Índice de conteúdos - clique para navegarIntrodução Show
IntroduçãoO uso de fertilizantes data de 8 mil anos antes de Cristo, na região do Rio Amarelo, na China, onde os registros apontam que os habitantes da época utilizavam resíduos vegetal ou animal, húmus dos rios e excretas humanas como fertilizantes (DIAS, 2005). Atualmente, o uso destes produtos é um dos pilares que sustentam o aumento da produtividade agrícola mundial. Não se trata apenas de maiores quantidades, mas também, do uso mais eficiente, que depende da eficiência do produto, pureza, época e modo de aplicação, disponibilidade ás plantas, dentre outros aspectos que perpassam o fertilizante. Um estudo realizado pelo Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada (IPEA) avaliou o crescimento e a produtividade da agricultura brasileira entre 1975 e 2016. Os resultados permitiram concluir que o grande aumento de produção neste período aconteceu principalmente pela melhor utilização de fertilizantes e que, entre 2000 e 2016, o consumo de fertilizantes passou de 2 milhões de toneladas para 15 milhões, época em que ocorreu o maior aumento na produtividade. Embora positivamente correlacionado, perguntas sobre a época de posicionamento de um fertilizante, a dosagem, o modo de aplicação, entre outros tem sido fonte recorrente de pesquisas e experimentação agrícola, uma vez que o fertilizante é um dos itens que mais pesam na formatação do custo de produção de uma lavoura. Muitos estudos relatam os mais diversos prejuízos ao usar erroneamente um fertilizante. Perdas de nitrogênio por lixiviação, volatilização e desnitrificação resultando em prejuízos financeiros e ao ambiente foram relatados por Pinto et al. (2017). Parte destes problemas se dão por condições climáticas adversas ao momento de aplicação (TASCA et al., 2011; LORENSINI et al., 2012). Já no caso potássio, observa-se na literatura prejuízos decorrentes da adubação excessiva de potássio (ocasionada pela desinformação), que reduz a absorção de cálcio e magnésio pela planta, prejudica a fotossíntese, desenvolvimento de raízes, formação de flores etc. (ANDRIOLO et al., 2010). Outros fatores também interferem significativamente na eficiência da aplicação de um fertilizante, como o pH, a época de aplicação, a forma do nutriente aplicado, a granulometria do nutriente, antagonismo entre nutrientes, composição e textura do solo, teor de matéria orgânica etc. (PAVINATO & ROSOLEM, 2008; ZONTA et al., 2013). Para o caso de fertilizantes inúmeros fatores balizam desde sua aquisição até sua aplicação no campo, influenciando diretamente na eficiência destes e consequentemente retorno financeiro. Dúvidas recorrentes sobre o tema tem sido objeto de pesquisas tanto por parte dos agricultores com baixo conhecimento sobre o tema, bem como de profissionais da área que prestam assessorias e consultorias e que se deparam com perguntas que podem ter mais de uma resposta correta. Isso denota um “gap” entre as informações publicadas em livros, artigos, boletins técnicos ou manuais, que tem baixa acessibilidade por serem ou impressas ou por que os materiais tem pouca permeabilidade no cotidiano do produtor/técnico em campo. Nesta seção do portal, disponibilizaremos amplas e variadas informações sobre diversos tipos e manejo de fertilizantes e corretivos de pH, bem como sua aplicação em diversos sistemas de produção e seu comportamento no ambiente. O que são fertilizantesFertilizantes são definidos na legislação brasileira como “substâncias minerais ou orgânicas, naturais ou sintéticas, fornecedoras de um ou mais nutrientes das plantas”. Os elementos químicos presentes nos fertilizantes (conforme a quantidade ou proporção) são divididos em macronutrientes primários (nitrogênio, fósforo e potássio), macronutrientes secundários (cálcio, magnésio e enxofre) e micronutrientes (boro, cloro, cobre, ferro, manganês, molibdênio, zinco, sódio, silício e cobalto). As práticas de fertilização são responsáveis por cerca de 50% dos ganhos de produtividade das culturas, necessitando, assim, serem feitas do modo mais eficiente possível. Porém, visando atingir esta eficiência é necessário que os agentes que atuam na agricultura apliquem conceitos básicos que envolvem a eficiência dos fertilizantes agrícolas, com o intuito de maximizar os retornos sobre os investimentos pelo uso desses insumos. O que se observa, entretanto, é que muitas vezes esses conceitos básicos não são aplicados, levando, muitas vezes, a níveis extremamente baixos de eficiência dos fertilizantes aplicados. As melhores práticas de manejo agrícola (PMA's) são aquelas que tendem a reduzir as perdas de solo e diminuir os efeitos ambientais adversos na qualidade da água, causados por nutrientes, resíduos animais e sedimentos. O setor de fertilizantes atualmente já participa das PMA's destinadas a melhorar o uso eficiente do nutriente e a proteção ambiental.com a aplicação do produto correto, dose certa, época e local adequados. Não existe um conjunto universal sendo específicas para cada local e cultura e variam de uma propriedade agrícola a outra, dependendo de fatores como solos, condições climáticas, culturas, histórico de cultivo e habilidade no manejo. Textura, tipo de argila e CTC, são fatores, que somados às informações quanto ao teor de nutrientes nos solos e exigências da cultura, são de grande importância na tomada de decisão sobre as doses, modo e época de aplicação do fertilizante. A análise de solos é uma das principais ferramentas de diagnose para a determinação da aplicação do fertilizante ou corretivo. A análise foliar é outro instrumento para detectar problemas nutricionais nas plantas. O histórico da área a ser cultivada é outro fator de importância para maximizar a eficiência dos fertilizantes. O uso eficiente dos fertilizantes deve considerar alguns fatores como presença de outros nutrientes na composição do fertilizante, doses a serem aplicadas, forma de aplicação, condições do solo (umidade, textura, tipo de argila, pH); condições de clima (índice pluviométrico e temperatura), condições da cultura (ciclo, variedade, capacidade de desenvolvimento de raízes). O manejo adequado do solo também influi na eficiência dos fertilizantes, evitando perdas por erosão ou lixiviação. Você pode ler sobre cada um destes aspectos de forma detalhada na nossa nova seção sobre fertilizantes. As empresas responsáveis pela produção brasileira de matérias-primas, produção e comercialização de fertilizantes, podem ser agrupadas segundo o grau de verticalização do setor, sendo elas empresas integradas as que produzem desde matérias-primas a fertilizantes compostos, as que produzem matérias-primas para fertilizantes simples; empresas semi-integradas são as que produzem fertilizantes simples e compostos, e um grande número, de empresas, são as misturadoras que produzem misturas nitrogênio-fósforo-potássio (NPK) de fertilizantes simples, grande parte destas também comercializam. Tipos de fertilizantesOs fertilizantes podem ser classificados da seguinte forma:
Legislação de fertilizantesAs legislações que tratam sobre fertilizantes, inoculantes e corretivos disponíveis no Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento são:
Nutrição de plantasAs plantas são organismos autotróficos que vivem retirando CO2 da atmosfera, e água e nutrientes minerais do solo. O crescimento e o desenvolvimento das plantas dependem, fundamentalmente, de um fluxo contínuo de sais minerais, que são essenciais para o desempenho das principais funções metabólicas das células. Os nutrientes são adquiridos primariamente na forma de íons inorgânicos e entram na biosfera predominantemente através do sistema radicular da planta. A grande área superficial das raízes e sua grande capacidade para absorver íons inorgânicos em baixas concentrações na solução do solo, tornam a absorção mineral pela planta um processo bastante efetivo. Alternativamente, a aquisição pode ser através da cutícula das folhas. Depois de absorvido, os íons são transportados para as diversas partes da planta, onde são assimilados e utilizados em importantes funções biológicas. O estudo de como as plantas absorvem, transportam, assimilam e utilizam os íons é conhecido como nutrição mineral. Esta área do conhecimento busca o entendimento das relações iônicas sob condições naturais, porém, o seu maior interesse está ligado diretamente à agricultura e à produtividade das culturas. Alta produção agrícola depende fortemente da fertilização com elementos minerais. No entanto, as plantas cultivadas, tipicamente, utilizam menos da metade dos fertilizantes aplicados. O restante pode ser lixiviado para os lençóis subterrâneos de água, tornar-se fixado ao solo ou contribuir para a poluição do ar. Assim, torna-se de grande importância aumentar a eficiência de absorção e de utilização de nutrientes, reduzindo os custos de produção e contribuindo para evitar prejuízos ao meio ambiente. Os minerais, embora requeridos em pequenas quantidades, são de fundamental importância para o desempenho das principais funções metabólicas da célula. O efeito benéfico da adição de elementos minerais no crescimento das plantas foi idealizado pela primeira vez pelo químico alemão Justus von Liebig, que ficaram conhecidas como “Lei dos Mínimos” (Figura 1) e que compõe as bases da Nutrição Mineral. Este cientista descobriu que o crescimento das plantas é limitado pelo nutriente da planta que estiver presente em menor quantidade relativa e que este elemento limita a sua produtividade, tal qual uma ripa de madeira no barril abaixo limita a capacidade deste. Ele concluiu, também, que alguns elementos químicos como o nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio, enxofre, silício, sódio e o ferro eram elementos essenciais ao crescimento e produção das plantas. Figura 1. Representação da lei de Liebig (Lei dos mínimos) Segundo Arnon & Stout (1939), os critérios de essencialidade de um elemento nutriente são os seguintes:
As plantas tem capacidade limitada de distinguir e/ou selecionar dentre os elementos disponíveis a elas. Desta forma, absorvem, sem muita discriminação, os elementos essenciais, os benéficos e os tóxicos, podendo estes últimos, inclusive, levá-las à morte. A literatura mundial considera dezesseis elementos químicos como nutrientes de plantas, a saber: carbono (C), hidrogênio (H), oxigênio (O), nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg), enxofre (S), ferro (Fe), manganês (Mn), zinco (Zn), cobre (Cu), boro (B), cloro (Cl) e molibdênio (Mo). Os nutrientes são importantes para a vida, porque desempenham funções importantes no metabolismo da mesma, seja como substrato (composto orgânico) ou em sistemas enzimáticos. De forma geral, tais funções podem ser classificadas como:
Os elementos químicos carbono, hidrogênio e oxigênio atendem aos três critérios mencionados anteriormente. Na realidade, estes três elementos são os principais constituintes do material vegetal. No entanto, eles são obtidos primariamente da água (H2O) e do ar (O2 e CO2), não sendo
considerados elementos minerais.
Os macronutrientes têm, em geral, seus teores expressos em percentagem (%) e os micronutrientes em partes por milhão (ppm), todos na forma elementar. Estes elementos, ao lado de fatores tais como luz, água e gás carbônico constituem a matéria prima que a maquinaria biossintética da célula utiliza para crescer e se desenvolver. Embora constituam apenas de 4 a 6% da biomassa seca total, os elementos minerais, além de serem componentes das moléculas essenciais, fazem parte de estruturas como membranas e estão envolvidos com a ativação enzimática, controle osmótico, transporte de elétrons, sistema tampão do protoplasma e controle de permeabilidade. Cabe salientar que a única distinção na classificação entre macro e micronutrientes é quantitativa, não significando diferentes níveis de importância para a nutrição das plantas. A análise da biomassa seca, pela separação dos componentes orgânicos e minerais, mostra que cerca de 90% do total de elementos corresponde ao carbono (C), oxigênio (O) e hidrogênio (H). O restante corresponde aos minerais. SoloO solo, do ponto de vista quantitativo, é o meio menos importante no fornecimento de elementos minerais às plantas, sendo considerado, entretanto, o mais facilmente modificável, tanto física como quimicamente. Do ponto de vista econômico, a fertilização (adubação) e a correção da acidez (calagem) são os meios mais rápidos e baratos para a obtenção de produções elevadas de alimentos, fibras e energia. Do ponto de vista da exigência nutricional, admite-se que a extração dos nutrientes do solo não ocorre de forma constante ao longo do ciclo da planta (mancha de absorção). A extração segue o crescimento da planta, sendo caracterizada por uma fase inicial de baixo crescimento e absorção, passando para um crescimento e absorção mais acelerados, passando a posterior estabilização, durante a fase de desenvolvimento/produção. Entretanto, no final da última fase, o acúmulo de certos nutrientes, como o potássio e o nitrogênio, pode estabilizar ou até sofrer diminuição no acúmulo, devido às perdas de folhas senescentes e também perda do nutriente da própria folha. Este padrão de absorção de nutrientes ocorre tanto em culturas perenes como em anuais. A solução do solo é o compartimento de onde a raiz retira ou absorve os elementos essenciais. Quando a fase sólida (matéria orgânica + minerais) não consegue transferir para a solução do solo quantidades adequadas de um nutriente qualquer, é necessária sua aplicação mediante o emprego de fertilizantes que contenham o elemento em falta, e esta pode se dar de através da aplicação no solo ou através de aplicação específica do elemento, via foliar. AdubaçãoA adubação pode ser definida como a adição de nutrientes de que a planta necessita para viver, com a finalidade de obter colheitas compensadoras de produtos de boa qualidade nutritiva ou industrial, provocando-se o mínimo de perturbação no ambiente. Sempre que o fornecimento dos nutrientes pelo solo for menor que a exigência da cultura, torna-se necessário recorrer ao uso de adubos (Figura 2). Figura 2: Relações entre nutrição de plantas, fertilidade do solo e adubação (modificado de Malavolta, 1976). Para que as relações sejam perfeitamente estabelecidas, visando a obtenção do máximo potencial da cultura com a mínima interferência no ambiente é necessário o estabelecimento de determinadas avaliações com base nas análises e/ou sintomas de carência e nos aspectos de rendimento e qualidade do produto obtido:
José Luis da Silva Nunes - Engenheiro Agrônomo, Dr. em Fitotecnia Anderson Wolf Machado - Engenheiro Agrônomo Referências: DIAS, João Castanho. Raízes da Fertilidade. São Paulo: Calandra Editorial, 2005. GASQUES, José Garcia; BACCHI, Mirian Rumenos Piedade; BASTOS, Eliana Teles. Crescimento e Produtividade da Agricultura Brasileira de 1975 a 2016. Carta de Conjuntura, n. 38, 2018. Disponível em: https://www.ipea.gov.br/portal/images/stories/PDFs/conjuntura/180302_cc38_nt_crescimento_e_producao_da_agricultura_brasileira_1975_a_2016.pdf. ARNON, D.I.; STOUT, P.R. The essentiality of certain elements in minute quantity for plants with special reference to copper. Plant Physiology, Waterbury, V. 14, n. 2, p. 371–375, 1939. PINTO, Victor Meriguetti; BRUNO, Isabeli Pereira; VAN LIER, Quirijn de Jong; DOURADO NETO, Durval; REICHARDT, Klaus. Uso excessivo de nitrogênio gera perda monetária para cafeicultores do cerrado baiano. Coffee Science, [S.L.], v. 12, n. 2, p. 176-186, 4 jun. 2017. Coffee Science. http://dx.doi.org/10.25186/cs.v12i2.1205. TASCA, Francis Alex et al. Volatilização de amônia do solo após a aplicação de ureia convencional ou com inibidor urease. R. Bras. Ci. Solo, v 35, nº 2, p. 493-502, 2011. Disponível em: https://www.scielo.br/pdf/rbcs/v35n2/v35n2a18.pdf. LORENSINI, Felipe et al. Lixiviação e volatilização de nitrogênio em um Argissolo cultivado com videira submetida à adubação nitrogenada. Ciência Rural, Santa Maria, v.42, n.7, p.1173-1179, jul, 2012. Disponível em: https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/73676/1/LORENSINI-CiRural-v42n7p1173-2012.pdf. ANDRIOLO, Jerônimo Luiz et al . Doses de potássio e cálcio no crescimento da planta, na produção e na qualidade de frutas do morangueiro em cultivo sem solo. Cienc. Rural, Santa Maria , v. 40, n. 2, p. 237-242, Feb. 2010 . Disponível em: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-84782010000200003&lng=en&nrm=iso> PAVINATO, Paulo Sérgio; ROSOLEM, Ciro Antonio. Disponibilidade de nutrientes no solo: decomposição e liberação de compostos orgânicos de resíduos vegetais. Rev. Bras. Ciênc. Solo, Viçosa , v. 32, n. 3, p. 911-920, June 2008 . Available from <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-06832008000300001&lng=en&nrm=iso> ZONTA, Everaldo et al. Aplicação de adubos. In: ZONTA, Freire et al. MANUAL DE CALAGEM E ADUBAÇÃO DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO. 1. ed. Brasília: Universidade Rural, 2013. cap. 6, p. 131-142. ISBN Embrapa 978-85-7035-182-1 Como os minerais fornecem nutrientes para as plantas?As plantas obtêm os nutrientes que necessitam através da absorção pelas raízes dos elementos existentes na solução do solo. E são três os processos de absorção: interceptação radicular, fluxo de massa e difusão. Antes de qualquer coisa, esta absorção dependerá da existência ou de sua disponibilidade na solução do solo.
Quais são as fontes de nutrientes para as plantas?Podemos classificá-los, como:. Nitrogenados: ricos em nitrogênio;. Potássicos: ricos em potássio;. Fosfatados: ricos em fósforo;. Mistos: contém mais de um nutriente predominante;. Corretivos: são calcários, utilizados para a correção da acidez do solo.. Quais são as fontes de nutrientes inorgânicos utilizados pelas plantas?Independentemente da água e do gás carbônico, as plantas necessitam dos seguintes elementos minerais para seu pleno desenvolvimento: nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio, enxofre, boro, cloro, cobre, ferro, manganês, molibdênio e zinco.
Quais os nutrientes orgânicos e inorgânicos presentes em plantas?Os nutrientes inorgânicos incluem o ferro, o selênio e o zinco, enquanto os nutrientes orgânicos incluem compostos que fornecem energia e vitaminas, entre outros.
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