Post on 11-Nov-2018
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
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NO 3
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Decom
-po
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Decom
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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
Ciclo do N – Transformações
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-
Ciclo do N – Transformações
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
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
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
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
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Sem esterco
20 m3 ha-1
40 m3 ha-1
80 m3 ha-1
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
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
Ciclo do N – Transformações
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...
ü Recomendação de adubação para N RECOMENDAÇÃO DO MANUAL (CQFS-NRS)
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 ...
ü Recomendação de adubação para N RECOMENDAÇÃO DO MANUAL (CQFS-NRS)
Inocular as sementes das leguminosas comrizóbio específico.
Se inoculação ineficiente, aplicar em tornode 20 kg N/ha (depende da espécie).
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
Fonte: Bissani et al. (2004)
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
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
Fonte: Bissani et al. (2004)
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)
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