Fertilizantes especiais: Tecnologia para altas produtividades

Autores

Miguel Henrique Rosa Franco
Doutor em Agronomia – Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
Reginaldo de Camargo
Professor de Gestão Ambiental na Agricultura – UFU
Regina Maria Quintão Lana
Professora de Fertilidade e Nutrição de Plantas – UFU
rmqlana@hotmail.com
Mara Lúcia Martins Magela
Doutoranda em Agronomia – UFU
maralumm@hotmail.com

Um dos principais fatores responsáveis pela baixa produtividade das áreas agrícolas é, sem dúvida, a fertilidade do solo. Na agricultura brasileira atual, o manejo da fertilidade do solo envolve o uso de corretivos e fertilizantes de forma eficiente e sustentável, permitindo potencializar a produtividade e atender à crescente demanda por alimentos e energia no mundo.

Nesse contexto, os fertilizantes se destacam como uma tecnologia que tem como função repor e fornecer ao solo os principais nutrientes essenciais ao crescimento das plantas com a finalidade de manter e, principalmente, ampliar o potencial produtivo das culturas.

Historicamente, o maior consumo de fertilizantes no mundo tem sido feito por meio de produtos originados de matérias-primas minerais, sendo esses também conhecidos como fertilizantes sintéticos.

Geralmente, esses fertilizantes são desenvolvidos a partir de minérios, produtos advindos da atividade petrolífera ou até mesmo fontes orgânicas, e detêm pouca tecnologia em sua produção. Como exemplo desse tipo de fertilizantes, é possível citar produtos como o MAP, DAP, superfosfato simples, superfosfato triplo, ureia, sulfatos e cloreto de potássio.

Evolução do setor

Em um processo evolutivo a partir destas matérias-primas minerais, a indústria de fertilizantes começou a desenvolver tecnologias que pudessem granular e agrupar vários nutrientes em um só produto. Neste momento surgiu o que é chamado de fertilizantes à base de NPK e misturas de grânulos.

Essa tecnologia tem como proposta a produção de formulados e baseia-se em uma simples mistura de fertilizantes químicos para formação das chamadas formulações com mistura de grânulo.

Por se tratar apenas de uma mistura simples de duas ou mais matérias-primas, esses fertilizantes geralmente possuem uma série de desvantagens perante sua aplicação e posterior eficiência no sistema solo-planta.

Dentre essas desvantagens estão problemas como a segregação de nutrientes durante a aplicação e o aumento dos fatores de perda advindos da aplicação destes fertilizantes no solo. Com isso, as perdas, principalmente por volatilização, fixação e lixiviação de nutrientes, são muito comuns nestes tipos de fertilizantes.

Diante destes problemas citados e com intuito de se desenvolver outras tecnologias de produção de fertilizantes, o segmento nacional de indústrias de fertilizantes começou a produzir, a partir de 1982 até os dias de hoje, os chamados fertilizantes especiais.

Com isso, nomenclaturas como NPK no grânulo, adição de polímeros sintéticos, organominerais e extratos de algas começou a surgir e estão vigorando com grande ascensão de mercado atualmente.

Assim, a produção e comercialização de fertilizantes especiais vem crescendo muito nos últimos anos, principalmente devido aos excelentes resultados de produtividade vistos no campo.

Conheça melhor

Mas, afinal, o que são esses fertilizantes especiais? Que benefícios podem trazer para o produtor rural? De forma simples, os fertilizantes especiais são produtos advindos da adição de tecnologias que visam aumentar a eficiência destes fertilizantes, podendo ser utilizados em substituição aos fertilizantes minerais convencionais ou associados ao mesmo, com o objetivo de fornecer, de forma eficaz e equilibrada, nutrientes às culturas.

Desta forma, a utilização desse tipo de fertilizante tem por finalidade reduzir as perdas e aumentar o aproveitamento dos nutrientes, proporcionando maior eficiência do mesmo e, em muitos casos, promovendo a disponibilização gradual dos nutrientes à planta.

Além disso,  melhora as propriedades físicas do solo (estruturação, armazenamento de água, drenagem interna nos microporos, diminui a variação brusca de temperatura do solo que interfere nos seus processos biológicos e na absorção de nutrientes pelas plantas); químicas (aumenta o poder tampão, a CTC do solo e a disponibilização de nutrientes) e microbiológica do solo (favorece a biodiversidade e proliferação de microrganismos benéficos ao sistema solo-planta).

Segundo Lemos (2017), a utilização de fertilizantes especiais e de liberação lenta no campo tem aumentado significativamente pela maior eficiência de utilização, bem como melhorias nas características físico-químicas do solo, proporcionando aumento de produção das culturas.

Opções

Diante dessa maior eficiência e considerando que a tecnologia de fertilizantes especiais tem proporcionado resultados satisfatórios para as diferentes culturas, é possível citar três classes de fertilizantes que estão em grande evidência hoje no mercado e que surgem como uma alternativa viável para os produtores rurais, sendo eles:

Fertilizantes organominerais

De acordo com a legislação brasileira, perante a Instrução Normativa Nº 23, de 31 de agosto de 2005, o fertilizante organomineral é definido como: “produto resultante da mistura física ou combinação de fertilizantes minerais e orgânicos”. As atuais características, especificações e garantias para produção dos fertilizantes organominerais sólidos descrevem que os mesmos deverão apresentar, no mínimo, 8% carbono orgânico, CTC mínima de 80 mmolc kg^-1 e umidade máxima de 30% (Brasil, 2009).

Segundo Levrero (2009), vários são os benefícios dos organominerais, sendo os mesmos dependentes principalmente de fatores ambientais e biológicos. Como efeitos positivos, pode-se citar a maior eficiência no fornecimento dos nutrientes e melhoria no desenvolvimento radicular das plantas, na retenção de água e nas propriedades bio-físico-químicas do solo (Atkinson et al., 2010; Jeffery et al., 2011).

Ocorre menor acidificação do solo, redução das perdas dos nutrientes, redução da erosão e menor custo operacional, com a aplicação conjunta do produto orgânico e mineral (Chen e al., 2010; Anderson et al., 2011).

Além disso, espera-se o aumento da população de microrganismos no microambiente onde foi aplicado o fertilizante organomineral, devido ao fornecimento de energia advindo da fração orgânica, refletindo na maior ciclagem de nutrientes no ambiente de aplicação (Nelissen et al., 2013; Farrell et al., 2013).

Desta forma, a aplicação de fertilizantes organominerais se torna uma estratégia viável para melhorar as propriedades do solo e, consequentemente, a produtividade agrícola (Biederman; Harpole, 2013; Mccormack et al., 2013; Farrel et al., 2014).

Composição

No que tange ao processo produtivo, os fertilizantes organominerais podem ser produzidos a partir da mistura física entre a fonte orgânica e mineral, originando um produto farelado, ou então, após mistura uniforme destas duas fontes o mesmo pode ser inserido num processo de peletização por extrusão (Morais, 2017), produzindo  pellets com elevado grau de dureza, com  alta resistência à fragmentação e com ausência na segregação dos nutrientes (Teixeira, 2013).

Diferentemente do processo de produção de fertilizantes minerais, que necessita de instalações de grande porte e altos investimentos, o setor de fertilizantes organominerais se caracteriza por unidades regionais associadas geralmente a outros sistemas produtivos (Oliveira, 2014).

Analisando um cenário de expansão da utilização deste tipo de tecnologia no setor produtivo, pode-se dizer que a produção de fertilizantes organominerais impactará diretamente na demanda de utilização dos fertilizantes minerais importados (N, P e K), trazendo ganhos expressivos para a economia brasileira (Benites, et al., 2010).

 Ainda segundo o mesmo autor, a adoção de medidas estratégicas que estimulem este setor é essencial perante os benefícios socioeconômicos trazidos por essa atividade.

Pesquisas

Algumas pesquisas realizadas em campo avaliando a eficiência agronômica da utilização de fertilizante organomineral na cultura da cana-de-açúcar demonstram que o fertilizante organomineral foi mais eficiente que o fertilizante mineral convencional, tanto em cana-planta quanto em cana-soca, podendo substituir o fertilizante mineral e apresentar até 23,8% a mais de eficiência na produção de colmos de cana-de-açúcar (Souza, 2014).

Em outro estudo, Cardoso et al. (2015), avaliando os fertilizantes organominerais peletizados comparados à aplicação de fertilizantes minerais convencionais sobre a produção de batata cultivar ágata na safra de verão e inverno, concluíram que o fertilizante organomineral foi mais eficiente em ambas as safras, proporcionando maior produtividade e melhor qualidade de tubérculos, quando comparado aos resultados observados para o fertilizante mineral.

Fertilizantes com adição de polímeros

Os polímeros são produtos de natura sintética que, por sua vez, visam promover o encapsulamento e proteção dos fertilizantes minerais através do recobrimento do mesmo, sendo que estes podem diferir pela natureza química do material envolvente e/ou espessura do revestimento aplicado. Por isso, ocorrem bruscas diferenças entre preços praticados no mercado e também em relação ao seu mecanismo de ação (Cantarella et al., 2010).

Segundo Trenkel (2010), algumas empresas possuem hoje diferentes tipos de fertilizantes aos quais são adicionados algum tipo de polímero, sendo que estes fertilizantes são descritos pela sua característica de liberação controlada ou lenta e pela estabilização dos grânulos do mineral ali contido (associados com inibidores de urease e nitrificação).

Os fertilizantes revestidos com polímeros não apresentam diferença quanto à época de aplicação, quando comparados aos fertilizantes convencionais (Vieira et al., 2004). Desta maneira, as diferenças ocorrem quanto à eficiência das adubações, sendo que os adubos polimerizados buscam reduzir as perdas de nutrientes principalmente relacionados à lixiviação, fixação e volatilização presentes nos outros tipos de fertilizantes (Zahrani, 2000).

Segundo Tomaszewska et al. (2002), os grânulos presentes nos fertilizantes polimerizados possuem a característica de absorver água do solo, solubilizando os nutrientes presentes dentro das cápsulas e liberando os mesmos em sua estrutura porosa de acordo com as necessidades de absorção das plantas.

Melgar (2005) ressalta que os fertilizantes polimerizados com liberação controlada apresentam as seguintes características: podem ser aplicados de uma única vez para todo o ciclo do cultivo; possuem uma máxima recuperação do nutriente aplicado, o que potencializa a rentabilidade no seu uso; e mostram redução no dano ambiental sobre o solo, a água e a atmosfera.

Shaviv (2001) descreve ainda que as principais vantagens dos fertilizantes com liberação controlada são a redução das perdas dos nutrientes (lixiviação, desnitrificação, imobilização e volatilização), fornecimento regular de nutrientes para as plantas, menor parcelamento nas aplicações, eliminação da salinização causada pelos fertilizantes tradicionais, redução da poluição causada pelo NO₃^–, redução de custos para o produtor rural e maior praticidade no manuseio.

Guareschi et al. (2011), comparando épocas e doses de aplicação do superfosfato triplo (SFT) e cloreto de potássio (KCl) com e sem revestimento por polímero no desempenho produtivo da soja em condições edafoclimáticas de cerrado, observaram que  aplicação a lanço de superfosfato triplo e cloreto de potássio, revestidos por polímeros, 15 dias antes da semeadura, proporcionou maior produção de massa seca, número de vagens por planta e produtividade de grãos de soja em relação aos fertilizantes convencionais.

Guareschi et al. (2013), em estudo realizado a campo em Rio Verde (GO), avaliando o desempenho de milho sob sistema plantio direto decorrente da aplicação de ureia revestida por polímeros, concluíram que a aplicação da ureia revestida com polímero na dose de 150 kg ha^-1 de N apresentou maior produtividade de milho, comprimento de espigas e  massa de 1.000 grãos, quando comparado à ureia sem revestimento.

Leão (2008), comparando tratamentos com a aplicação de ureia revestida com polímeros e ureia convencional na adubação de cobertura da cultura do milho, constatou que houve uma redução da volatilização de nitrogênio e da atividade da enzima de urease quando aplicados os fertilizantes com revestimento.

Fertilizantes com adição de extratos de algas

O emprego de algas marinhas na agricultura é um tema já debatido há muitos anos, principalmente quando no passado se estudavam os efeitos destas algas como adubo ou condicionador de solos. Entretanto, apenas nos anos 40 apareceram as primeiras comercializações destas na forma de bioestimulantes e fertilizantes.

Neste contexto, estudos têm apontado o potencial de uso dos extratos de algas para incrementar o desenvolvimento vegetal, algumas vezes com consequentes aumentos na produção.

É relatado também aumento da tolerância vegetal a estresses bióticos e abióticos após a utilização destes extratos. Estas pesquisas mostram que, mesmo em baixas concentrações, os produtos à base de extratos de algas afetam o desenvolvimento vegetal, sugerindo que os derivados dos extratos de algas possuem compostos bioativos (Khan et al., 2009; Carvalho et al., 2013, 2014).

A nível do seu conteúdo mineral (N-K-P), em comparação com outros fertilizantes sintéticos e naturais, as macroalgas fornecem azoto e potássio em quantidades adequadas para as plantas, mas apresentam quantidades reduzidas de fósforo.

Como fonte de oligoelementos, cuja presença é essencial para o bom desenvolvimento vegetal, fazem parte da sua composição: ferro (Fe), magnésio (Mg), cobre (Cu), zinco (Zn), molibdênio (Mo), cobalto (Co) e boro (B).

Seu conteúdo em hormônios de crescimento (auxinas, giberelinas, citocininas e ácido abscísico), metabólitos, vitaminas e aminoácidos, juntamente com todos os seus demais constituintes, são a chave para o sucesso das macroalgas como promotoras do crescimento e fortalecimento das estruturas vegetais (Mchugh, 2003; Pise et al, 2010).

Tendência

Com base nesses benefícios citados, algumas empresas têm investido na tecnologia e novos tipos de fertilizantes têm surgido atualmente no mercado com o objetivo de produzir fertilizantes sintéticos capazes de unir a fração mineral e orgânica presente nestes extratos de algas. Assim, haveria junção destes dois elementos em um só grânulo, o que possibilitaria ganhos consideráveis na nutrição e fisiologia das plantas após aplicação destes produtos no solo.

Deste modo, este tipo de tecnologia surge como uma nova opção para a produção de fertilizantes especiais na agricultura e visa incrementar ainda mais os ganhos em produtividade para as culturas.