28/07
CBOT
BM&F

Soja
US$ 12,39 (AGO14)
R$ 68,04 (AGO14 )

Milho
US$ 3,68 (SET14)
R$ 24,49 (NOV14 )


Fertilizantes


Nitrogênio (N)

O nitrogênio é um elemento químico com símbolo N, número atómico 7 e número de massa 14 (7 prótons e 7 nêutrons) (Figura 1). É encontrado na natureza na forma gasosa forma molecular biatômica (N2), formando cerca de 78% do ar atmosférico. Na forma iônica (NH4+, NO2- e NO3-) e ainda, em diversas estruturas orgânicas como aminoácidos (unidades fundamentais das proteínas) e nucleotídeos (subunidades formadoras do RNA, DNA  e  Adenosina Trifosfato, além de diversos outros compostos orgânicos).

 

Figura 1 - Nitrogênio (Clique na imagem para ampliá-la).

 

Aplicações:

A mais importante aplicação comercial do nitrogênio é na obtenção do gás amoníaco, que é usado, para a fabricação de fertilizantes e ácido nítrico.O nitrogênio líquido, obtido pela destilação do ar líquido, é usado em criogenia, já que na pressão atmosférica condensa a -196ºC, sendo usado como fator refrigerante, para o congelamento e transporte de alimentos, conservação de corpos e células reprodutivas sexuais, ou outras amostras biológicas.

 

Nitrogênio na Agricultura:

O nitrogênio é, depois do C, H e O é o elemento mais demandado pelos vegetais. Parte da quantidade de N requerido pelas culturas pode ser suprida pelo solo, no entanto, em muitas situações o solo é incapaz de atender toda a demanda por N, tornando-se necessária a fertilização nitrogenada.

É um dos  macronutrientes primários sendo o mais utilizado, mais absorvido e mais exportado pelas culturas; nutriente de obtenção mais cara; é o mais lixiviado nos solos, requerendo cuidados especiais em seu manejo pelos riscos de contaminação do lençol freático.

Apresenta acentuado dinamismo no sistema solo devido  a sua grande variação do número de oxidação (-3 até +5) isto é grande variedade de combinações. Apresenta diversas formas gasosas ( N2, NO, NO2, N2O, NH3) o que ocasiona trocas constantes, elevada solubilidade das formas inorgânicas, principalmente da forma nítrica (NO2, NO3) extremamente móveis no solo.

Sofre transformação em reações mediadas por microorganismos.

 

Fontes:

A fonte primária é o gás N2, (N≡N), presente na atmosfera terrestre. Entretanto, para que o elemento seja utilizado biologicamente, ou seja, absorvido por plantas e outros organismos ele precisa ser fixado e  combinação com outros elementos, tornando-o solúvel e assimilável.

A fixação atmosférica ocorre através dos relâmpagos, cuja elevada energia separa as moléculas de nitrogênio e permite que os seus átomos se liguem com moléculas de oxigênio existentes no ar formando monóxido de nitrogênio (NO).

A fixação do nitrogênio é o processo pelo qual o nitrogênio gasoso do ar é incorporado em compostos orgânicos nitrogenados e, assim, introduzido no Ciclo do Nitrogênio.

A fixação deste gás, que pode ser efetuada, por apenas alguns microrganismos específicos. Através de processos industriais (nomeadamente o processo de Haber-Bosch) é possível produzir amoníaco (NH3) a partir de nitrogênio (N2) e hidrogênio (H2).

A Fixação Industrial é de grande importância agrícola pela necessidade do uso de fertilizantes nitrogenados para atender a necessidade do N pelas culturas.

Outras fontes de N são rochas como o Salitre do Chile (NaNO3), encontradas nos desertos do Chile, Bolívia e Peru, e o Salitre de Bengala (KNO3), nos desertos da Índia, Pérsia e Egito.

 

Formas de disponibilidade  N a nível de  solos:

Precipitação. na atmosfera podem ocorrer  formas combinadas de N, como amônia e formas orgânicas em resíduos finamente subdivididos. As chuvas carrearam para o solo o NH3, o NO3- e outras formas existentes na atmosfera, principalmente em áreas industriais.

A quantidade de nitrogênio que chega ao solo pelas águas da chuva, varia muito com a região, e normalmente em quantidades inferiores às demandas da maioria das espécies vegetais cultivadas.

Fixação Biológica de N2 Atmosférico: O N2, não é uma forma assimilável pelas plantas, entretanto microorganismos altamente especificcos, podem realizar a redução enzimática do N2 para  (NH4+) .

A fixação biológica do N2 é realizada por alguns microrganismos, como bactérias, cianobactérias e actinomicetos, os quais têm a capacidade de fazer através de um processo conhecido como fixação biológica de nitrogênio (FBN).

Alguns destes microorganismos vivem em associações com plantas, principalmente, leguminosas, em relações simbióoticas, enquanto outros organismos não simbiontes fixam N2, o qual é liberado na forma de mineral somente através da decomposição da biomassa dos micróbios após sua morte.

 

Mineralização de N orgânico:

A decomposição microbiana de resíduos de plantas e animais no solo libera nitrogênio mineral, nitrato e amônia, formas de N que as plantas podem absorver da solução do solo.

Adicão de fertilizantes e matéria orgânica: Fertilizantes sintéticos, entre eles amônia, nitrato de amônia e uréia, têm sido propostos desde os tempos de Von Liebig mas tornaram-se disponíveis após  o desenvolvimento do processo de fixação sintética de nitrogênio pelo processo Haber-Bosch .

 

Formas de Absorção pelas culturas:

O nitrogênio é o nutriente mineral absorvido em maiores quantidades pela maioria das culturas. Sob boas condições, o NH4+ é rapidamente convertido em NO3- pelas bactérias do solo. Ambas as formas podem ser absorvidas e utilizadas pelas plantas, porém a maioria, exceto as aquáticas, como arroz, absorve mais N-NO3 do que NH4+.

Muitas culturas, especialmente fumo, batata e tomate, preferem NO3- como fonte de N, devido ao íon acompanhante do NO3- usualmente ser um cátion que também é um nutriente essencial para a cultura. Tanto as formas aniônica como catiônica exercem um sinergismo na absorção de nutrientes, favorecendo o aumento da produtividade e a qualidade final dos produtos.

 

Funções do N nas plantas:

Nutriente estrutural por ser constituinte das proteínas, o N participa de vários compostos orgânicos, tendo papel fundamental no metabolismo vegetal.

É essencial para estrutura e funções nas células; para todas as reações enzimáticas nos vegetais, faz parte da molécula de clorofila (fotossíntese), é componente das vitaminas biotina, tiamina, niacina, riboflavina, etc, além de atuar na produção e uso de carboidratos.

 

Perdas de N nos solos:

Existem vários caminhos de perdas de nitrogênio dos solos:

- Remoção pelas colheitas;

- Lixiviação; erosão;

- Desnitrificação;

- Volatilização da amônia entre outras.

 

FERTILIZANTES NITROGENADOS

Características:

- Aumentam a acidez do solo;

- Possuem um índice salino relativamente elevado;

- Apresentam alta solubilidade em água;

- São isentos de macronutrientes secundários;

- Tem baixa retenção nos solos e são altamente dinâmicos.

Basicamente o nitrogênio é encontrado nos fertilizantes nas formas:

- Nítrica (N-NO3):

Nitrato de sódio(NaNO3 - 16% N), Nitrato de potássio (KNO3 - 13%N) e Nitrato de cálcio (CaNO3 - 15,5% N e 26% CaO).

Nesta forma são facilmente lixiviados, sendo uma boa opção seu uso em adubação de cobertura. Nesta forma deve-se evitar seu uso em condições inundadas pela facilidade de ocorrerem perdas por lixiviação e desnitrificação.

- Amoniacal (N-NH4+)

Sulfato de amônio [(NH4)2SO4 - 21% N e 24% S]

Indicado para solos pouco ácidos e pobres em enxofre ou para culturas mais exigentes em enxofre.

- Fosfatos de amônio:

MAP (NH4H2PO4 - 10 a 11% N e 50 a 55% P2O5)

DAP [ (NH4)2 HPO4 - 16 a 18% N e 46% P2O5].

- Orgânica:

Tortas oleaginosas – algodão, soja, amendoim, mamona - (6 - 7% N), estercos de Curral (0,5% N), estercos de galinha  (2% N). Quando na forma orgânica deve ocorrer a mineralização dos compostos nitrogenados, para formas assimiláveis, entretanto algumas vantagens são decorrentes desta forma de fertilizante. São indicados para culturas perenes, pois tem liberação lenta de N, são também  fonte de micronutrientes, favorecem as condições químicas, físicas e microbiológicas dos solos.

- Outras formas

Amônia Anidra (NH3 - 82% N) apresentada na forma gasosa. É injetado no solo (10cm de profundidade) com equipamentos adequados.

Amônia hidratada (NH3 + H2O) possui aproximadamente 30% N, sendo utilizada na fabricação de fertilizantes líquidos. Solução nitrogenada (mistura de uréia + NH4NO3) usada em adubação líquida, é de fácil e homogênea aplicação, sendo usada em fertirrigação.

 

DINÂMICA DO NITROGÊNIO NO SOLO 

O nitrogênio é um elemento muito dinâmico na natureza, onde ocorre em várias formas químicas, com grande variação de estado de oxidação, sofrendo várias transformações no sistema solo.

Uma vez entrando no sistema solo, o nitrogênio estará  em formas  muito instáveis  e está  sujeito a saída do sistema. As transformações do nitrogênio no solo envolvem a  passagem  das  formas  orgânicas  (aquelas  incorporadas pelos   microorganismos   e   plantas)   para   as   formas   minerais.

Este processo   é   controlado   única   e exclusivamente   pelos   microorganismos   e   gera   o   aparecimento   de   NH3. Esse   pode   ser   perdido   por  volatilização ou, mais comumente reage instantaneamente com o H+ da solução do solo produzindo o NH4+ .O amônio pode ser retido nas cargas negativas dos colóides, absorvido pelas plantas ou microorganismos e, principalmente, pode ser convertido em NO3-.

Essa reação é muito rápida (uma ou duas semanas) e torna o nitrogênio muito móvel no solo, pois a força de adsorção do nitrato pelos colóides é muito fraca e pode ser lixiviado  pelo movimento descendente de água do solo e pela contaminação do lençol freático.

Em ambientes com baixa tensão de oxigênio, o nitrogênio na forma de nitrato pode ser convertido em N2 (denitrificação) e retornar à atmosfera. Em ambientes pobres em nitrogênio e na presença de resíduos vegetais com alta relação C:N, ocorre a imobilização do nitrogênio do solo. Esse fenômeno é observado durante a decomposição de folhas e ramos (Figura 2).

 

Figura 2 - Transformações do nitrogênio proveniente de resíduos agrícolas e adubos no sistema solo. Fonte: STEVENSON (1986).

 

SINTOMAS DE DEFICIÊNCIAS NAS PLANTAS

Os sintomas são bastante característicos como a paralisação do crescimento; amarelecimento generalizado das folhas velhas devido à alta redistribuição do elemento; baixos níveis de proteínas nas sementes e nas partes vegetativas.

Uma deficiência leve de N causará uma restrição no crescimento da planta, mas geralmente se for mais sutil só poderá ser percebida através da comparação com plantas que tenham um adequado suplemento de N.

Deficiências moderadas de N causam mudanças na cor das folhas para o verde claro ou amarelado. Sintomas severos incluem necrose (morte do tecido), começando nas pontas das folhas mais velhas, com o desenvolvimento de padrões em forma de V pela nervura central em direção a base da folha (Figura 3).

 

Figura 3 - Sintomas de deficiência de nitrogênio em plantas.

 

 

Ecila Maria Nunes Giracca                            José Luis da Silva Nunes

Eng. Agrª, Drª em Ciência do Solo               Eng. Agrº, Dr. em Fitotecnia