nitrogÊnio e adubos nitrogenados -...

NITROGÊNIO E ADUBOS

NITROGENADOS

P Nitrogênio na planta

è Encontrado predominantemente na forma decompostos orgânicos

-Integrante de aminoácidos

-Molécula de clorofila

-Enzimas

-Hormônios...

P Distribuição do Nitrogênio no Planeta

Fonte: Stevenson (1965)

Ambiente Porcentagem FormaMagma 98,0 Nitretos metálicos (0,005%)Atmosfera 1,9 N2 (78% do ar)Solo 0,1 MOS, NO3

-, NH4+

P Formas de nitrogênio no solo

Fonte: Bissani et al. (2004)

AmbienteUmidade do solo

Seco (%) Alagado (%)N orgânico 95-98 95-98N nítrico (NO3

-, NO2-) 2-5 ----

N amoniacal (NH4+) <<0,1 2-5

N2

R-NH2NO3- NH4+

NH3NH4+NO3

- H+

OH-

Volat

ilizaç

ão d

e NH 3

(pH al

to, b

aixa u

mid

ade)

adsorçãodesorção

mineralização

imobilização

rem

iner

aliz

ação

abso

rção

Nitrificação(presença de O2)

amonificação

Fixação biológica de N

absorção

Fixação industrial

Fixação

natural

imobiliz

ação

imobilização

Des

nitr

ifica

ção

de N

2

(aus

ênci

a de

O2)

ouN 2O

Lixi

viaç

ãode

NO 3

-(c

huva

s)

Decom

-po

sição

N2

R-NH2NO3- NH4+

NH3NH4+NO3

- H+

OH-

Volat

ilizaç

ão d

e NH 3

(pH al

to, b

aixa u

mid

ade)

adsorçãodesorção

mineralização

imobilização

rem

iner

aliz

ação

abso

rção

Nitrificação(presença de O2)

amonificação

Fixação biológica de N

absorção

Fixação industrial

Fixação

natural

imobiliz

ação

imobilização

Des

nitr

ifica

ção

de N

2

(aus

ênci

a de

O2)

ouN 2O

Lixi

viaç

ãode

NO 3

-(c

huva

s)

Decom

-po

sição

P Ciclo do nitrogênio (N)

- Adição de N atmosférico (descargas elétricas)

- Fixação biológica de N atmosférico

P Possibilidades de ganhos de nitrogênio no sistema

N2 NH3Biológico(catalizador é a nitrogenase e

acontece com valores de temperatura e

pressão normal)

Raízes com nódulos

- Adubação nitrogenada

N2 NH3sintético

(catalizador metálico com temperatura >200oC e pressão de 250 atm)

É matéria prima para:- Uréia sintética CO(NH2)2- Sulfato de amônio (NH4)2SO4- MAP (NH4)H2PO4- DAP (NH4)2HPO4

MINERALIZAÇÃO IMOBILIZAÇÃO- Assimilação de N mineral- Assimilação direta

Ciclo do N – Processos microbiológicos no solo

Umedecimento/secagem

Congelamento/degelo

Morte de parte da BMS (periódico)

- Efeito FLUSH- Mineralização Basal- Remineralização

Decomposição da MOS

(contínuo)

Morte da BMS pouco alimento

(periódico)

Processo lento14% em 3 meses40% após 2 anos LIBERAÇÃO DE N

MINERAL PARA O SOLO

Relação C/N

Decomposição dos resíduos - relação C:NCiclo do N - A entrada de N no solo

0

20

40

60

80

100

0 50 100 150 200 250 300

Dias

Perc

enta

gem

rem

anec

ente

(%)

celulose

hemicelulose

lignina

TAMBÉM AFETAM

O grau de lignificaçãoRelação C/PRelação C/SRelação C/KRelação C/Ca

Os fatores edáficosOs fatores ambientais

15% Aveia + 85% Ervilhaca45% Aveia + 55% Ervilhaca

20

30

40

50

60

70

80

90

100

N re

man

esce

nte

(%)

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

100% Aveia100% Ervilhaca100% Nabo

Tempo (dias)Fonte: Giacomini (2001)

CO(NH2)2 + 2 H2O 2 NH3 + CO2

Uréia Enzima

UREASE

Amonificação

R-CHCOOH

NH2R-CH(OH)COOH + NH3

H2O

Desaminação hidrolítica

Amonificação microbiana de resíduos orgânicos

R-CHCOOH

NH2R-CH2(OH) + CO2 + NH3

H2O

Desaminação hidrolítica com descarboxilação

Ciclo do N – Transformações

Nitrificação

) ( )( )

(1 /2 O 2

H 2

A T PC it a 1

C it a 1

C it a 3

C it a 3

N O 2-

N O 2-

N O 3-

H N O 3

C it c

C it c

( ) ( ) ( ) ( )

A D P + P i

+ 0 .8 2 vo lts

+ 0 .35 vo lts

C it b

C it b

F la r e d

F la o x i

N A D r ed

N A D O X I

C O 2

C É L U L A-0 .6 vo lts

-0 .3 2 v o lts

T ran sp o rte re ver so d e e lé tro n s a tra vés d o u so d a en e rg iad o A T P p ara fix a r C O 2 p a ra s ín te se ce lu la r

A T P

A T PA T P

A T PA T P

N H4+

N H 3

H +

N H 2 O H

O 2 H 2O

(N O H )X H 2 X

H 2O

1

3

2N A D

N A D H 2H 2O

1 /2 O 2

( ) ( ) ( )

A T PC O 2

C O 2C É L U L A

C it b

C it b

C it c

C it c

C it a

C it a

N itro s s o m o n a s

H N O 2 (Á C ID O N ÍT R O S O ) H + + N O 2- (N IT R IT O )

N itro b a c te r

H N O 3- (Á C ID O N ÍT R IC O )

OH + + N O 3

- (N IT R A T O )

E N Z IM A S 1 . M o n oo x ig e n a s e , n ã o ac o p lad a a p ro d u ç ã o d e A T P .2 . H id ro x ila m in a c i tro c o m a re d u ta s e . 3 . N it ro x il ( in te rm e d iá rio h ip o té tic o )é o x id a d o a n itr ito e fo rn e c e p o d e r re d u to r (X H 2 ) o q u a l é u m c o -s ub s tra ton a re a ç ão d a m o n o o x ig en a s e .* *E s ta s ba c té r ia s o p e ra m o c ic lo d e K re b s p a ra o fo rne c im e n to d e e s qu e le to sd e c a rb on o e b ios ín te s e d e am in o á c id os .

NH4+ NO2

- NO3-

NitrosomonasNitrospiraNitrosococcusnitrosolobus

NitrobacterNitrospinaNitrococcus

CHAVE DO PROCESSO:OXIGÊNIO


Lixiviação de NO3-

PO43-

SO42-

MoO42-

PO43-

PO43-

PO43-

SO42-

SO42-

SO42-

SO42-

MoO42-

MoO42-

MoO42-

MoO42-

PO43-

PO43-

PO43-

SO42-

SO42-

MoO42-

NO3-

NO3-

NO3-

NO3-

Cl-

Cl-Cl-


Dias após aplicação do esterco12 21 29 35 57 70 93 103 116

N-N

O3

- -

mg

L-1

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Sem esterco

20 m3 ha-1

40 m3 ha-1

80 m3 ha-1

Lixiviação nitrato


N-N

O3

- -

mg

L-1

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Sem esterco

20 m3 ha-1

40 m3 ha-1

80 m3 ha-1



N-N

O3

- -

mg

L-1

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Sem esterco

20 m3 ha-1

40 m3 ha-1

80 m3 ha-1



N-N

O3

- -

mg

L-1

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Sem esterco

20 m3 ha-1

40 m3 ha-1

80 m3 ha-1


N-N

O3

- -

mg

L-1

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Sem esterco

20 m3 ha-1

40 m3 ha-1

80 m3 ha-1


Fonte: Ceretta (2003)

Exemplo...

Desnitrificação

e lé t r o n s

N 2 O ,N 2

+ 0 ,7 3 v o lts

N O 3P A R R E D O X R E C E P T O R D E E L É T R O N S

D E S N IT R IF IC A Ç Ã O

A M ID OS U C R O S EG L IC O G Ê N IO

C O 2

O X A L O A C E T A T O C IT R A T O

C O 2

A C E T A T O( a c e t i l-C o A)

P R O T E IN A S

A m in o á c id o s

P iru v a to

G lic o s e

F O S F O L IP ÍD E O S

A c id o s g ra x o s

C IC L O D EK R E B S

C O 2

D O A D O R E S D E E L É T R O N S

A T P

A T P

A D P

e -

e -

e -e -

e -

2 NO2-2 NO3

- N2O2 NO N2

AlcaligenesAgrobacteriumRhizobiumPseudomonasThiobacillusAzoarcusBacillus

CHAVE DO PROCESSO:FALTA DE OXIGÊNIO


ü Recomendação de adubação para N

Recomendações de adubação nitrogenada para acultura 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 60 802,6 – 5,0 40 60

> 5,0 ≤20 ≤20Mas........expectativa de produtividade: Para cada t de grãos + 20 e30 kg/ha após leguminosa e gramínea, respectivamente

Recomendações de adubação nitrogenada para a culturado 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.

è Gramíneas de estação fria

(aveia, azevém, centeio, triticale...)

Teor de matéria orgânica no solo Nitrogênio

% kg de N/ha≤ 2,5 100 – 150

2,6 – 5,0 40 – 100> 5,0 ≤ 40

Atenção: leiam as notas de rodapé das tabelas...

ü Recomendação de adubação para N RECOMENDAÇÃO DO MANUAL (CQFS-NRS)

20 kg de N/ha na semeadura; restante em cobertura (2 a 4 aplicações)

è Capim elefante:

Teor de matéria orgânica no solo Nitrogênio/ano

% kg de N/ha≤ 2,5 ≥ 200

2,6 – 5,0 100 – 200> 5,0 < 100

Atenção: leiam as notas de rodapé das tabelas...


20 kg de N/ha no plantio; restante em cobertura (2 a 4 aplicações, no perfilhamento e depois do pastejo)

è Leguminosas:

- de estação fria

- de estação quente

- alfafa

- consorciação com gramíneas ...


Inocular as sementes das leguminosas comrizóbio específico.

Se inoculação ineficiente, aplicar em tornode 20 kg N/ha (depende da espécie).

Erva-Mate

ü Recomendação de adubação para N

ü Adubos e adubação nitrogenada

Adubos de fixação industrial

Nome Fórmula % de N

Uréia CO(NH2)2 44Sulfato de amônio (NH4)2SO4 20Cloreto de amônio NH4Cl 28Nitrato de amônio NH4NO3 32


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 granuladoMenor perda por volatilização e menor acidificação do solo

Sulfato de amônio - (NH4)2SO4 à 21% de N

Sólido – cristais ou granuladoPresença de S (24%)

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 amônioBaixo 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

Por que época de aplicação é tão importante?

1o ⇒ Sincronismo entre a taxa de liberação do Ndo solo ou de resíduos vegetais, com a taxade absorção pelas plantas

2o ⇒ Alta mobilidade do N no solo = favoreceperdas de N por lixiviação

ÉPOCAS DE APLICAÇÃO DO N

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

CO(NH2)2 + 2 H2O 2 NH3 + CO2

2 NH3 + 2 H2O 2 NH4+ + 2 OH-

Uréia Enzima

UREASE

Volatilização de NH3

Umidade do solo pH muito alto

- Depende do pH do solo- Depende da umidade (irrigação)- Temperatura (aumenta volatilização)- Depende da CTC (adsorve amônio)

A volatilizaçãodepende de

NH4+ + OH- NH3 + H2O

Exemplo...

Fonte: Anghinoni (1985)

Solo CTC(cmolc kg-1)

Métodos de aplicaçãoSuperficial Incorporado

%Bom Retiro 2,6 27,9 1,4São Gerônimo 6,4 27,7 0,6Vacaria 17,4 15,1 0,1

Adubos orgânicos

Material % de N

Estrume de boi 0,60Estrume de suíno 0,50Estrume de aves 2,50Palhas de cereais 0,4-0,8


Exemplo...

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

3Volatilização de amônia

Doses de esterco - m3 ha-1

Porc

enta

gem

de

perd

as N

-NH

3

Fonte: Basso (2003)

Adubos verdes

Ervilhaca peluda

Crotalária juncea

Espécie Nitrogênio

(kg/ha) Equivalente uréia

(saco/ha) alfafa 100-300 4 - 13 trevos 100-150 4 - 7 Feijão miúdo 80-100 3 – 4 fava 250-350 11 - 15 lentilha 100 – 150 4 - 7 amendoim 50 – 100 2 - 4 soja 50-100 2 – 4 desmodium 100-150 4 – 7 chícharo 100 – 150 4 – 7 ervilhaca 100 – 150 4 – 7 tremoço 100 – 150 4 – 7 crotalária 150 – 250 7 – 11 mucuna 150 – 250 7 – 11 guandú 100 – 150 4 - 7

Intervalo comum de N acumulado (Compilado de vários autores)

Eq N = 90 N

Ervilha forrageira

Da Ros & Aita (1996)

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0R

endi

men

to d

e gr

ãos (

t ha-1

)

0 80 160

Doses de N (kg ha-1)

ChícharoPousio

ErvilhacaAveiaTremoço azul

Rendimento de grãos de milho

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.

TEXTOS PARA LEITURA:

è Nitrogênio e adubos nitrogenados (Cap. 12).

BISSANI, C.A.; GIANELLO, C.; TEDESCO, M.J.; CAMARGO, F.A.O.(eds). Fertilidade dos solos e manejo da adubação das culturas.Porto Alegre, Gênesis, 2004. 328p.

PREPARO DESTE MATERIAL:

Professores:- Leandro Souza da Silva- Carlos Alberto Ceretta- Danilo Rheinheimer dos Santos- Fábio Joel Kochem Mallmann

Alunos de Pós-graduação:- Elisandra Pocojeski- Gustavo Brunetto

Última atualização: novembro de 2008

nitrogÊnio e adubos nitrogenados -...

Documents