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Fertilizantes de liberação lenta, controlada e inibidores

Diarly Sebastião dos Reis Engenheiro agrônomo e mestre em Agronomia – UniversidadeFederal de Viçosa (UFV)diarly.reis@gmail.com

Milho – Fotos: Shutterstock

A maximização dos recursos é uma exigência cada vez maior nos sistemas de produção agrícola. Dentre estes sistemas os fertilizantes são de suma importância, em especial nos solos brasileiros que, em sua maioria, possuem baixa fertilidade natural. Toda planta, para crescer, desenvolver e reproduzir necessita de elementos químicos que são chamados de nutrientes. Os vegetais necessitam de um total de 17 nutrientes. E o que seria um nutriente?

Para ser chamado de nutriente, o elemento deve obedecer a três critérios, denominados de critérios da essencialidade. São eles:

1 – A ausência do elemento impede que a planta complete seu ciclo;

2 – A deficiência do elemento é específica. Este elemento não pode ser substituído completamente por outro, e a deficiência só pode ser evitada e corrigida com o seu fornecimento;

3 – O elemento deve possuir participação direta no metabolismo da planta. Sua ação não pode decorrer da correção química e/ou biológicas do solo.

Orgânicos e inorgânicos

Os nutrientes são divididos de acordo com a fonte fornecedora em orgânicos e inorgânicos, e de acordo com a quantidade absorvida em macro e micronutrientes. Os nutrientes orgânicos são: carbono, hidrogênio e oxigênio. Estes são obtidos pelos vegetais através do ar (carbono e oxigênio) e da água (hidrogênio).

Os outros nutrientes são obtidos pelos vegetais, principalmente através do solo. O estoque de nutrientes do solo é finito e talvez não esteja nas concentrações ideais para que se atinjam as produtividades almejadas. Sendo assim, é necessário a correção dos teores nutricionais, realizada principalmente por adubações. Esta prática garante também que o solo fique em um nível adequado de elementos a fim de garantir a produtividade e sustentabilidade do sistema.

Perdas

Com as diversas reações bióticas e abióticas acontecendo ao longo do ciclo da cultura, tanto os nutrientes aplicados via adubação como os que já estão no solo podem sofrer perdas e saírem do sistema de absorção e uso pela planta.

Estas perdas não são desejáveis, pois incluem a má utilização de um recurso finito, perdas de produtividade e possíveis problemas ambientais. Nos dias atuais, com o aumento expressivo do preço dos fertilizantes, problemas na aquisição e produção, a problemática de maximização de adubação e mitigação das perdas possui notória importância.

Entre as perdas que possamos ter dos nutrientes estão o escorrimento superficial, lixiviação, translocação, volatilização, precipitação, entre outros.

Existem várias maneiras de evitar e diminuir a perdas dos fertilizantes aplicados nas culturas. Uma delas é o uso de substâncias que protejam o fertilizante, seja de forma química ou física. Cada nutriente possui uma dinâmica e pode ser perdido de uma maneira. Como exemplos iremos discutir sobre o nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K).

Quem são eles

O nitrogênio é nutriente mais absorvido pelas plantas e utilizado em grandes quantidades em quase todas as culturas, excetuando as Fabaceae. A eficiência média da adubação deste nutriente gira em torno de 70%, ou seja, o restante não é aproveitado pela planta e é perdido no meio ambiente.

Na dinâmica do N, os principais mecanismos de perda envolvem a volatilização, reações microbianas de nitrificação e desnitrificação e, em alguns casos, lixiviação. A relação deste nutriente com a volatilização tem estreita relação com o fertilizante ureia, que é a fonte mais economicamente viável de fornecer nitrogênio às culturas.

Isto porque sua produção é relativamente “barata” e a ureia possui uma “alta” concentração do elemento N. Porém, sua utilização deve-se, em grande parte, à enzima uréase, secretada por microrganismos e na presença de umidade é responsável por fazer a quebra da ureia em radicais amoniacais (NH3).

Este produto agora gerado é um gás e pode ser perdido para a atmosfera. Para que o NH3 não seja perdido, ele deve encontrar um íon hidrogênio no solo e se transformar no radical amônio (NH4+). Mas, quando se aplica ureia sobre o solo, ao se solubilizar ela rapidamente exaure os íons H+ ao redor do grânulo do adubo, ficando o restante do nitrogênio passível de ser volatilizado.

O correto, então, é que este fertilizante seja incorporado, aumentando assim a área ao redor do grânulo de adubo e contribuindo para a transformação de NH3 em NH4+. Um grande empecilho da incorporação é exigir equipamentos específicos, ser apropriada para lavouras em estágios iniciais de desenvolvimento e ser uma operação com baixo rendimento operacional. 

A partir disso, fontes de ureia com inibidores de urease têm notável importância na maximização da aplicação e utilização de N pelas culturas. O inibidor de urease mais conhecido e difundido é o NBPT (tiofosfato de n-N-butiltriamida ou N-n-butiltriamida do ácido tiofosfórico).

Como funciona

Para inibir a uréase, o NBPT, quando está no solo, é transformado em fosfato de N-n-butiltriamida (NBPTO), este sim com ação sobre a enzima. No solo, este produto consegue inibir a hidrólise da ureia por um período de três a 14 dias, sendo muito dependente das condições edafoclimáticas. 

Em solos inundados, com baixa aeração, a conversão de NBPT a NBPTO é lenta, diminuindo a eficiência da aplicação do nitrogênio. O NBPT retarda a velocidade de dissociação da ureia, o que mitiga o efeito de elevação do pH ao redor do grânulo.

Mesmo assim, o produto sozinho não soluciona 100% o problema de volatilização e o ideal é que o fertilizante, mesmo protegido, seja incorporado via água (chuva ou irrigação) ou mecanicamente.

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Alternativas

Existem, no mercado, outras tecnologias com o intuito de inibir a urease, e um exemplo é o uso de elementos dos grupos dos metais na fabricação do fertilizante. Em algumas condições, estes elementos também podem ser utilizados como nutrientes pelas plantas.

Outra reação que ocorre no solo e pode ocasionar perda de nitrogênio é a nitrificação, que é a oxidação bacteriana do amônio em nitrito realizada por bactérias do gênero Nitrosomonas e posterior oxidação bacteriana do nitrito em nitrato por bactérias do gênero Nitrobacter. O nitrato (NO3), por ter carga negativa, não se liga à CTC do solo e é passível de lixiviação.

Os inibidores de nitrificação, ao diminuírem a ação das bactérias, preservam o nitrogênio amoniacal (NH4+) no solo, forma menos passível de perdas. Estes inibidores podem ser utilizados em diversas fontes de N, como nitrato de amônio, uran e até mesmo na própria ureia.

Entre estes compostos, alguns exemplos são a nitrapirina, dicianodiamida (DCP) e fosfato de 3,4-dimetilpirazole (DMPP). Cada inibidor é indicador para uma condição, pois são extremamente afetados pelo tipo de solo e condição climática dele.

Liberação lenta

Outra classe de fertilizantes “protegidos” são os de liberação lenta ou controlada. Estes são chamados assim quando comparados a uma fonte solúvel de referência. Incluem fertilizantes encapsulados, lentamente solúveis em água e insolúveis em água. Os dois grupos que se destacam são os formados por condensação da ureia e ureia formaldeídos e os recobertos com substâncias químicas/polímeros.

Na condensação da ureia, esta é misturada a polímeros, que são em partes solúveis em água fria, quente e insolúveis. No solo, após reações químicas e biológicas, o N é liberados para as plantas. Nos recobertos, o nitrogênio é envolto na maioria das vezes por polímeros orgânicos, termoplásticos, resinas e elementos inorgânicos.

A proteção destas tecnologias é, na maioria das vezes, medida pela qualidade e espessura do recobrimento. No solo, após os ataques intempéricos do clima e organismos, por meio das fissuras feitas no material, o nutriente é liberado. Fica claro, então, que esta classe de nutrientes é extremamente dependente das condições do meio.

Se estas não forem propícias para a liberação do nutriente, a cultura pode sofrer restrição e deficiência. Este problema é visto, então, principalmente em culturas anuais, sobretudo quando semeadas na safrinha. Em culturas perenes, este possível problema é atenuado, pois o ciclo e chance de utilizar o produto se torna maior.

Agregado de valor

Outro ponto a se destacar é o valor agregado destas tecnologias quando comparado ao fertilizante comum. Isto faz que estes fertilizantes sejam utilizados, principalmente, em culturas com alto retorno de investimento. Como há um recobrimento ao redor do grânulo, este tratamento pode ser utilizado também com outros nutrientes, além do N.

Em relação ao fósforo, as proteções se baseiam em evitar que o nutriente seja adsorvido ao solo. Isto acontece principalmente nos solos oxídicos do Ccerrado, e este processo é responsável por transformar uma forma de P, que poderia ser absorvida pela planta, em uma não disponível.

Assim, é muito utilizado para este nutriente polímeros e matéria orgânica que possuem maior afinidade com o solo do que o nutriente. Os grânulos sendo revestidos e liberando o nutriente aos poucos, à medida que a planta necessita, é uma alternativa viável.

Em alguns casos, são utilizados tamponantes com o intuito de evitar que o pH na região de dissolução do grânulo diminua drasticamente e aumente a adsorção de P.

Já o potássio, a principal forma de perda é a lixiviação. Novamente, polímeros que permitam a liberação lenta e gradual deste nutriente são uma importante forma de proteção. Em alguns casos, este nutriente é complexado com matéria orgânica, impedindo sua saída da área de absorção das plantas.


Saiba mais

As proteções nos fertilizantes são ferramentas importantíssimas. São adequadas para grande parte das situações e permitem um maior e melhor uso dos nutrientes pela planta e agricultor, sobretudo no cenário atual, de grande alta destes insumos e incertezas quanto à sua fabricação e distribuição. Em se tratando de um recurso finito, melhores formas de utilização são imprescindíveis.

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