Aula 5- Adubação nitrogenada 2010_ppt [Modo de Compatibilidade]

Prévia do material em texto

NITROGÊNIO E 
ADUBOS 
NITROGENADOS
P Nitrogênio na planta
è Encontrado predominantemente na forma de
compostos orgânicos
-Integrante de aminoácidos
-Molécula de clorofila
-Enzimas
-Hormônios...
P Distribuição do Nitrogênio no Planeta
Fonte: Stevenson (1965)
Ambiente Porcentagem Forma
Magma 98,0 Nitretos metálicos (0,005%)
Atmosfera 1,9 N2 (78% do ar)
Solo 0,1 MOS, NO3-, NH4+
P Formas de nitrogênio no solo
Fonte: Bissani et al. (2004)
Ambiente
Umidade do solo
Seco (%) Alagado (%)
N orgânico 95-98 95-98
N nítrico (NO3-, NO2-) 2-5 ----
N amoniacal (NH4+) <<0,1 2-5
N2
R-NH2NO3- NH4+
NH3NH4+NO3- H+
OH-
Vo
lat
iliz
aç
ão
 d
e N
H 3
(p
H 
alt
o,
 b
aix
a u
m
id
ad
e)
adsorção
desorção
m
ineralização
imobilização
re
m
in
er
al
iz
aç
ão
ab
so
rç
ão
Nitrificação
(presença de O2)
amonificação
Fixação biológica de N
absorção
Fixação industrial
Fixação 
natural
im
ob
iliz
aç
ão
imobilização
D
es
ni
tr
ifi
ca
çã
o
de
 N
2
(a
us
ên
ci
a 
de
 O
2)
ou
N 2
O
Li
xi
vi
aç
ão
de
 N
O 3
-
(c
hu
va
s)
De
co
m-
po
siç
ão
N2
R-NH2NO3- NH4+
NH3NH4+NO3- H+
OH-
Vo
lat
iliz
aç
ão
 d
e N
H 3
(p
H 
alt
o,
 b
aix
a u
m
id
ad
e)
adsorção
desorção
m
ineralização
imobilização
re
m
in
er
al
iz
aç
ão
ab
so
rç
ão
Nitrificação
(presença de O2)
amonificação
Fixação biológica de N
absorção
Fixação industrial
Fixação 
natural
im
ob
iliz
aç
ão
imobilização
D
es
ni
tr
ifi
ca
çã
o
de
 N
2
(a
us
ên
ci
a 
de
 O
2)
ou
N 2
O
Li
xi
vi
aç
ão
de
 N
O 3
-
(c
hu
va
s)
De
co
m-
po
siç
ão
P Ciclo do nitrogênio (N)
- Adição de N atmosférico (descargas elétricas) 
- Fixação biológica de N atmosférico
P Possibilidades de ganhos de 
nitrogênio no sistema
N2 NH3Biológico
(catalizador é a nitrogenase e 
acontece com valores de 
temperatura e 
pressão normal)
Raízes com nódulos
- Adubação nitrogenada
N2 NH3
sintético
(catalizador metálico com temperatura 
>200oC e pressão de 250 atm)
É matéria prima para:
- Uréia sintética CO(NH2)2
- Sulfato de amônio (NH4)2SO4
- MAP (NH4)H2PO4
- DAP (NH4)2HPO4
MINERALIZAÇÃO IMOBILIZAÇÃO
- Assimilação de N mineral
- Assimilação direta
Ciclo do N – Processos microbiológicos 
no solo
Umedecimento/secagem
Congelamento/degelo
Morte de parte da 
BMS (periódico)
- Efeito FLUSH
- Mineralização Basal
- Remineralização
Decomposição 
da MOS
(contínuo)
Morte da BMS 
pouco alimento
(periódico)
Processo lento
14% em 3 meses
40% após 2 anos LIBERAÇÃO DE N 
MINERAL PARA O SOLO
Relação C/N
Decomposição dos resíduos - relação C:N
Ciclo do N - A entrada de N no solo
0
20
40
60
80
100
0 50 100 150 200 250 300
Dias
Pe
rc
en
ta
ge
m
 re
m
an
ec
en
te
 (%
)
celulose
hemicelulose
lignina
TAMBÉM AFETAM
O grau de lignificação
Relação C/P
Relação C/S
Relação C/K
Relação C/Ca
Os fatores edáficos
Os fatores ambientais
15% Aveia + 85% Ervilhaca
45% Aveia + 55% Ervilhaca
20
30
40
50
60
70
80
90
100
N
 re
m
an
es
ce
nt
e 
(%
)
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
100% Aveia
100% Ervilhaca
100% Nabo
Tempo (dias)Fonte: Giacomini (2001)
CO(NH2)2 + 2 H2O 2 NH3 + CO2
Uréia Enzima
UREASE
Amonificação
R-CH
COOH
NH2
R-CH(OH)COOH + NH3H2O
Desaminação hidrolítica
Amonificação microbiana de resíduos orgânicos
R-CH
COOH
NH2
R-CH2(OH) + CO2 + NH3H2O
Desaminação hidrolítica com descarboxilação
Ciclo do N – Transformações
Nitrificação
) ( )
( )
(
1 /2 O 2
H 2
A T P
C it a 1
C it a 1
C it a 3
C it a 3
N O 2 -
N O 2 -
N O 3 -
H N O 3
C it c
C it c
( ) ( )
( ) ( )
A D P + P i
+ 0 .8 2 vo lts
+ 0 .35 vo lts
C it b
C it b
F la r e d
F la o x i
N A D r ed
N A D O X I
C O 2
C É L U L A
-0 .6 vo lts
-0 .3 2 v o lts
T ran sp o rte re ver so d e e lé tro n s a tra vés d o u so d a en e rg ia
d o A T P p ara fix a r C O 2 p a ra s ín te se ce lu la r
A T P
A T P
A T P
A T P
A T P
N H4 +
N H 3
H +
N H 2 O H
O 2 H 2O
 (N O H )
X H 2 X
H 2O
1
3
2
N A D
N A D H 2
H 2O
1 /2 O 2
( ) ( ) ( )
A T P
C O 2
C O 2C É L U L A
 C it b
C it b
 C it c
C it c
C it a
 C it a
N itro s s o m o n a s
H N O 2 (Á C ID O N ÍT R O S O ) H + + N O 2 - (N IT R IT O )
N itro b a c te r
H N O 3 - (Á C ID O N ÍT R IC O )
O
H + + N O 3 - (N IT R A T O )
E N Z IM A S 1 . M o n oo x ig e n a s e , n ã o ac o p lad a a p ro d u ç ã o d e A T P .
2 . H id ro x ila m in a c i tro c o m a re d u ta s e . 3 . N it ro x il ( in te rm e d iá rio h ip o té tic o )
é o x id a d o a n itr ito e fo rn e c e p o d e r re d u to r (X H 2 ) o q u a l é u m c o -s ub s tra to
n a re a ç ão d a m o n o o x ig en a s e .
* *E s ta s ba c té r ia s o p e ra m o c ic lo d e K re b s p a ra o fo rne c im e n to d e e s qu e le to s
d e c a rb on o e b ios ín te s e d e am in o á c id os .
NH4+ NO2- NO3-
Nitrosomonas
Nitrospira
Nitrosococcus
nitrosolobus
Nitrobacter
Nitrospina
Nitrococcus
CHAVE DO PROCESSO:
OXIGÊNIO
Ciclo do N – Transformações
Lixiviação de NO3-
PO43-
SO42-
MoO4
2-
PO43-
PO43-
PO43-
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
MoO4
2-
MoO4
2-
MoO4
2-
MoO4
2-
PO43-
PO43-
PO43-
SO42-
SO42-
MoO4
2-
NO3-
NO3-
NO3-
NO3-
Cl-
Cl-
Cl-
Ciclo do N – Transformações
Dias após aplicação do esterco
12 21 29 35 57 70 93 103 116
N
-N
O
3
- 
- 
m
g
 L
-1
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Sem esterco
20 m3 ha-1
40 m3 ha-1
80 m3 ha-1
Lixiviação nitrato
Dias após aplicação do esterco
12 21 29 35 57 70 93 103 116
N
-N
O
3
- 
- 
m
g
 L
-1
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Sem esterco
20 m3 ha-1
40 m3 ha-1
80 m3 ha-1
Lixiviação nitrato
Dias após aplicação do esterco
12 21 29 35 57 70 93 103 116
N
-N
O
3
- 
- 
m
g
 L
-1
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Sem esterco
20 m3 ha-1
40 m3 ha-1
80 m3 ha-1
Lixiviação nitrato
Dias após aplicação do esterco
12 21 29 35 57 70 93 103 116
N
-N
O
3
- 
- 
m
g
 L
-1
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Sem esterco
20 m3 ha-1
40 m3 ha-1
80 m3 ha-1
Dias após aplicação do esterco
12 21 29 35 57 70 93 103 116
N
-N
O
3
- 
- 
m
g
 L
-1
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Sem esterco
20 m3 ha-1
40 m3 ha-1
80 m3 ha-1
Lixiviação nitrato
Fonte: Ceretta (2003)
Exemplo...
Desnitrificação
e lé t r o n s
N 2 O ,
N 2
+ 0 ,7 3 v o lts
N O 3
P A R R E D O X 
R E C E P T O R 
D E E L É T R O N S
D E S N IT R IF IC A Ç Ã O
 
A M ID O
S U C R O S E
G L IC O G Ê N IO
C O 2
O X A L O A C E T A T O C IT R A T O
C O 2
A C E T A T O
( a c e t i l-C o A)
P R O T E IN A S
A m in o á c id o s
P iru v a to
G lic o s e
F O S F O L IP ÍD E O S
A c id o s g ra x o s
C IC L O
 D E
K R E B S
C O 2
D O A D O R E S
 D E 
E L É T R O N S
A T P
A T P
A D P
e -
e -
e -
e -
e -
2 NO2-2 NO3- N2O2 NO N2
Alcaligenes
Agrobacterium
Rhizobium
Pseudomonas
Thiobacillus
Azoarcus
Bacillus
CHAVEDO PROCESSO:
FALTA DE OXIGÊNIO
Ciclo do N – Transformações
è Gramíneas de estação fria 
(aveia, azevém, centeio, triticale...)
Teor de matéria 
orgânica no solo Nitrogênio
% kg de N/ha
≤ 2,5 100 – 150
2,6 – 5,0 40 – 100
> 5,0 ≤ 40
Atenção: leiam as notas de rodapé das tabelas...
ü Recomendação de adubação para N 
RECOMENDAÇÃO DO MANUAL (CQFS-NRS)
20 kg de N/ha na semeadura; restante em cobertura (2 a 4 aplicações)
è Capim elefante:
Teor de matéria 
orgânica no solo Nitrogênio/ano
% kg de N/ha
≤ 2,5 ≥ 200
2,6 – 5,0 100 – 200
> 5,0 < 100
Atenção: leiam as notas de rodapé das tabelas...
ü Recomendação de adubação para N 
RECOMENDAÇÃO DO MANUAL (CQFS-NRS)
20 kg de N/ha no plantio; restante em cobertura (2 a 4 aplicações, no 
perfilhamento e depois do pastejo)
è Leguminosas:
- de estação fria 
- de estação quente
- alfafa
- consorciação com gramíneas ...
ü Recomendação de adubação para N 
RECOMENDAÇÃO DO MANUAL (CQFS-NRS)
Inocular as sementes das leguminosas com
rizóbio específico.
Se inoculação ineficiente, aplicar em torno
de 20 kg N/ha (depende da espécie).
ü Adubos e adubação nitrogenada 
Adubos de fixação industrial
Nome Fórmula % de N
Uréia CO(NH2)2 44
Sulfato de amônio (NH4)2SO4 20
Cloreto de amônio NH4Cl 28
Nitrato de amônio NH4NO3 32
Fonte: Bissani et al. (2004)
Todos os fertilizantes nitrogenados derivam da amônia anidra
Amônia anidra: 
• gás liquefeito
• 82% de N
Nitrato de amônio
Uréia
Sulfato de amônio
MAP/DAP
Amônia
Ác. nítrico
CO2
H2SO4
H3PO4
URAN
Franco, 2007
Nitrato de amônio - NH4NO3à 34% de N – GARANTIA MÍNIMA
Sólido – perolado ou granulado
Menor perda por volatilização e menor acidificação do solo
Sulfato de amônio - (NH4)2SO4 à 21% de N
Sólido – cristais ou granulado
Presença de S (24%)
Uréia – CO(NH2)2à 46% de N
Sólido – pérola ou grãos
Menor custo de produção em relação aos demais
Perdas no solo
50% do consumo mundial
URAN – CO(NH2)2 + NH4NO3à 32% de N
Líquido – mistura 1:1 entre uréia e nitrato de amônio
Baixo consumo no Brasil
MONOAMÔNIO FOSFATO (MAP) - NH4H2PO4à 09% de N,
além dos 48% de P2O5
CLORETO DE AMÔNIO – NH4Cl à 28% de N
DIAMÔNIO FOSFATO (DAP) - (NH4)2HPO4 à 16% de N, 
além dos 48% de P2O5
Por que época de aplicação é tão importante?
1o Þ Sincronismo entre a taxa de liberação do N
do solo ou de resíduos vegetais, com a taxa
de absorção pelas plantas
2o Þ Alta mobilidade do N no solo = favorece
perdas de N por lixiviação
ÉPOCAS DE APLICAÇÃO DO N
0 - 5
5 - 1 0
1 0 - 2 0
2 0 - 4 0
1 9 9 6 / 9 7
0 - 5
5 - 1 0
1 0 - 2 0
2 0 - 4 0
k g d e N h a - 1
0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0
Pr
of
. -
 c
m 9 0 - 3 0 - 0 0
6 0 - 3 0 - 3 0
3 0 - 3 0 - 6 0
0 0 - 3 0 - 9 0
1 9 9 7 / 9 8
k g d e N h a - 1
0 5 1 0 1 5 2 0 2 5
Pr
of
. -
 c
m
9 0 - 3 0 - 0 0
6 0 - 3 0 - 3 0
3 0 - 3 0 - 6 0
0 0 - 3 0 - 9 0
Evidência da lixiviação de N mineral no solo 
(Fonte uréia). Santa Maria - RS
Chuvas normais
Chuvas acima do normal
96/97: Chuva normal 
97/98: El Niño
CO(NH2)2 + 2 H2O 2 NH3 + CO2
2 NH3 + 2 H2O 2 NH4+ + 2 OH-
Uréia Enzima
UREASE
Volatilização de NH3
Umidade do solo pH muito alto
- Depende do pH do solo
- Depende da umidade (irrigação)
- Temperatura (aumenta volatilização)
- Depende da CTC (adsorve amônio)
A volatilização
depende de
NH4+ + OH- NH3 + H2O
Exemplo...
Fonte: Anghinoni (1985)
Solo CTC
(cmolc kg-1)
Métodos de aplicação
Superficial Incorporado
%
Bom Retiro 2,6 27,9 1,4
São Gerônimo 6,4 27,7 0,6
Vacaria 17,4 15,1 0,1
Adubos orgânicos
Material % de N
Estrume de boi 0,60
Estrume de suíno 0,50
Estrume de aves 2,50
Palhas de cereais 0,4-0,8
Fonte: Bissani et al. (2004)
Exemplo...
20 40 80
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Inverno
Verão
Volatilização de amônia
Doses de esterco - m3 ha-1
Po
rc
en
ta
ge
m
 d
e 
pe
rd
as
 N
-N
H
3
Volatilização de amônia
Doses de esterco - m3 ha-1
Po
rc
en
ta
ge
m
 d
e 
pe
rd
as
 N
-N
H
3
Fonte: Basso (2003)
Adubos verdes
Ervilhaca peluda
Crotalária juncea
 
Espécie Nitrogênio 
(kg/ha) 
Equivalente uréia 
(saco/ha) 
alfafa 100-300 4 - 13 
trevos 100-150 4 - 7 
Feijão miúdo 80-100 3 – 4 
fava 250-350 11 - 15 
lentilha 100 – 150 4 - 7 
amendoim 50 – 100 2 - 4 
soja 50-100 2 – 4 
desmodium 100-150 4 – 7 
chícharo 100 – 150 4 – 7 
ervilhaca 100 – 150 4 – 7 
tremoço 100 – 150 4 – 7 
crotalária 150 – 250 7 – 11 
mucuna 150 – 250 7 – 11 
guandú 100 – 150 4 - 7 
 Intervalo comum de N acumulado (Compilado de vários autores)
Eq N = 90 N
Ervilha forrageira
Da Ros & Aita (1996)
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
R
en
di
m
en
to
 d
e 
gr
ão
s (
t h
a-
1 )
0 80 160
Doses de N (kg ha-1)
Chícharo
Pousio
Ervilhaca
Aveia
Tremoço azul
Rendimento de grãos de milho
Considerações finais
O N é um dos nutrientes que exige maiores cuidados no manejo, 
especialmente pela sua alta mobilidade no solo
Manejar N é, antes de tudo, adotar estratégias para a conservação do 
solo, visando manter teores de matéria orgânica em teores adequados.
Manejar N é entender o significado de uma rotação de culturas, ou seja, é 
saber o que significa cultivar uma gramínea sobre resíduo de gramínea, 
por exemplo.
Dose de N relaciona-se com produtividade mas também com qualidade da 
água, pelo potencial contaminante com nitrato.
O fato das fontes de fertilizantes nitrogenados serem produzidos, a partir 
de derivado do petróleo significa alto custo.
TEXTOS PARA LEITURA:
è Nitrogênio e adubos nitrogenados (Cap. 12).
BISSANI, C.A.; GIANELLO, C.; TEDESCO, M.J.; CAMARGO, F.A.O.
(eds). Fertilidade dos solos e manejo da adubação das culturas.
Porto Alegre, Gênesis, 2004. 328p.
PREPARO DESTE MATERIAL:
Professores:
- Leandro Souza da Silva
- Carlos Alberto Ceretta
- Danilo Rheinheimer dos Santos
- Fábio Joel Kochem Mallmann
Alunos de Pós-graduação:
- Elisandra Pocojeski
- Gustavo Brunetto
Última atualização: novembro de 2008