Upload
others
View
0
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIADEPARTAMENTO DE SOLOS
FERTILIDADE DO SOLO
NITROGÊNIO
⇒ OCORRÊNCIA⇒ FENÔMENOS
⇒ ADIÇÃO⇒ MANEJO
E a ciclagem com as culturas comerciais?Cultura Partes da Quantidade de nutrientes- kg/ha
planta N P2O5 K2O
Milho5.000 kg/ha
Grãos 115 64 42Restos 55 16 168TOTAL 170 80 210
Trigo3.000 kg/ha
Grãos 75 34 14Restos 50 16 96TOTAL 125 50 110
Soja2.500 kg/ha
Grãos 190 37 65Restos 63 14 44TOTAL 253 51 109
Logo: Ciclagem é a base para melhoria do solo e produção
OCORRÊNCIA:
⇒ Ar: 79 %
⇒ Solo: 0,05 a 0,5 %
Aquisição de N:
gramíneas X leguminosas
Florescimento
Semeadura Emergência
Em gramíneas
Ex: Milho
0
Semead.=20
Cobert.=70
PesagemColheita
Com e sem N
Adubação nitrogenada com URÉIA
Milho, safra 2000/01, UFSM
0
408020
Adubação nitrogenada com
Dejeto líquido de suínos
Corte transversal dos nódulos
N2
Raiz com nódulos
Bactérias fixadoras de N2
no interior dos nódulos
NH3
Nitrogenase
E a absorção de N pelas plantas?
_________________________________________________
SISTEMA DE CULTURA MASSA NÓDULOS SECOS
FEIJÃO mg/planta-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------______________________________________________
Ervilhaca e feijão (PK)................................ 116
Tremoço e feijão (PK) ................................ 67
Aveia e feijão (PK)...................................... 100
Pousio inverno e feijão (PK)...................... 104
Pousio inverno e feijão(NPK)..................... 10
_________________________________________________
Aita et al. (1994) em Santa Maria
Bactérias: o que interfere na sua presença?
________________________________________________
TRATAMENTOS PROD.GRÃO-Kg/ha-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1. Sem inoculante e sem N-mineral.............. 2.420
2. Com inoculação e sem N-mineral............. 2.430
3. N-mineral na semeadura............................ 2.405
4. N-mineral, soja com 2 folhas..................... 2.510
5. N-mineral, soja com 3 folhas..................... 2.450
6. N-mineral, início florescimento................. 2.530
7. N-mineral, pleno florescimento................. 2.520-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Barni et al. (1978), Júlio de Castilhos
45 kg/ha de N-uréia – De 2 a 7 soja inoculada
SOJA: N-MINERAL/INOCULAÇÃO
Plantio direto = Aumento MO no solo
E o manejo do solo?E o manejo do solo?
CONVENCIONAL X PLANTIO DIRETO
O QUE MUDA NO MANEJO DA ADUBAÇÃO NITROGENADA?
⇒ Simplesmente planejar melhor a lavoura
⇒ Aumenta a probabilidade de resposta àadubação nitrogenada mais do que alterar a dose
⇒ Possibilidade de maior produção sem N
Plantio direto = Possibilidade de incremento nos teores de matéria orgânica no solo
Qual a relação disso com adubação nitrogenada?
⇒ Aumentam as reservas de N no solo
⇒ Permite uma taxa de liberação do N acumulado nos resíduos e no solo mais bem distribuída durante o ano
⇒ Pode proporcionar maior eficiência no uso do N aplicado pelas vantagens à absorção de outros nutrientes
Nitrogênio:
Qual a fonte a utilizar ?Deve-se considerar:
⇒ Quanto custa o kg de N em cada fonte?Porque varia o preço, o teor de N e, por
conseqüência, a quantidade a aplicar.
⇒ Qual a eficiência do N aplicado com cada fonte
⇒ Dificuldade de manejo
Custos – R$ Fontes de
Nitrogênio
N
%
Eficiência
estimada
Aplicar
kg/ha Adubo Aplicação
Custo total
R$
Uréia
superficial
45
60
222
4.700,00
180,00
4.880,00
Uréia
incorporada
45
90
148
3.135,00
480,00
3.615,00
Nitrato
de amônio
33
95
191
4.297,00
180,00
4.477,00
Sulfato de amônio
superficial
21
92
310
6.259,00
180,00
6.439,00
Demonstrativo de custos da adubação nitrogenada em cobertura para uma lavoura de 50 hectares de milho, aplicando-se 60 kg/ha de N em cobertura, considerando-se a eficiência estimada, devido as perdas potenciais por volatilização, formas de aplicação e fontes de N.
a) Preço/tonelada: R$ 425,00; 405,00 e 449,00 para uréia, sulfato e nitrato de amônio, respectivamente, o que corresponde a um custo/kg de N de R$ 0,94 para uréia, R$ 1,92 para sulfato de amônio e R$ 1,36 para o nitrato de amônio. Fonte: Cooperativas do Planalto. Ceretta et al. 2003
Por que a eficiência Por que a eficiência éé tão importante?tão importante?
Nenhum outro nutriente aplicado sofre tantas influências no solo.
Qual o problema?Qual o problema?
Perdas potenciais devido:
⇒ Volatilização de amônia (N-NH3) = Uréia
⇒ Lixiviação de nitrato (N-NO3)
⇒ Escoamento de N na superfície
N-NH4+ NH3 NO2
- NO3-
NH3
NO3-NH4
+ e NO3-
N2O
CO-(NH2)2
NH4NO3
(NH4)2SO4
Gás
Por que as perdas de N por volatilização de amônia podem ser significativas com o uso da uréia?
Uréia Enzima
⇓ ⇓
CO(NH2)2 + 2 H2O + UREASE:
Gera: → (NH4)2 + CO2 + H2O → 2 NH3 + CO2 + H2O
Onde estOnde estáá o problema?o problema?
NH3 é um gás
20 40 800
5
10
15
20
25
30
35
40InvernoVerão
Volatilização de amônia
Doses de esterco - m3 ha-1
Porc
enta
gem
de
perd
as N
-NH
3
Basso et al.(2004)
Qual a relação desta reação da uréia no solo com:
Plantio convencional X plantio diretoO menor contato dos grânulos da uréia com o
solo, devido a presença de palha na superfície, pode favorecer as perdas por volatilização no plantio direto.
Porque? A enzima urease está presente na interface
solo-atmosfera e também nos resíduos culturais,
além do maior teor de MO no solo favorecer sua
síntese microbiana
Como contornar? Incorporar ao solo
Mecanicamente ou usando a água como veículo
Dados clássicos:
Comparação entre fontes de N e formas de aplicação
Aplicação superficial do Nkg/ha
Aplicação incorporadado N kg/ha MédiaFontes de
Nitrogênio 90 120 150 Média 90 120 150 Média fontes
Uréia 8.722 9.241 9.385 9.116 8.627 9.772 9.896 9.432 9.274b
Sulfato de
amônio
8.621 9.322 9.991 9.311 9.058 9.633 10.222 9.638 9.475a
Nitrato de
amônio
9.034 9.266 9.639 9.313 9.093 9.861 9.732 9.562 9.438a
Média 8792B 9276A 9672A 8926B 9755A 9950A
Médiaaplicação
--- --- --- 9.247B --- --- --- 9.544A ---
Adubação de base (kg/ha)= N=30; P2O5=75; K2O=60+30; Zn= 0,75; B=0,25.Fonte: SLC Agrícola Ltda.
Por que a eficiência Por que a eficiência éé tão importante?tão importante?
Nenhum outro nutriente aplicado sofre tantas influências no solo.
Qual o problema?Qual o problema?
Perdas potenciais devido:
⇒ Volatilização de amônia (N-NH3) = Uréia
⇒ Lixiviação de nitrato (N-NO3)
⇒ Escoamento de N na superfície
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 - 10 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0
Prof
. - c
m 9 0 - 3 0 - 0 06 0 - 3 0 - 3 03 0 - 3 0 - 6 00 0 - 3 0 - 9 0
1 9 9 7 / 9 8k g d e N h a - 1
0 5 1 0 1 5 2 0 2 5
Prof
. - c
m
9 0 - 3 0 - 0 06 0 - 3 0 - 3 03 0 - 3 0 - 6 00 0 - 3 0 - 9 0
Evidência da lixiviação de N mineral no solo (Fonte uréia). Santa Maria - RS
Chuvas normais
Chuvas acima do normal
Dias após aplicação do esterco
1217 29 38 57 70 93 103 116
N-N
H 4
+ e
N-N
O 3
- -
mg/L
0
20
40
60
80
100
N-NH4+
N-NO3-
MS do esterco = 9,94%
N = 602 kg/ha
P = 167 kg/ha
Porque a lixiviação é tão intensa? Rapidamente se transforma em NO3
- e a adsorção é insignificante
N to
tal (
mg
kg –1
)
Profundidade de solo (cm)
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
7.000
0-2,5 2,5-5 5-10 10-20 20-40
Figura 2: Nitrogênio total em solo com pastagem natural após 4 anos de aplicação de esterco líquido de suínos.
0 m3 ha-1
20 m3 ha-1
40 m3 ha-1
Interessa à planta a origem do N à sua nutrição? NÃO!
Quando a origem do N for:
⇒ Matéria orgânica do solo
⇒ Fertilizantes
⇒ Resíduos vegetais (leguminosas X gramíneas)
⇒ Biomassa microbiana
Como pode-se encarar a imobilização microbiana?
Para isso:
Como armazenar um nutriente tão móvel?
Na matéria orgânica do solo, no tecido vegetal e na biomassa microbiana
Da Ros & Aita, 1996
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
Mat
éria
se c
a (k
g/ha
)
0 30 60 90 120Dias após manejo
Como interpretamos resultados como este, pensando em plantio direto?
Ervilha forrageira Y = 2620,96 - 345,03Ln X R2 = 0,96Ervilhaca comum Y = 2449,16 - 155,96X1/2 R2 = 0,84 chícharo Y = 3509,85 - 227,17X1/2 R2 = 0,95Tremoço azul Y = 5166,57 - 356,72X1/2 R2 = 0,95Aveia preta Y = 3694,02 - 10,01 X R2 = 0,74
Eq N = 90 N
Ervilha forrageira
Da Ros & Aita (1996)
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
Ren
dim
ento
de
grão
s (t
ha-1
)
0 80 160Doses de N (kg ha-1)
ChícharoPousio
ErvilhacaAveiaTremoço azul
Rendimento de grãos de milho
Eq N = 60 N
Rendimento de grãos de milho após as espécies de inverno, em diferentes doses de nitrogênio, 1999/00.
3
4
5
6
7
8
9
10R
endi
men
to d
e G
rãos
(Mg
ha-1
)
0 60 120 180Doses de N (kg ha-1)
100% AP100% EC100% NF
Pousio0
15% AP + 85% EC45% AP + 55% EC
Recomendações de adubação nitrogenada para a cultura do trigo(até 2t/ha), RS/SC. CQFS-RS/SC (2004)
Teor de matéria Cultura precedente orgânica do solo Soja Milho
% ----kg/ha de N-----≤ 2,5 60 80
2,6 – 5,0 40 60> 5,0 ≤20 ≤20
Mas........expectativa de produtividade: Para cada t de grãos + 20 e 30 kg/ha após leguminosa e gramínea, respectivamente
Gramíneas estação fria:
Até 180 e agora até 150 kg/ha de N na edição 2004
Recomendações de adubação nitrogenada para a cultura do milho(até 4t/ha), RS/SC. CQFS-RS/SC (2004)
M.O. Cultura antecedente solo Leguminosa Cons/pous. Gramínea
% --------------------------kg/ha------------------------≤ 2,5 70 80 90
2,6 – 5,0 50 60 70> 5,0 ≤20 ≤40 ≤50
Mas..expectativa de produtividade: Para cada t de grãos + 15 kg/ha
E a matéria seca da cultura antecedente? Alta produção de matéria seca de gramínea? Mais 20 kg/ha. Após leguminosa ou consórcio? Menos 20 kg/ha.
Faixas de produtividade de grãos: ≤ 4; 4 a 6; 6 a 8 e > 8 t/haNossa!!!!!!! Quanta coisa!!!!
Edição Recomendação de N – kg/haMínimo Máximo
Produtividade de milho de 6 t/ha1995 ≤ 65 1302004 40 a 80 120
Produtividade de trigo até 2 t/ha1995 ≤15 1002004 ≤20 80
O que mudou nas recomendações de N do convencional para o plantio direto?Ex: RS e SC
Se altera a MO no PD, altera recomendação de N? Quanto??
Mas isso é o mais importante? Não
COMO PLANTAS DE COBERTURA DEVEM SER VISTAS NO PLANTIO DIRETO?
No plantio direto precisamos da manutenção de palha na superfície do solo e “ter sempre plantas crescendo”
Ex: Porque pode ser bom aveia antes do milho?
⇒ Sim para produzir e manter palha sobre o solo
⇒ Não para disponibilizar o N acumulado para o milho
em sucessão (considerando as expectativas)
Por isso:
O N aplicado no perfilhamento da aveia é mais importante à produção de massa da aveia do que em transferir N para o milho em sucessão.
Isso é ruim? Não!!
Nossa preocupação? Qual o melhor ambiente para o uso mais eficiente do N do solo e N aplicado com fertilizantes
Doses de N no perfilhamento da aveia preta - kg ha-1
0 15 30 45
Mat
eria
sec
a da
ave
ia p
reta
- M
g ha
-1
7,0
7,2
7,4
7,6
7,8
8,0
8,2
8,4
8,6
N c
umul
ado
na a
veia
pre
ta k
g ha
-1
80
85
90
95
100
105
110
115
Produção de matéria seca e N acumulado até o florescimento pela aveia preta, com diferentes doses de N aplicado no perfilhamento, média dos anos agrícolas 1999/00 e 2000/01. Cel. Bicaco,RS.
Ceretta et al. 2001
--- Matéria seca--- N acumulado
Comum: Gramínea no inverno para pastagem e grãos no verão. Isso determina o manejo do N na gramínea no inverno
Na interpretação agronômica:Milho após gramínea pode significar menos N às
plantas de milho, principalmente no início do ciclo.
Isso é atribuído a: a) alta relação C/N da gramínea cultivada antes do milho; b) imobilização microbiana.
Logo:
Quando milho após aveia é recomendável aumentar a disponibilidade de N no início do crescimento do milho.
Como fazer isso?
Aplicando N em pré-semeadura do milho? EVITAR!!
ÉPOCAS DE APLICAÇÃO DO N
Por que época de aplicação é tão importante?
1o ⇒ Sincronismo entre a taxa de liberação do N
do solo ou de resíduos vegetais, com a taxa
de absorção pelas plantas
2o ⇒ Alta mobilidade do N no solo = favorece
perdas de N por lixiviação
Para entender o motivo do evitar é preciso considerar
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 - 10 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0
Prof
. - c
m 9 0 - 3 0 - 0 06 0 - 3 0 - 3 03 0 - 3 0 - 6 00 0 - 3 0 - 9 0
1 9 9 7 / 9 8k g d e N h a - 1
0 5 1 0 1 5 2 0 2 5
Prof
. - c
m
9 0 - 3 0 - 0 06 0 - 3 0 - 3 03 0 - 3 0 - 6 00 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
0
1
2
3
4
5
6
00 - 00 - 00 00 - 30 - 90 30 - 30 - 60 60 - 30 - 30 90 - 30 - 00
Aveia Aveia + Ervilhaca Nabo
00 - 30 - 90 Corresponde ao N aplicado na pré semeadura, semeadura e cobertura
Épocas de aplicação do Nitrogênio
Ren
dim
ento
de
grão
s -M
g ha
-1
Ano agrícola 1997/98, UFSM com El niño
Por que é uma atitude de risco do produtor aplicar N em pré-semeadura do milho?1o ⇒ Sincronismo entre a taxa de liberação do N
do solo, de resíduos vegetais ou fertilizantes, com
a taxa de absorção pelas plantas
2o ⇒ Alta mobilidade do N no solo = favorece
perdas de N por lixiviação
O que fazer?
Evitar aplicar menos que 30 kg/ha de N na semeadura do milho após gramínea, compatibilizando fórmulas comerciais com quantidades aplicadas.
Figura 5: Eficiência de aquisição de nutrientes (kg de nutriente absorvido por kg de nutriente aplicado) em pastagem natural com aplicação de esterco líquido de suínos.
00,10,20,30,40,50,60,70,8
N P K Ca MgNutrientes
20 m3 ha-1
40 m3 ha-1
Como as plantas podem melhor aproveitar o N, que é muito móvel no solo?
Resistência à penetração - MPa0,0 0,4 0,8 1,2 1,6
Profundidade -cm
0
10
20
30
40
50
60
Figura 1 - Resistência do solo a penetração, medida com um penetrógrafo.
Def
iniç
ão d
a pr
oduç
ão P
oten
cial
Def
iniç
ão d
o N
ºde
filei
ras
Def
iniç
ão d
o
tam
anho
da
espi
ga
Definição de peso de grão
Semanas após a emergência
0
Dias após a polinização
Ger
min
ação
4 fo
lhas
Emer
gênc
ia
8 fo
lhas 12
folh
as
Pend
oam
ento
Flor
esci
men
to
Grã
o le
itoso
Grã
o fa
rinác
eo
Farin
áceo
du
ro
Mat
uraç
ão
fisio
lógi
ca
Grã
o pa
stos
o
2 4 6 8 9 a10 12 24 36 48 55
ESTÁDIOS FENOLÓGICOS DA CULTURA DO MILHO106 7 8 93 4 50 1 2
MÁXIMA EFICIÊNCIA TÉCNICA E
MÁXIMA EFICIÊNCIA ECONÔMICA
EXPERIMENTO DE CRUZ ALTA COM IRRIGAÇÃO
Ano agrícola MET MEE
------------kg ha-1------------
2000/01 226 160
2002/03 283 156
2003/04 286 158
Fonte: Ceretta et al.
Empresas produtoras de matérias primas nitrogenadas.
EMPRESA PRODUTO MATÉRIA PRIMA
CAPACIDADE (t dia-1)
Ultrafértil Cubatão Amônia 550 (SP) Nitrato - Uran - Nitrocalc.
Gás de refinaria
-
Araucária Amônia 1295 (PR) Uréia
Resíduo asfáltico 1975
Nitrofértil Camaçari Amônia 1500 (BA) Uréia
Gás natural 1500
Laranjeiras Amônia 1250 (SE) Uréia
Gás natural 1800
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%)
Brasil é o maior importador mundial
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
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.
LEITURA:
Capítulo 9 - Nitrogênio e adubos nitrogenados
Pg 93-116
Livro: Bissani et al. Fertilidade dos solos e
Manejo da adubação de culturas (UFRGS, 2004)
Ou capítulo 12 pg 145-166 da versão 2008 do livro.