Aluno: Daniel Staciarini CorrêaOrientador: Dr. Aldi Fernandes de Souza França
UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁSESCOLA DE VETERINÁRIA E ZOOTECNIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA ANIMAL
SEMINÁRIOS APLICADOS
• INTRODUÇÃO
• REVISÃO BIBLIOGRÁFICA– Fertilizantes– Fertilizantes de liberação lenta/controlada– Os fertilizantes e o meio-ambiente– Produtividade– Pastagens
• CONSIDERAÇÕES FINAIS
• REFERÊNCIAS
ESTRUTURA DA APRESENTAÇÃO
2
Pastagens• 158.753.866 ha em 2.277.211 propriedades
(IBGE, 2006)
– Em apenas 10% é feita adubação das pastagens(IBGE, 2006)
– A falta de cuidados com a fertilidade do solo é oprincipal obstáculo à sustentabilidade da pecuáriabovina (MARTHA JR & VILELA, 2007)
– Degradação
• 80% das pastagens do Brasil (MACEDO et al., 2000 eDIAS-FILHO, 2011)
INTRODUÇÃO
Baixos índices zootécnicos:Baixa taxa de lotaçãoBaixo desfruteAlto intervalo entre partosAlto intervalo entre gerações
BAIXA PRODUTIVIDADE PECUÁRIA
3
Os Fertilizantes• Produtos que supram a demanda das plantas por
minerais que elas não conseguem obter do solo(MALAVOLTA et al., 2002).– Macronutrientes:
• Nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K), magnésio (Mg), cálcio (Ca)e enxofre (S);
– Micronutrientes:• Boro (B), cloro (Cl), cobalto (Co), cobre (Cu), ferro (Fe), manganês
(Mn), molibdênio (Mo), níquel (Ni), selênio (Se), zinco (Zn) e, paraalgumas plantas, o sódio (Na).
• (ANDA, 2012) - 28.326.255 t consumidas em 2011,– 9.860.779 t produzidas no Brasil,
– 19.851.069 t importadas.
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
4
Nitrogênio
• Consumo mundial em 2010 = 312.350.000 t(IFA, 2012)
• É um componente central das proteínas,ácidos nucléicos, dos hormônios e da clorofila(DIAS-FILHO, 2011);
• Afeta o alongamento foliar, a taxa deperfilhamento e favorece a formação degemas axilares (SILVA et al., 2008).
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
5
Figura 1 - Altura e produção de matéria seca das forrageiras
Mombaça, Mulato e Tanzânia em função da adubação de
cobertura com nitrogênio.** = significativo a 1% de probabilidade.
Fonte: Adaptado de CASTAGNARA et al. (2010).
Figura 2 – Número de folhas por perfilho e acúmulo de
matéria seca das forrageiras Mombaça, Mulato e Tanzânia
em função da adubação de cobertura com nitrogênio.** = significativo a 1% de probabilidade.
Fonte: Adaptado de CASTAGNARA et al. (2010).
A resposta das plantas ao Nitrogênio tende a ser
linear
6
REVISÃO BIBLIOGRÁFICAFósforo• Essencial na fotossíntese e respiração;• Faz parte do DNA;• Promove o desenvolvimento radicular;
(MALAVOLTA et al., 2002)
• É o elemento que mais limita a produção agropecuárianos solos de clima tropical, especialmente nos solossob Cerrado;
• Tendência a ligar-se ao Al, Fe e Ca do solo, ou seradsorvido às partículas de argila ou aos óxidos de Fe eAl, ficando menos disponível para ser absorvido pelasplantas;
(RESENDE & FURTINI NETO, 2007)
• Consumo mundial em 2010 = 84.809.000 t (IFA, 2012)
7
Figura 3 - Produção de massa seca das folhas (g.vaso-1) do capim-tanzânia, em função das doses de P. Adaptado de RODRIGUES & ROSA (2004).
Figura 4 - Produção de massa seca dos colmos (g.vaso-1) do capim-tanzânia, em função das doses de P.Adaptado de RODRIGUES & ROSA (2004).
Folhas
Colmos
OBS: 1 mg.dm-3 = 0,5 kg.ha-1
8
Potássio
• É necessário para a formação dos açúcares nasfolhas e para seu transporte para os demaisórgãos;
• Contribui para a resistência ao frio e a pragas;
(MALAVOLTA et al., 2002)
• Consumo mundial em 2010 = 31.732.000 t (IFA, 2012)
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
9
Figura 5 - Produção de matéria seca do capimxaraés em função das doses de N e K, média detrês cortes. Adaptado de COSTA et al. (2008).
10
Figura 7 - Raízes do capim-tanzâniadesenvolvidas com aplicação de potássio[(0,4 mmol/L) (acima) ou (11,6 mmol/L)(abaixo). Adaptado de MONTEIRO &CONSOLMAGNO NETO (2008).
Figura 6 - Superfície radicular do capimtanzânia em função da dose de potássio.Adaptado de MONTEIRO & CONSOLMAGNONETO (2008).
OBS: 1 mmol/L = 1 mg.dm-3
11
Adubação• Perda de nutrientes:
– Volatilização,
– Lixiviação,
– Percolação,
– Indisponibilização do nutriente
Solo e planta são dois sistemas antagônicos que competem pelos mesmos nutrientes do solo, e essa competição é a principal razão pela qual
apenas uma proporção dos nutrientes é capturado e utilizado pelas plantas (TRENKEL, 1997).
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
12
Fertilizantes de liberação lenta/controlada
• Produto que contém um ou mais nutrientesvegetais que:
– a) atrasa a disponibilidade de absorção e uso dosnutrientes pela planta;
– b) ficam disponíveis para a planta por um temposignificantemente maior do que o fertilizantereferência.
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
TRENKEL (1997)
13
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Fertilizantes de liberação lenta/controlada: Encapsulamento
Encapsulamento do tipo MATRIZ:
O princípio ativo (nutriente) é disperso em uma matriz composta de material inerte einsolúvel e difunde-se por essa matriz através de seus poros (LIANG et al., 2007).
Figura 8 - Imagem do compostopeletizado. Adaptado de PEREIRAet al. (2012)
Figura 9 - Microscopia eletrônica de varredurada matriz de argila (montmorilonita) + uréia(1:4) aumentada 20.000 x. Adaptado dePEREIRA et al. (2012)
14
NP
K
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Fertilizantes de liberação lenta/controlada: Encapsulamento
Revestimento com MATERIAL INERTE:O produto comercial é revestido por um material inerte e sua liberação se dá pela difusãodo fertilizante pelo revestimento (LIANG et al., 2007).
Figura 10 - Imagem fertilizante de liberação lenta(nitrogênio + boro) revestido por argila(atapulgita). Adaptado de XIE et al. (2011).
P
P
N
N
K
K
15
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Fertilizantes de liberação lenta/controlada: Encapsulamento
Revestimento com PRODUTOS BIODEGRADÁVEIS:A liberação do nutriente depende da taxa de degradação do revestimento, que por suavez é dependente de seu peso ou complexidade molecular, do pH do solo, datemperatura, de micro-organismos do solo e da umidade (LIANG et al., 2007).
Figura 11 - Microscopia eletrônica de varredura dasuperfície de grânulos de uréia revestidos comproduto à base de lignina (Bioplast®). Adaptado deMULDER et al. (2011).
16
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Fertilizantes de liberação lenta/controlada: Encapsulamento
Figura 12 - Comportamento de liberação dopotássio, fósforo e nitrogênio encapsuladosno solo. Adaptado de LIANG et al. (2007).
K
P
N
Figura 13 - Comportamento deliberação do potássio, fósforo enitrogênio encapsulados no solo.Adaptado de NI et al. (2010).
NK
P
Ácido poliacrílico co-acrilamida + caulimDuplo revestimento com alginato de sódio
Produtos diferentes para necessidades diferentes
17
• São usados para retardar a nitrificação doamônio (NH4
+);
• Deprimem a atividade das bactérias do gêneroNitrossomas no solo.
• Essas bactérias transformam o NH4+ em nitrito
(NO2-) (tóxico), que posteriormente será
transformado em nitrato (NO3-) pelas
bactérias Nitrobacter e Nitrosolobus(TRENKEL, 1997).
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Inibidores de nitrificação
18
• A urease é uma enzima produzida por bactérias e fungos dosolo, que é capaz de hidrolisar a uréia aplicada na superfíciedo solo (BARTH, 2009).
• A partir da hidrólise é formado o carbonato de amônio[(NH4
+)2CO3], que é instável e se desdobra em amônia (NH3),CO2 e H2O. Essa amônia formada pode volatilizar,diminuindo o aproveitamento do N aplicado (BARTH, 2009).
• O atraso na hidrólise reduz a concentração de NH3 nasuperfície do solo, diminuindo o risco de volatilização epermite o deslocamento da uréia para horizontes maisprofundos do solo (CONTIN, 2007).
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Inibidores de urease
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REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Resíduos químico-biológicos
• É o aproveitamento de resíduos industriaiscomo fertilizantes de liberação lenta;
• Uma forma de dar destinação nobre aresíduos potencialmente perigosos;
• Podem ser utilizados vários produtos:
– Restos de carcaças de animais (SHARROCK et al.,2009)
– Resíduo de curtume (NOGUEIRA et al., 2010)
20
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Resíduos químico-biológicos
Figura 14 - Microscopia eletrônica de varredura doresíduo da produção do couro “wet blue” apósextração do crômio e enriquecimento com P e K,número de panículas (A) e matéria seca (B) dosgrãos de arroz submetido a diversos tratamentos.Adaptado de NOGUEIRA et al. (2010).
Nú
mer
o d
e p
aníc
ula
s
Mat
éria
sec
a gr
ãos
(%)
A B
21
Os fertilizantes e o meio-ambiente
• Eutrofização das águas superficiais esubterrâneas:
– Lixiviação e percolação de P e N;
• Produção de gases de efeito estufa:
– Volatilização do óxido nitroso (N2O)
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
22
NN
PP
N P
N
N N
P
P
LIXIVIAÇÃOPERCOLAÇÃO
23
NH
H
H
H
O
N
N
N
OO
O
O O
N
N
N
O
OO
O
H
H
O
O
O
HO
N N
NITRIFICAÇÃODENITRIFICAÇÃO
24
Os fertilizantes e o meio-ambiente• Os processos de nitrificação e denitrificação são mais
intensos em regiões tropicais, pois a atividade dosmicro-organismos nitrificantes e denitrificantes édependente da temperatura.
• Outros fatores que determinam a emissão de N2Osão a textura do solo, a disponibilidade deamônio, nitrato e oxigênio no solo, a umidade, o tipode fertilizante utilizado, a quantidade e taxa demineralização da matéria orgânica e o pH do solo(solos de pH neutro ou alcalino favorecem odesenvolvimento de micro-organismos)
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
RAVELO et al. (2007); SNYDER et al. (2009).25
Os fertilizantes e o meio-ambiente
• O nitrogênio que volatiliza das aplicações defertilizantes se deposita em outros locais, entrano sistema planta-solo sofre transformações queresultam em emissões de N2O;
• Uma parte do NO3- escorre para os sistemas
aquáticos e pode ser denitrificado, se tornandouma fonte de óxido nitroso.
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
DEL GROSSO et al. (2009)
26
Os fertilizantes e o meio-ambienteREVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Figura 15 - Emissão de N2O por tipo de fertilizante nocultivo do trigo.FC = fertilizante comercial;FL = fertilizante de liberação lenta;FO = fertilizante orgânico.Adaptado de RAVELO et al., (2007).
Emis
são
de
N2O
(kg
.ha-1
)
27
Os fertilizantes e o meio-ambiente
• YAN et al. (2008) estimam que a perda denitrogênio chega a 45% do total aplicado;
• CIVARDI et al. (2011) relatam perdas de:
– 78% para o nitrogênio aplicado na forma de uréia;
– 37% para uréia + nitrato de amônio;
– 27% para uréia + sulfato de amônio;
– 15% para o sulfato ou nitrato de amônio.
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
28
Os fertilizantes e o meio-ambiente• Os fertilizantes químicos possuem fontes de fósforo
altamente solúveis em água, o que faz com que nasprimeiras chuvas após a adubação grande partedesse fósforo seja lixiviado.
• A quantidade de P lixiviado depende da quantidadede P no fertilizante, do tipo de vegetação e daintensidade da chuva.
• A quantidade de fósforo perdida na primeira chuvaapós a aplicação do fertilizante pode variar de 0,1 a125,0 mg P.L-1 de água.
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
HART et al. (2004)29
Os fertilizantes e o meio-ambiente• Solo e plantas são fontes significantes de P, porém, o
maior efeito é provocado pelos fertilizantesinorgânicos recém-aplicados e não incorporados aosolo;
• O fósforo é tido como um recurso natural nãorenovável, (seu ciclo é medido em milênios) oesgotamento desse recurso pode colocar em risco aprodução de alimentos para toda a populaçãomundial.
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
VADAS et al. (2008); DAWSON & HILTON (2011)
30
• Amplo estudo foi conduzido por GRANT et al.(2012) e os resultados obtidos mostraram que ouso da uréia de liberação lenta, na maioria doscasos, retardou o desenvolvimento inicial dasculturas, promovendo menor produção dematéria seca, porém, nas regiões mais úmidas, ouso da uréia de liberação controlada ou damistura 50% uréia + 50% uréia de liberaçãocontrolada promoveu aumento na produção degrãos do trigo e da canola.
REVISÃO BIBLIOGRÁFICAPRODUÇÃO DE TRIGO E CANOLA
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REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Produção de Grãos (t.ha-1)Contraste
UR x ULC UR x MIST
Trigo
UR 2,59
0,0737 0,0125ULC 2,79
MIST 2,88
Canola
UR 3,21
ns 0,0298ULC 3,22
MIST 4,14
Tabela 1 - Produção de grãos (t.ha-1) do trigo e canola em função do tipo de
fertilizante, uréia (UR), uréia de liberação controlada (ULC) ou mistura de 50%
de cada (MIST).
Fonte: Adaptado de GRANT et al. (2012).
PRODUÇÃO DE TRIGO E CANOLA
32
REVISÃO BIBLIOGRÁFICAPRODUÇÃO DE TOMATE
Figura 16 - Efeitos interativos de fertilizante foliar à base cobre e uréia de liberação
controlada sobre o rendimento total de tomate. Barras de erro padrão indicam erro
padrão da média e letras diferentes indicam diferença significativa para p ≤ 0,05.
CK= água destilada; NF= controle para o fertilizante sólido; CRU= uréia de
liberação controlada; KCD= fertilizante comercial (Cu); CFF= fertilizante foliar à
base de cobre.
Adaptado de ZHU et al. (2012).
Pro
dução T
ota
l (g
.pla
nta
-1)
33
Data de amostragemEfic. de
uso do
N (%)
Eficiência
agronômica do N
(kg.kg-1)Tratamento 31 36 41 46 51 56 61
CCF 12,68 14,79 29,92 42,7 53,04 54,98 59,14 59,14 24,24
UCRF 54,66 21,34 31,38 40,12 56,78 61,26 70,54 70,54 32,56
REVISÃO BIBLIOGRÁFICAPRODUÇÃO DE ARROZ
Tabela 2 - Eficiência de utilização do nitrogênio pelas plantas de arroz durante o estágio de crescimento
CCF = fertilizante comum (uréia); UCRF = fertilizante de liberação controladaFonte: Adaptado de DONG & WANG (2007).
34
REVISÃO BIBLIOGRÁFICAPASTAGENS
• São raras as pesquisas avaliando o uso defertilizantes de liberação lenta e/ou controladaem pastagens, mais raros ainda são trabalhosavaliando estes produtos por períodos longos.
• Diferente das culturas anuais, que, por possuíremciclo curto, necessitam dos nutrientesprontamente disponíveis, as pastagens precisamdos nutrientes durante todo ano, pois passam porseus ciclos produtivos e reprodutivos várias vezesdurante seu período de utilização.
35
REVISÃO BIBLIOGRÁFICAPASTAGENS
Figura 17 – Recuperaçãodo N aplicado noscomponentes dapastagem de capim-tanzânia adubada com40, 80 e 120 kg ha-1 deN-ureia.Os coeficientes dasequações apresentadas sãosignificativos (p < 0,05).As barras verticais indicam oerro-padrão da média.Fonte: MARTHA JÚNIOR et
al. (2009).
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REVISÃO BIBLIOGRÁFICAPASTAGENS
Figura 16 - Eficiência média de utilização do N empastagens de Mombaça, Mulato e Tanzânia, em função daadubação de cobertura com nitrogênio.Adaptado de CASTAGNARA et al. (2011).
Máxima eficiência
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• Fertilizantes de liberação lenta/controladacontribuem para a agricultura e para o meio-ambiente:– Reduzindo o desperdício de nutrientes, a
contaminação dos solos e das águas e a emissão degases de efeito estufa.
• Devem ser usados em conjunto com osfertilizantes tradicionais:– Enquanto os fertilizantes solúveis fornecem o aporte
inicial de nutrientes, os de liberação lenta garantemesse aporte nos períodos de desenvolvimento ereprodução das plantas.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
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• A frequência com que são encontrados novosprodutos, novas maneiras de se proteger osnutrientes, novos materiais paraencapsulamento mostra que a pesquisaavança a passos largos e que ainda existemuita coisa nova a ser descoberta.
• Os estudos desses produtos em pastagens éescasso, o estudo deles na produção animalmais escasso ainda.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
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• Se o Brasil quiser manter sua posição como umdos líderes mundiais em produção e exportaçãode proteína de origem animal, deve começar aolhar para o campo dos fertilizantes de liberaçãolenta, pois à medida que a concorrência aumentae os custos de produção se elevam, a necessidadede uma produção economicamente viável(altamente tecnificada e sem desperdícios) eambientalmente sustentável se torna cada vezmais premente.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
40
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• CONTIN, T. L. M. Uréia tratada com inibidor da urease nbtp na adubação de cana-de-açúcar colhida sem despalha a fogo. 2007. 72 f. Dissertação (Mestrado emAgricultura Tropical e Subtropical) – Programa de Pós-Graduação em AgriculturaTropical e Subtropical, Instituto Agronômico, Campinas.
• COSTA, K. A. P.; ARAÚJO, J. L.; FAQUIN, V.; OLIVEIRA, I. P.; FIGUEIREDO, F. C.;GOMES, K. W. Extração de macronutrientes pela fitomassa do capim-xaraés“xaraés” em função de doses de nitrogênio e potássio. Ciência Rural, Santa Maria,v. 38, n. 4, p. 1162-1166, 2008.
REFERÊNCIAS
41
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• DEL GROSSO, S. J.; OJIMA, D. S.; PARTON, W. J.; STEHFEST, E.;HEISTEMANN, M.; DeANGELO, B.; ROSE, S. Global scale DAYCENT modelanalysis of greenhouse gas emissions and mitigation strategies for croppedsoils. Global and Planetary Change, Amsterdam, v. 67, n.1-2, p. 44-50,2009.
• DIAS-FILHO, M. B. Degradação de Pastagens: processos, causas eestratégias de recuperação. Belém, Editora do Autor, 4 ed, 2011, 215 p.
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REFERÊNCIAS
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