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Uso de inibidor de urease para aumentar a eficiência da uréia
Heitor Cantarella &
Rafael Marcelino
Simpósio sobre Informações Recentes para Otimização da
Produção Agrícola
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*3CO2H42NH urease
O22H2H2)2CO(NH ++ →+++
Em solos com pH mais elevado (� 6,3) :
-3HCO42NH urease O22HH2)2CO(NH ++ →+++
Em solos com pH < 6,3 :
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5���������+1��� ��6���
NH4+ NH3 + H+
solo ácido solo alcalino
Condições:
•pH alto: qualquer fertilizante com N amoniacal
•Uréia: hidrólise eleva pH ao redor dos grânulos
pH 6,5 a 9,0
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pH 6,3pH 7,9
Cantarella, 1983
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Atividade da urease (10 mm)
Local 1 Local 2
mg N-NH4+ g-1 h-1
Convencional 12,1 9,7Cultivo mínimo 41,4 12,4
Plantio direto 45,2 35,0
Resteva de trigo 376,0
Fonte: Barreto & Westerman, 1989
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Volatilizacao de NH3. Media de 4 cortes (2000-2001)
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
1. Dia 2. Dia 3. Dia 4. Dia 5. Dia
Pe
rdas
po
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do
N a
plic
ado UR50
UR100
UR200
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Em pastagem, a volatilização de NH3 ocorre com muita rapidez, no primeiro e segundo dias principalmente
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Ernst & Massey, 1960
24% (100)
16% (67)
11% (44)
7% (28)
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• Atividade da urease aumenta com a elevação da umidade do solo. A partir de 25% umidade, o efeito é pequeno.
*3CO2H42NH urease O22H2H2)2CO(NH ++ →+++
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5���������+1��� ��&'�� � ������������
• Solo seco: a volatilização é baixa
• A água que evapora do solo é importante também para carregar a NH3produzida para a atmosfera
Adaptado de Reynolds & Wolf, 1987
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FATORES AMBIENTAIS QUE AFETAM ASPERDAS DE N POR VOLATILIZAÇÃO DE NH3
UMIDADE: dissolução e hidrólise necessárias para volatiliz.Evaporação (maiores perdas com solo secando)Chuva enterra a uréia (10 - 20 mm)Solo seco: hidrólise e volatilização cessam
TEMPERATURAdo ar e do solo CHUVA VENTO
DIFUSÃO
UMIDADE
HIDRÓLISE
2,5 - 3,5 cm7,8 cm (aq)
Uréia - NH3Solo
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Perdas de N por volatilização de amônia nos anos Fontes de N Modo de
aplicação 1997 1999
-------- % do N aplicado -------
Uréia Superfície 25,2 37,6 Incorporado 1,0 0,9
Superfície 0,3 1,0 Nitrato de amônio Incorporado 0,3 0,4
Cantarella et al., 2002
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A�������9�4����� � ��8��� ����� ���������9�������� �%�� I
10 mm insuficiente para redução efetiva Hayson et al. 1990 >16 mm Necessário para redução Freney et al, 1991 23 mm Aparentemente não suficiente Calcino & Burgess,
1995 28 mm Pouca redução em milho em
plantio direto Lara Cabezas et al., 1997
38 mm Ainda houve perda significativa Oliveira et al., 1997
100 mm Ainda houve perdas Prammanee et al., 1989
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*3CO2H42NH urease
O22H2H2)2CO(NH ++ →+++ XX
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C H 3 ( C H 2 ) 3 N P
H
S
N H 2
N H 2
Tiofosfato de N-n-butiltriamida (NBPT)
C H 3 ( C H 2 ) 3 N P
H
O
N H 2
N H 2
Fosfato de N-n-butiltriamida (NBPTO)(Análogo de oxigênio)
Após algumas horas o NBPT é oxidado no solo a NBPTO
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0
1
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4
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1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40
Days after N application
Dai
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H3,
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N
UR
UR+NBPT
NA
Cantarella, 2002
Pindorama, 2003
0
5
10
15
20
25
30
35
0 3 6 9 12 15 18 21
Days after N application
NH
3 lo
ss, %
of N
app
lied
UR
UR-ULT
UR+NBPT
NA
Rain (mm)10 2 11 5
Laboratório
Campo, Pindorama (Mai-Jun 2003
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O ���+1��� �� 4�����,��>�,���N�B
40
80
120
160
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0 20 40 60 80 100
Dose de N-uréia, kg/ha
Em
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ncia
, pla
ntas
/m
URUR + NBPT
Solo argiloso
40
80
120
160
200
0 20 40 60 80 100
Dose de N-uréia, kg/ha
Em
ergê
ncia
, pla
ntas
/m
URUR + NBPT
Solo arenoso
Grant & Bailey, 1999
•UR: redução na germinação.
•NBPT: não afetou germinação.
•Possibilidade de aumento de doses de N-uréia na semeadura em SPD??
•Solos com altas temperaturas, efeito do NBPT pode ser menos duradouro.
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0
20
40
60
80
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0 2 4 6 8 10 12 14
Time of incubation, days
Ure
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, % o
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pplie
d U
UR+NBPT
Soil: LR
0
20
40
60
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0 2 4 6 8 10 12 14
Time of incubation, days
Ure
a-N
, % o
f N
app
lied
UUR+NBPT
Soil: LA
Cantarella, 2002
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����+1��� ���9��:7,.;���� �� ��N�B
Produção de grãos com Dose de N Ano UR * UR + NBPT * NA **
kg/ha ----------------------- t ha -1 -------------------- 1989 5,4 6,3 6,2
56 kg N ha -1 1990 6,7 6,8 5,5 1991 6,5 6,5 6,8 Média 6,2 6,5 6,2
1989 7,0 8,6 7,9 111 kg N ha -1 1990 7,5 8,2 7,7
1991 7,5 7,7 8,4 Média 7,3 8,2 8,0
1989 7,9 9,2 8,9 167 kg N ha -1 1990 8,8 8,3 9,5
1991 6,8 8,5 7,7 Média 7,1 7,8 7,6
* = fertilizante aplicado em cobertura (faixas);** = fertilizante aplicado em cobertura (área total).
Fox & Piekielek, 1993
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����+1��� ���9��:7,.;��� ����� �3��� ��U ��� � ������� ������4������
Produção de grãos Fonte de N Número de
ensaios Com NBPT Sem NBPT Acréscimo (NBPT)
-------------------- t ha-1 -------------------- Uréia 316 8,02 7,13 0,89 Uran 119 8,21 7,62 0,56
Trenkel, 1997
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• 8 ensaios de campo, em SPD
• 4 ensaios com avaliação de perdas de N por volatilização de NH3
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Volatilização de NH3 (Percentagem de redução comparado à uréia) Cultura/Local
UR UR-NBPT
-------- % do N aplicado -----
Milho Mococa 45 24 (47) Milho Rib. Preto 37 5 (85) Milho Mococa 64 22 (65) Milho e Pindorama 48 34 (29) Pastagem 1 18 6 (69) Pastagem 2 51 22 (56) Pastagem 3 18 3 (83) Pastagem 4 18 2 (89) Média 37 15 (60)
Cantarella, 2005
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�N�B� ������3
0
5
10
15
20
25
3/12 8/12 13/12 18/12 23/12 28/12
Data
Per
das
de N
H3,
% d
o N
apl
icad
o
URAGRNA
2,0 0,6 0,4 5,0 3,2 18,8 37,4 m m
2000
4000
6000
8000
0 50 100 150 200
N applied, kg/haD
ry m
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eld,
kg/
ha
NAURAGR
B. decumbens, 1st
Cantarella et al., 2005
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0
10
20
30
40
50
60
70
80
4/2 6/2 8/2 10/2 12/2 14/2 16/2 18/2 20/2
Data
Per
das
de N
H3,
% d
o N
apl
icad
o
UR
AGR
NA
28 16 9 7 7 29 16 mm
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
0 50 100 150
N rate, kg/ha
Dry
mat
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d, k
g/ha
NA
UR
AGR
B. decumbens , 2nd. cutting
Cantarella et al., 2005
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�N�B� ���9���@���������'Mococa, 2003
0102030405060708090
26/5 29/5 1/6 4/6 7/6 10/6 13/6 16/6 19/6 22/6 25/6
Date
Cu
mul
ativ
e N
H3 lo
ss, %
of N
ap
plie
d
UR
UR-AG
NA
Tukey, 5%
rain: 6 30 25 mm
Cantarella et al., 2005
Aplicação de N no final de maio (milho irrigado), em período de baixa temperatura. Efeito do NBPT perdurou por mais tempo do que no verão
Ensaio com baixa resposta a N
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,��>�,�(�N�B ���9���N����
Cantarella et al., 2003
0
10
20
30
40
50
60
0 7 14 21 28 35 42 49
Dias após aplicação do N
Per
das
cum
ula
tivas
de
NH
3, %
do
N
ap
licad
o
UR
UR+NBPT
NA
Mococa, 2002. N aplicado em abril. Período de 14 dias sem chuva, quando foi feita a irrigação
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,��>�,�(�N�B ���9���N����
Cantarella et al., 2003
Fonte de N Milho, Mococa
2002 NH3 volatilizada
kg/ha % do N aplicado
UR 6.960 a 45,0 a
UR+NBPT 7.860 b 24,0 b
NA 8.164 b 0,6 c
F fontes P� 0,05 P � 0,05
F doses L**, Q* -
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� �������� ���9�����������:������� ��N�B;��N����
Resultados são médias de 3 doses de N
Cantarella et al., 2003
Produção de grãos, nos locais e anos
Fonte de N Votupor. 2002
Rib. Preto 2002
Rib. Preto II 2002
Mococa 2002
Rib. Preto 2003
Mococa 2003
Pindor. 2003
Rib. Preto 2003
---------------------------- produção de grãos, kg/ha ------------------------------
UR 7.737 7.317 b 7.148 6.960 a 8.267 8.306 3.645 4.938
UR+NBPT 7.941 7.738 ab 7.149 7.860 b 8.309 8.844 3.997 4.898
NA 7.978 8.093 a 7.359 8.164 b 8.458 8.523 4.105 5.371
F fontes ns P� 0,10 ns P� 0,05 ns ns ns ns F doses L**, Q** L** L** L**, Q* L** L** Q** ns
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� �������� ���9�����������:������� ��N�B;��N����
Resultados são médias de 3 doses de N
Cantarella et al., 2003
Média de 7 locais responsivos a N Fonte de N
Rendimento Acréscimo
------- kg/ha de grãos ----- UR 7045 - UR+NBPT 7405 351 NA 7526 471
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5
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15
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25
30
35
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0 7 14 21 28 35 42Days after N application
Cum
ulat
ive
NH
3 lo
sses
, % o
f ap
plie
d N
URUR-NBPTAN
2,6 m m 1,4 7,2 46,6 m m
(A)
Cantarella et al., 2005
Sem resposta a N
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)�����,�����$1��V�1�2�������'��.����+1�� ���4 ��
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0 3 6 9 12 15 18Days after N application
Cum
ulat
ive
NH
3 los
ses,
% o
f ap
plie
d N UR
"UR-NBPT"
AN
1 14 1 7 3 49 6 22 mm
(B)
Cantarella et al., 2005
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0
5
10
15
20
25
30
35
6/6 10/6 14/6 18/6 22/6 26/6 30/6 4/7 8/7 12/7 16/7 20/7
Date
NH
3 lo
sses
, % o
f app
lied
N
NBPT-100UR-100NA-100
Rain, mm 3,0 6,8 2,2
Usina Sta. Albertina Rib. Preto
)�����,�����$����.�� ���������".����+1��?��9�
Cantarella et al., 2007
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)�����,�����$1��V�1�2����"��.����+1����3����
0
5
10
15
20
25
30
35
15/8 19/8 23/8 27/8 31/8 4/9 8/9 12/9 16/9 20/9 24/9
Date
NH
3 lo
sses
, % o
f ap
plie
d N SA-100
NBPT-100UR-100
São João, 2006
Cantarella et al., 2007
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)�����,�����$1��@����9�����E��.����+1�� �� � ��
0
5
10
15
20
25
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40
29/9 6/10 13/10 20/10 27/10 3/11 10/11
Data
N v
ola
tiliz
ado,
% d
o N
ap
licad
o
UR-100NBPT-100SA-100
chuva, mm 1 8 15 2 20 6 34 2 15 1
Cantarella et al., 2005
������ ������� � �� ��� ����
)�����,�����$1��@����9�2����E��������9����4 �� �� �������������������FE��
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
25/10 14/12 2/2 24/3 13/5 2/7
Data de coleta de folhas
NP
PF,
%
UréiaUréia +NBPTSulfato de amônio
Contin et al., 2007
������ ������� � �� ��� ����
)�����,�����$�������2����E��.����+1�� ���4 ��
0
5
10
15
28/11 1/12 4/12 7/12 10/12 13/12 16/12
Data
N v
ola
tiliz
ado
, % d
o N
ap
licad
o
UR-100NBPT-100SA-100
chuva, mm 33 37 15 5 3 64
109150
113100
10450
970
t/hakg/ha
Média ColmosN
Cantarella et al., 2007
������ ������� � �� ��� ����
)�����,�����$1��@����9�����"�.����+1����4 ��
0
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1/11 5/11 9/11 13/11 17/11
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NH
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sses
, % o
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lied
N NBPT-100UR-100NA-100
Rain, mm 32.6 36.0 15.0 3.6
São Martinho, 2006
Cantarella et al., 2007
������ ������� � �� ��� ����
� ����� ��&' ���������9����� �� ����9������3��:N����;
Cantarella et al., 2007
Perdas de NH3 das fontes Local Mês de aplicação
Condições climáticas
prevalentes SA ou NA
UR UR-NBPT
Redução de perdas (NBPT)
-------- % of applied N ------- % Araras Nov Chuvoso 0,1 11,2 7,2 36 Iracemapolis Set Seco 0,2 25,4 15,2 40 Araraquara Out Seco 0,2 25,1 21,3 15 Pirassununga Dez Chuvoso 0,1 7,2 1,6 78 Araras II Ago Seco 0,4 16,4 13,4 18 Jaboticabal Nov Muito
chuvoso 0,1 1,1 0,8 -
Rib. Preto Jun seco 0,3 15,2 11,2 26 MÉDIA (6 locais) 0,2 16,8 11,7 30
������ ������� � �� ��� ����
���� ��� ���:(�N�B;� ������������������������E����"
0
5
10
15
20
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30
0 6 12 18 24 30 36
Dias após a aplicação
Per
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NH
3, %
do
N
aplic
ado Uréia
Uréia + In.nitrificação
Uréia + In.urease
Sulfonitrato deamônio
Bartz et al., 2006
Produção de colmos: sem diferença significativa (~65 t/ha)
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• NBPT reduz e atrasa o pico de hidrólise em relação ao da uréia sem inibidor.
• Em temperaturas mais baixas (adubações feitas em maio) o efeito do NBPT é mais duradouro.
Mococa, 2003
0
4
8
12
16
20
26/5 29/5 1/6 4/6 7/6 10/6 13/6 16/6 19/6 22/6 25/6
Date
NH
3 lo
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of N
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UR
UR-AG
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Pindorama, 2003
0
4
8
12
16
20
24
28
0 3 6 9 12 15 18 21
Dias após a adubação
NH
3 vo
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NBPT
NA
Dados: Cantarella et al., 2005
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NH
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Rain, mm 8,0 0,2 14,2 0,2 0,4 2,2 0,2
Chuvas nos primeiros dias após a adubação reduziram as perdas com uréia, mas, favoreceram especialmente a uréia+NBPT
NBPT em pastagem
Dados: Cantarella et al., 2005
B. decumbens, 3 exp.
0
5
10
15
20
25
30
2/4 5/4 8/4 11/4 14/4 17/4
Date
Cu
mul
ativ
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plie
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UR-AGR
NA
Rain, mm 8,0 0,2 14,2 0,2 0,4 2,2 0,2
Tuke y, 5%
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0
20
40
60
80
100
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140
160
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Dias após a adubação
NH
3 v
olat
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mar
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dia
-1
URNBPTNA
Mococa, 2002
Irr igação
• Reduz pico de hidrólise
• Mais tempo para interação de NH4
+/NH3 com o solo
• Reduz volatilização de NH3por vários dias
• Resultado efetivo: depende da incorporação (mecânica ou pela água) da uréia no período de máxima inibição.
NBPT em milho
Dados: Cantarella et al., 2005
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