Aula 4 - Características dos fertilizantes

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
CURSO DE AGRONOMIA
Disciplina: Adubos e Adubação – GAG569
Profa.: Dra. Cinara Xavier de Almeida
Propriedades ou características dos 
fertilizantes e corretivos
• Podem ser divididas em:
– De natureza física;
– De natureza química;
– De natureza físico-química;– De natureza físico-química;
DETERMINAM A QUALIDADE DO PRODUTO
Características de Natureza Física
• Estado Físico
• Granulometria
• Consistência ou Dureza dos Grânulos
• Fluidez ou Escoabilidade• Fluidez ou Escoabilidade
• Densidade
Estado Físico
1) Sólido
Via solo
Via foliar
Via fertirrigação
Via hidroponia
Soluções e Suspensões de Fertilizantes, de uso
2) Líquido
ou fluído
3) Gasoso
Amônia anidra, pouco utilizada no Brasil em
aplicação direta no solo
Soluções e Suspensões de Fertilizantes, de uso
relativamente recente no Brasil e bastante
restrito, expandiu depois da aqua-amônia
(solução de amônia 16-21% de N) e posterior
suspensões (fertilizantes fluídos) contendo P e K.
Granulometria
• Importante característica dos fertilizantes
sólidos:
– Determinada pelo tamanho e forma de suas
partículas;
– É expressa quantitativamente por meio dos
resultados de uma análise granulométrica:
• Consiste em fazer passar uma massa conhecida do
produto por uma série de peneiras com tamanho de
abertura de malha decrescente, e
• Pesando-se a massa retida em cada peneira
• Expressa-se cada fração em termos percentuais.
Granulometria
• Tamanho
– De acordo com a granulometria, os fertilizantes
sólidos podem se apresentar na forma de:
• Granulado e mistura granulada
• Mistura de grânulos
• Microgranulado
• Pó
• Farelado Fino
• Farelado
• Farelado grosso
Granulometria
Granulometria
• Granulados:
– Mistura de grânulos:
• São os fertilizantes mistos ou misturas de fertilizantes obtidos pela
mistura física de dois ou mais fertilizantes granulados;
– Mistura granulada:
• São os fertilizantes mistos ou misturas de fertilizantes onde cada
grânulo contém todos os nutrientes garantidos;grânulo contém todos os nutrientes garantidos;
– Mistura complexa:
• São misturas de fertilizantes resultantes da reação química de
seus componentes em que se formam dois ou mais compostos
químicos.
• São misturas produzidas com a participação de matérias-primas:
– amônia – NH3, ácido sulfúrico – H2SO4, ácido fosfórico – H3PO4,
• as quais dão origem a compostos químicos como:
– sulfato de amônio – (NH4)2SO4,
– fosfato monoamônico (MAP) – NH4H2PO4,
– fosfato diamônico (DAP) – (NH4)2HPO4.
Granulometria
Misturas de grânulos
• Maior flexibilidade no
Misturas granuladas
• Granulometria mais 
• Granulados:
- Facilidade de aplicação:
• Predomínio de fertilizantes granulados no mercado;
• Maior flexibilidade no
preparo das fórmulas,
segundo a necessidade do
agricultor;
• Granulometria 
desuniforme:
– Segregação: separação das
partículas por ordem de
tamanho;
• Granulometria mais 
uniforme;
•
Fonte: Rodella e Alcarde (2000).
Fonte: Rodella e Alcarde (1994).
Fonte: Rodella e Alcarde (1994).
4 14 8
Fonte: Carvalho (1995).
fundamenta-se no fato de 
Granulometria
• Tamanho:
– Pode ser fator chave da eficiência agronômica;
A influência do tamanho das 
partículas nas características 
dos fertilizantes sólidos:
fundamenta-se no fato de 
que a subdivisão de um 
material aumenta sua 
superfície de exposição 
por unidade de massa. 
Granulometria
• Tamanho
– Como consequência:
• todos os fenômenos que dependem do contato,
– como velocidade de dissolução, e– como velocidade de dissolução, e
– absorção de umidade atmosférica ou higroscopicidade
• são intensificados ou reduzidos em função do tamanho.
Granulometria
• Tamanho
– Assim, o tamanho das partículas dos fertilizantes
sólidos deve ser considerado sob dois aspectos:
• Os fertilizantes solúveis em água e higroscópicos,
como nitrato de amônio, uréia, nitrocálcio, etc., devemcomo nitrato de amônio, uréia, nitrocálcio, etc., devem
ser preferidos com granulometria grosseira.
• Os fertilizantes pouco solúveis em água, como os
termofosfatos, fosfatos naturais, etc., devem ser
preferidos com granulometria fina.
– O grau de finura deve ser maior quanto menor a solubilidade,
a fim de que essa seja facilitada.
Granulometria
• Tamanho
– Fosfatos de rochas: solubilidade aumenta com a
diminuição do tamanho de suas partículas até
valor de 0,15 mm (partículas menores não têmvalor de 0,15 mm (partículas menores não têm
ganho expressivo de solubilidade):
• Problemas durante aplicação:
– Fosfato moído granulado (hoje abandonado);
– Alternativa: fosfato natural reativo farelado;
– Fertilizantes solúveis:
• Mais eficientes na forma granulada;
Granulometria
• Forma
– É bastante variada e
– Não tem um maior relacionamento com suas
características de qualidade,características de qualidade,
• a não ser em relação à fluidez, isto é, o livre
escoamento do produto dos recipientes que os contém,
e ao empedramento;
Qualidade dos Fertilizantes
• Matérias primas utilizadas no Brasil são importadas
(em grande parte) o que dificulta o controle da
qualidade física dos produtos.
Figura 3. Consumo e dependência de nutrientes no Brasil, em 2007.
Fonte: SEAE (2011)
Consistência ou dureza dos grânulos
• Significa ou grau de dureza ou resistência à 
quebra ou à abrasão (atrito com formação de 
pó) do grânulo:
Grânulos 
frágeis
Quebra ou 
formação de 
pó
Partículas 
desuniformes
Consistência ou dureza dos grânulos
Grão 
Frágil Pode ser 
amassado 
Dureza 
média
Não pode ser 
Grão 
Duro
Pode ser 
esmagado 
entre os 
dedos
amassado 
pela pressão 
do dedo 
contra uma 
superfície 
dura 
Não pode ser 
amassado pela 
pressão do 
dedo contra 
uma superfície 
dura 
Consistência ou dureza dos grânulos
Dureza < 1,4 kg grão-1: grãos fracos 
Desejável: 2,3 kg grão-1 
Fluidez
• É a capacidade de livre escoamento do
fertilizante por determinados espaços;
• Relaciona-se com a eficiência da distribuição
mecânica dos fertilizantes;mecânica dos fertilizantes;
• É avaliada pela propriedade:
– Ângulo de repouso:
• Produtos com escoamento livre apresentam ângulo de
repouso entre 30 e 35 graus.
Fluidez
• Medida:
– Através do ângulo de repouso;
• Função:
– Devido à higroscopicidade / empedramento / 
desuniformidade no tamanho / forma das partículas;
• Afeta:
– Uniformidade de distribuição / rendimento da aplicação
Método de determinação do ângulo 
de repouso
Conclusão: A uréia por apresentar menor ângulo de repouso, apresenta maior fluidez.
Fluidez
Fonte: Vasconcelos et al. (2011)
Densidade
• É o peso por unidade de volume do produto.
• Fertilizantes sólidos:
– Característica pouco importante.
• Fertilizantes líquidos ou fluidos:
– Afeta diretamente a fluidez e a viscosidade e,– Afeta diretamente a fluidez e a viscosidade e,
consequentemente, a dosagem a ser aplicada do
fertilizante fluído.
– Como exemplos de densidade de fertilizantes líquidos
podem ser citados os valores de:
• Uran - 28-32% N (mistura de nitrato de amônio + uréia): 1,326 g cm-3
• Sulfuran – 20% N (sulfato de amônio + uran): 1,26 g cm-3
• Aquamônia - 20-25% N (hidratação da amônia anidra N2+H2 - 82% N): 0,89 g cm-3
Densidade
Fonte: Popp e Ulricch (1985)
Características de Natureza Química
• Número de Nutrientes;
• Forma Química dos Nutrientes;
• Concentração dos Nutrientes;
• Compostos Indesejáveis;• Compostos Indesejáveis;
• Poder Acidificante e Alcalinizante dos 
Fertilizantes;
• Incompatibilidade Química entre Fertilizantes;
Número de nutrientes
• Um único produto pode apresentar um, dois ou mais
macronutrientes primários, assim como pode conter,
também, macronutrientes secundários e micronutrientes.
– São os fertilizantes simples e misturas;
• São especiais as condições de cultivo em que apenas um
nutriente é necessário:nutriente é necessário:
– Parcelamento adubações;
– Correção de deficiência nutricional;
• Normal:
– Utilização de fertilizantes contendo váriosnutrientes:
• Mistura de fertilizantes.
• Vantagens no trabalho de aplicação.
Forma Química dos Nutrientes
• Os nutrientes são usados nos fertilizantes sob
várias formas químicas e/ou em vários
compostos químicos.
– O N pode ser aplicado ao solo nas formas:
• Amoniacal: NH + e NH -;• Amoniacal: NH4+ e NH3-;
• Nítrica: NO3-;
• Amídica: NH2;
• Protéica (H2N – R – CO – NH – R – COOH)n.
• Essas formas no solo sofrem transformações
acentuadas em um espaço de tempo relativamente
curto.
Forma Química dos Nutrientes
– O K se apresenta:
• Em uma única forma:
– K+
• Comumente em dois compostos:
– Cloreto, KCl;
– Sulfato, K SO ,– Sulfato, K2SO4,
– Podendo se apresentar também na forma de nitrato, KNO3.
• Como esses sais são solúveis em água, o
comportamento do K no solo é praticamente invariável
em relação à fonte empregada.
Forma Química dos Nutrientes
– O P se apresenta principalmente na forma do íon fosfato:
• H2PO4-
• HPO42-
• H3PO4
– Em numerosos compostos químicos: 
• Monocálcico, (CaH PO ) ;• Monocálcico, (CaH2PO4)2;
• Bicálcico, CaHPO4; 
• Tricálcico, Ca3PO4; 
• Monoamônico, NH4H2PO4;
• Diamônico, (NH4)2HPO4; 
• Apatitas, Ca10(PO4)6F2; 
• Sílico-fosfato, Ca3(PO4)2.CaSiO3; 
• e outros. 
Concentração dos Nutrientes
• Concentrações Mínimas e Tolerâncias:
– A legislação Brasileira estabelece as concentrações
mínimas para teores de macro e micronutrientes
nos fertilizantes, bem como as tolerâncias quenos fertilizantes, bem como as tolerâncias que
podem ser admitidas.
Concentração dos nutrientes
Fertilizantes Minerais Simples
Quadro 1. Garantias mínimas dos principais fertilizantes
nitrogenados, fosfatados, potássicos e sulfurados
Fertilizante Garantia mínima Fertilizante Garantia mínima
Amônia anidra 82% N Fosfato natural 24% P2O5
Nitrato de sódio 15% N Superfosfato simples 18% P2O5
Uréia 44% N Superfosfato triplo 41% P2O5
Nitrato de amônio 33% N Termofosfato magnesiano 17% P2O5, 7% Mg
Sulfato de amônio 20% N, 24% S Fosfato bicálcico 38% P2O5
Cloreto de amônio 25% N Cloreto de potássio 58% K2O
Nitrato de cálcio 14% N Sulfato de potássio 48% K2O
Nitrocálcio 21% N Sulfato de potássio e magnésio 18% K2O, 4,5% Mg
Nitrato duplo de sódio e potássio 15% N, 14% K2O Sulfato de cálcio 16% Ca, 13% S
Nitrato de potássio 13% N, 44% K2O Cloreto de cálcio 24% Ca
Fosfato diamônico (DAP) 16% N, 45% P2O5 Sulfato de magnésio 9% Mg
Fosfato monoamônico (MAP) 9% N, 48% P2O5 Enxofre 95% S
Concentração dos nutrientes
Fertilizantes Minerais Mistos e Complexos
Quadro 2. Os fertilizantes minerais mistos e complexos, para
aplicação via solo, terão as seguintes especificações e
garantias mínimas para os macronutrientes primários:
Concentração dos nutrientes
• Os fertilizantes com alta concentração de
nutrientes apresentam:
– Vantagens econômicas:
• Armazenamento, transporte e aplicação por unidade de
massa de nutriente,
– Desvantagens:– Desvantagens:
• Destituídos de nutrientes secundários e micronutrientes.
• Ex.: Uréia (45% de N) em vez de Sulfato de amônio (20% de
N + 22% de S)→ deficiência de S.
• Ainda com relação à concentração de nutrientes
deve ser considerada a possibilidade de toxidez
por excesso, em especial dos micronutrientes.
Tolerância para macronutrientes
a) Com base no teor individual do elemento:
Teor (%) Tolerância
< 5 15%
5-40 10% ou 1 unidade
Exemplo:
• Uréia (45% de N) o valor limite tolerado será 43,5% de N;
• Cloreto de amônio (25% de N) valor limite de 24% de N;
• Cloreto de potássio (58% de K2O) valor limite de 56,5% de K2O;
5-40 10% ou 1 unidade
> 40 < 1,5 unidade
Tolerância para macronutrientes
b) Com base na somatória dos nutrientes:
(N + P2O5 + K2O)
• até 5% de tolerância sem exceder 2 unidades da • até 5% de tolerância sem exceder 2 unidades da 
garantia total do produto;
Tolerância para micronutrientes
a) Em misturas:
Teor (%) Tolerância
< 1 20%
1-5 15%
> 5 10%
b) Fertilizantes minerais simples
Até 10% de tolerância, sem exceder 1 unidade
Exemplo:
• 4-20-20 + 0,6% Zn, o limite mpinimo será 0,48% de Zn;
• Ácido bórico (17,5% de B), o limite mínimo será 16,5% de B;
> 5 10%
10%=1,75 
Para micronutrientes, também há limites 
para excesso dos teores encontrados
Nutriente Limite quando produzido
Em mistura Isolado
B 1,5 vezes o teor 1,25 vez o teor
Cu 3,0 vezes o teor 1,25 vez o teor
Exemplo:
• 4-20-20 + 0,2% B, o excesso será 0,3% de B;
• Ácido bórico (17,5% de B), o limite excesso será 21,87% de B;
Cu 3,0 vezes o teor 1,25 vez o teor
Mn 3,0 vezes o teor 1,25 vez o teor
Zn 3,0 vezes o teor 1,25 vez o teor
Compostos indesejáveis
• Biureto;
– que pode ser formado na fabricação da uréia; 
• Tiocianato
– que pode estar presente no sulfato de amônio; – que pode estar presente no sulfato de amônio; 
• Perclorato
– que pode acompanhar o salitre do Chile;
� Atualmente não constituem problema.
Compostos indesejáveis
• Micronutrientes:
– Toxidez em níveis elevados. 
– O intervalo entre as concentrações ótima e tóxica 
dos micronutrientes no solo é bastante estreito.dos micronutrientes no solo é bastante estreito.
Compostos indesejáveis
Compostos indesejáveis:
metais pesados
• Adubação de plantas:
– alimentos x adubação de espécies florestais;
• Não há limites de tolerância nos fertilizantes;
Poder Acidificante e Alcalinizante dos 
Fertilizantes
Poder acidificante dos fertilizantes
• Índice de acidez de um fertilizante;
• Definição: kg CaCO3 necessários para
neutralizar acidez gerada pelo uso de 100 kg
do fertilizante;do fertilizante;
• Exemplos mais significativos:
– Fertilizantes nitrogenados amoniacais:
• Acidificantes: no processo de oxidação do NH4+ para
NO2
- ocorre a formação de H+ (nitrificação):
Poder alcalinizante dos fertilizantes
• Índice de basicidade;
• Definição: capacidade do fertilizante em
neutralizar a acidez do solo expresso em kg de
CaCO3 por 100 kg do fertilizante;
Incompatibilidade Química entre 
Fertilizantes
• Em virtude das possíveis reações físicas, químicas e
físico-químicas que podem ocorrer na mistura de
fertilizantes, pode-se dizer que existem três tipos de
misturas entre eles, de acordo com a
compatibilidade das mesmas:compatibilidade das mesmas:
– Compatíveis: podem ser misturados;
– Compatibilidade limitada: devem ser misturados pouco
antes da aplicação;
– Incompatíveis: não podem ser misturados;
Incompatibilidade Química entre 
Fertilizantes
Características de Natureza
Físico-Química
• Solubilidade;
• Higroscopicidade;
• Empedramento;
• Índice Salino;• Índice Salino;
Solubilidade
• Macronutrientes primários:
– Os fertilizantes deverão ter a forma e a solubilidade dos nutrientes
indicadas como percentagem mássica:
• Nitrogênio (N):
– Teor total;
• Potássio (K2O):
– Teor solúvel em água,
• Fósforo (P2O5):
– Fosfatados acidulados e parcialmente acidulados (Exs.: fosfato diamônico – DAP,– Fosfatados acidulados e parcialmente acidulados (Exs.: fosfato diamônico – DAP,
fosfato monoamônico – MAP, superfosfato simples e superfosfato triplo) :
» Teor solúvel em água e em solução de citrato neutro de amônio + água.
– Fosfatados insolúveis em água (fosfato natural, fosfato natural reativo e
termofosfato)
» Teor total e o teor solúvel em solução de ácido cítrico a 2% na relação 1:100.
• Esses critérios, isto é, teores total, solúvel em água, solúvel em solução
CNA e solúvel em solução de ácido cítrico a 2% (relação 1:100), foram
estabelecidos para se avaliarem os fertilizantes em condições de
laboratório e de uma maneira rápida:
– os teores de nutrientes assim obtidos significam, aproximadamente, aquilo que é
prontamente, ou a curto prazo, aproveitável pelas plantas.
Solubilidade
• Macronutrientes secundários e/ou micronutrientes:
– Serão indicados na sua forma elementar, com as garantias
expressas em percentagem mássica, quando se tratar de
fertilizante sólido, e em percentagem mássica e em
massa/volume (gramas por litro), no caso de fertilizante
fluido;fluido;
– Teor total e teor solúvel em água;
Solubilidade
• Fertilizantesmuito solúveis:
– Nutrientes sujeitos a perdas lixiviação (N) ou
insolubilização (P);
• N: fertilizantes de liberação lenta;• N: fertilizantes de liberação lenta;
• P: aumento da solubilidade para fontes de fósforo +
características que reduzam a reação com o solo →
aumento do tamanho dos grânulos de fontes fosfatadas
solúveis;
Higroscopicidade
• Conceito: é a propriedade que um adubo possui de
absorver água da atmosfera;
• Umidade relativa crítica (URc): um máximo de umidade
relativa do ambiente a que o produto pode ser exposto
sem absorver umidade do ambiente:sem absorver umidade do ambiente:
– Ex.: nitrato de amônio→ URc = 59,4
• Interpretação: quando a umidade relativa do ar estiver
acima de 59,4% o nitrato de amônio vai absorver água.
– Misturas: uréia + nitrato de amônio→ Umidade crítica = 18%
• Quanto menor a URc → + higroscópico é o
produto.
Higroscopicidade
Higroscopicidade
Figura 1. Umidades críticas de sais fertilizantes e misturas a 30°C. Os valores em % de 
umidades relativa. *Valores aproximados. 
Empedramento
• Cimentação das partículas do fertilizante formando uma
massa de dimensões muito maiores que a das partículas
originais.
• Causas:
– Formação de pontes cristalinas entre as partículas de
fertilizante:fertilizante:
• Excesso de umidade do fertilizante;
• Fragilidade entre os grânulos, quebra, área de contato maior:
– Temperatura de estocagem;
– Altura das pilhas;
– Empedramento ≠ compactação → umidade + pressão
estocagem, porém massa se reduz com certa
facilidade retornando ao estado granular original;
Empedramento
Índice Salino
• Medida da tendência do adubo para aumentar a pressão
osmótica da solução do solo comparada à de igual peso
de nitrato de sódio, cujo valor é igual a 100;
• Osmose é o caminhamento de solvente (água) através de
membranas semi-permeáveis → solução de menor
pressão osmótica para a de maior pressão osmótica:pressão osmótica para a de maior pressão osmótica:
– Se a pressão osmótica da solução do solo tornar-se superior à
da solução celular das raízes, tem-se o caminhamento da
água da célula para o solo, com o consequente murchamento
e, normalmente, a morte da planta;
– As plantas novas são as que mais sentem os efeitos da
salinidade;
Fonte: Tisdale et al. (1985).