A volatilização de amônia (NH3) pode resultar em perdas expressivas do fertilizante nitrogenado, dependendo da fonte do adubo aplicado em cana-de-açúcar. Veja 4 estratégias que podem ser utilizadas no campo para mitigar tais perdas.
Atualização: 18/07/2023
O que é volatilização de amônia?
A volatilização de amônia é uma das principais transformações de nitrogênio que ocorre após a adição de fertilizantes à base de ureia na superfície do solo.
Os valores observados em canaviais são bastante variáveis, chegando até 60% de N aplicado ser perdido na forma de NH3, ou seja, literalmente o adubo é vaporizado da lavoura, reduzindo produtividade e lucratividade.
Os adubos nitrogenados minerais são solúveis em água e a planta absorve N por fluxo de massa. Reduzir perdas de N, principalmente por lixiviação e/ou volatilização, é nosso maior interesse.
As plantas absorvem nitrogênio, principalmente, na forma de nitrato (NO3–) e amônio (NH4+). Pelo fato de o amônio sofrer oxidação no solo, e, em pouco tempo, ser convertido a nitrato, este acaba sendo a forma de N mais absorvida pelas plantas.
Entretanto, o gasto energético pela planta para metabolizar o nitrato é maior, uma vez que este precisa ser reduzido a amônio para ser incorporado aos aminoácidos.
Ureia e a perda de N
A ureia é a fonte nitrogenada com menor custo por unidade de N (45% da composição do adubo é nitrogênio) mas, se incorretamente manejada, ocasiona perdas de N por volatilização da amônia, potencializadas quando o fertilizante é aplicado na superfície do solo, principalmente com resíduos orgânicos.
Esse efeito é mais expressivo quando em presença da palhada, pelo fato da atividade da urease ser maior em solos com resíduos e, é esta enzima (proveniente de microrganismos, plantas e animais) a responsável por acelerar/catalisar a reação de “quebra” ou hidrólise da ureia.
Fatores que influenciam na volatilização de NH3
A temperatura, pH, umidade e a quantidade de resíduos orgânicos na superfície do solo tem influência na atividade da urease. Após a aplicação de ureia, ocorre a formação de carbonato de amônio durante a sua hidrólise (equação 1).
Este é um processo rápido nos solos (3 a 7 dias após a aplicação da ureia) e envolve o consumo de prótons, aumentando o pH do solo ao redor do grânulo do fertilizante, proporcionando perdas por volatilização, independente do pH original do solo.
Equação 1:
O carbonato de amônio é instável e se decompõe em amônia (parte fica no solo) e gás carbônico, ambos facilmente vão para a atmosfera.
Estratégias para evitar a volatilização de NH3 no canavial
Na soqueira da cana-de-açúcar, tem-se problemas da volatilização de N-NH3 pois o adubo nitrogenado, na forma de ureia, é geralmente aplicado sobre a palhada. Em função disso, tem-se algumas estratégias para mitigar as perdas de N-NH3 por volatilização.
1. Incorporação mecânica
A incorporação dos fertilizantes a 5 cm de profundidade é suficiente para evitar perdas de NH3, oriundo da ureia, por volatilização. Entretanto esta operação, de forma mecânica, é de baixo rendimento operacional o que em muitas situações inviabilizam a sua adoção.
Além disso, em função da quantidade e palhada produzida pela cana (10 a 20 toneladas/ha), a incorporação do fertilizante é bastante dificultada.
2. Aplicação em solo seco ou pouco antes de uma chuva
A adubação nitrogenada da soqueira inicia-se em maio e pode ser realizada até meados de outubro.
Ao realizar a adubação no inverno, que é caracterizado pelas baixas precipitações, as perdas por volatilização são pequenas devido a baixa umidade dos solos, a hidrólise da ureia ocorre em presença de mínima quantidade de água no sistema. Por isso, é preferível que a aplicação de ureia seja feita em solo seco e quando não há previsão de chuva.
Ao iniciar as chuvas, na primavera-verão, haverá aumento da umidade no solo. Neste caso, é importante que a aplicação de ureia seja realizada anterior a uma precipitação mínima de 20 mm, suficiente para incorporar o nutriente dissociado no solo e evitar as perdas por volatilização.
Entretanto, isso se mostra arriscado, pois o agricultor fica na dependência da efetivação da chuva para incorporar o fertilizante, que muitas vezes não é homogênea, e a camada de palha que fica sobre o solo pode dificultar tal incorporação.
3. Uso de fontes alternativas a ureia
O nitrato de amônio, é recomendado para a aplicação superficial sobre a palha da cana-de-açúcar. Este, mais o sulfato de amônio, seriam as fontes alternativas para a redução das perdas de N por volatilização de amônia no sistema de cana-de-açúcar colhida sem queima.
Em recente estudo, conduzido a campo em solos ácidos, caso da maioria dos solos brasileiros, as emissões de NH3 foram quantificadas em função de doses e fontes de N (ureia e nitrato de amônio). Verificou-se que as perdas de NH3 foram 95 % menores com uso de nitrato de amônio comparado ao uso de ureia.
4. Uso de fertilizantes estabilizados (com inibidores de urease)
A adição de inibidores de urease aos fertilizantes nitrogenados seria uma excelente estratégia (o limitante é o custo). Em temperaturas amenas e solo seco, comuns no período de maio a setembro, a hidrólise da ureia é mais lenta, comparado ao que ocorre no verão, o pico de volatilização pode ocorrer já no primeiro dia, após a aplicação do fertilizante.
Trabalhos de Cantarella et al. (2007), em campo de cana-de-açúcar, mostraram que o inibidor de urease, NBPT (N-(n-butil) tiofosfórico triamida), foi eficiente em reduzir 50 a 60 % as perdas por volatilização.
Em época chuvosa, o efeito do inibidor da urease é de 3 a 5 dias, coincidindo com o intervalo de dias das maiores perdas (Cantarella et al., 2007), além de favorecer o atraso de picos de volatilização, também ajuda a reduzir as perdas de N por emissão de N-NH3.
Considerações finais
As perdas por volatilização da amônia com o uso de ureia são dependentes das condições do solo e de fatores ambientais. Portanto, o adequado manejo de fertilizantes nitrogenados é fundamental para aumento da eficiência de uso do nitrogênio pela cana-de-açúcar.
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Referências
CANTARELLA, H.; OTTO R.; SOARES, J. R.; SILVA, A. G. B. Agronomic efficiency of NBPT as a urease inhibitor: a review. (2018) Journal of Advanced Research, v. 13, p. 19-27. https://doi.org/10.1016/j.jare.2018.05.008
CANTARELLA, H.; TRIVELIN, P. C. O.; CONTIN, T. L. M.; DIAS, F. L. F.; ROSSETTO, R.; MARCELINO, R.; COIMBRA, R. B.; QUAGGIO, J. A. (2008). Ammonia volatilisation from urease inhibitor-treated urea applied to sugarcane trash blankets. Scientia Agricola, v. 65, p. 397-401. https://dx.doi.org/10.1590/S0103-90162008000400011
CANTARELLA, H., TRIVELIN, P. C. O., VITTI, A. C. (2007). Nitrogênio e enxofre na cultura da cana-de-açúcar. In “Nitrogênio e Enxofre na Agricultura Brasileira” (T. Yamada, S. R. S. Abdalla and G. C. Vitti, eds.), pp. 355-412. IPNI – International Plant Nutrition Institute, Piracicaba, SP Brasil.
DEGASPARI, I.A.M., SOARES, J.R., MONTEZANO, Z.F., DEL GROSSO, S.J., VITTI, A.C., ROSSETTO, R. CANTARELLA, H. (2020). Nitrogen sources and application rates affect emissions of N2O and NH3 in sugarcane. Nutrient Cycling in Agroecosystems, v. 116, p. 329-344. https://doi.org/10.1007/s10705-019-10045-w
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