NITROGÊNIO: Ciclo, Mineralização, Imobilização no Solo, Balanço, Fixação, Deficiência nos Vegetais e Adubação.

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I 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAPÁ 
PRÓ-REITORIA DE GRADUAÇÃO 
COORDENAÇÃO DO CURSO DE ENGENHARIA FLORESTAL 
 
 
 
 
 
Nitrogênio: Ciclo, Mineralização, Imobilização no Solo, 
Balanço, Fixação, Deficiência nos Vegetais e Adubação. 
 
 
 
Samuel Nahon da Costa 
 
 
 
 
 
Macapá/AP 
 2014 
 
 
 
 
 
II 
 
SAMUEL NAHON DA COSTA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nitrogênio: Ciclo, Mineralização, Imobilização no Solo, 
Balanço, Fixação, Deficiência nos Vegetais e Adubação. 
 
 
 
 
Trabalho apresentado a prof. Msc. 
Mariana Martins Medeiros, como 
requisito básico para avaliação parcial na 
disciplina de Fertilidade do Solo do curso 
de Engenharia Florestal da Universidade 
do Estado do Amapá. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Macapá/AP 
2014 
 
 
 
 
III 
SUMÁRIO 
 
CAPA..................................................................................................................................I 
CONTRACAPA.................................................................................................................II 
1. INTRODUÇÃO.........................................................................................................1 
2. CONSIDERAÇÕES GERAIS...................................................................................2 
3. CICLO DO NITROGÊNIO........................................................................................2 
4. MINERALIZAÇÃO E IMOBILIZAÇÃO DO NITROGÊNIO NO SOLO....................3 
4.1. DECOMPOSIÇÃO DAS PROTEÍNAS..............................................................4 
4.2. DECOMPOSIÇÃO DOS ÁCIDOS NUCLÉICOS...............................................5 
5. FIXAÇÃO ASSIMBIÓTICA E SIMBIÓTICA.............................................................5 
6. SINTOMAS DE DEFICIÊNCIA DO NITROGÊNIO NAS PLANTAS..................... 6 
6.1 SINTOMAS DE DEFICIÊNCIA. .........................................................................6 
6.2. OCORRÊNCIA DA DEFICIÊNCIA ...................................................................7 
7. ADUBAÇÃO NITROGENADA ................................................................................7 
8. BALANÇO DO NITROGÊNIO.................................................................................9 
9. CONCLUSÃO........................................................................................................11 
10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS....................................................................12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 
 
1- INTRODUÇÃO 
 
De fato é notável como a produtividade florestal teve avanços consideráveis 
na atualidade. Esses avanços, entretanto, se dispuseram a desenvolver-se na 
medida em que o ser humano elucidava quais fatores influenciava no crescimento 
dos vegetais. O nitrogênio apresenta um dos principais nutrientes responsáveis por 
esse desenvolvimento. 
O presente trabalho tem como objetivo analisar o nitrogênio, suas relações e 
correlações no crescimento vegetal, levando em conta a sua importância no âmbito 
florestal, bem como descrever seu ciclo e quais fatores bióticos e abióticos 
encontram-se envolvido em menor e maior escala nessa série. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2- CONSIDERAÇÕES GERAIS 
 
Segundo Harper (1994), o nitrogênio é essencial para as plantas. As mais 
importantes biomoléculas como o ATP, NADH, NADPH, clorofila, proteínas e 
inúmeras enzimas têm em sua composição esse elemento. Quando se leva para 
campo dos sistemas de produção a disponibilidade do nitrogênio pode ser o fator 
que limita o crescimento vegetal mais do que qualquer outro nutriente. 
Diante disso, será descrito primeiramente o ciclo desse nutriente, pois dentro 
deste está presente um apanhado geral de todos os outros pormenores citados 
como tema do trabalho aqui exposto, relacionando diretamente como as plantas 
estão envolvidas nesse processo. 
 
3- CICLO DO NITROGÊNIO 
 
O nitrogênio se mostra como um dos elementos de caráter fundamental na 
composição dos sistemas vivos. Ele está envolvido com a coordenação e controle 
das atividades metabólicas. Entretanto, apesar de 78% da atmosfera ser constituída 
de nitrogênio, a grande maioria dos organismos é incapaz de utilizá-Io, pois este se 
encontra na forma gasosa (N2) que é muito estável possuindo pouca tendência a 
reagir com outros elementos. 
Os consumidores conseguem o nitrogênio de forma direta ou indireta através 
dos produtores. Eles aproveitam o nitrogênio que se encontra na forma de 
aminoácidos. Produtores introduzem nitrogênio na cadeia alimentar, através do 
aproveitamento de formas inorgânicas encontradas no meio, principalmente nitratos 
(NO3) e amônia (NH3
+). O ciclo do nitrogênio pode ser dividido em algumas etapas: 
 
 • Fixação: Consiste na transformação do nitrogênio gasoso em substâncias 
aproveitáveis pelos seres vivos (amônia e nitrato). Os organismos responsáveis pela 
fixação são bactérias, retiram o nitrogênio do ar fazendo com que este reaja com o 
hidrogênio para formar amônia. 
• Amonificação: Parte da amônia presente no solo, é originada pelo processo de 
fixação. A outra é proveniente do processo de decomposição das proteínas e outros 
resíduos nitrogenados, contidos na matéria orgânica morta e nas excretas. 
 
 
 
 
 
 
3 
Decomposição ou amonificação é realizada por bactérias e fungos. 
• Nitrificação: É o nome dado ao processo de conversão da amônia em nitratos. 
 
• Desnitrificação: As bactérias desnitrificantes (como, por exemplo, a Pseudomonas 
denitrificans), são capazes de converter os nitratos em nitrogênios molecular, que 
volta a atmosfera fechando o ciclo. 
 
 
 
 
4- MINERALIZAÇÃO E IMOBILIZAÇÃO DO NITROGÊNIO NO SOLO 
 
Geralmente, a mineralização do nitrogênio é entendida como a conversão do 
Nitrogênio orgânico (N-org) na sua forma inorgânica (Ni). Como o primeiro produto 
dessa transformação no solo é o amônio (NH4+), a amonificação é entendida como 
sinônimo de mineralização do Norg do solo. Entretanto, o NH4+ sofre uma rápida 
oxidação até NO3- realizada pelos microrganismos nitrificantes. Na prática a 
avaliação da mineralização do Norg de um solo se realiza por meio de medidas tanto 
de NH4+ como NO3-. Embora exista esta dualidade de interpretação, a mineralização 
do N é considerada como a transformação do N orgânico em NH4+, ou seja, a 
amonificação. 
 
 
 
 
 
4 
Cerca de 75 a 95% do nitrogênio encontrado nos horizontes superficiais do 
solo está na sua forma orgânica (Norg) distribuídos entre 3 “compartimentos” a) 
biomassa; b)resíduos e c) substâncias húmicas. No caso de biomassa e 
resíduos, o nitrogênio é encontrado fazendo parte de paredes celulares (quitina, 
peptidioglicano), proteínas, aminoácidos e ácidos nucleicos. Nas substâncias 
húmicas o nitrogênio forma complexos que somente podem ser fracionados 
artificialmente por meio de hidrólise ácida, sendo, portanto, de difícil caracterização. 
Estes compostos húmicos são recalcitrantes, isto é, persistem por longos períodos 
de tempo no solo. 
É importante frisarque todo o nitrogênio orgânico (Norg) está na forma de N-
NHx (amina, amida, imidas) e por esta razão o primeiro produto de sua 
mineralização é sempre o N-amoniacal (NH3 ou NH4+). 
4.1- DECOMPOSIÇÃO DAS PROTEÍNAS 
 
Uma das principais fontes de nitrogênio orgânico no solo são as proteínas, 
liberadas após a morte e liberação do conteúdo celular da biomassa microbiana, 
vegetal ou animal. O processo de decomposição é realizado em várias etapas. A 
primeira etapa é denominada proteólise que é a degradação enzimática de proteínas 
por meio de proteases ou proteinases, que separam a cadeia proteica em 
peptídeos curtos e logo a seguir atacada por peptidases que liberam os diversos 
aminoácidos: 
 
Proteases Peptidases 
Proteínas ------------------- Peptídeos -------------------- aminoácidos 
As Proteinases são produzidas por muitos fungos e bactérias principalmente 
aquelas pertencentes aos gêneros Clostridium, Pseudomonas e Bacillus. As 
peptidases são muito mais comuns entre os microrganismos. Assim, muitos meios 
de cultivo de microrganismos heterotróficos do solo utilizam peptona, que são 
peptídios produzidos a partir hidrólise parcial de uma fonte proteica tais como: carne, 
leite (caseína), ou soja. 
Em uma segunda etapa os aminoácidos liberados durante a proteólise sofrem 
um processo de desaminação para liberação do grupo N-NH2 e liberação de NH3 
 
 
 
 
5 
por meio de rotas metabólicas envolvendo a desaminação direta, desaminação 
oxidativa ou descarboxilação com produção de CO2 + NH3. 
4.2- DECOMPOSIÇÃO DOS ÁCIDOS NUCLÉICOS 
Devido a sua estrutura polimérica de Bases os ácidos nucleicos, RNA e DNA, 
são importantes fontes de N e também de P para os microrganismos. No aspecto 
quantitativo é considerada a segunda fração em importância no solo, logo após as 
proteínas. São incorporados no solo após a autólise celular e seguem uma rápida 
degradação no solo por meio de enzimas denominadas genericamente de nucleases 
(ribonuclease ou deoxi-ribonuclease). Deve-se ressaltar que, similarmente a todas 
as enzimas envolvidas no processo de mineralização do N-org do solo, estas 
enzimas tem atuação extracelular gerando bases nitrogenadas (mononucleotídeos e 
mononucleosídeos). Os nucleosídeos gerados podem ser assimilados pelos 
microrganismos e metabolizadas até a formação seus produtos finais na forma de 
ureia e CO2, conforme a seguinte sequência de eventos. 
 
Polinucleotídeos (DNA, RNA) (1) mononucleotídeos + nucleosídeos + P(2) 
ureia + CO2 + PO4-. 
 
(1) Enzimas nucleases (extracelular) 
(2) Metabolismo Oxidativo (intracelular) 
 
5- FIXAÇÃO ASSIMBIÓTICA E SIMBIÓTICA 
A fixação do nitrogênio é o processo pelo qual o nitrogênio gasoso do ar é 
incorporado em compostos orgânicos nitrogenados e, assim, introduzido no ciclo do 
nitrogênio. A fixação deste gás, que pode ser efetuada, em graus apreciáveis, por 
apenas algumas bactérias e algas azuis, é um processo do qual dependem 
atualmente todos os organismos vivos, da mesma forma que todos eles dependem, 
em última análise, da fotossíntese para a obtenção de energia. 
 Das várias classes de organismos fixadores de nitrogênio, as 
bactérias simbióticas são, incomparavelmente, as mais importantes em termos de 
quantidades totais de nitrogênio fixado. A mais comum das bactérias fixadoras de 
nitrogênio é Rhizobium, que é um tipo de bactéria que invade as raízes de 
 
 
 
 
 
 
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leguminosas (angiospermas da família Fabaceae ou Leguminosae), tais como trevo, 
ervilha, feijão, ervilhaca e alfafa. 
Os efeitos benéficos das leguminosas sobre o solo são tão óbvios que foram 
reconhecidos há centenas de anos. Teofrasto, que viveu no terceiro século a.C. 
escreveu que os gregos utilizavam culturas de feijão para enriquecer os solos. 
As bactérias não simbióticas dos gêneros Azotobacter e Clostridium são 
capazes de fixar o nitrogênio. Azotobacter é aeróbico, ao passo que Clostridium é 
anaeróbico; ambas são bactérias saprófitas comuns encontradas no solo. Calcula- 
se que elas fornecem provavelmente cerca de 7 quilogramas de nitrogênio por 
hectare de solo por ano. Outro grupo importante inclui muitas bactérias 
fotossintéticas. As algas azuis de vida livre desempenham também um papel 
importante na fixação do nitrogênio. São cruciais para o cultivo do arroz, que 
constitui a principal dieta de mais da metade da população mundial. As algas azuis 
podem desempenhar também um importante papel ecológico na fixação do 
nitrogênio nos oceanos. 
 A distinção entre fixação do nitrogênio por organismos de vida livre 
e simbióticos pode não ser tão rigorosa como se pensava tradicionalmente. Alguns 
micróbios ocorrem regularmente no solo, ao redor das raízes de certas plantas que 
eliminam carboidratos, consumindo estes compostos e, ao mesmo tempo, 
fornecendo indiretamente nitrogênio para as plantas. As 
associações simbióticas entre bactérias normalmente de vida livre, 
como Azotobacter, e as células de plantas superiores em culturas de tecido 
induziram seu crescimento num meio artificial carente de nitrogênio. 
 
 
6- SINTOMAS DE DEFICIÊNCIA DO NITROGÊNIO NAS PLANTAS 
 6.1- SINTOMAS DE DEFICIÊNCIA 
Por ser altamente móvel na planta, o sintoma de deficiência aparece em 
folhas velhas. Inicia-se com a coloração verde clara, progredindo para um 
amarelecimento generalizado e pequenos pontos avermelhados distribuídos por 
todo o limbo foliar. No estágio mais avançado, além do menor crescimento e 
mudança da coloração das plantas, ocorre intensa desfolha. 
 
 
 
 
 
 
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O nitrogênio está relacionado diretamente com o aumento da área foliar e 
também com o crescimento vegetativo. Ele está presente na formação das 
proteínas, daí a importância dele nos vegetais. 
6.2- OCORRÊNCIA DA DEFICIÊNCIA 
Pode ocorrer em plantas sobre solos pobres em matéria orgânica. Elevada 
acidez do solo é um dos motivos de baixos teores de nitrogênio, uma vez que 
proporciona menor taxa de mineralização da matéria orgânica, ou seja, pouca 
matéria orgânica convertida em nitrogênio. A alta precipitação causa lixiviação desse 
nutriente no solo, podendo com isso causar deficiência de nitrogênio nas plantas. 
Sob seca prolongada o processo de absorção por fluxo de massa diminui, com isso 
pode ocorrer a deficiência de nitrogênio, uma vez que esse nutriente é absorvido por 
fluxo de massa. 
7- ADUBAÇÃO NITROGENADA 
O nutriente nitrogênio é um macronutriente primário ou nobre, além de ser o 
mais utilizado mais extraído e mais exportado pelas culturas. Sendo assim, a sua 
utilização na agricultura é essencial para as plantas cumprirem seu ciclo de vida. 
Todos os adubos nitrgenados são altamente solúveis. Eles não deixam efeito 
residual para a próxima safra; aumentam a acidez (processo de nitrificação aumenta 
consideravelmente a acidez); índice salinico relativamente alto; isento de 
macronutrientes secundários em sua fórmula (exceção do Sulfato de Amônia). 
Contudo, a adubação nitrogenada é a maio responsável pela disponibilidade do 
N no solo. As formas em que o N se apresenta nos adubos nitrogenados são: 
Nítricas (Ex. Nitrato de Cálcio), amoniacal (Ou ambas como e o caso do Nitrato de 
Amônia), orgânica e amídica (Uréia). A concentração de N nos adubos pode variar 
desde 82% na amônia anidra até alguns décimo de 1% nos adubos orgânicos. 
Neste contexto, podemos observar um grande número de adubos 
nitrogenados, dentre os quais: 
 
Uréia – CO(NH2)2 – Apresenta 45% de nitrogênio (N) solúvel em água; 
absorve com facilidade a umidade do ar (hidroscopidade), razão por que seus 
grânulos são revestidos com material protetor paradiminuir a hidroscopicidade. No 
solo, o nitrogênio da ureia transforma-se em amônia (NH3) gasosa e nitrato (NO3). 
 
 
 
 
 
 
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Sulfato de Amônio – (NH4)2SO4 – Apresenta 21% de nitrogênio (N) e também 
23% de enxofre (S) solúvel em água; é cristalizado e pouco hidroscópico. 
 
Nitrato de Sódio (Salitre do Chile) – NaNO3 – Apresenta 16% de nitrogênio (N) 
solúvel em água. Pode ser obtido industrialmente ou provir de jazidas existentes no 
Chile. 
Nitrato de Potássio – KNO3 – Apresenta 13% de nitrogênio (N) e 44% de 
potássio (K2O), solúvel em água. 
 
Nitrato de Sódio e Potássio ou Salitre duplo Pótassico – NaNO3 + KNO3 – 
Apresenta 15%de nitrogênio (N) e 14 % de potássio (K2O), solúvel em água. 
 
Nitrato de Amônia – NH4NO3 – apresenta 33,5% de nitrogênio (N) solúvel em 
água, metade no forma nítrica e metade na amoniacal. 
 
Nitrocálcio – NH4NO3 + calcário – Apresenta 27% de nitrogênio (N) solúvel em 
água, além de 2,8% a 3,5% de cálcio (Ca) e 1,2% a 1,8% de magnésio (Mg). 
 
Sulfonitrato de amônio – NH4 NO3 + (NH4)2SO4 – Apresenta 26% de 
nitrogênio (N) e também 15% de enxofre (S), solúveis em água. 
 
Solução nitrogenada – Obtida pela dissolução de fertilizantes nitrogenados com 
uréia, nitrato de amônio e outros, em água; apresenta 21% de nitrogênio (N). 
 
Água Amoniacal – NH3 – Dissolvido em água; apresenta 10% de nitrogênio. 
 
Amônia Anidra – É um gás á temperatura ordinária, liquefazendo-se quando 
comprimido. 
 
Apresenta 82% de nitrogênio, sendo por isso o adubo nitrogenado mais 
concentrado que se conhece. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Uram – E uma mistura entre Nitrato de amônia e uréia. 
 
Fosfato Monoamônico – NH4H2PO4 – Também conhecido por MAP. 
Apresenta 10% de nitrogênio (N) e 46 a 50% de fósforo (P2O5), solúveis em água; 
apresenta ainda 2 a 5% de fósforo (P2O5) solúvel em solução neutra de citrato de 
amônio. 
Fosfato Diamônico – (NH4)2HPO4 – Também conhecida por DAP; apresenta 
16% de nitrogênio (N) e 38% a 40% de fósforo (P2O5) solúveis em água; apresenta 
ainda 4% a 6% de fósforo (P2O5) solúvel em solução neutra de citrato de amônio. 
 
Fertilizantes Orgânicos – O principal nutriente vegetal dos fertilizantes 
orgânicos é o nitrogênio, que infelizmente se apresenta com teores baixos. Os 
materiais orgânicos com teores mais elevados de nitrogênio, como as tortas de 
semente de algodão, mamona e amendoim, com 4% a 7% de nitrogênio (N), são 
empregados com maior lucro na alimentação animal. Restam como fertilizantes os 
estercos bovinos e de galinha, borra de café, turfa, linhito e composto orgânicos, 
estes produzido a partir de restos vegetais ou do lixo urbano; nestes materiais 
orgânicos o nitrogênio (N) não ultrapassa 1% exceto no esterco de galinha, onde 
pode atingir 1,5% a 2%. O nitrogênio dos materiais orgânicos é insolúvel em água, 
mas é aproveitado pelas plantas após a decomposição do material no solo. 
 
8- BALANÇO DO NITROGÊNIO 
Como já foi mencionado durante o trabalho, o nitrogênio é um dos principais 
elementos envolvido no desenvolvimento vegetal. Portanto, sua demanda é de vital 
importância para almejar uma produtividade lucrativa. Juntamente com o carbono, o 
nitrogênio tem que estar em uma proporção mais ou menos de 2:1, respectivamente. 
Na maioria das vezes percebemos esse fato notável nas florestas, a 
serapilheira é uma das principais fontes de nutrientes para algumas espécies 
vegetais. 
A serapilheira ou serrapilheira exerce inúmeras funções no equilíbrio e 
dinâmica dos ecossistemas, compreendendo a camada mais superficial do solo em 
ambientes florestais, composta por folhas, ramos, órgãos reprodutivos e detritos 
(Costa et al., 2010).Sua produção controla diretamente a quantidade de nutrientes 
 
 
 
 
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que retorna ao solo e seu acúmulo se relaciona com a atividade decompositora dos 
microrganismos e com o grau de perturbação dos ecossistemas (Brun et al., 2001; 
Figueiredo Filho et al., 2003; Vital et al., 2004; Fernandes et al.,2006). 
Por estas razões, a produção de serapilheira constitui um importante processo 
de controle da ciclagem de nutrientes (Barnes et al., 1997). 
Enfatizando a importância do estudo da serrapilheira, Tadaki (1977) considera 
que a biomassa das folhas de uma comunidade florestal está entre as mais 
importantes peças de informação para se analisar a capacidade produtiva. 
Levando para a adubação antrópica, mesmo sendo difícil existir uma saturação 
pelo nitrogênio, deve-se ter cuidado ao usá-lo no do solo, já que seu excesso 
também pode trazer injurias para o vegetal. 
A relação C/N é a proporção de carbono contida em cada material em relação 
ao nitrogênio. Esses dois elementos são muito importantes para os seres vivos, 
assim como para os organismos que degradam a matéria orgânica. Porém, em 
relações baixas ou altas desses elementos, a eficiência do processo irá diminuir. 
Esse fato poderia limitar a ciclagem da matéria orgânica, o que acarretaria vários 
prejuízos, já que seus benefícios são múltiplos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CONCLUSÃO 
Diante do exposto, percebe-se o quanto o nitrogênio é essencial para o 
desenvolvimento vegetal e como o mesmo passa por vários processos dentro de um 
ciclo para então passar a ser assimilado pelo vegetal. Encontrar medidas que o 
utilize de maneiras a otimizar a produção sem que afete demasiadamente o solo, 
buscando, dentro das variedades de adubos que este encontra-se presente, aqueles 
que minimize seus efeitos pós-uso, deveria ser um dos objetivos que todo 
engenheiro florestal deveria sanar durante a implantação de um projeto quaisquer 
que envolva o uso desse elemento, de maneira a mitigar seus efeitos de uso 
excessivo como mencionado neste trabalho 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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