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ADUBOS E ADUBAÇÃO NITROGENADA 1. Introdução • Nutriente mais exigido • Fornecimento através do solo • Atmosfera 2. Obtenção dos fertilizantes nitrogenados • Ureia • Sulfato de amônio • Nitrato de amônio Quantidades de macronutrientes extraídas (kg/ha). Quantidades de micronutrientes extraídas (g/ha). Elemento Soja (3 t/ha) Milho (6,4 t/ha) Citros (6 cx/pé) B Cu Fe Mn Mo Zn 100 100 1700 600 10 200 80 181 1874 767 4 544 105 58 317 134 0,4 52 Elemento Soja (3 t/ha) Milho (6,4t/ha) Citros (6cx/pé) Tomate (41t/ha) N P K Ca Mg S 300 40 115 70 35 23 305 56 257 36 48 44 91 9 72 25 6 72 84 21 185 31 8 28 Solo com 20 g dm-3 de M.O. (5% de N), com mineralização de 2% ao ano, forneceria quantos kg ha-1 de N ao ano? V = 100m x 100m x 0,2m = 2000 m3 = 2.000.000 dm3 20 g M.O. --------- 1 dm3 x ------------2x106 dm3 x = 40.000 kg ha-1 de M.O. 40.000 (5%) = 2.000 kg ha-1 de N Orgânico 2.000 (2%) = 40 kg ha-1 de N mineral RESOLUÇÃO DO PROBLEMA 1. Introdução • Atmosfera - Fixação Biológica Estimativas de fixação de nitrogênio em diversas espécies leguminosas. Espécie leguminosa N2 fixado 1. Produtoras de Grãos Soja Feijão Caupi Amendoim Guandu Calopogônio Feijão mungo (Vigna mungo) Grão de bico Ervilha 2. Forrageiras Leucena Centrosema EstilosantesPueraria 3. Espécie arbórea Acácia 4. Floresta Tropical Em regeneração Após estabilização (40 anos) kg de N. ha-1 ano-1 ou ciclo 60-178 2,7-110 73-354 72-124 168-280 370-540 63-342 50-103 52-77 500-600 126-398 34-220 30-99 200 71-78 35-45 Fonte: Rennie (1984), Kang & Duguma (1985), Greenland (1985) e Duque el al. (1985), citados por Siqueira & Franco (1988). Matérias-primas e fertilizantes nitrogenados mais utilizados NH3 HNO3 H2SO4 Ureia, sulfato de amônio, nitrato de amônio, nitrocálcio, MAP, DAP. Obtenção da Amônia (NH3) 1/2 O2+ N2 + CH4 + H2O 2NH3 + CO2 H+: combustíveis fósseis, gás natural e óleo, petróleo, hidrólise da água. AR GÁS NATURAL Ácido Nitrico NH3 Amônia anidra Sulfato de amônio Ureia Fosfatos de amônio Adubos fluidos Nitrato de sódio Nitrato de amônio Nitrato de cálcio Nitrato de potássio Nitrofosfato Soluções nitrogenadas Soluções amoniacais +H2SO4 + Na2CO3 + CaCO3 +KCl + Rocha fosfatada + NH 3 + NH3 +CO2 +H3PO4 +O2 +H2O + outros adubos nitrogenados + outros adubos Ácido Nítrico Nitrofosfato Amônia como produto chave para a produção de adubos nitrogenados. Sulfato de Amônio: Nitrato de Amônio: Ureia: Nitrocálcio: MAP: DAP: 2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 NH3 + HNO3 NH4NO3 2NH3 + CO2 CO(NH2)2 NH4NO3 + CaCO3.MgCO3 NH3 + H3PO4 NH4H2PO4 2NH3 + H3PO4 (NH4)2HPO4 3. Princípios e prática da adubação nitrogenada • Acidez e alcalinidade • Índice salino: P.O. = nRT/V • Localização • Parcelamento: lixiviação - índice salino • Fontes Fertilizante Equivalente em kg de CaCO3 Por kg de N Por 100 kg do produto Amônia anidra Ureia Nitrato de amônio Nitrocálcio Sulfato de amônio MAP Cloreto de amônio Nitrato de cálcio Nitrato de sódio Nitrato de Potássio -1,80 -1,80 -1,80 0,00 -5,35 -5,00 -5,60 1,35 1,80 2,00 -148 -79 -58 0 -107 -45 -140 19 27 26 Equivalentes de acidez (-) ou alcalinidade (+) dos principais fertilizantes nitrogenados. Índice salino de adubos, relativo ao nitrato de sódio (índice 100). Índice Fertilizante Teor do nutriente principal 1 Relativo, para NaNO3 = 100 Por unidade de nutriente Amônia anidra Sulfato de amônio Nitrato deamonio Nitrato de cálcio Nitrato de sódio Uréia Superfosfato simples Superfosfato triplo Fosfato monoamônico Fosfato diamônico Cloreto de potássio Sulfato de potássio Nitrato de potássio Sulfato de cálcio 82,2 21,0 35,0 15,5 16,5 46,6 20 45 62 54 60 50 46 - 47 69 104 65 100 75 8 10 30 34 116 46 73 8 0,57 3,25 2,97 4,19 6,06 1,61 0,40 0,22 0,48 0,63 1,93 0,92 1,59 0,25 Influência da localização lateral na absorção de N-NO3- pelo milho. •Localização Efeito do PARCELAMENTO da adubação nitrogenada no nitrogênio absorvido produção relativa e teor de proteína em milho cultivado em um Podzólico-Vermelho-Amarelo. Adubação nitrogenada Nitrogênio total absorvido Produção relativa Proteína kg N/ha 0 40 120 40 + 40 40 + 40 + 40 kg/ha 31,2 44,8 60,0 85,2 80,8 ----------%---------- 39 59 69 96 100 ----------%---------- 8,31 8,31 8,44 9,56 9,19 Influência do parcelamento do N na colheita de café (4 anos de idade). Aplicação Colheita relativa Sem N 200 g N, 1 aplicação 2 aplicações 3 aplicações 100 115 150 200 Dinâmica do nitrogênio no solo M-sólido M-lábil M-solução M-planta M-animal M-mat.org. M-microrg. M-volatilização M-fertilizante M-precipitação M-erosão M-lixiviação M-abate M-colheita Aumentos e reduções na disponibilidade de um nutriente M no solo. Fonte: Adaptado de Yamada (1989). ______Aumentos --------- Reduções Fonte: Silva e Mendonça (2007). CICLO DO NITROGÊNIO Reações dos fertilizantes nitrogenados no solo Ureia Fosfatos de Amônio Sulfato de Amônio Nitrato de Amônio Nitrocálcio a) Ureia CO(NH2)2 + H2O (NH4)2CO3 2 NH3 + CO2 + H2O Volatilização Urease 2 NH3 + H+ 2 NH4+ Absorvido pelas plantas, ser adsorvido no complexo de troca e sofrer nitrificação 2 NH4+ + 3 O2 NO2- + CO2 + 4 H+ NO3- Nitrosomonas Nitrobacter Absorvido pelas plantas, ser adsorvido no complexo de troca e sofrer lixiviação Fatores que aumentam a volatilização da Amônia 1) Alcalinidade pH > 7,0; 2) Temperatura elevada; 3) Altas doses de ureia; 4) Aplicação na superfície úmida que depois seca. Aplicar seco, depois molhar; 5) Presença de cobertura vegetal; 6) Compactação de solo e acúmulo de água. Fonte: Pavinatto, 2012. Fonte: Pavinatto, 2012. Fonte: Pavinatto, 2012. e) Nitrocálcio = NH4NO3 + CaCO3.MgCO3 O equivalente de acidez e alcalinidade do nitrocálcio é zero. H+ OH- H2O FERTILIZANTES HIGH TECH: Entec Super N Ureia revestida Tecnologia COMPO Know how + Pesquisa + Desenvolvimento O RESULTADO Dimetilpirazolfosfato DMPP C C HC N N CH3H3C H H3PO4 O Novo Inibidor da Nitrificação Princípio de Ação NITRIFICAÇÃO NO2 NO, N2O NO3 -+ - NO3 NO3 NH4 NO3 NH4NH4 NH4 NH4 NO3 NH4 NO3 NH4 NH4 Fertilizantes Estabilizados levam a um aproveitamento mais eficiente do N em comparação com fertilizantes convencionais. Perdas de N por lixiviação de nitrato são minimizados, permitindo uma nutrição mais uniforme das plantas. A estabilização é obtida através do tratamento do fertilizante com o inibidor da nitrificação ENTEC. Efeito do ENTEC na nitrificação Amônio está estabilizado ENTEC inibe somente as bactérias nitrosomonas, que estão envolvidas no primeiro passo da nitrificação Nitrobacter e outros microrganis- mos não são afetados Ação: ENTEC na Nitrificação NITRITO URÉIA AMÔNIO – NH4+ NITRATO A Ação de ENTEC no Solo ENTEC inibe temporariamente as Nitrosomonas que são as bactérias responsáveis pela transformação de NH4 em NO2. O efeito aumenta a disponibilidade de N em 6 a 8 semanas. COMPO do Brasil Lençol Freático NO3 Adubação ColheitaPrecipitação NO3 NH4 NO3 NH4 Amônio NH4 Amônio com Inibidor de Nitrificação NO3 Nitrato NO3 NO3NO3 F a s e d e E s t a b i l i z a ç ã o NO3 Forma de Ação dos Inibidores da Nitrificação Fertilizantes High Tec: Entec Super N Ureia revestida Volatilização de amônia Lixiviação de Nitrato Nível do Solo NH3(g) NO3- ü Ureia sem revestimento NH4+ Bactérias NO3- CTCSOLO Ureia Ureia Kimcoat N Minimiza a volatilização Nível do Solo NH3(g) ü Kimcoat N – Ureia revestida NH4+ CTCSOLO NH4+ NH4+NO3-NH4+Bactérias Os polímeros retardam a atividade das bactérias Reduz lixiviação Ureia MAP Nível do Solo ü MAP sem revestimento NH4H2PO4 H2PO4 - CTCSOLO H2 PO4- H2 PO4- H2 PO4- H2O NH4+ + Fe 2+ Al 3+ Absorção pelas plantas MAP Kimcoat P Nível do Solo ü Kimcoat P – MAP revestido NH4H2PO4 H2PO4- CTCSOLO H2 PO4- Água penetra NH4+ + Fe 2+ Al 3+ Polímeros – permeabilidade controlada Absorção pelas plantas cessa a liberação Fertilizantes polimerizados O que são polímeros ? ü São compostos orgânicos de grande massa molecular formado por estruturas menores denominadas monômeros üExemplos: plásticos, isopor, teflon, hidrogéis C C FF F F n O que é ? ► É uma tecnologia desenvolvida pela KIMBERLIT, que utiliza polímeros para reduzir às perdas naturais que ocorrem na adubação potencializando os fertilizantes ► A tecnologia Kimcoat é utilizada para revestir os grânulos de fertilizantes Nitrogenados (ureia), Fosfatados (MAP, super simples e super triplo) e Potássicos (cloreto de potássio) Uréia, MAP e KCI revestidos com polímeros U R É I A P O L Í M E R O I P O L Í M E R O I I P O L Í M E R O I I I M A P P O L Í M E R O I P O L Í M E R O I I P O L Í M E R O I I I K C L P O L Í M E R O I P O L Í M E R O I I P O L Í M E R O I I I Esquema das três camadas de polímeros A B Uréia sem polímero Uréia com polímero A- Uréia B- Camadas de Polímeros Polímero I Polímero II Polímero III Kimcoat P – MAP revestido Posicionamento ► Redução de 50% da adubação Nitrogenada. ► Redução de 50% da adubação Fosfatada. Benefícios ² Experimentos em Órgãos Oficiais de Pesquisa e ensaios de campo em propriedades rurais, mostraram que a tecnologia KIMCOAT utilizada com 50% da dose de Nitrogênio e Fósforo não afetou a produtividade. ² Redução de custo com adubação. ² Aumento do rendimento operacional ² Redução do impacto ambiental minimizando o efeito estufa, contaminação do lençol freático e sobrevida às reservas de Fósforo e Potássio ² Entre outros indiretos como diminuição de fretes, armazenamento, óleo diesel, poluição, etc A NOVA GERAÇÃO DE FERTILIZANTES DE LIBERAÇÃO CONTROLADA •Basacote ® Plus Película de recobrimento: Regula a liberação de nutrientes Alta elasticidade: Resistência a danos mecânicos Resistência a temperaturas extremas: A mudanças bruscas de temperatura A temperatura regula a liberação: Proporcional à necessidade nutricional das plantas A cápsula elástica é uma cera especial (Poligen) que se degrada no solo. Novo Fertilizante de Liberação Controlada Imagem da cobertura obtida em microscópio eletrônico (aumentado 2000 vezes) Cada grânulo de Basacote Plus está recoberto por uma camada de cera elástica. Uma vez aplicado ao substrato ou ao solo, a água se transloca para dentro do grânulo através dos microporos. Todos os nutrientes são dissolvidos pela água, formando uma solução altamente concentrada no interior do grânulo. Através dos microporos localizados na camada de cera elástica que recobre o grânulo, ocorre por difusão o processo de liberação dos nutrientes de forma gradual para o meio externo. Mecanismos de Ação de Basacote Mecanismo de Ação K N P Mg B Fe S Todos nutrientes recobertos por uma película protetora K N P Mg B Fe S A água penetra pelos poros... Mecanismo de Ação K N P Mg B Fe S ...dissolve os nutrientes no interior do grão... Mecanismo de Ação ...formando uma solução nutritiva concentrada. Mg B Fe S N N N P P P K K Mecanismo de Ação Iniciando a liberação Mecanismo de Ação Vantagens dos Fertilizantes de Liberação Controlada COMPO ü Potencializa o desenvolvimento ` das raízes; ü Elevada eficiência nutritiva; ü Respeito ao meio ambiente. ü Liberação dos nutrientes conforme a necessidade das plantas; ü Minimização das perdas de nutrientes por lixiviação; ü Minimização do efeito salinizante; ü Alta resistência mecânica e estabilidade frente ao manuseio; ü Resistência e estabilidade a alterações bruscas de temperatura; v Película elástica resistente v Todas as formulações com micronutrientes v Economia de fertilizante, doses mais baixas v Associação entre fertilizantes v Abastecimento v Garantia COMPO do Brasil Vantagens dos Fertilizantes de Liberação Controlada COMPO A Elasticidade da nova Cobertura Fertilizantes de Liberação Controlada COMPO ü Elevada segurança e resistência frente ao manuseio; ü A película não se rompe; ü Microporos mais sensíveis às mudanças de termperatura; ü Portanto, liberação altamente ajustada à demanda nutricional. Tamanho do grânulo: 2 - 4 mm Basacote Plus ü Nitrogênio (N): 15% ü Fósforo (P2O5): 8% ü Potássio (K2O): 12% ü Magnésio (MgO): 2% ü Enxofre (S): 5% ü Boro (B): 0,02% ü Cobre (Cu): 0,05% ü Ferro (Fe): 0,4% ü Manganês (Mn): 0,06% ü Molibdênio (Mo): 0,015% ü Fertilizante sem cloro (Cl-) Principais concorrentes do Kimcoat Pesquisa & Desenvolvimento -Agroblen -BasaCoat -MultiCoat Agri -Nitrogran -NitroMais -Roullier -Super N - Entec x Pesquisa & Desenvolvimento UREASE Urease Sítio ativo Ureia + H2O NH3 (g) (NH2)2CO + 2 H2O 2 NH3 (g) Ureia Amônia Pesquisa & Desenvolvimento Urease Metaloenzima (ALAGNA et al, 1984) 12 átomos de Ni 4+ Está presente nos solos, em microorganismos, nas plantas e nos animais. NH3 + H+ NH4+ NH4+ + 3/2 O2 NO2- + 2 H+ + H2O NO2- + ½ O2 NO3 - Nitrossomonas Nitrobacter Nitrificação Pesquisa & Desenvolvimento Agroblen – Produquímica Agrocote (tecnologia que reveste) ü Nitrogênio e Potássio encapsulado com enxofre e resina orgânica. Liberação gradativa e controlada ü Revestimento de S: Cobertura responsável pela regulagem da liberação ü Revestimento de polímero: Protege os nutrientes e determina a taxa de liberação. ü Fórmulas específicas: Ø 37-00-00 Ø 00-00-51 Ø 21-16-6 – Citros plantio ü Recomendações: Citros plantio, café plantio e gramado Fonte: Produquímica (site) Pesquisa & Desenvolvimento Compo Fertilizantes especiais de LL e LC ü Por processo físico: Mistura granulada onde cada grânulo é recoberto por uma cera elástica formando pequenos poros (microporos), que permitem a saída dos nutrientes por difusão. Família Basacote Ex: Basacote Plus, Basacote Mini, Nutricote. Pesquisa & Desenvolvimento Fonte: Compo (site) ü Por processo químico: IBDU e CDU são novas formas de fertilizantes nitrogenados que, por hidrólise, tornam o N disponível para as plantas. Família (IBDU e CDU) Ex: Floranid Eagle, Triabon. ► Dependem da temperatura e umidade do solo ►Posicionamento: em viveiros e HF Fonte: Compo (site) Pesquisa & Desenvolvimento MultiCoatAgri :Haifa ü Trabalha apenas com N e K ü Não entra no plantio ü Liberação de 2 a 16 meses ü Limitação de temperatura (Funciona na temperatura de 21 Graus e nosso solo é de 42 Graus) ü Aumenta a dureza dos grânulos e diminui o pó ü Posicionado em HF e Frutas Pesquisa & Desenvolvimento Nitrogran - Bunge ü Revestido c/ enxofre, zinco, boro e cobre ü Não tem redução de doses ü Posiciona-se no fornecimento de micronutrientes e enxofre ü Micronutrientes agregados aos macronutrientes Pesquisa & Desenvolvimento Fonte: Panfleto explicativo FHNitroMais - Heringer ü Inibidor de urease ü Revestimento de ácido bórico e sulfato de cobre H3BO3 (1,5 a 2,4 %) e CuSO4.5H2O (0,6 a 1,5 %) ü B inibição não-competitiva e Cu competitiva (Urease) ü Fornecimento de micronutrientes Pesquisa & Desenvolvimento Fonte: Panfleto Roullier ü Macro e micronutrientes prontamente disponíveis ü CaCO3 marinho associados aos grânulos ü aumento da CTC do solo e correção do pH ao redor da rizosfera ü Liberação gradativa ü Sulfammo, Basifós, Basifertil etc. ü não são polímeros Pesquisa & Desenvolvimento
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