seres vivos
� Contaminação da água, eutrofização, chuva ácida, formação 
de ozônio na troposfera (fertilizantes humanos).
� N2O: óxido nitroso : gás de efeito estufa
(molécula com 296 vezes P.A.G do CO2)
Importância do nitrogênio
� NITROGÊNIO e quantidades das culturas 
� Existe estoque no solo?
�N x P – sinergia clássica 
�
�N x P – sinergia clássica 
As práticas agrícolas afetam o meio ambiente. 
A degradação do meio ambiente afeta a disponibilidade de alimentos
Perda e 
fragmentação de 
habitats
Desmatamento
desordenadoMudanças
no Clima
Mudanças 
hidrológicas 
e [CO2]
Fertilização 
nitrogenada
Demanda e produção 
de alimentos
Mudanças 
climáticas 
X
Produção de 
alimentos
Perda da 
biodiversidade
Perda da diversidade 
genética das culturas
habitats
Perda da 
fertilidade Salinização e erosão
Degradação
ATMOSFERANitrogênio
Nitrogênio e modelos de agricultura
�Argumento dos ecologistas . 
� Agricultura ecológica X agricultura 
convencional
�Argumento dos ecologistas . 
�O que é mito e o que é verdade
�Argumento da agricultura convencional
�O que é mito e o que é verdade
Importância do Nitrogênio
Proteínas DNA
Possui grande importância na síntese de: AA,
Proteínas, Enzimas, Ácidos Nucléicos (RNA, DNA),
Clorofilas etc...
- Príncipais entradas de N nos sistemas de produção.
1. Adubos Nitrogenados: Uréia, Sulfato de 
amônio...etc
2. Relâmpagos (Menos que 10 kg de N/ha/ano).
3. Fixação biológica de nitrogênio.3. Fixação biológica de nitrogênio.
Simbiótica e Assimbiótica
1 – Fixação industrial de nitrogênio
• Fritz Haber: vencedor do premio Nobel de química em 1918. Síntese 
da amônia (NH3) a partir de hidrogênio (H2) e nitrogênio (N2). 
• Carl Bosch: vencedor do prêmio Nobel da química em 1931: escala 
industrial na síntese de amônia.
Impacto humano
• Uso alemão em explosivos da I e II Guerra Mundial
Processo Haber-Bosch
3H2 + N2 2(NH3)
Catalisadores, temperatura e pressão elevadas
Crescimento Populacional���� Demanda por Alimentos
Mecanismos Existentes
�FBN - Redução do N2 à NH3, feito por organismos
diazotróficos, de vida livre, associativos e simbióticos
�Amonificação – bactérias produz NH e NH +
Ciclo do NitrogênioCiclo do Nitrogênio
�Amonificação – bactérias produz NH3 e NH4+
�Nitrificação - NH3 e NH4+ convertidos em NO2-(Nitrossomonas) e NO3- (Nitrobacter) – Ambiente
Aaeróbico
�Desnitrificação - NO3- convertidos em N2, produto
intermediário N2O – Ambiente Anaeróbico
ATENÇÃOATENÇÃO
• As próximas lâminas explicam as 
transformações do N
• A partir destas toda a discussão sobre uso 
dos fertilizantes, perdas de N e práticas 
agrícolas fica mais clara e com base técnica
Aminação
�Início do processo a partir de material orgânico
mais complexo ou de maior peso molecular
�Quem atua : microorganismos heterotróficos
Reagente: Proteínas e compostos afins – sofrerão digestãoReagente: Proteínas e compostos afins – sofrerão digestão
enzimática
Produto : R-NH2 + CO2 + energia + outros produtos
�A aminação é importante para a próxima etapa –
veja a seguir
Amonificação
�Bom indicador de atividade biológica e fertilidade
no solo
�Ocorre em 2 etapas:
Reagente : R-NH2 + H2O vai sofrer Hidrólise enzimáticaReagente : R-NH2 + H2O vai sofrer Hidrólise enzimática
Produto: NH3 + R-OH + energia
nova reação: 2 NH3 + H2CO3
novo produto: 2 NH4+ CO3-2
�O risco dessa reação e as condíções ótimas para que
ocorra formação de amônio e não amônia
Nitrificação
�Bom indicador de atividade biológica e fertilidade
no solo
�Ocorre em 2 etapas:
Nitritação - 2NH4+ + 2 O2Nitritação - 2NH4 + 2 O2
transforma em 2NO2-+ 2H2O + 4H+ (Nitrossomonas)
Nitratação - 2NO2-+ O2
transforma em 2NO3-+ energia (Nitrobacter)
�A Nitrificação produz NO e N2O
Mineralização completa é afetada por:
• Aeração – O2
• Temperatura
• pH• pH
• Umidade
• Suprimento de NH4+
Como calcular o N mineralizável?
• Pra quê calcular?
• Informações importantes
• - % de N contido na matéria orgânica• - % de N contido na matéria orgânica
• - taxa de mineralização
Perdas de N no sistema solo-planta 
• EXPORTAÇÃO PELAS CULTURAS em 
Kg/ha (8 ciclos de cultivo)
Cana - 1025
Milho - 910Milho - 910
Café - 256
Feijão - 807
Soja - 2360
Eucalipto - 282
Perdas por lixiviação (após calagem)
• Argila mgNH4+ mgNO3-
• 14 160 950 
• 59 105 610• 59 105 610
• 35 220 715
Perdas por volatilização
• CO(NH2)2 + 2 H2O = (NH4)2CO3 +H2O
• 2NH + + OH- + HCO - = NH (g) + H O• 2NH4+ + OH- + HCO3- = NH3 (g) + H2O
• Aeróbia, pH alcalino, ta. elevada, mineral
Perdas por Desnitrificação
�Um dos três mais importantes processos que
envolvem o consumo de nitrato no solo.
�Assimilação e Lixiviação
�Incremento de MO na superfície do solo pelo uso de�Incremento de MO na superfície do solo pelo uso de
SPD aumenta a Nitrificação, resultando em aumento
do potencial para produção de gases de N.
�Fatores envolvidos na difusão de gases do solo
Temperatura, Umidade e Disponibilidade de N mineral no solo
Nitrificação: NH4+ => NO2- => NO3-
Desnitrificação: NO3-=> NO2 => 2NO => N2O => N2 
a cada passagem 
há consumo 
de H+
amônio
NH+
N2 N2OFBN
fertilização
Nitrito
NO-
amônia
NH+3
R-NH2
Nitrito
NO-2
NH+4N2O
Nitrato
NO-3
NO
Mineralização ou
amonificação
NO-2
Análise de Solo Análise de Solo 
para determinar para determinar 
N disponívelN disponível
• É uma determinação
confiável?confiável?
Porque temos problemas?
A FBN e o balanço energéticoA FBN e o balanço energético
A. Processo IndustrialA. Processo Industrial
Energia fóssil
NN22 + 3H+ 3H22 ------------------------------------------------------ 2NH2NH33
(78% Ar) Gás Natural 450 (78% Ar) Gás Natural 450 ooC (Fertilizante)C (Fertilizante)
200 atm.200 atm.
Processo HaberProcesso Haber--BoschBosch
(~20 Mcal/kg N(~20 Mcal/kg N--Fertil.)Fertil.)
B. FBN (Bactéria Diazotrófica)B. FBN (Bactéria Diazotrófica)
N2 + 8H+ + 8e- + 16 ATP = 2NH3+ 16 ADP + 16PO3-4 + H2
Pesquisas vem evoluindo
Sistema Sustentável
FBN
Perspectivas de uso das leguminosas arbóreas e herbáceas
Recuperação de áreas degradadas
Economia de nitrogênio
Aporte de matéria orgânica
Problemas:Problemas:
Colheita de sementes e propagação
Uso do inoculante específico
Acidificação do solo
Decomposição rápida
Podem veicular alguns patógenos
Fontes de N para o manejo da 
adubação nitrogenada
• Amônia Anidra 82% N
• Nitrato de amônio 33% N
• Nitrato de sódio 16%• Nitrato de sódio 16%
• Nitrato de cálcio ou nitrocálcio 20-27%
• Nitrato de K 13% N
• Azorgan 38% (formaldeído para atrasar 
urease)
Fontes mais usuais de N
• Uréia 45%
• Sulfato de Amônio 20%N
• Salitres 13 a 18% N• Salitres 13 a 18% N
• MAP e DAP 11 e 18% N
• Fontes orgânicas 
Recomendação de adubação 
nitrogenada
• Análise de N no solo ????
• Cálculo de mineralização líquida de fontes 
de Nde N
• Tabelas de recomendação - ? Ou de acordocom a cultura - é o mais adotado,
• Veja o exemplo da aula para forragens
• Questões importantes para culturas perenes
Questões abordadas a seguir
• Como chegar a dose
• A aplicação é de uma vez ou parcelada? 
Quantas vezes?Quantas vezes?
• Qual tipo de fonte?
• Situações onde tenho leguminosas 
herbáceas ou arbóreas?
• Contribuições já existentes da FBN e 
M.org.
• Situação 1 – plantio de Sorgo para silagem 
em solo típico de cerrado, 45 % de argila, 
2,5 % de matéria orgânica e aplicação baixa 2,5 % de matéria orgânica e aplicação baixa 
de calagem.
• Como chegar na dose?
• Qual fonte?
• Qual modo de aplicação?
• Momento das aplicações
Milho grão - RS
Milho grão - MG
Laranja - SP
Boletim para estado do Pará
- Plantio: 10 litros de esterco bovino ou 5 de esterco 
de galinha ou 1 litro de torta de mamona 
Eucalipytus plantio – Cerrado
Eucalipytus – Cerrado
Eucalyptus e pinus – SP
Nativas – Cerrado
Nativas – Cerrado
Nitrogênio - pastagem
Interpretação para adubação!
Interpretação para adubação!
Nitrogênio - Manutenção
Exemplo de calculo da adubação nitrogenada!
• Fazenda de 1500ha = hoje tem 1500UA
• Adubar uma área 300ha (20% do total)
• Aumentar 400UA
• Considerando: 70kgN/UA• Considerando: 70kgN/UA
= 400 X 70 = 28000kg de N
- Dose/ha = (28000/300) = 93kg de N/ha
- Aumentaria a lotação da fazenda para 1,27UA/ha e 
da área adubada para 2,33UA/ha
Rotacionado - Gado de leite em Varjão - Go
• Área = 16ha de braquiarão = 14 piquetes
• Vacas = 40 Vacas em lactação
• Lotação = 2,5 cab/ha = 3UA/ha • Lotação = 2,5 cab/ha = 3UA/ha 
• Adubação: 60kgN/UA
• Sem nada = 1UA/ha
- (2 x 60) = 120kg de N/ha
- metade em Novembro e o restante em 
Fevereiro.
Dimensionamento correto dos piquetes!!!
• Braquiarinhas = 100 m2/vaca dia
• Braquiarões = 80 m2/vaca dia
• Mombaça e Tanzânia = 60 m2/vaca dia• Mombaça e Tanzânia = 60 m2/vaca dia
• Área de lazer: 20 m2/vaca
• Período de descanso:
- Braquiarão: 25 - 28 dias
- Mombaça/Tanzânia: 21 – 24 dias
• Caso varjão:
- 16ha = 160000/80 = 2000 / 28 = 70 Vacas
Obs. Mais do que isso, não adianta adubar por 
que não haverá suporte fisiológico...
• Caso Bela vista – GO ...• Caso Bela vista – GO ...
• Caso Tucuruí – PA ...