Fertilizantes e seu Uso Eficiente

1 Fertilizantes e seu Uso Eficiente Harold F Reetz Tradução Alfredo Scheid Lopes 1 Fertilizantes e o seu uso eficiente Harold F Reetz Jr Tradução Alfredo Scheid Lopes Um guia para auxiliar na compreensão geral das melhores práticas de manejo para o uso de fertilizantes no mundo com a finalidade de aumentar a produção das culturas a lucratividade dos produtores a eficiência dos recursos e reduzir impactos ambientais relacionados ao uso de fertilizantes na agricultura International Fertilizer Industry Association IFA Paris França 2016 Associação Nacional para Difusão de Adubos ANDA São Paulo Brasil 2017 2 Primeira edição IFA Paris França Maio 2016 Copyright 2016 IFA Todos os direitos reservados ISBN 9791092366044 Edição em português ANDA São Paulo Brasil Setembro 2017 A designação e a apresentação do material neste produto de informação não implicam na expressão de qualquer opinião por parte da International Fertilizer Industry Association Isto inclui questões pertinentes ao estado legal de qualquer país território cidade ou área ou suas autoridades ou em relação à delimitação de fronteiras e limites ANDA Associação Nacional para Difusão de Adubos Praça Dom José Gaspar 30 9º andar Centro 01047901 São Paulo SP Fone 0113218 2807 Site wwwandaorgbr Email infoandaorgbr IFA International Fertilizer Industry Association 28 Rue Marbeuf 75008 Paris France Fax 33 1 53 93 95 00 Phone 33 1 53 93 05 00 publicationsfertilizersorg wwwfertilizerorg Twitter fertilizernews 3 Conteúdo Sobre o livro7 Sobre o autor9 Agradecimentos do autor10 Sobre o tradutor11 Lista das abreviações acrônimos e símbolos13 Sumário executivo15 Introdução18 Por quê usar fertilizantes20 Melhorias na fertilidade do solo22 Nutrientes de plantas26 Fertilizantes minerais30 Nitrogênio N32 Fertilizantes nitrogenados36 Características dos fertilizantes nitrogenados39 Aumentando a eficiência no uso de nitrogênio42 Fósforo P45 Fertilizantes fosfatados47 Potássio K53 Fertilizantes potássicos54 Nutrientes secundários57 Enxofre S57 Cálcio Ca60 4 Magnésio Mg60 Micronutrientes61 Outros nutrientes61 Uso de fertilizantes61 Concentração de nutrientes nos fertilizantes64 Aumentando a eficiência dos fertilizantes65 Fertilizantes revestidos e de liberação controlada65 Inibidores66 Outros 67 Fertilizantes orgânicos67 Reações no solo73 Estratégias para recomendação de fertilizantes76 Estratégia de suficiência76 Estratégia de manutenção76 Estratégia de construção77 Estratégia de construção e manutenção78 Aplicações de fósforo e potássio80 Potencial de suprimento de nitrogênio dos solos82 Análise de solo84 Sistemas motorizados de amostragem de solos88 Análises de plantas90 Avaliando o estado nutricional das plantas em tempo real91 Sistemas de sensores96 5 Sensoriamento remoto100 Sistemas com base em satélites102 Mapeando a condutividade elétrica CE no campo103 Interpretando mapas de condutividade elétrica do solo105 Influência da microbiologia do solo no manejo dos nutrientes de plantas107 Manejo integrado de nutrientes de plantas MINP109 Gestão 4Cs para o manejo de fertilizantes111 Fonte certa115 Dose certa117 Época certa118 Local certo119 Agricultura de precisão e manejo de nutrientes por local específico123 Aplicações da tecnologia da agricultura de precisão no manejo de fertitilizantes123 Construindo um manejo de nutrientes com a base de dados SIG para cada campo124 Documentação das necessidades doses de aplicação e respostas em produtividade126 Como o manejo de nutrientes por local específico MNLE se ajusta para todas as escalas de operação e todas as partes do mundo 126 6 Dados georreferenciados são essenciais128 Sistemas compreensivos de compartilhamento de dados para manejo adequado128 MNLE para arroz na Ásia129 Variabilidade espacial e MNLE para produção de trigo de primavera na China131 Software nutriente especialista131 Uso eficiente de nutrientes UEN135 Aspectos agronômicos econômicos e ambientais do UEN136 Componentes do UEN137 Balanço e estimativa de nutrientes141 Experimentos de campo de longa duração com elemento faltante144 Aspectos econômicos no uso de fertilizantes145 Experimentos com sistemas de manejo de nutrientes 4Cs147 Ensaios de UEN implementados pelo agricultor150 Aspectos ambientais do uso de fertilizantes156 Comercialização de créditos de fertilizantes158 Segurança alimentar159 Conclusões159 Referências 161 Anexo Fertilizantes simples registrados no Brasil165 7 Sobre o livro Este livro tem por objetivo servir como um guia para pessoas de todo o mundo que necessitam de uma compreensão geral sobre fertilizantes e como eles podem ser usados de maneira eficiente para manter e aumentar a produtividade do solo e das culturas o lucro do agricultor os serviços ambientais e a qualidade do solo O foco desse livro é a gestão dos nutrientes enfocando o seu manejo sob perspectivas econômicas ambientais e sociais Uma breve discussão dos 17 nutrientes essenciais suas fontes e funções nas plantas estabelecem as bases para a discussão As estratégias de manejo de nutrientes do solo em relação à manutenção construção e suficiências são descritas Características e manejo dos macronutrientes nitrogênio fósforo e potássio são discutidos em detalhes e os nutrientes secundários e micronutrientes são revistos brevemente com exemplos importantes Este livro é valioso para a compreensão do papel de práticas aprimoradas de manejo para o uso eficiente de fertilizantes Ele não é um guia de como fazer mas um guia do porquê para o manejo de nutrientes A Estrutura Global para o Manejo de Nutrientes Estratégia 4C é usada para mostrar como aspectos agronômicos econômicos ambientais e sociais do uso de fertilizantes interagem e como mudanças nas práticas de manejo afetam todas essas áreas Detalhes de cada componente são discutidos ao longo do texto com alguns indicadores da performance que podem ser usados para monitorar e avaliar estas práticas O desenvolvimento da agricultura de precisão com o conceito específico de manejo local nas duas últimas décadas aumentou significativamente o manejo da fertilidade do solo nossa habilidade de praticar uma melhor gestão dos nutrientes e das ferramentas para monitoramento e avaliação dos resultados A tecnologia e o seu papel tanto nas economias desenvolvidas como nas em desenvolvimento é um componente crítico na melhoria do manejo da fertilidade do solo O uso de sensores que vão de coletores manuais 8 de dados a imagens de satélites abriram algumas novas possibilidades para o ajuste fino das aplicações de nutrientes Novas fórmulas de fertilizantes e vários aditivos criaram uma variedade de opções com os quais os agricultores e seus consultores podem desenvolver um plano de manejo integrado de nutrientes O Uso Eficiente de Nutrientes UEN é o componente central deste livro com um esboço das diferentes definições de UEN e os tipos de dados e processos analíticos necessários para avalialo Estratégias usadas por governos academias indústrias ONGs e agricultores são discutidas com uma revisão específica do manejo de nutrientes por local específico MNLE desenvolvido pelo International Rice Research Institute IRRI Ter dados adequados é um fator crítico para o uso eficiente de fertilizantes Coleta de dados manejo e interpretação com uma análise e modelagem adequadas e comunicação com vários consultores e interessados leva a um sólido programa de manejo da fertilidade do solo Agricultores consultores e vendedores de insumos podem usar este livro para tomada de decisões mais adequadas sobre o manejo de nutrientes para as culturas Revisão desses conceitos irão ajudar agências de governo e ONGs a compreender melhor o porquê do manejo dos nutrientes Além disso esta informação pode ser usada para ajudar a comunidade não relacionada à agricultura a entender melhor a importância dos fertilizantes para o seu bem estar como suporte à produção das indústrias de alimentos rações fibras e combustíveis alternativos que dependem de uma agricultura viável e sustentável no mundo todo Fertilidade do solo e nutrição de plantas formam um sistema dinâmico Embora isto tenha sido estudado por mais de 100 anos ainda existe muito para ser aprendido À medida que as exigências globais para produção das culturas continuam a crescer o ajuste fino dos sistemas de manejo de nutrientes tornase mais e mais crítico O envolvimento da microbiologia do solo e das interações entre plantas e microrganismos precisam ser melhor compreendidos e manejados Existem tentativas de introdução destas interações e de como aprender 9 a manejálas para melhorar a nutrição das culturas Gestão ambiental relacionada ao manejo de nutrientes tem também sido discutida em termos de tomadas de decisão sobre produtos fertilizantes doses épocas de aplicação e localização Sobre o autor Dr Harold F Reetz Jr é um consultor agronômico proprietário da Reetz Agronomics LLC que realiza serviços de consultoria em Agronomia sistemas de culturas de alta produtividade agricultura de precisão sistemas conservacionistas e pesquisas nas fazendas Dr Reetz passou a maior parte de sua carreira ligado ao International Plant Nutrition Institute antigo Potash Phosphate Institute onde trabalhou como Diretor do MeioOeste EUA e Diretor para Suporte Externo da FAR Foundation for Agronomic Research sendo ainda presidente por 5 anos desta instituição Dr Reetz enfocou sua carreira em sistemas integrados de manejo de solos e culturas para altas produtividades promovendo tecnologias para o manejo de nutrientes e agricultura de precisão Ele trabalhou como líder do Projeto Global de Milho do IPNI para promover sistemas de produção intensivos visando altas produtividades em todas as grandes áreas de produção de milho no mundo Em 1995 ele fundou a série InfoAgConference fornecendo liderança internacional e rede na aplicação da agricultura de precisão e tecnologias de manejo da informação sobre sistemas de produção das culturas Dr Reetz é graduado pela University of Illinois BS 1970 e Purdue University MS 1972 PhD 1976 Sua carreira profissional inclui as seguintes posições 19741982Purdue UniversityEspecialista em Extensão na Produção de Milho pesquisa na produção de milho com alta produtividade modelagem na simulação de culturas ensino de produção das culturas 19822004Potash Phosphate Institute PPIDiretor para o Meio Oeste EUA 20042007Foundation for Agronomic Research FARPresidente 10 20072010 International Plant Nutrition Institute IPNIDiretor de Suporte Externo e FAR 2010atualReetz Agronomics LLCProprietário e Presidente É um Agrônomo Profissional Certificado e um Consultor de Culturas Certificado Membro ativo da American Society of Agronomy ASA Crop Science Society of America CSSA e Soil Science Society of America SSSA Dr Reetz tem vários trabalhos de liderança nos últimos 40 anos Ele foi um dos fundadores do programa Certified Crop Adviser CCA trabalhou vários anos no International CCA Board of Directors e como Chairman do International CCA Board Recebeu o CCA Outstanding Service Award Ele é um Fellow da CSSA da ASA e recebeu o ASA Agronomic Service Award e o ASA Agronomic Industry Award Recebeu inúmeros outros prêmios por seu trabalho como profissional em Agronomia e pelos serviços públicos prestados Alguns dos seus clientes de consultoria e projetos atuais incluem o Conservation Technology Information Center CTIC Argonne National Laboratories e vários agronegócios internacionais e companhias de tecnologias que dão suporte ao manejo eficiente de nutrientes agricultura de precisão e desenvolvimento de novas tecnologias Agradecimentos do autor É um prazer agradecer profundamente Patrick Heffer IFA Angela Olegario IFA Claudine AholouPutz IFA pelo layout Helène Ginet IFA pelos gráficos e figuras Luc Maene antigo Diretor Geral da IFA Gostaria de apresentar meu especial agradecimento a Bijay Singh Punjab Agricultural University Índia por sua assistência na revisão do manuscrito e fornecer informações para adaptar o livro para uma audiência mais global 11 Eu agradeço por todo suporte que me foi dado por minha esposa Chris enquanto eu trabalhava na seleção da literatura mundial sobre o papel dos fertilizantes no manejo dos solos e das culturas e colocava essas informações juntas de acordo com a minha própria experiência para dar ao produtor rural um guia prático pra o efetivo e eficiente uso de nutrientes de plantas À International Fertilizer Industry Association IFA pelo suporte financeiro que permitiu a publicação deste livro Eu gostaria de dedicar esse livro aos meus netos e todas as crianças do mundo na esperança de que de alguma forma simples ele irá ajudar a aumentar a produtividade a eficiência a economia e a gestão dos recursos relacionados ao manejo de nutrientes na produção das culturas para atender as necessidades de produção de alimentos forragem fibra e energia alternativa para atender as gerações atuais e futuras Harold F Reetz Jr Maio 2016 Sobre o tradutor O Professor Alfredo Scheid Lopes é Engenheiro Agrônomo pela ESAL Escola Superior de Agricultura de Lavras em 1961 Mestrado e PhD pela Universidade Estadual da Carolina do Norte Estados Unidos em 1975 e 1977 respectivamente Professor de Fertilidade e Manejo de Solos dos Trópicos na ESAL hoje Universidade Federal de Lavras UFLA desde 1962 Autor de 86 trabalhos científicos publicados no Brasil e no exterior 56 trabalhos publicados em congressos 9 livros sendo 3 como coautor e 6 livros como primeiro autor com destaque para o primeiro livro eletrônico hipermídiamultimídia em Ciência do Solo no Brasil Guia de Fertilidade do Solo Versão 30 2 traduções de livros 27 capítulos de livros no Brasil e no exterior 52 boletins técnicos além da edição de 6 livros de outros autores Suas duas últimas publicações mais 12 relevantes são o Guia de Fertilidade do Solo versão 40 atualizada e ampliada agora online em website e A Career Perspective on Soil Management in the Cerrado Region of Brazil publicado no periódico Advances in Agronomy Volume 137 2016 p 172 e que se constitui em uma releitura de suas teses de mestrado e doutorado defendidas na North Carolina State University Raleigh NC EUA em 1975 e 1977 respectivamente Orientou 27 estudantes em iniciação científica e de pósgraduação no mestrado Participou de 600 eventos no Brasil e 32 no exterior na grande maioria com apresentação de palestras Proferiu pela sua experiência profissional em manejo de solos ácidos conferências na Austrália Filipinas Japão Itália Inglaterra Venezuela Estados Unidos Colômbia Quênia México Argentina Bali Indonésia e China tendo ainda realizado visitas técnicas à Universidades e Centros de Pesquisas na Holanda Alemanha Espanha Portugal França Havaí e Singapura Dentre prêmios e distinções recebidas destacamse Certificado de Méritos da FAO Roma Itália 1976 1989 Prêmio Ceres de Produtividade Agrícola Brasília 1990 Professor Emérito pela ESAL 1991 Pesquisador Emérito do CNPq em 2008 Prêmio Internacional de Fertilizantes IFA Paris 1995 em 2013 recebeu três honrarias Prêmio Pesquisador Sênior do IPNI Internacional Plant Nutrition Institute Prêmio Norman Borlaug conferido pela ABAG Fundação Agrisus e USP e o Prêmio Heróis da Revolução Verde Brasileira promovido ABAG ANDEF FAOONU e EMBRAPA Em 27 de abril de 2015 durante a abertura do Agrishow de Ribeirão Preto o Professor Alfredo recebeu o Prêmio Brasil Agrociência outorgado pela ABAG ABMAQ ANDA e SRB Atualmente é Professor Emérito da Universidade Federal de Lavras UFLA aposentado em 1993 e até hoje Professor Voluntário do Departamento de Ciência do Solo da UFLA É também Consultor Técnico da ANDA Associação Nacional para Difusão de Adubos em São Paulo 13 Lista de abreviações acrônimos e símbolos ARN ácido ribonucleico B boro C carbono Ca cálcio CaCO3 carbonato de cálcio ou calcário CaO óxido de cálcio CE condutividade elétrica CTC capacidade de troca de cátions CH4 metano Cl cloro CO2 dióxido de carbono Cu cobre DNA ácido desoxirribonucleico Fe ferro GPS sistema de posicionamento global ICP espectrometria de emissão ótica com plasma indutivamente acoplado IFA International Fertilizer Industry Association IPNI International Plant Nutrition Institute K potássio 14 KCl cloreto de potássio também conhecido como MOP muriato de potássio kgha quilogramas por hectare KMag sulfato de potássio e magnésio lbA libras por acre MAP fosfato de monoamônio Mg magnésio MIFS Manejo integrado da fertilidade do solo MINP Manejo integrado de nutrientes de plantas MNLE manejo de nutrientes por local específico MOP muriato de potássio também conhecido por KCl cloreto de potássio MPMF melhores práticas de manejo de fertilizantes N nitrogênio N2 gás nitrogênio ou dinitrogênio N2O óxido nitroso NH3 amônia NH4 amônio NAE nitrogênio ambientalmente experto ONG organização não governamental P fósforo PO4 3 íon de fosfato inorgânico 15 RTK posicionamento cinemático em tempo real S enxofre SIG serviço de informação geográfica SOP sulfato de potássio TCF tabela de cores de folhas TFI The Fertilizer Institute tha tonelada por hectare UAN nitrato de amônio e uréia UEN uso eficiente de nutrientes Zn zinco Sumário executivo Os fertilizantes são responsáveis por aproximadamente metade da produção mundial das culturas fornecendo alimento forragem fibra e combustível alternativo para uma população global que deverá atingir 9 bilhões antes da metade do século 21 A maior parte dos fertilizantes vêm de matériasprimas de ocorrência natural que contêm minerais que são explorados ou extraídos em várias localidades Uma exceção é o nitrogênio N que é produzido por meio da combinação do N2 do ar com gás natural mais comum carvão ou nafta para formar amônia anidra que pode ser usada diretamente como fertilizante ou convertida para outra forma de fertilizante nitrogenado A manutenção da produção das culturas depende de uma viável e eficiente indústria de fertilizantes no mundo para ajudar a fornecer os nutrientes certos na dose certa na época certa e no local certo Este desafio deve ser enfrentado de uma forma que seja econômico em todas as fases desde a mina ou da fábrica de fertilizante até o campo com respeito ao meio ambiente e considerando aspectos sociais para 16 manutenção dos vários serviços do ecossistema para o público em geral Existem 17 nutrientes essenciais para o crescimento das culturas Três deles carbono C hidrogênio H e oxigênio O são fornecidos pelo ar e pela água Os três macronutrientes primários nitrogênio N fósforo P e potássio K são principalmente fornecidos pelo solo mas deficiências no solo e remoção pelas culturas devem ser repostas via fontes suplementares principalmente com fertilizantes Os macronutrientes secundários enxofre S cálcio Ca e magnésio Mg não são menos essenciais mas são usualmente exigidos em menor quantidade como nutrientes Finalmente os micronutrientes boro B ferro Fe manganês Mn zinco Zn cobre Cu molibdênio Mo cloro Cl e níquel Ni são necessários em pequenas quantidades mas tem funções essenciais como catalizadores nos processos metabólicos para o crescimento e desenvolvimento das culturas ou exercem outras funções chave Aprender como as plantas utilizam cada um dos nutrientes e a fonte dose época e localização de aplicação de cada um é importante para o manejo dos nutrientes e otimização da produção das culturas Tecnologia é uma parte importante no sucesso do manejo de nutrientes Vários aditivos e recobrimentos que são adicionados aos fertilizantes ajudam a manter a disponibilidade dos nutrientes adequada durante o estágio de crescimento Outras tecnologias ajudam os agricultores e seus consultores no desenvolvimento e implementação de planos de manejo de nutrientes Sistemas de posicionamento global GPS guiam as aplicações de fertilizantes e outras atividades no campo e sistemas de informação geográfica SIG permitem que os agricultores e seus consultores obtenham informações de referência geográfica sobre os campos Monitores e sensores para o ajuste das doses de aplicação dos fertilizantes e vários processos analíticos para acessar a disponibilidade de nutrientes do solo e os teores nas plantas são parte de um conjunto de tecnologias usadas para aumentar a eficiência no uso de fertilizantes Colocar todos os produtos e tecnologias juntos em um sistema integrado é a chave para o sucesso A indústria de fertilizantes e as comunidades de pesquisa e extensão têm desenvolvido protocolos 17 ou as melhores práticas de manejo para orientar os agricultores e seus consultores na tomada de decisão sobre o manejo do solo e nutrientes de plantas Os planos estratégicos para o manejo de nutrientes são construídos ao redor de uma estrutura global para a gestão dos nutrientes Esta estrutura em várias adaptações é usada em todo o mundo para guiar o desenvolvimento e a implementação de planos de manejo de nutrientes e para ajudar a explicar ao público não relacionado à agricultura porque o uso de fertilizantes é essencial Os fertilizantes se constituem em um recurso básico e importante para a produção das culturas Os nutrientes fornecidos pelos fertilizantes são essenciais para a sobrevivência das plantas animais e seres humanos O manejo adequado dos nutrientes é um ponto chave para o uso eficiente do suprimento disponível e para proteção ambiental e dos ecossistemas 18 Introdução O uso adequado de fertilizantes minerais é um dos principais fatores para promover a segurança alimentar global nos tempos atuais Mais de 48 dos 7 bilhões de pessoas hoje estão vivendo por causa do aumento da produção das culturas obtido pela aplicação de fertilizantes nitrogenados A extensão pela qual a produção mundial de alimentos depende do uso de fertilizantes irá inevitavelmente aumentar no futuro Sem fertilizantes o mundo poderia produzir somente cerca da metade dos alimentos básicos e mais áreas sob florestas teriam que ser convertidas em áreas para a produção com culturas O impacto potencial dos fertilizantes no suprimento da necessidade global da produção das culturas foi mostrado por espigas de milho apresentadas por um agricultor da Nigéria Figura 1 na Conferência do Milênio em 2000 na sede das Nações Unidas em Nova York Ele plantou milho sem fertilizantes e não foi capaz de atender as necessidades alimentícias de sua família Quando começou a usar fertilizantes as produtividades tiveram grande aumento e ele pode alimentar sua família e ainda ter milho suficiente para ser vendido Em termos globais 1806 milhões de toneladas de nutrientes foram usadas para produção das culturas em 2013 702 e 298 foram usados em países desenvolvidos e países em desenvolvimento Figura 1 Um agricultor africano no encontro das Nações Unidas em Nova York mostrando o impacto do fertilizante na produtividade do milho 24 de abril de 2000 Harold Reetz 19 respectivamente China e Índia os dois países mais populosos do mundo consumiram 428 do total de nutrientes aplicados via fertilizantes no mundo Estimase que a população mundial irá atingir 9 bilhões de pessoas no ano de 2050 De acordo com essa projeção revista pela FAO em relação à agricultura mundial a produção agrícola global em 2050 deverá ser 60 maior do que em 20052007 Melhorias no padrão de vida da população mundial irão aumentar ainda mais a demanda por alimentos fibras e energia Ao mesmo tempo ocorre uma diminuição de terras produtivas de modo que os fertilizantes minerais irão desempenhar um papel importante para a segurança alimentar mundial tanto sob a perspectiva de produtividade como de qualidade dos alimentos O desafio à frente é manejar os fertilizantes e o solo de uma forma sustentável de modo que haja uma melhoria contínua na produção das culturas alimentícias e fibrosas através do uso de práticas científicas adequadas e envolvendo o uso eficiente de fertilizantes Melhores práticas de manejo de fertilizantes MPMF são parte de um sistema integrado de produção Figura 2 que inclui o manejo das culturas e todos os componentes envolvendo o manejo dos nutrientes Figura 2 Diferentes aspectos do manejo de nutrientes são uma parte dos sistemas integrados de agricultura 20 de plantas de um sistema de produção completo Com base nos princípios de gestão de nutrientes as MPMF não somente preenchem os quatro objetivos de manejo da produtividade lucratividade e sustentabilidade do sistema de produção e um favorável ambiente biofísico e social Princípios científicos específicos e universais no desenvolvimento e implementação da MPMF têm sido descritos e discutidos para aumentar a eficiência de uso dos nutrientes através de uma variedade de fertilizantes e novas tecnologias não somente para aumentar a produção das culturas mas para reduzir os impactos negativos do uso de fertilizantes nos recursos do ar e hídricos Este livro não é uma revisão exaustiva sobre nutrição de plantas e uso de fertilizantes O objetivo é proporcionar uma visão geral de conceitos importantes relacionados ao manejo de nutrientes e sobre o papel que os fertilizantes têm para manter o mundo alimentado vestido com mobilidade e saudável A intenção é que ele sirva de guia aos agricultores planejadores e técnicos de extensão para mostrar por que os fertilizantes são essenciais Tem também o objetivo de desmistificar alguns mitos que são resultado do desconhecimento sobre a natureza desses importantes produtos Além disso este livro serve como uma referência para os professores e estudantes no processo de aprendizado sobre fertilizantes e como um livro de bolso para aqueles que necessitam de uma consulta rápida sobre os fatos e conceitos apresentados Por que usar fertilizantes A meta do manejo de nutrientes é fornecer um suprimento adequado de todos os nutrientes essenciais para uma cultura durante o período de crescimento Se a quantidade de qualquer nutriente é limitante em qualquer momento existe um potencial para perda da produção À medida que a produtividade das culturas aumenta as quantidades de nutrientes exportados dos campos de produção onde as culturas são plantadas também aumentam o suprimento de nutrientes do solo pode tornarse deficiente a não ser que a área receba suplementação desses através da aplicação de fertilizantes Os fertilizantes precisam ser aplicados em todos os tipos de sistemas de produção das culturas com a finalidade de se obter níveis adequados de produtividades que fazem 21 com que os esforços de produção sejam vantajosos Práticas modernas de adubação introduzidas primeiramente na parte final dos anos 1800 e baseadas no conceito químico da nutrição de plantas contribuíram de modo marcante para o aumento da produção agrícola e resultou também em melhor qualidade dos alimentos e das forragens Além disso os retornos econômicos obtidos pelos agricultores aumentaram substancialmente em decorrência do uso de fertilizantes na produção das culturas O agrônomo alemão Carl Sprengel 17871859 foi o primeiro a publicar a Lei do Mínimo ao redor de 1837 que afirma que a produtividade da planta é proporcional à quantidade disponível do nutriente mais limitante e se essa deficiência for corrigida a produtividade irá aumentar até o ponto do próximo nutriente mais limitante no solo O químico alemão Justus von Liebig 18031873 tem levado o crédito na promoção deste conceito e por desenvolver o primeiro fertilizante mineral a ser usado como parte de sistemas sustentáveis de produção agrícola A lei do Mínimo é comumente ilustrada pelas tábuas de um barril quebrado Figura 3 em que cada tábua representa um insumo essencial para o crescimento da cultura O barril representando a produtividade somente poderá ser preenchido até o ponto da tábua mais curta o insumo mais limitante O nitrogênio foi o mais curto ele representa o fator mais limitante Outros nutrientes vêm em seguida Quando os nutrientes foram introduzidos eles foram usados para fornecer os nutrientes primários N P e K Nas áreas onde os nutrientes primários não se constituem mais em fatores limitantes os fertilizantes são usados para fornecer os nutrientes secundários e também os micronutrientes Em um grande número de solos tanto nos países desenvolvidos como nos em desenvolvimento nutrientes secundários e micronutrientes estão se tornando os elementos limitantes para a produção das culturas porque os agricultores começaram a aplicar quantidades substanciais dos nutrientes primários Entretanto em vários países em desenvolvimento na África e na Ásia N e P são ainda os elementos limitantes na produção das culturas 22 Figura 3 Visualização das tábuas do barril representando A Lei do Mínimo de Liebig ca 1840 A tábua do nitrogênio é a mais curta indicando que ele é o elemento mais limitante Melhorias na fertilidade do solo Solos férteis e produtivos são componentes vitais das sociedades estáveis porque eles garantem o crescimento das plantas necessário para produzir alimentos fibras forragem produtos industriais energia e para um ambiente de produção sustentável A fertilidade do solo integra os princípios básicos da biologia do solo química do solo e física do solo para desenvolver as práticas necessárias para manejar os nutrientes de uma maneira lucrativa e também de forma ambientalmente saudável Os solos divergem amplamente na sua habilidade de atender as exigências de nutrientes das plantas a maioria apresenta apenas uma fertilidade moderada Para se atingir os objetivos de produção mais nutrientes são necessários do que aqueles que podem ser supridos pelo solo Altas produtividades das culturas 23 implicam em grande esgotamento no suprimento de nutrientes que eventualmente precisa ser balanceado pelo aumento no uso de insumos contendo nutrientes para manter os solos férteis necessários para nossa sociedade Assim um marco da agricultura de alta produtividade é a dependência de fertilizantes minerais para restaurar a fertilidade do solo Em um contexto mais amplo de produtividade a fertilidade regula o suprimento de nutrientes herdados naturalmente nos solos ou aplicados como estercos ou outros fertilizantes orgânicos ou organominerais Solos com alta fertilidade natural podem alcançar produtividades substanciais mesmo sem a aplicação de fertilizantes mas podem alcançar produtividades ainda maiores pelo suprimento adicional dos nutrientes limitantes Uma fertilidade adequada do solo fornece a base para uma agricultura de sucesso e não deve ser negligenciada Existem diversas formas de manejo da fertilidade do solo na agricultura mineração de nutrientes praticar agricultura sem fazer uso de fertilizantes ex agricultura itinerante utilização de tantos componentes da fertilidade do solo quanto possível sem compensação e ainda sem efeitos negativos na produtividade ex pela aplicação apenas de quantidades moderadas de fertilizantes com N e P manutenção e melhoramento da fertilidade entre diferentes tipos e subtipos de solos para assegurar consistentes altas produtividades ex pela compensação por perdas decorrentes da remoção ou do uso de corretivos e fertilizantes para melhorar a fertilidade As grandes diferenças em fertilidade entre subtipos de solos devem ser levadas em consideração Algumas importantes características do solo importantes para o manejo de nutrientes podem ser agrupadas geograficamente e recomendações gerais podem ser sumarizadas como segue Solos dos trópicos úmidos parcialmente muito ácidos calagem é necessária geralmente para atingir pH 55 ou mais Box 1 O papel dos fertilizantes para produtividade das culturas As principais oportunidades para aumentar a produção são 1 expandir o uso de terra agricultável ou 2 aumentar as produtividades das terras atualmente em produção O potencial para se colocar novas terras em produção é limitado e se novas terras são disponíveis elas são geralmente menos produtivas A necessidade será suprida talvez pela combinação das duas alternativas acima mas atingir as necessidades futuras de produção de alimentos através do aumento da produção por maiores produtividades das terras já cultivadas é um cenário mais favorável Produção de cereais é responsável por 50 do uso de fertilizantes no mundo Globalmente fertilizantes comerciais tem sido o maior caminho para a aplicação de nutrientes mais do que dobrando as quantidades de novos N e P entrando na biosfera terrestre desde a década de 70 o Dos ganhos de produção mundial das culturas no mundo cerca de metade tem sido atribuído ao uso de fertilizantes Cerca de 70 do consumo global de fertilizantes ocorre nos países em desenvolvimento e vem aumentando desde a Revolução Verde Fertilizantes comerciais vão continuar a ter um papel vital na diminuição da distância entre as produtividades atuais das culturas e as produtividades possíveis Exceto para a Oceania e Leste EuropeuÁsia Central as productividades de cereais em muitas regiões industrializadas têm continuado a crescer nos últimos 30 anos sem aumento significativo no uso de fertilizantes nitrogenados Dobermann 2006 em decorrência do aumento substancial na eficiência no uso de fertilizantes 25 geralmente têm baixa disponibilidade de P ou características que promovem alta fixação de P uso de fertilizantes fosfatados é consequentemente essencial em combinação com a calagem em áreas muito úmidas geralmente com baixo teor de K Mg e S disponíveis em consequência existe uma alta demanda por esses nutrientes geralmente apresenta baixa capacidade de troca de cátions ou de armazenamento de nutrientes assim a aplicação de fertilizantes deve ser dividida em vários parcelamentos da adubação 26 geralmente têm baixa disponibilidade N apesar da decomposição da matéria orgânica permitir uma rápida mineralização Solos dos subtrópicos deficiência de água sem irrigação o uso de fertilizantes deve ser adequadamente adaptado ao uso eficiente de água N é frequentemente o nutriente mais crítico em decorrência do baixo teor de húmus deficiência generalizada de P especialmente dos solos arenosos reação neutra do solo consequentemente deficiência de Fe e Zn disponíveis risco de salinidade em decorrência da falta de lixiviação dos sais da zona das raízes Solos das regiões temperadas húmidas acidez generalizada dos solos necessitando calagem ocorrência de barreiras físicas ao crescimento das raízes ex camadas compactadas no subsolo geralmente deficiente em N disponível e frequentemente de P K e Mg baixa reserva de nutrientes em solos arenosos e também somente pequeno armazenamento destes e em consequência considerável lixiviação com excesso de água fixação parcial do P e do Mo em decorrência da acidez natural do solo e Cu em solos orgânicos estresse climático devido ao frio que atrasa o processo a absorção de nutrientes Nutrientes de plantas As plantas contêm praticamente todos os 118 elementos químicos naturais mas 17 elementos têm sido identificados como nutrientes essenciais que são requeridos para o crescimento das plantas Estes precisam ser fornecidos pelo solo ou por resíduos de plantas e de animais eou outras fontes orgânicas ou por fertilizantes minerais Para um elemento químico ser considerado essencial deve ser 27 demonstrado que uma planta não pode completar seu ciclo de vida na sua ausência e que nenhum outro elemento pode substituir o elemento em questão Três desses carbono C hidrogênio H e oxigênio O são usados em maior quantidade e são fornecidos pelo ar e pela água Os outros 14 nutrientes são elementos minerais obtidos do solo através das raízes das plantas Os três macronutrientes são requeridos pelas plantas relativamente em grandes quantidades Nitrogênio como gás N2 forma 78 da atmosfera da Terra e não é reativo Ele precisa ser convertido em formas reativas quimicamente amônio e nitrato para ser utilizado 28 pelas plantas Esta conversão é feita por microrganismos no solo por bactérias simbióticas vivendo em associações com as plantas ou por reações químicas O fósforo P usualmente ocorre em grandes quantidades nos minerais do solo e na matéria orgânica e precisa ser convertido para íons de fosfato inorgânico H2PO4 ou HPO4 2 para serem usados pelas plantas O potássio K existe em grandes quantidades em minerais e é adsorvido na forma iônica K nas partículas do solo e da matéria orgânica Ele entra nas raízes das plantas como um íon K geralmente por osmose através das paredes celulares como um acompanhante dos íons de cargas negativas O potássio não forma nenhum composto químico nas plantas mas exerce um papel importante no transporte de água e outros íons através da membrana das células Enxofre S cálcio Ca e magnésio Mg os três macronutrientes secundários não são menos necessários que os macronutrientes primários para o crescimento das plantas mas são exigidos em quantidades menores O enxofre é encontrado na matéria orgânica mas também ocorre em alguns minerais de argila É assimilado pelas plantas como sulfato SO4 2 O cálcio e o magnésio são facilmente disponíveis no solo e são absorvidos como cátions pelas raízes das plantas O cálcio é importante como componente estrutural da parede celular e dos tecidos de plantas enquanto o Mg tem uma função maior na fotossíntese como um componente da molécula da clorofila Os outros oito nutrientes essenciais necessários para as plantas em pequenas quantidades são chamados de micronutrientes e são eles ferro Fe zinco Zn cobre Cu manganês Mn molibdênio Mo cloro Cl boro B e níquel Ni Cobalto Co e silício Si são os dois nutrientes que são essenciais ou pelo menos benéficos para algumas espécies de plantas mas não exigidos por todas as plantas A Tabela 1 lista os 14 minerais essenciais a forma pela qual eles são absorvidos pelas plantas sua principal forma nos solos e as quantidades relativas encontradas nas plantas listadas como átomos por planta Nutrientes benéficos adicionais usados por algumas plantas mas não considerados essenciais são Tabela 1 Nutrientes minerais essenciais e benefícios para as plantas IPNI Manual 4C Categoria Nutriente Símbolo Forma primária de absorção Macronutriente Nitrogênio N nitrato NO3 amônio NH4 fósforo P fosfato HPO4 2 H2PO4 Potássio K ion potássio K Cálcio Ca ion cálcio Ca2 Magnésio Mg ion magnésio Mg2 Enxofre S Sulfato SO4 2 Micronutriente Cloro Cl cloreto Cl Ferro Fe ferro ferroso Fe2 Boro B ácido bórico H3BO3 Manganês Mn ion manganês Mn2 Zinco Zn ion zinco Zn2 Cobre Cu ion cúprico Cu2 Molibdênio Mo molibdato MoO4 2 Níquel Ni ion níquel Ni2 30 Sódio Na absorvido como Na pode substituir parcialmente o K em algumas plantas Silício Si absorvido como silicato fortalece os colmos dos cereais para resistir ao acamamento Cobalto Co envolvido na fixação de N em leguminosas está sendo considerado o 18º nutriente essencial para as culturas Alumínio Al considerado benéfico para algumas plantas como as utilizadas para fazer chá A disponibilidade de nutrientes para a absorção pelas raízes está ligada à habilidade de acessarem suprimentos adequados de cada nutriente seja pelo crescimento das raízes para alcançarem os nutrientes no solo interceptação radicular pelo movimento dos nutrientes para as raízes na água do solo pelo processo de difusão na solução do solo ao longo de um gradiente de concentração ou por fluxo de massa da água para as raízes À medida que a camada superior de micronutrientes de formas disponíveis Holloway et al 2010 e as plantas precisam obter micronutrientes do subsolo onde a disponibilidade é geralmente baixa por causa do pH elevado e baixa densidade de raízes Sob tais condições genótipos eficientes na absorção de nutrientes expressam sua superioridade A sessão seguinte apresenta uma discussão mais detalhada sobre cada um dos nutrientes suas fontes nos fertilizantes e formulações suas funções nas plantas e outras informações para ajudar a entender melhor como cada nutriente pode ser melhor manejado Fertilizantes minerais Numerosos fertilizantes minerais têm sido desenvolvidos para suplementar os nutrientes já disponíveis no solo e para suprir as altas exigências das culturas Box 3 Estes são geralmente sais minerais exceto para alguns compostos orgânicos como a uréia que é facilmente convertida à amônio A classificação usual em fertilizantes simples ou complexos usualmente referese somente aos três macronutrientes Muitos fertilizantes chamados de fertilizantes simples na realidade suprem mais que um nutriente ex o sulfato de amônio contém ambos N e S 31 A fórmula do fertilizante é usada para classificar diferentes produtos com base na concentração dos 3 macronutrientes A concentração dos nutrientes ou fórmula pode se referir à concentração total ou disponível de nutrientes e pode ser expressa por tradição para alguns nutrientes na forma de óxidos P2O5 K2O ou na forma elementar N P K 32 Por exemplo uma fórmula de fertilizante 72814 contem 7 de N 28 de P2O5 e 14 de K2O Nitrogênio N O nitrogênio é um componente chave dos aminoácidos e das proteínas Ele também faz parte da molécula de clorofila que controla a fotossíntese a reação de captura da energia solar pelas plantas O N e o Mg são os únicos elementos da molécula da clorofila que vem do solo Adequado suprimento de N é necessário para o processo da fotossíntese e para a produção de proteínas nas culturas O nitrogênio ocorre em uma variedade de formas no solo e pode ser absorvido em diferentes formas pelas plantas em crescimento Durante a estação de crescimento e mesmo entre as estações o N é transformado de uma forma para outra por vários processos químicos e biológicos Ele pode também tornarse reativo pelos relâmpagos e depositado no solo através das chuvas Alguns desses processos tornam o N mais disponível para as plantas enquanto outros reduzem sua disponibilidade O nitrogênio também pode ser perdido dos sistemas de produção por várias formas Ele pode ser perdido para a atmosfera a partir do solo ou das plantas em crescimento como gás N2 amônia NH3 óxido nitroso N2O ou gases NOx ele pode ser perdido como nitrato NO3 na água do solo por lixiviação ou escorrimento da superfície do solo Em resumo o N é um elemento muito reativo como sumarizado na figura do ciclo do N forma numerosos compostos bioquímicos nas plantas e exerce uma variedade de funções no crescimento e desenvolvimento das plantas Isto torna complicado o manejo deste nutriente mas também oferece muitas oportunidades para manejálo Embora seja um dos nutrientes mais estudados em várias formas ele permanece um dos menos compreendidos Mas sua importância na produção das culturas e na alimentação humana e animal o torna uma parte muito importante do manejo de nutrientes Como um componente importante dos aminoácidos e proteínas assim como outros componentes importantes dos alimentos o N merece atenção especial O nitrogênio é também importante em decorrência do seu impacto no meio ambiente Nos corpos aquáticos de superfície nitratoN é um 33 nutriente importante que promove crescimento de algas e plantas aquáticas as quais à medida que morrem e se decompõem prendem o oxigênio da água criando condições de hipóxia que leva a falta de oxigênio aos animais aquáticos O nitrogênio no solo pode também ser liberado para a atmosfera como N2O que é mais de 300 vezes mais potente do que CO2 como um gás de efeito estufa Uma meta importante das melhores práticas de manejo de fertilizantes MPMF é reduzir a liberação de formas reativas de N outras formas diferentes de N2 no meio ambiente A camada arável da maioria dos solos contém entre 008 e 04 de N com uma média representativa de 015 Isto equivale a 3360 kg de Nha ocorrendo naturalmente no solo sendo a maior parte como compostos orgânicos que são lentamente decompostos para o N tornarse disponível para o crescimento das plantas Em comparação com o N total do solo aquele aplicado via fertilizantes embora mais prontamente disponível constituise em uma pequena fração no solo O nitrogênio aplicado como fertilizante meramente contribui com o reservatório de N no solo As mudanças dinâmicas na forma de N no solo fazem com que o manejo do mesmo seja um processo muito complexo Fazer a separação de quanto de N de uma referida fonte contribui para o crescimento das culturas quanto para as perdas para a atmosfera e quanto para a contaminação das águas é praticamente impossível Uma vez que todos esses processos partem de um mesmo reservatório é difícil mostrar de modo conclusivo como o manejo de uma fonte de N pode causar impacto em quaisquer dos processos ou de seus produtos Tudo isso é parte de um dinâmico sistema de N Isto faz com que qualquer tentativa de monitorar e controlar perdas de N dos campos de produção se torne uma tarefa extremamente difícil Mas os agricultores ainda podem se beneficiar deste nutriente se fizerem um grande esforço para manejo adequado da parte do processo sobre a qual eles têm algum controle A Figura 4 ilustra a relação entre algumas das várias formas processos e reações do N nas culturas solos e atmosfera A dinâmica de nitrogênio no solo é muito complexa O processo importante da nitrificação transformação do amônio em nitrato por ação bacteriana 34 Figura 4 A Cascata do Nitrogênio ilustrando a interação de várias formas de N no ciclo do N adaptado de Galloway et al 2003 ocorre rapidamente quando as temperaturas são moderadas Desnitrificação outro processo bacteriano converte nitrato em gás N2 que é perdido para a atmosfera O ciclo do N Figura 5 mostra as interações entre as formas de N no sistema soloplantaatmosfera para a produção das culturas O N reativo nestes sistemas está em uma constante troca dinâmica entre as várias formas O nitrogênio é dinâmico mudando constantemente entre as formas reativas como resultado dos processos químicos e biológicos Isto o torna importante sob o ponto de vista agrícola natural e ambiental Existem muitas oportunidades de manejo para afetar esses processos e causar impacto na eficiência de uso deste importante nutriente na agricultura A Figura 6 mostra as quantidades relativas do N ocorrendo comumente nas várias formas no sistema soloplanta atmosfera Cada um dos pontos de transição no diagrama representa oportunidades de decisão quanto ao potencial manejo de N 35 Figura 5 O Ciclo do Nitrogênio A troca dinâmica entre as várias formas de N no sistema soloplantaatmosfera IPNI Figura 6 Quantidades de N comumente encontradas em cada forma no ciclo do N Adaptado da Universidade da Flórida 36 Fertilizantes nitrogenados Fertilizantes nitrogenados são produzidos em uma variedade de formulações cada uma com diferentes propriedades e usos para os sistemas de produção das culturas Todos esses essencialmente começam com a amônia anidra que é produzida do ar e gás natural pelo processo de HaberBosch através da reação química 3H2 N2 2NH3 sob alta temperatura e pressão Este processo desenvolvido na Alemanha logo antes de 1ª Guerra Mundial é algumas vezes considerado o desenvolvimento tecnológico mais importante do século 20 O processo HaberBosch dá suporte à maior parte da produção de alimentos no mundo pela produção de amônia a principal matéria prima para a fabricação da maioria dos fertilizantes nitrogenados Erisman et al 2008 estimam que na ausência de fertilizantes nitrogenados nós produziríamos 48 menos alimento De acordo com a IFA a produção global de fertilizantes ligados à amônia foi de 137 milhões de toneladas em 2014 Além da aplicação direta do fertilizante amônia anidra amônia é também usada com matéria prima na produção de uréia nitrato de amônio e outros fertilizantes nitrogenados assim como na produção de MAP DAP e outros fertilizantes multinutrientes O processo Haber é assim chamado em homenagem ao cientista alemão Fritz Haber e ao químico industrial Carl Bosch Haber foi a primeira pessoa a completar o processo com sucesso Em 1909 o processo de Haber podia produzir cerca de um copo de amônia a cada duas horas Bosch ajudou a desenvolver o processo para a indústria Em 1913 a companhia alemã BASF começou a usar o processo Haber para produzir amônia Durante a 1ª Guerra Mundial o processo de Haber foi usado para fabricar explosivos Os alemães mantiveram isto em segredo após a guerra Em 1918 Haber ganhou o Prêmio Nobel de Química e em 1931 Bosch também dividiu o Prêmio Nobel A amônia anidra foi então reformulada em várias outras fontes de fertilizantes com N dando aos agricultores uma ampla gama de fertilizantes nitrogenados para manejar o N e melhor atender as necessidades das culturas assim como as necessidades logísticas 37 Alguns dos fertilizantes nitrogenados mais comuns são descritos abaixo Amônia anidra NH3 é o fertilizante nitrogenado comercial mais concentrado 82 de N Uma vez que a fonte mais comum de energia para fabricar fertilizantes nitrogenados é o gás natural metano as fábricas para produção de amônia são usualmente localizadas próximas aos suprimentos de gás natural A amônia é transportada pelo mundo em dutos caminhões ferrovias e navios como um líquido sobre pressão eou refrigeração para mantêla abaixo do ponto de ebulição 33 oC 27 oF A amônia é usualmente aplicada ao solo por injeção a uma profundidade de 10 a 20 cm como um líquido pressurizado que vaporiza imediatamente e reage com a água do solo para ser convertido em amônio NH4 Este íon é então adsorvido às cargas negativas dos locais de capacidade de troca nos minerais de argila e matéria orgânica no solo Aquamônia 20 a 24 de N é produzida misturando amônia com água Esta forma pode ser adicionada à agua de irrigação como uma forma alternativa de aplicação Sulfato de amônio NH42SO4 21 de N é produzido como um subproduto industrial e é um dos fertilizantes nitrogenados manufaturados mais antigos Ele é obtido da fabricação do aço nylon e outros processos que utilizam o ácido sulfúrico Ele é frequentemente usado como um carreador para a aplicação de herbicidas ajudando a aumentar a eficácia destes Ele também contém 24 de S tornandoo uma alternativa de uso quando se necessita fornecer este nutriente Uréia 46 de N é o fertilizante nitrogenado sólido mais usado no mundo A produção de uréia envolve reação controlada do gás amônia NH3 e dióxido de carbono CO2 com temperatura e pressão elevados A uréia liquefeita é transformada em esferas com equipamento de granulação especializado ou endurecida em uma perola sólida enquanto cai de uma torre Durante a produção de uréia duas moléculas de uréia podem inadvertidamente combinarse para 38 formar um composto chamado biureto o qual pode causar danos quando pulverizado nas folhas das plantas A maior parte do fertilizante uréia contém somente pequenas quantidades de biureto em decorrência do controle cuidadoso durante o processo de produção A ureia é uma excelente fonte de N para atender as necessidades de das plantas Por ser prontamente dissolvida em água quando aplicada à superfície do solo movimenta com a água de chuva ou irrigação para dentro do solo Dentro do solo a uréia movimentase livremente com a água do solo até ser hidrolisada para formar NH4 Nitrofosfato concentrações variadas é fabricado pelo tratamento de fosfato de rocha com ácido nítrico ao invés de ácido sulfúrico Tem a vantagem de não produzir o sulfato de cálcio gesso como subproduto que se constitui algumas vezes em um problema de descarte Dois produtos adicionais nitrato de cálcio e nitrato de cálcio e amônio são também gerados nesse processo Nitrofosfatos podem ser misturados com outros nutrientes para formar grânulos uniformes de fertilizantes contendo múltiplos nutrientes Nitrato de amônio NH4NO3 foi inicialmente produzido nos anos 1940 como produto de munição Ele contém 33 a 34 de N Nitrato de amônio é produzido como uma solução concentrada pela reação do gás amônia com ácido nítrico A solução 95 a 99 de nitrato de amônio é despejada de uma torre e solidifica na forma de pérolas que pode ser usado como fertilizante ou transformada em nitrato de amônio granulado pela pulverização da solução concentrada em pequenos grânulos em um tambor rotativo Uma vez que metade do nitrogênio está na forma de amônio ele pode ser absorvido diretamente pelas raízes ou gradualmente convertido à forma de nitrato e é imediatamente disponível para as plantas Sua alta solubilidade o torna adequado para fertirrigação ou aplicação foliar Nitrato de amôniouréia UAN 28 de N é comumente usado como uma fonte de fertilizante nitrogenado líquido para aplicações a lanço como um veículo para herbicidas ou para aplicações em cobertura para culturas plantadas em linha como o milho 39 Cianamida cálcica 18 de N além do valor fertilizante tem propriedades herbicidas e fungicidas pelos seus produtos de decomposição intermediários As diferentes formas de N quando aplicadas ao solo dão respostas muito semelhantes em termos de produtividade das culturas A eficiência de alguns produtos pode ser reduzida em função das perdas por lixiviação de nitrato ou volatilização de amônia sob certas condições de temperatura e umidade do solo A aplicação superficial de uréia ou soluções de UAN são especialmente susceptíveis a tais perdas A maioria dos fertilizantes nitrogenados tende a ser rapidamente disponível e são sujeitas a perdas antes do N poder ser absorvido pela cultura Mas o desenvolvimento de produtos de liberação lenta ou controlada podem ajudar a reduzir essas possíveis perdas Sob uma situação de primaveras úmidas em climas tropicais o nitrogênio do solo pode ser perdido por lixiviação ou desnitrificação o que torna necessário maior número de aplicações em cobertura de fertilizantes nitrogenados para reduzir as perdas e atender adequadamente as necessidades das culturas Portanto aplicações de fertilizantes nitrogenados no plantio e em coberturas pode ser uma forma adequada de manejar o N nessas situações Figura7 O suprimento de N com fertilizantes de liberação lenta ou controlada é teoricamente melhor adaptado à curva de absorção de N e depende das condições de temperatura e umidade do solo Características dos fertilizantes nitrogenados Diferentes fertilizantes nitrogenados tem seu valor de acordo com o seu teor de N total as diferentes formas de N as quais determinam a taxa de ação e seus outros efeitos se existirem Box 4 Independente da fórmula do fertilizante aplicado a maioria é convertida no solo para a forma de nitrato e amônio as formas predominantes de N para as plantas N na forma de nitrato na solução 40 Figura 7 A necessidade de suplementar o N com fertilizantes depende da estação climática anterior do solo é imediatamente disponível e em consequência atua rapidamente mas é a forma mais passível de perdas via lixiviação eou desnitrificação As plantas absorvem o N principalmente na forma de nitrato Nitrogênio na forma de amônio embora totalmente disponível tem um efeito relativamente mais lento por ser primeiro adsorvido pelas partículas do solo com carga elétrica negativa e somente gradualmente ser liberado e nitrificado Isto pode ser benéfico para a eficiência de uso do N porque a forma de amônio adsorvida às partículas do solo é muito menos susceptível à lixiviação e outras perdas Algumas plantas podem absorver o amônio diretamente enquanto outras primeiro precisam ser convertidas a nitrato Na temperatura de 2025 oC uma aplicação fornecendo 50 a 100 kgha o N seria nitrificado em duas semanas A nitrificação pode ser atrasada por várias semanas pela adição de inibidores da nitrificação ao fertilizante Isto pode ser valioso para prevenir acumulação indesejável de nitrato em hortaliças ou para reduzir as perdas por lixiviação Box 4 Tipos de fertilizantes nitrogenados teor de N referese a N total Fertilizantes amoniacais amônia 82 de N sulfato de amônio 21 de N bicarbonato de amônio 17 de N todos moderadamente rápidos na ação Absorção pelas plantas pode ser retardada pela adição de inibidores da nitrificação Fertilizantes nítricos nitrato de cálcio 16 de N nitrato de sódio 16 de N salitre do Chile todos de ação rápida e aumentando o pH do solo Fertilizantes nítricoamoniacais nitrato de amônio cerca de 34 de N nitrato de cálcio e amônio que é uma combinação do nitrato de amônio e carbonato de cálcio 2127 de N nitrato sulfato de amônio 2630 de N Fertilizantes amidicos ureia 4546 de N cálcio cianamida 20 de N Soluções contendo mais de uma forma de N solução de ureia e nitrato de amônio 2832 de N Fertilizantes de liberação lenta ou controlada sejam derivados da ureia com o N em grandes moléculas ou fertilizantes com N solúvel em água na forma de grânulos ureia com controle de liberação encapsulada em um filme fino de polímero de ação lenta ou muito lenta de acordo com o tipo de polímero e a espessura do filme geralmente incluem um componente de ação rápida ou outra forma de liberação lenta ex ureia revestida com enxofre SCU Fertilizantes multinutrientes contendo N NP Nitrofosfatos 2023 de N 2023 de P2O5 Fosfato de monoamônio MAP 11 de N 52 de P2O5 Fosfato de diamônio 18 de N 46 de P2O5 Polifosfatos de amônio líquidos ex 12 de N 40 de P2O5 NK fertilizantes contendo ambos N e K ex nitrato de potássio NPK fertilizantes contendo N P e K 42 Várias diferentes formulações revestimentos e aditivos são disponíveis para ajudar os agricultores a manejar os fertilizantes nitrogenados de maneira mais eficiente Eles são classificados de uma maneira ampla como produtos estabilizadores inibidores de liberação lenta e de liberação controlada A Association of American Plant Food Control Officials definiu estes produtos como Trenkel 2010 Fertilizante de liberação lenta ou controlada Um fertilizante que contém um nutriente de planta na forma pela qual atrasa sua disponibilidade para a absorção e utilização pela mesma após a aplicação ou que estende sua disponibilidade para a planta significantemente por mais tempo do que a referência fertilizante com nutriente rapidamente disponível tais como nitrato de amônio ou uréia fosfato de amônio ou cloreto de potássio Este atraso na disponibilidade inicial ou tempo estendido de disponibilidade contínua pode ocorrer devido a uma variedade de mecanismos Isto inclui controle na solubilidade em água do material por camadas semipermeáveis oclusão materiais proteicos ou outras formas químicas por reduzir a hidrólise de compostos solúveis em água de baixo peso molecular ou por outros meios não conhecidos Fertilizante nitrogenado estabilizado Um fertilizante ao qual foi adicionado um estabilizador de N Um estabilizador de N é uma substância adicionada ao fertilizante que estende o tempo em que o componente com N do fertilizante permanece no solo na forma de N da uréia ou N amoniacal Inibidor da nitrificação Uma substância que inibe a oxidação biológica do N amoniacal para N nitrato Inibidor da urease Uma substância que inibe a ação hidrolítica na ureia exercida pela enzima urease Fertilizantes nitrogenados tendem a aumentar a acidez do solo assim à medida que o uso desses fertilizantes é aumentado o pH pode precisar ser ajustado através da aplicação de materiais calcários Tabela 2 Aumentando a eficiência de uso do nitrogênio A utilização pelas culturas no N aplicado via fertilizantes varia de 30 a 43 50 dependendo da cultura do clima do solo e das práticas de manejo Isso pode variar de 5060 para o trigo crescendo em climas temperados e ao redor de 30 para arroz de baixada cultivado em solos arenosos A energia necessária para produzir fertilizantes nitrogenados para ser aplicado por unidade de área é cerca de um terço da energia total para fazer crescer a cultura Maior eficiência no uso de fertilizantes nitrogenados portanto significa um balanço positivo de energia Três tipos de processos afetam o excesso de N não utilizado pela cultura Seu impacto relativo no suprimento de N para as culturas depende do clima das condições do solo e outros fatores Estes processos são microbianoex nitrificação desnitrificação imobilização químicoex troca fixação precipitação hidrólise físicoex lixiviação escorrimento superficial volatilização 44 Melhores práticas de manejo de fertilizantes MPMF para aplicação de nutrientes de plantas tentam aumentar a eficiência de uso dos nutrientes e minimizar efeitos desfavoráveis ao meio ambiente O sistema radicular da maioria das culturas anuais somente explora de 20 a 25 do volume disponível do solo em qualquer ano Assim a utilização dos nutrientes pelas plantas irá não apenas depender do estágio de crescimento e da demanda de nutrientes mas também da taxa de liberação de nutrientes de plantas para as raízes por fluxo de massa e difusão na solução do solo Aplicações divididas a aplicação de fertilizantes nitrogenados em várias épocas da estação de crescimento podem ajudar a melhorar a eficiência de uso de N e reduzir as perdas A aplicação de fertilizantes nitrogenados tão próximo quanto possível ao momento de exigência pela cultura é uma boa estratégia de manejo para maximizar a eficiência De modo semelhante manejo de fertilizantes por local específico leva à aplicação de fertilizantes nitrogenados após considerar a capacidade específica de suprimento de N pelo solo e consequentemente assegurar alta eficiência de uso do fertilizante contendo N Qualquer excesso de N mineral permanecendo no solo no momento da colheita será provavelmente perdido por lixiviação e desnitrificação O uso de plantas de cobertura e do manejo dos resíduos culturais pode ajudar a manter o nitrogênio na forma de compostos orgânicos no solo e tornálo menos susceptível às perdas por lixiviação e desnitrificação Várias ferramentas estão disponíveis para aumentar a eficiência dos fertilizantes nitrogenados Estas incluem aditivos químicos inibidores biológicos e revestimentos que limitam fisicamente a atividade de N no solo Alguns dos processos importantes de conversão que ocorrem no solo são dependentes da atividade microbiana Isso se constitui em um ponto de manejo através de fatores químicos e físicos que controlam a atividade microbiana Alguns exemplos disso incluem Nitrapirina usada para inibir o processo de nitrificação Inibidores da ureaseusados para diminuir o processo de conversão da uréia para amônio ou nitrato Encapsulamento dos grânulos de uréiausado para diminuir a solubilidade da uréia e sua liberação para a solução do solo 45 Fósforo P O fósforo também tem um papel vital na fotossíntese funcionando na captura e transferência de energia para as ligações químicas Tecidos meristemáticos novos e crescendo rapidamente nas plantas têm uma alta concentração de P Os materiais genéticos DNA e RNA são construídos ao redor da estrutura de átomos de P e o P exerce um papel fundamental no metabolismo dos açúcares e amidos todos críticos nos processos de divisão celular e crescimento Em termos ambientais o P é um nutriente importante porque excesso no suprimento deste nutriente leva a um crescimento excessivo de plantas como as explosões de algas com subsequente morte dessas seguido de decomposição pelos microrganismos levando à falta de oxigênio na água criando uma zona hipóxica que mata os peixes os camarões e outras formas de vida aquática Erosão do solo escorrimento superficial e perda de P dos campos agrícolas são considerados grandes responsáveis pela formação de áreas hipóxicas em todo o mundo Melhores práticas de manejo para o P tem como objetivo minimizar as perdas de P para o meio ambiente e aumentar a eficiência de uso deste para as culturas em crescimento O ciclo de vida do P no sistema soloplanta é ilustrado na Figura 8 Este ciclo dinâmico é afetado por uma variedade de processos contínuos físicos químicos e biológicos que afetam quanto do P está em cada forma a um tempo específico A Figura 9 apresenta uma representação esquemática simplificada do ciclo do fósforo no sistema plantasolo Análise do solo para estimar o P prontamente disponível no solo mede a pequena quantidade de P na solução do solo A quantidade de P extraída varia com a solução extratora utilizada Usando os dados analíticos os solos são classificados de modo descritivo ex deficiente suficiente ou por índices numéricos Estas classes estão relacionadas à possível resposta de uma cultura a uma aplicação de um fertilizante fosfatado apropriado A Figura 10 ilustra a distribuição relativa de formas de P no sistema plantasoloambienteatmosfera O P está constantemente mudando de 46 Figura 8 O ciclo do fósforo P é encontrado em uma variedade de formas no solo e nas culturas e está constantemente reciclando entre estas formas IPNI Figura 9 Um diagrama esquemático simplificado do ciclo do fósforo IFA 47 Figura 10 Quantidades relativas de P encontradas em várias formas na cultura solo atmosfera e no meio ambiente adaptado da Universidade da Flórida uma forma para outra de acordo com sistemas físicos químicos e biológicos nos quais ele está funcionando Fertilizantes fosfatados O fósforo em materiais fertilizantes é usualmente expresso na forma de óxido P2O5 Apesar dessa forma em realidade não existir no material fertilizante ela tem sido adotada como uma forma padrão para comparação entre fertilizantes fosfatados A fórmula para converter P para P2O5 é P x 229 P2O5 Fosfato de rocha FR As reservas mundiais existem em antigos depósitos marinhos e o fosfato de rocha precisa ser processado para remover outros materiais Fosfato de rocha não processado pode ser aplicado como uma fonte de nutrição de P sob certas situações mas a maior parte é processada para produção de outros fertilizantes 48 fosfatados Embora o FR possa ser aplicado diretamente sua solubilidade em água pode ser muito baixa para atender as necessidades da cultura em crescimento FR pode ser uma fonte efetiva de P se usado em solos ácidos pH em água abaixo de 55 Hoje mais de 90 dos FR usados são processados para a obtenção de fertilizantes fosfatados solúveis pela reação do FR com ácidos o que torna o produto agronomicamente e economicamente eficiente como uma fonte de nutriente para as culturas Superfosfato simples SSP é produzido pela reação do fosfato de rocha com ácido sulfúrico Ele foi o primeiro fertilizante mineral comercial e levou ao desenvolvimento das modernas indústrias de nutrientes de plantas Este material já foi o mais comumente usado como fertilizante mas outros fertilizantes fosfatados substituíram o SSP por ele apresentar relativamente baixo teor de P O fertilizante SSP é fonte de três nutrientes essenciais para as culturas nas seguintes proporções 7 a 9 de P 16 a 20 de P2O5 18 a 21 de Ca e 11 a 12 de S Superfosfato triplo TSP CaH2PO42H2O ou fosfato monocálcico foi um fertilizante fosfatado popular no inicio dos anos 1900 mas tem sido substituído por outros fertilizantes em anos recentes Ele apresenta a maior concentração de P nos fertilizantes secos que não contém N e o P é mais de 90 solúvel em água É ainda popular para culturas leguminosas onde fertilizantes nitrogenados não são necessários Fosfato de monoamônio NH4H2PO4 MAP é a fonte mais concentrada de fósforo entre os fertilizantes sólidos Contém 10 a 12 de N e 48 a 61 de P2O5 mais comumente fabricado como 11520 Ele é fabricado usando ácido fosfórico de menor qualidade do que aquele usado para produzir outros fertilizantes fosfatados Fosfato de monoamônio é altamente solúvel e rapidamente tornase disponível NT A grande maioria dos fosfatos de rocha brasileiros de origem magmática e simplesmente moídos apresenta baixa eficiência agronômica para culturas anuais em comparação aos fertilizantes fosfatados solúveis em CNA água ou aos fosfatos naturais reativos de origem sedimentar principalmente em solos que receberam corretivos de acidez para atingir pH 60 ou acima 49 para as plantas como NH4 e H2PO4 na solução do solo Quando fabricado com formas mais puras de ácido fosfórico o MAP pode ser produzido na forma de pó usualmente com 61 de P2O5 e usado em suspensões ou fertilizantes líquidos claros ou aplicado via adubação foliar ou adicionado à água de irrigação Fosfato de monoamônio NH4H2PO4 MAP é a fonte mais concentrada de fósforo entre os fertilizantes sólidos Contém 10 a 12 de N e 48 a 61 de P2O5 mais comumente fabricado como 11520 Ele é fabricado usando ácido fosfórico de menor qualidade do que aquele usado para produzir outros fertilizantes fosfatados Fosfato de monoamônio é altamente solúvel e rapidamente tornase disponível para as plantas como NH4 e H2PO4 na solução do solo Quando fabricado com formas mais puras de ácido fosfórico o MAP pode ser produzido na forma de pó usualmente com 61 de P2O5 e usado em suspensões ou fertilizantes líquidos claros ou aplicado via adubação foliar ou adicionado à água de irrigação Fosfato de diamônio NH42HPO4 DAP é o fertilizante fosfatado mais amplamente utilizado no mundo É produzido pela reação da amônia com o ácido fosfórico O padrão do DAP é 18460 Ele é popular porque tem uma concentração relativamente alta dos dois materiais fertilizantes comumente necessários e também tem propriedades que o tornam fácil de manusear e armazenar O DAP tornouse disponível nos anos de 1960 Sua alta solubilidade torna os nutrientes prontamente disponíveis para as plantas O alto teor de N amoniacal pode causar danos às sementes e raízes próximas aos grânulos de fertilizante assim é melhor distribuílo em sulcos cerca de 10 cm da linha de semeadura ou aplicado a lanço e incorporado para evitar concentrar os nutrientes muito perto das sementes ou raízes das plantas Polifosfato é um fertilizante líquido popular produzido pela reação da amônia com ácido fosfórico retirando a água e ligando os íons individuais de fosfato juntos em uma corrente Os íons simples de fosfato ortofosfatos podem formar diferentes tamanhos de correntes mas eles podem ser chamados coletivamente de polifosfatos Mais comumente produzidos como 10340 ou 11370 estes fertilizantes formam líquidos claros que permanecem estáveis e livres da formação 50 de cristais sob uma grande amplitude de condições Isto o torna uma fonte popular de P em todo o mundo Entre 25 e 50 do P nos fertilizantes polifosfatos permanece na forma de ortofosfato molécula simples e está prontamente disponível para a absorção pelas plantas Os remanescentes 25 a 76 do P ficam nos polímeros de diferentes comprimentos que precisam ser quebrados por enzimas ou organismos no solo para serem disponíveis para as plantas Fertilizantes polifosfatos oferecem a vantagem de terem alto teor de nutrientes em uma forma de fluido claro livre de cristais que é estável sob uma grande amplitude de temperatura e tem uma longa capacidade de armazenamento Polifosfatos são uma fonte popular para mistura com micronutrientes e outros produtos químicos para ajudar a fazer uma distribuição uniforme Em análises de solos a disponibilidade de P é medida pela solubilidade em soluções extratoras específicas água ácido cítrico ácido fórmico ácido clorídrico ácido sulfúrico e resinas aniônicas como uma indicação da taxa de transformação sob várias condições do solo P solúvel em água ex fosfato monocálcico é facilmente disponível para as plantas e assim permanece apesar de um pouco menos intensamente após imobilização para outras formas Esta transformação é retardada pela granulação e localização do fertilizante P solúvel em citrato ou em ácido cítrico é moderadamente disponível para as plantas e é adequado para vários propósitos sob uma grande amplitude de condições de solos ácidos até neutros exceto onde uma ação rápida é requerida P solúvel em ácido fórmico em fosfato de rocha reativo na forma de pó e P solúvel em ácido cítrico a 2 são somente muito lentamente disponíveis às plantas sua reatividade liberação do P solúvel é melhorada onde os solos são mais quentes úmidos e ácidos mas ainda acima da amplitude de danos causados pela acidez Sob condições de agricultura intensiva em solos bem adubados os fertilizantes fosfatados solúveis promovem respostas semelhantes em termos de produtividade por unidade de P2O5 disponível Fósforo solúvel em água entretanto é superior para culturas de ciclo curto e sistema radicular limitado em solos deficientes em P A dinâmica das diferentes formas de P no solo é ilustrada na Figura 11 51 Figura 11 Relação dos diferentes formas de P no solo À medida que condições como pH do solo e concentração de P mudam as quantidades relativas em cada reservatório irão mudar O P passa de uma forma para outra à medida que fatores como pH do solo e concentração de P mudam A aplicação de fertilizantes nitrogenados e fosfatados juntos em faixa ou como produtos combinados algumas vezes apresentam vantagens para a utilização dos nutrientes a acidificação do N ajuda a prevenir que o P seja fixado em formas não disponíveis formas gasosas de N podem ocorrer pela aplicação superficial de fosfato de diamônio DAP em solos neutros Fixação de fosfato ié a transformação de fertilizante com P solúvel em formas não disponíveis é felizmente restrita para condições especiais do solo pe alto teor de Al ativo e Fe ou Ca e Mg como definido pelo pH do solo A taxa de utilização de P dos fertilizantes é usualmente de cerca de 15 no primeiro ano mas somente 12 por ano em seguida resultando que somente 23 é absorvido ao fim de 30 anos A eficiência da utilização do fertilizante fosfatado depende das condições de clima pH do solo tipo de cultura época e localização do fertilizante fosfatado Os fertilizantes sofrem uma série de reações no solo para ser transformado em uma forma disponível para as plantas fosfato inorgânico A maioria dos fertilizantes fosfatados modernos são prontamente solúveis sendo tratados com ácido sulfúrico ou fosfórico para aumentar a solubilidade Sob algumas condições tratamentos especiais podem ser usados para aumentar a solubilidade e absorção ou reduzir a fixação para compostos insolúveis Sob condições de pH muito baixo ou muito alto por exemplo o P pode ser transformado 52 respectivamente em fosfatos de ferro ou cálcio que são insolúveis Para as fontes orgânicas o P é insolúvel e é necessária atividade microbiana para converter o P para forma inorgânica disponível Assim com o N a liberação de P orgânico pode ser manejada pelo controle da atividade microbiana Box 5 mostra as características de alguns importantes fertilizantes fosfatados 53 Potássio K O potássio é encontrado em todas as células vivas No solo ele é encontrado em pequenas quantidades na solução do solo como cátion de K com carga positiva e é absorvido pelas plantas nessa forma Em qualquer momento pode existir apenas 12 a 15 kg de K por hectare na solução do solo mas existe grande suprimento de K trocável ligado ao solo em várias quantidades de disponibilidade A solução do solo é constantemente reposta pelo processo de troca de cátions à medida que os íons K são absorvidos da solução do solo pelas raízes das plantas O potássio em sua forma iônica ocorre em equilíbrio em vários processos no solo Figura 12 Figura 12 Ilustração do K em várias posições de equilíbrio no solo À medida que o K é absorvido pelas plantas o equilíbrio muda para liberar mais potássio para a solução do solo adaptado de Universidade de Minnesota Na planta o K regula o fluxo de água e outros materiais através das membranas celulares e ajuda a regular uma grande variedade de processos químicos e enzimáticos O potássio por si só não forma qualquer composto químico nas plantas mas atua no balanço iônico das cargas elétricas por se movimentar para dentro e para fora através 54 das membranas celulares Ao fazer isso o K é essencial para a absorção de nutrientes e movimento através da planta e na manutenção do balanço hídrico na planta Ele é então essencial para a utilização de outros nutrientes e da água mesmo que quimicamente ele não combine com outros nutrientes Muito do K usado por uma cultura em crescimento não é acumulado no grão mas permanece nos resíduos das culturas colmo folhas e palha Quando uma planta morre o potássio é facilmente lixiviado do resíduo da cultura e pode até ser lixiviado do tecido vivo da planta sob fortes chuvas Para culturas forrageiras onde a planta inteira é colhida as taxas de remoção de K das culturas são muito maiores Isso é verdadeiro também para canadeaçúcar e algumas culturas de cereais cultivados em vários países da Ásia onde tanto os grãos como a palha são colhidos para consumo humano e animal respectivamente O fertilizante potássico é usualmente descrito na forma de óxido K2O Da mesma forma que para o fósforo esta forma é a padrão na comparação de fertilizantes contendo K mas em realidade não é encontrada em fertilizantes potássicos A fórmula para converter K em K2O é K x 120 K2O O potássio está constantemente mudando entre as várias partes dos componentes soloplantaanimalmeio ambiente uma vez que funciona nos seus sistemas físicos químicos e biológicos como mostrado na Figura 13 O Ciclo do Potássio Figura 14 mostra como o K movimentase no sistema soloplanta Fertilizantes potássicos Os fertilizantes potássicos são formados de depósitos geológicos salinos Apesar de conterem baixos teores de K2O materiais não refinados podem ser usados diretamente a maioria dos fertilizantes atualmente utilizados é material de alta concentração solúvel em água e de ação rápida Cloreto de potássio KCl 0060 ou Muriato de potássio MOP A maioria dos depósitos de K ocorre como KCl silvita misturado com NaCl halita no mineral silvinita geralmente em antigos depósitos marinhos enterrados profundamente abaixo da superfície da Terra No processamento o mineral é moído e o KCl e o Na Cl são separados 55 Figura 13 Quantidades relativas de K em várias formas no sistema soloplantaanimal adaptado de Universidade de British Columbia Figura 14 O Ciclo do Potássio Potássio é rapidamente lixiviado do material de planta morta porque K não forma qualquer composto químico nas plantas IPNI 56 Em alguns poucos locais o minério é dissolvido com água quente e bombeado para a superfície como silvinita solúvel e então a água é evaporada No Mar Morto IsraelJordânia e no Grande Lago Salgado Utah EUA os sais de K são recuperados da água salgada pela evaporação solar O KCl tem 60 a 63 de K2O 50 a 52 de K e 45 a 47 de Cl O KCl é usualmente aplicado na superfície a lanço antes da aração ou aplicado em sulcos próximo a linha das sementes Por causa do alto teor de sal o KCl não deve ser colocado em contato direto com a semente Ele dissolve prontamente na solução do solo liberando K e Cl O K se liga aos locais de troca de cátions na argila e na matéria orgânica do solo A maior parte do fertilizante KCl é branca mas alguns materiais contendo K são avermelhados devido à presença de pequenas quantidades de óxido de ferro mas ambos são idênticos para uso agrícola Formas puras de KCl podem ser dissolvidas para uso como fertilizante fluído ou aplicação na água de irrigação Sulfato de potássio K2SO4 também chamado de sulfato de potassa SOP tem 48 a 53 de K2O e 17 a 18 de S O sulfato de potássio é encontrado em depósitos minerais misturado com outros minerais Os componentes são separados pela lavagem com água O K do sulfato de potássio funciona de modo semelhante ao KCl mas é também uma fonte importante de enxofre onde o solo é deficiente nesse nutriente O sulfato de potássio é menos solúvel do que o cloreto de potássio e assim não é comumente usado na água de irrigação Mas o sulfato de potássio é algumas vezes aplicado como pulverização foliar se ambos K e S são necessários É também usado para fornecer K para as plantas sensíveis ao Cl como o fumo e batata inglesa Sulfato de potássio e magnésio K2SO42MgSO4 é também chamado de Langbeinita sulfato de potássio e magnésia ou comercialmente Sulpomag A Langbeinita é o único mineral encontrado em somente poucos locais no mundo Comercialmente ele vem de minas abaixo do solo próximo a Carlsbad Alemanha Novo México EUA A Langbeinita tem 2122 de K2O 1011 de Mg e 2122 de S É um fertilizante popular onde os três nutrientes são necessários Ele é solúvel em água mas dissolve lentamente de modo diferente de outros fertilizantes contendo Mg e S ele tem um efeito neutro no pH do solo 57 Nitrato de potássio KNO3 ou Salitre potássico É um fertilizante popular para culturas de alto valor que necessitam do N na forma de nitrato e também do K É especialmente popular como fonte de K para culturas que são sensíveis ao Cl Tem 13 de N e 4446 de K2O Pode ser aplicado ao solo ou como tratamento foliar para estimular o desenvolvimento de frutos quando a atividade radicular está declinando É também uma fonte comum de nutrientes para fertirrigação Vários resíduos industriais contendo K ex poeira de filtros tem sido desenvolvidos para uso como formas de ação lenta especialmente onde se deseja evitar perdas por lixiviação Os fertilizantes potássicos devem ser geralmente aplicados na época do plantio Os íons de K são adsorvidos no solo e então permanecem disponíveis largamente protegidos contra a lixiviação Entretanto dividir as aplicações é recomendável para algumas culturas em solos e climas onde são esperadas altas taxas de perdas por lixiviação Alguma imobilização dentro das camadas da estrutura de certas argilas reduz a disponibilidade mas fixação forte para formas completamente não disponíveis é felizmente restrita a uns poucos tipos especiais de solos A taxa de utilização de K nos fertilizantes e é cerca de 5060 durante o ano de aplicação Nutrientes secundários Enxofre cálcio e magnésio são considerados nutrientes secundários pois embora sejam essenciais para o desenvolvimento das culturas a absorção sazonal destas é usualmente menor do que os nutrientes primários N P e K mas consideravelmente maior do que os micronutrientes Zn Fe Mn Cu B Mo Cl e Ni Enxofre S O enxofre é encontrado no solo principalmente como sulfatos inorgânicos e compostos orgânicos Ele precisa ser mineralizado para o ânion sulfato SO4 2 para ser absorvido pelas plantas O enxofre da atmosfera na forma de dióxido de enxofre SO2 fornece grandes quantidades de enxofre 20 kgha ou mais em áreas onde são queimados combustíveis fósseis mas limpeza ambiental pela 58 diminuição do uso dessas fontes tem levado a uma maior necessidade de fertilização com enxofre em anos recentes De modo similar poucas décadas atrás fertilizantes como o superfosfato simples e alguns pesticidas supriam algum enxofre para as culturas mas mudanças nos processos de fabricação reduziram o uso dessas fontes O enxofre nos solos na forma de sulfato pode ser lixiviado para fora na zona das raízes especialmente em solos arenosos Em sistemas de produção irrigada a água de irrigação pode ser uma fonte importante de S para o suprimento das culturas As análises de rotina de solos para S não são muito confiáveis o para S não são muito confiáveis para serem usadas no desenvolvimento de recomendações de fertilizantes O enxofre pode ser suprido para as culturas no campo através dos seguintes materiais Enxofre elementar 00090 S é uma forma conveniente de enxofre que pode ser aplicado a lanço ou em sulcos em várias culturas Antes de ser aplicado ao solo o enxofre elementar deve ser reduzido a partículas pequenas através de processos puramente físicos Uma vez no solo ele é transformado em íons sulfatos através da atividade de Thiobacillus ou alguma outra bactéria do solo A fragmentação para partículas pequenas pode ser obtida mais rapidamente através da mistura do enxofre com argila bentonita no processo de formulação Na água as partículas de bentonitaenxofre se expandem fragmentandose em partículas muito pequenas Uma vez em partículas pequenas o aumento na área de superfície permite que bactérias do solo transformem o enxofre em sulfato mais rapidamente Entretanto mesmo na presença de partículas pequenas a transformação do enxofre em sulfato é um processo lento frequentemente levando muitos meses Em consequência para a maioria das culturas na fase inicial da adubação anual com enxofre é recomendado um fertilizante contendo enxofre como o sulfato de amônio ao invés do enxofre elementar Sulfato de amônio 210024 S é produzido como um subproduto industrial e é uma fonte valiosa de N onde o S também é necessário O sulfato de amônio é uma fonte popular de S porque é mais disponível para as plantas e menos susceptível às perdas por lixiviação do que as 59 outras fontes Ele também tem como benefício o suprimento de parte das exigências de N para a cultura Sulfato de cálcio Gesso 24 de S tem sido usado amplamente por muitos anos como um material que fornece enxofre e cálcio para a adubação e atua também como condicionador de solo Ele é um sal neutro que não afeta a acidez do solo O gesso é muito menos solúvel do que o sulfato de amônio e é difícil de manusear Superfosfato simples SSP 0200 8 a 10 de S Deficiências de enxofre raramente ocorrem em solos adequadamente adubados para suprir P para as plantas com o SSP Na fabricação de superfosfatos concentrados como o superfosfato triplo entretanto o gesso é grandemente removido e esses materiais em consequência contém pouco ou nenhum enxofre Polisulfato de amônio 45 de S pode ser aplicado diretamente ao solo adicionada à água de irrigação ou misturado com amônia anidra ou soluções de amônia Entretanto o polisulfato de amônio não é completamente compatível com fertilizantes líquidos os quais apresentam alta acidez ou apresentam alta concentração de sais Usado em algumas situações para reduzir o pH e para aumentar a infiltração de água no solo Tiossulfato de amônio 26 de S Tiossulfato de amônio é outro material contendo enxofre Ele pode ser aplicado na água de irrigação É também compatível com várias soluções de fertilizantes tais como aquamônia soluções com N contendo nitrato de amônio soluções de uréia e a maioria das soluções fertilizantes contendo N NP ou completas Ele não pode entretanto ser misturado com amônia anidra ou soluções ácidas tais como acido fosfórico uma vez que esses materiais irão causar decomposição dos tiossulfatos NT O uso de fertilizantes contendo sulfato de cálcio como o superfosfato simples ou gesso agrícola de forma isolada tem se constituído em uma prática altamente recomendável para solos do Brasil que apresentam baixos teores de cálcio e elevados teores de alumínio no subsolo Este fato limita o desenvolvimento do sistema radicular das plantas Estas práticas aumentam o desenvolvimento das raízes das plantas em profundidade permitindo melhor utilização da água disponível no subsolo quando da ocorrência dos veranicos e períodos secos 60 Cálcio Ca Cálcio ocupa de 01 a 25 do solo dependendo da mineralogia do mesmo Calagem para manter o pH na amplitude adequada para o crescimento das plantas usualmente fornece quantidades suficientes de Ca para suprir a necessidade das culturas Ca é um componente muito importante das paredes celulares das plantas Deficiência da Ca nas plantas é em geral mascarada pelos efeitos de toxidez de outros nutrientes tais como alumínio manganês e cobre sob condições de pH baixo Onde a deficiência de Ca precisa ser corrigida mas o pH é alto gesso pode ser usado para suprir Ca Magnésio Mg Magnésio é um importante componente da molécula da clorofila Assim sendo deficiência de Mg geralmente mostra um amarelecimento entre as nervuras das folhas Aplicação de calcário dolomítico 11 de Mg é a forma mais comum de corrigir a deficiência de Mg Em solos ácidos ou em regiões onde chuvas pesadas causam lixiviação de Mg da zona das raízes formas mais solúveis de Mg tais como MgSO4 podem ser necessárias para se obter uma correção rápida da deficiência Fertilizantes magnesianos ou são sais solúveis de ação rápida tais como os sulfatos ou de ação lenta como o calcário dolomítico Sulfato de magnésio na forma de sal de Epsom 10 de Mg ou keiserita 16 de Mg são formas comuns de fertilizantes com Mg para suprir as culturas Keiserita ou sulfato de magnésio monohidratado MgSO4H2O é um mineral natural explorado em depósitos geológicos marinhos profundos na Alemanha Ele fornece uma fonte solúvel de ambos Mg e S para a nutrição de plantas A keiserita cristalina fina é vendida para aplicação direta ao solo ou é granulada em partículas maiores que são mais adequadas para aplicações mecanizadas dos fertilizantes a lanço ou para misturas com outros fertilizantes Sulfato de potássio e magnésio veja sob fertilizantes potássicos também se constitui uma fonte importante de Mg em situações em que K é deficiente 61 Carbonato de magnésio calcário dolomítico Para solos que necessitam receber calagem a fonte mais barata de Mg é o calcário dolomítico ou carbonato de magnésio Aplicação de uma alta dose de calcário dolomítico pode assegurar um bom suprimento de Mg por vários anos sem nenhum efeito detrimental Micronutrientes Micronutrientes são necessários em quantidades muito pequenas mas ainda são essenciais para o crescimento das plantas Deficiências de micronutrientes variam com as regiões com base na mineralogia e no clima e frequentemente podem ser corrigidas pelo ajuste do pH Fontes fertilizantes dos diferentes micronutrientes e seu manejo são descritos na Tabela 3 Outros nutrientes O uso de fertilizantes deve levar em conta também as exigências nutricionais dos animais e seres humanos consumindo os produtos das culturas Pode ser necessário ou recomendável suprir para benefício dos animais sob pastoreio quantidades crescentes de elementos que não são essenciais para as plantas Por exemplo sódio selênio e cobalto podem ser supridos como precaução contra desordens nutricionais no gado causado por deficiências Uso de fertilizantes Dificilmente um solo pode fornecer todos os nutrientes necessários em quantidades suficientes para atender a demanda de culturas de alta produtividade o déficit deve ser corrigido pela adição de fertilizantes eou estercos A necessidade em relação aos micronutrientes geralmente aumenta com altas produtividades devido a um efeito de diluição pelo aumento dos teores de macronutrientes no material vegetal As plantas em geral contêm quantidades máximas de nutrientes nos estágios avançados de crescimento logo antes de atingir a maturidade usualmente mais do que a planta precisa Entretanto os cálculos do Tabela 3 Micronutrientes essenciais para o crescimento das plantas e algumas de suas fontes e características Tabela 3 Micronutrientes essenciais para o crescimento das plantas e algumas de suas fontes e características continuação 64 balanço de nutrientes são frequentemente realizados tomando por base quantidades relativamente menores do que aquelas que são removidas dos campos no momento da colheita Dados relevantes sobre remoção de nutrientes devem ser estabelecidos para todas as culturas e sistemas de produção As quantidades dos nutrientes que são necessárias de serem adicionadas pelos fertilizantes e estercos dependem da exigência do nutriente para uma cultura atingir uma meta desejada de produtividade do suprimento do nutriente pelo solo o qual pode ser estimado por métodos de diagnose As plantas em geral contêm quantidades máximas de nutrientes nos estágios avançados de crescimento logo antes de atingir a maturidade usualmente mais do que a planta precisa Entretanto os cálculos do balanço de nutrientes são frequentemente realizados tomando por base quantidades relativamente menores do que aquelas que são removidas dos campos no momento da colheita Dados relevantes sobre remoção de nutrientes devem ser estabelecidos para todas as culturas e sistemas de produção As quantidades dos nutrientes que são necessárias de serem adicionadas pelos fertilizantes e estercos dependem da exigência do nutriente para uma cultura atingir uma meta desejada de produtividade do suprimento do nutriente pelo solo o qual pode ser estimado por métodos de diagnose Não é necessário o uso de fertilizante ou esterco se a absorção do nutriente do solo não levar mesmo no longo prazo a uma significante diminuição das reservas do solo Isto é geralmente o caso com os micronutrientes Concentração de nutrientes nos fertilizantes A concentração de nutrientes nos fertilizantes se refere à garantia legal destes elementos disponíveis às plantas e expressos em relação à percentagem no fertilizante Uma fórmula 123216 para um 65 fertilizante NPK indica a presença de 12 de N 32 de fósforo P2O5 e 16 de potássio K2O Aumentando a eficiência dos fertilizantes Os fertilizantes podem se tornar mais eficientes pela diminuição da liberação dos nutrientes inibindo a conversão para formas que são menos estáveis nos solos ou aumentando a disponibilidade dos nutrientes para as plantas O uso dessas alterações para aumentar a eficiência de uso dos fertilizantes depende dos benefícios potenciais em termos agronômicos econômicos e fatores ambientais Em anos recentes tem ocorrido um aumento no interesse em formulações de fertilizantes e uso de aditivos que ajudam a aumentar a eficiência do fertilizante aplicado Um número de diferentes processos e produtos é disponível para atender essa necessidade Uma abordagem é criar uma barreira física ou revestimento para proteger os grânulos do fertilizante de dissolução Dependendo da espessura do revestimento e de seus componentes a proteção pode ser de poucos dias ou alguns meses Outra estratégia é desenvolver uma combinação química que aumenta a absorção do nutriente São vários os produtos disponíveis que interferem nos processos biológicos dos nutrientes no solo Estes incluem inibidores da nitrificação inibidores da urease e outros produtos químicos que podem ser usados para parar ou diminuir as rotas que são reguladas por bactérias do solo Fertilizantes revestidos ou com controle de liberação Uma grande amplitude de materiais têm sido usada como revestimento nos fertilizantes solúveis Revestimentos são mais comumente aplicados aos fertilizantes nitrogenados granulados ou perolados mas fertilizantes multinutrientes algumas vezes também são revestidos Uma vez que uréia é o fertilizante nitrogenado com o maior teor de N entre os fertilizantes solúveis comuns ela é o fertilizante mais comumente revestido Enxofre elementar foi o primeiro revestimento amplamente usado O processo envolvia a pulverização do S dissolvido sobre os grânulos de uréia seguindose com aplicação de uma cera selante para fechar quaisquer rachaduras 66 ou imperfeições no revestimento Uma evolução nesse processo foi adotada mais tarde quando a camada de S foi coberta com uma fina camada de um polímero orgânico Revestimento com polímeros podem ser aplicados às partículas de fertilizantes para controlar a liberação de nutrientes e aumentar a eficiência de uso dos nutrientes Estes revestimentos podem proteger as partículas do fertilizante por tempos variáveis de poucas semanas ou de vários meses dependendo do revestimento e das condições do solo Alguns revestimentos protegem as partículas do fertilizante da dissolução no solo por certo período de tempo Um exemplo de revestimento que atrasa a liberação de N da uréia é o N ambientalmente esperto NAE Isto é uma uréia granulada circundada por um revestimento de polímero flexível que controla a permeabilidade da absorção de água e a liberação do N dissolvido Este revestimento de polímero pode ser aplicado em diferentes espessuras para ajustar a taxa pela qual a água pode ser absorvida e a uréia dissolvida Produtos revestidos funcionam por manter o nutriente numa forma que é menos provável de ser perdido da zona radicular liberando o nutriente em um tempo tão próximo quanto possível ao período de absorção requerido pela planta Uns poucos dias de atraso na liberação pode frequentemente significar uma redução significante nas perdas do nutriente e em consequência um aumento significativo na eficiência de uso do nutriente Por manter mais do nutriente na cultura perdas para o meio ambiente são também reduzidas Inibidores Um número de inibidores químicos e biológicos tem sido identificado e podem ser usados para controlar a liberação de nutrientes ou sua atividade no solo Estes produtos químicos geralmente atingem uma reação específica no solo para prevenir sua ocorrência por um período de tempo Outra vez nitrogênio é o nutriente mais comumente enfocado Há produtos inibidores da nitrificação que diminuem a conversão bacteriana de amônio para nitrato e inibidores da urease que reduzem a quebra enzimática da uréia para amônio Adições de urease e inibidores da nitrificação na uréia permitem que o fertilizante 67 nitrogenado aplicado permaneça no solo perto da zona das raízes por um período mais longo e em consequência criando melhores condições para absorção pela planta do que no caso da aplicação isolada de uréia assim como reduzir o potencial de perdas de N do sistema soloplanta para o meio ambiente Entretanto a eficiência desses inibidores no aumento da produtividade e melhoria no teor de proteína nos grãos são afetados por vários fatores de solo e ambientais Em consequência o método e a época ideais de aplicação de fertilizantes nitrogenados quando realizado junto com inibidores precisam ser trabalhados para diferentes culturas solos e climas Outros Alguns micronutrientes podem ser incorporados em esferas de vidro que tornam os nutrientes fáceis de serem aplicados uniformemente a também mantêm um controle na taxa de liberação Polímeros líquidos são algumas vezes usados para ligar com cátions do solo e ajudar a manter a solubilidade de P sob algumas condições Várias opções são disponíveis para atingir necessidades específicas de manejo de nutrientes O uso desses sistemas de controle normalmente aumentam os custos mas pode ser justificável se forem obtidos suficientes aumentos na eficiência dos nutrientes e das produtividades desejadas Fertilizantes orgânicos Um número de materiais orgânicos podem ser valiosos corretivos do solo e fornecedores de nutrientes Box 7 Uma vez que muitos desses são produtos de descarte eles podem ser disponíveis a baixo preço especialmente se utilizados próximos aos locais onde são produzidos Alguns resíduos agrícolas são usados porque a reciclagem é a única e acima de tudo benéfica forma de dispor desses produtos Alguns produtos de descarte da fazenda são usados porque a reciclagem é a única e acima de tudo benéfica forma de descarte dos mesmos Se material de descarte de qualquer espécie for comprada pelo agricultor ele deve ser comparativamente barato e não ter efeito tóxico ou prejudicial ao meio ambiente e deve ser lucrativo Box 6 Formas de fertilizantes Materiais fertilizantes podem ser produzidos de várias formas As decisões de quais formas usar dependem de quando e como o fertilizante vai ser aplicado da cultura a ser cultivada e quais formas estão disponíveis no local Nutrientes individuais O sistema mais simples é aplicar os nutrientes individualmente mas isto pode não ser a forma mais eficiente sob o ponto de vista de trabalho e outros recursos e pode não resultar na forma mais eficiente de utilização do nutriente Algumas vezes é a única alternativa Amônia anidra por exemplo não é misturada com outros nutrientes e é aplicada com um nutriente isoladamente Fertilizantes minerais mistos ou mistura de grânulos Materiais fertilizantes granulados secos são frequentemente misturados juntos em diferentes relações para atender às necessidades de campos individuais Pela mistura de diferentes materiais componentes usualment Box 6 Formas de fertilizantes continuação Tais fertilizantes são fabricados com relações comuns para as necessidades da cultura e do solo da área A desvantagem é que essas relações são fixas e assim os fertilizantes compostos não são adequados para aplicações a taxas variáveis a não ser que fontes suplementares dos nutrientes individuais sejam usadas para balancear a necessidade geral Fertilizantes compostos oferecem uma maneira eficiente para a aplicação uniforme de micronutrientes combinandoos em compostos granulados e usando nutrientes que são aplicados a altas taxas como carregadores Compatibilidade química e outro ponto importante de ser considerado Fertilizantes fluidos Misturas de materiais podem representar um passo adiante pela mistura dos nutrientes na forma de fluidos que frequentemente podem ser aplicados mais uniformemente no campo Estes podem ser desenvolvidos como líquidos claros obtidos de misturas de nutrientes dissolvidos que dão um produto homogêneo contendo os nutrientes desejados ou como suspensões que são compostas de partículas muito pequenas do material fertilizante em suspensão em um líquido em combinação com argila em suspensão ou agente na forma de gel Micronutrientes herbicidas inseticidas e outros aditivos podem ser incluídos em fertilizantes fluidos Algumas vezes essas adições são mais adequadas para suspensões do que líquidos claros em decorrência das interações entre os componentes Algumas são feitas com fontes de nutrientes que têm um baixo teor de sais e assim eles podem ser aplicados como fertilizante foliar alguns são adicionados na água de irrigação Verificação da compatibilidade é crítica para evitar a formação de precipitados entupimento dos bicos aplicadores e injúrias às culturas O gráfico de compatibilidade Figura 15 desenvolvido pela Fundação de Fertilizantes Fluidos é um guia valioso para a verificação de quais produtos podem ser combinados com sucesso nas misturas envolvendo esses fertilizantes fluidos 70 Fertilizantes orgânicos usualmente necessitam manuseio e transporte de grandes volumes de material para obterem relativamente baixos níveis de nutrientes e assim é melhor usálos nos campos próximos à fonte Resíduos orgânicos processados especialmente se forem para ser vendidos geralmente requerem preparação mecânica e química ié eles precisam ser secos moídos misturados granulados neutralizados complementados pela adição de nutrientes em particular e serem livres de germes patogênicos Critérios importantes em relação aos fertilizantes orgânicos são teor de matéria seca Figura 15 Gráfico de compatibilidade para misturas de fertilizantes fluids Fundação de Fertilizantes Fluidos Maio 2009 72 matéria orgânica total e facilmente mineralizável nitrogênio total e de ação rápida relação carbononitrogênio CN teores totais de P e K teor de substâncias detrimentais ao crescimento das plantas ou qualidade dos produtos em relação aos metais pesadas em particular devem ser estabelecidos os limites críticos As doses pelas quais os materiais orgânicos são aplicados devem levar em conta tanto o suprimento esperado de nutrientes que é disponível para a cultura para N no esterco cerca de 2030 da quantidade aplicada é disponível para a cultura durante o primeiro ano isto pode ser relativamente maior nos climas tropicais e a necessidade para minimizar as perdas de nutrientes ou outros efeitos detrimentais Não existe diferença entre o valor nutricional dos nutrientes derivados das fontes orgânicas em comparação com os fertilizantes minerais Afirmações que as fontes orgânicas de nutrientes são melhores para as plantas não têm base científica Além de suprir nutrientes materiais orgânicos podem ter outros benefícios para o crescimento das plantas particularmente em relação às propriedades físicas e químicas do solo Box 8 Assim como nos materiais fertilizantes minerais aditivos que aumentam a eficiência podem ser adicionados aos estercos e outras fontes de nutrientes orgânicos para reduzir o potencial de perdas de nutrientes seja durante o armazenamento ou após a sua aplicação no campo Opções de localização e época de aplicação também podem melhorar o manejo de nutrientes das fontes orgânicas A maior parte do aumento da matéria orgânica depende do crescimento das plantas que por sua vez depende do balanço de nutrientes no solo Produção de matéria orgânica em um solo fértil pode reter nutrientes no solo até que eles sejam convertidos para formas disponíveis para as plantas e assim fornecendo um mecanismo de liberação lenta para o suprimento de nutrientes para a próxima cultura Assim a correção das deficiências de nutrientes é realmente mais importante para construir a produtividade do solo do que aumentar a matéria orgânica do mesmo 73 Reações do solo Um adequado plano de manejo dos nutrientes deve incluir o monitoramento cuidadoso do pH de modo que todos os nutrientes possam ser mais eficientemente usados pelas culturas Para os solos serem bastante produtivos eles precisam primeiro estar na ótima amplitude de pH os valores mencionados abaixo se referem a medidas em suspensão com água Um valor adequado de pH irá assegurar que todos os elementos essenciais estejam disponíveis para a absorção pelas plantas Valores abaixo do pH 4550 podem ser muito danosos às plantas síndrome da acidez do solo por causar deficiências de nutrientes de P Mg etc e toxidez de Al Fe A calagem ajuda a elevar o pH a pelo menos 55 Uma amplitude de pH de 5565 parece ser satisfatória para produções moderadas na maioria das culturas Valores ótimos de pH ou respectivas amplitudes para altas produtividades têm sido estabelecidos para diferentes solos culturas e rotações 74 A Figura 16 mostra o efeito do pH na disponibilidade relativa de vários nutrientes Muitas versões sobre isso têm sido desenvolvidas em todo o mundo Ajustando o pH pela calagem do solo pode aumentar ou diminuir a disponibilidade dos nutrientes para as plantas Num pH entre 65 e 70 a maioria dos nutrientes está na sua disponibilidade máxima À medida que o pH aumenta ou diminui nutrientes individuais são retidos em compostos que os tornam não disponíveis Várias espécies de materiais corretivos podem ser usadas para aumentar o pH do solo Calcário é o material mais comumente usado Ajustado o pH do solo para valores entre 65 e 70 irá fornecer uma condição ao solo para a maioria dos nutrientes estarem em sua forma mais disponível Por exemplo o P reage com solo ácido para formar fosfatos de ferro e de alumínio que não são disponíveis para as plantas Em valores mais altos de pH o P combina com o cálcio e o magnésio para formar compostos insolúveis Ajustando o pH para uma amplitude entre 65 a 70 ajuda a liberar o P destes compostos tornandoo mais disponível par as raízes das plantas Em consequência a deficiência de P em culturas pode ser corrigida pela aplicação de calcário para elevar o pH liberando P que já está no solo ao invés de adicionar fertilizante fosfatado Em muitos solos ácidos calcário contendo carbonato de magnésio fornece um benefício duplo pelo ajuste do pH e pelo suprimento de Mg Entretanto é importante complementar a calagem com uso apropriado de fertilizantes para corrigir outras deficiências nutricionais Em solos neutros ou levemente alcalinos sob condições de altas produtividades o uso de fertilizantes nitrogenados acidificantes pode ser vantajoso por resultar em um melhor suprimento de micronutrientes tais como Mn ou Zn Em solos salinossódicos o gesso é um valioso corretivo do solo para ajudar a remover o Na e melhorar a estrutura suprindo Ca sem alterar o pH do solo 75 Figura 16 Disponibilidade de vários nutrientes à medida que o pH muda A espessura de cada barra de nutriente representa sua disponibilidade relativa em vários níveis de pH Associação de Desenvolvimento do Potássio RU 76 Estratégias para recomendação de fertilizantes Existem três estratégias básicas para recomendação de fertilizantes para as culturas A estratégia de suficiência tem foco nas necessidades das plantas enquanto as estratégias de construção e de manutenção tem como base a quantidade de nutriente disponível no solo Estratégia de suficiência A absorção de nutrientes imóveis tais como P e K pelas culturas é uma função da concentração dos nutrientes disponíveis para as plantas no solo porque a quantidade extraída pelas plantas é limitada pela concentração na interface raizsolo A percentagem de suficiência é baseada no valor da análise do solo expressa como uma percentagem do potencial de produtividade quando o nutriente é limitado àquele nível Cada cultura tem um índice de suficiência específico e uma dose de aplicação para cada nutriente A meta da estratégia de suficiência é aplicar o suficiente do fertilizante para maximizar a lucratividade em um dado ano de aplicação minimizando as aplicações dos nutrientes e os custos dos fertilizantes ao mesmo tempo A estratégia de suficiência é referida comumente como a da alimente a cultura para o manejo eficiente dos fertilizantes Os níveis das análises de solo devem ser calibrados pelo uso de experimentos de respostas na produtividade para determinar os níveis de suficiência Nestes experimentos o ponto no qual não mais existe resposta na produtividade é identificado como o nível crítico Um aspecto positivo do conceito de suficiência é que as produtividades são maximizadas enquanto os insumos anuais são minimizados Entretanto as aplicações vão ter que ser feitas cada ano para manter os níveis de produtividades alcançados Adubação com base nos níveis de suficiência é adequada para arrendamentos de terras de curto prazo Estratégia de manutenção Usando a estratégia de manutenção no manejo de nutrientes os que são removidos pela colheita da cultura devem ser repostos Os 77 fertilizantes são aplicados com base nas quantidades de nutrientes removidas do campo para manter o nível do nutriente no solo O conceito de manutenção não recomenda a aplicação quando os níveis de nutrientes no solo estão acima do nível crítico Acima do nível crítico na análise de solo o solo será capaz de suprir os nutrientes requeridos pelas culturas e não será esperada resposta ao uso de fertilizantes Uma pressuposição no conceito de manutenção é que a taxa de remoção de nutrientes pela cultura é acurada e permite a manutenção da análise de solo no nível crítico Para compensar por alguns dos nutrientes aplicados serem fixados por interações químicas no solo a necessidade real para a manutenção pode ser levemente maior do que a quantidade removida pela colheita da cultura Estratégia de construção A estratégia de construção para manejo dos nutrientes é baseada no alimente o solo ao invés da planta Nutrientes são aplicados em excesso em relação às quantidades removidas pelas culturas para elevar as concentrações até o ponto em que eles não serão limitantes Esta estratégia permite tirar vantagem de anos excepcionalmente bons quando o clima e outras condições permitem produtividades acima da média O processo de construir valores de análise de solos usualmente abrange de 4 a 8 anos dependendo da situação econômica do agricultor Programas de construção mais longos ajudam o agricultor a manejar suas finanças dividindo os custos dos fertilizantes para o processo de construção da fertilidade por vários anos Mas programas de construção mais curtos podem retornar os benefícios de altos níveis nas análises de solos mais cedo Para alguns solos construção das análises de solo não é possível em função do excesso de lixiviação dos nutrientes aplicados ou por terem os nutrientes retidos em formas não disponíveis Solos com alta percentagem de areias ou níveis muito altos de matéria orgânica tendem a apresentar tais limitações Nestes casos os fertilizantes devem ser aplicados tão próximo quanto possível ao período de uso pela cultura com a finalidade de se obter o uso mais eficiente dos nutrientes aplicados 78 Estratégia de construção e de manutenção Usualmente os conceitos de construção e de manutenção são usados em conjunto A filosofia de construção e de manutenção significa que o fertilizante é aplicado por um período de tempo selecionado até que os níveis dos nutrientes tais como P e K sejam levados ao nível crítico pela análise de solo sendo então as aplicações continuadas a uma taxa para manter os níveis desses nutrientes de acordo com a análise de solo Esta estratégia requer dados de calibração que mostrem a relação entre fertilizante adicionado e mudança no nível da análise de solo A análise de solo fornece um índice da produtividade do mesmo em diferentes níveis para um procedimento analítico específico A estratégia de construção e manutenção resulta no estabelecimento de níveis de análise de solo numa amplitude onde a resposta do fertilizante aplicado em produtividade não é esperada Níveis de análise de solos são mantidos para dar suporte a produtividades ótimas e assegurar que os nutrientes não sejam limitantes Esta estratégia usualmente funciona bem para P e K mas não é apropriada para o N uma vez que análises de solo para N não podem ser construídas ou mantidas A Figura 17 mostra uma comparação para a estratégia do valor crítico suficiência e a estratégia da construção e manutenção para recomendação de fertilizantes O componente mais importante deste modelo é o estabelecimento do nível crítico Este nível crítico tem o mesmo valor daquele estabelecido como o nível de 100 no conceito de suficiência NT A estratégia de construção e manutenção para fósforo foi amplamente utilizada para incorporação da área do cerrados do Brasil no processo produtivo da agricultura brasileira Com base em dezenas de anos de pesquisas com fósforo as recomendações gerais foram de 4 2 e 1 kg de P2O5 para cada 1 de argila em solos muito baixos baixos ou médios de P respectivamente A distribuição dessas doses corretivas de P é realizada após calagem adequada da área a lanço incorporadas com gradagem leve seguindose as adubações normais de semeadura 79 Figura 17 Estratégia de construção e manutenção para o manejo de nutrientes IPNI A principal diferença é que com a estratégia de suficiência a meta é aplicar o fertilizante apenas até o valor crítico Com as estratégias de construção e manutenção a meta é aplicar o fertilizante até o ponto onde não é esperada mais resposta da cultura decorrente de mais aplicações do fertilizante e tentativa para manter a análise de solo naquele nível Com a estratégia de suficiência é crítico que o fertilizante seja aplicado anualmente para alcançar o nível crítico necessário para manter a produtividade Com a estratégia de manutenção existe maior flexibilidade porque a cultura é menos dependente da aplicação anual Assim se as condições de clima ou aspectos econômicos recomendam um corte na aplicação de fertilizante para uma cultura a produtividade não é sacrificada Quando a análise de solo está acima do nível crítico para a estratégia de suficiência ou acima do limite de manutenção para as estratégias de construção e manutenção a recomendação é aplicar somente a adubação de plantio ou não aplicar o fertilizante e esperar para o próximo ciclo de análise A interpretação da análise de solos depende dos métodos analíticos usados no laboratório e dos dados de calibração usados para 80 estabelecer a relação dos dados de laboratório com a produtividade da cultura com base em muitos estudos de campo para cada cultura e em solos diferentes A relação entre produtividade esperada e o P do solo é medida pelo método colorimétrico de Bray P ou Mehlich3 em solos neutros para ácidos ou pelo método Mehlich3 em solos com pH 73 No Brasil são mais utilizados os extratores Mehlich1 HCl 005 mol L1 H2SO4 00125 mol L1 e a resina trocadora aniônica Esses valores não devem ser usados para o método de Olsen bicarbonato de sódio ou para a extração pelo Mehlich3 analisado por ICP Os resultados da análise de solos não fornecem uma medida atual dos níveis dos nutrientes no solo mas sim um valor índice que precisa ser relacionado à calibração adequada relacionando a medida do laboratório com os valores de produtividade Aplicações de fósforo e potássio Uma vez que P e K podem ser construídos no solo e quando são aplicados como fertilizantes eles tendem a permanecer no solo os agricultores frequentemente escolhem aplicar o suficiente para mais de uma cultura de uma única vez Em um programa de construção e de manutenção uma estratégia comum é fazer a análise de solos a cada 4 anos e aplicar P e K suficientes para antecipar as necessidades das culturas para os próximos 4 anos Em seguida são apresentados exemplos de como calcular as doses de fertilizantes a serem aplicadas anualmente para um programa de 4 anos Exemplo 1 Construção mais manutenção necessária Considere uma necessidade de fertilizante para um sistema contínuo de milho com uma meta de produtividade de 113 tha cultivado em uma região de solos com um alto poder de suprimento de P e alta CTC Os níveis na análise de solo foram 36 kg de Pha e 279 kg de Kha Passo 1 Calcular a dose de construção Fósforo 81 A tabela que segue mostra os cálculos da exigência para construir o P2O5 com fertilizante no sistema inglês e em unidades métricas O solo está 9 kgha abaixo no nível desejado de 45 kgha 45 36 9 Será preciso aplicar 9 unidades de P2O5 para construir a análise de solo em 1 unidade 9 x 9 81 kg de P2O5 em um período de 4 anos para elevar o P no solo ao nível desejado ou 81 4 20 kg de P2O5 por ano Potássio A tabela que segue mostra os cálculos para as doses requeridas para construção com K2O O solo está 56 kgha abaixo do nível desejado de 335 kgha 335 279 56 82 Será preciso aplicar 4 kg de K2O para construir a análise de solo em 1 kg 56 x 4 224 kg de K2Oha num período de 4 anos para levar o K no solo ao nível desejado ou 224 4 56 kg de K2Ohaano Passo 2 Calcular a manutenção Assumir 113 tha de produtividade teor de nutrientes de 77 kg de P2O5t e 50 kg de K2Ot Manutenção com fósforo 77 kg de P2O5 por t de milho x 113 t 86 kg de P2O5 ano Manutenção com potássio 50 kg de K2O por t de milho x 113 t 56 kg de K2Ohaano Passo 3 Soma dos valores de construção e manutenção para determinar a taxa anual de aplicação Fósforo 20 kg de construção 86 kg de manutenção 106 kg de P2O5haano Potássio 56 kg de construção 56 de manutenção 112 kg de Khaano Potencial de suprimento de nutrientes pelos solos O conteúdo natural de nutrientes nos solos fornece grandes quantidades da maioria dos nutrientes essenciais Variações na mineralogia efeitos do intemperismo e lixiviação remoção de nutrientes pelas culturas anteriores e outros fatores podem resultar na necessidade de alguns nutrientes serem fornecidos pela aplicação suplementar de fertilizantes As quantidades aplicadas nos fertilizantes são usualmente muito pequenas comparadas com o teor de nutrientes do solo natural Mas as fontes de fertilizantes podem ser 83 mais solúveis ou posicionadas ou aplicadas em época para serem mais disponíveis para as plantas A habilidade do solo em suprir os nutrientes para as plantas envolve mais do que apenas o teor de nutrientes na parte química do solo As interações dos nutrientes e outros elementos que fazem parte do solo afetam como e quando estes nutrientes estão disponíveis para as plantas Textura do solo estrutura e outras propriedades físicas também influenciam a liberação e disponibilidade dos nutrientes A maior parte dos nutrientes é disponível no solo em quantidades muito maiores do que a necessária para atender a demanda das culturas mas por várias razões eles podem não estar prontamente disponíveis quando necessários para a cultura A água do solo tem um papel fundamental na disponibilidade de nutrientes seja permitindo a liberação e transporte de nutrientes ou restringindo essas ações A maior parte dos nutrientes movimentase pelo solo para as plantas por fluxo de massa dissolvido na água que se movimenta através e dentro da planta Alguns nutrientes são mais comumente supridos por difusão através da formação de um gradiente de concentração para a planta À medida que a planta remove os nutrientes do solo ao redor a concentração destes é diminuída e mais nutrientes se movimentam dos locais do solo com suprimento mais concentrado para preencher o vazio e tentar equalizar a concentração próximo às raízes Ainda uma menor quantidade de nutrientes pode ser disponível via interceptação radicular à medida que as raízes fisicamente entram em contato com os nutrientes no solo À medida que a cultura cresce as raízes tendem a se movimentar para baixo no solo atingindo a proximidade de novos suprimentos de nutrientes No início da estação de crescimento o sistema radicular é limitado e pode se beneficiar de uma alta concentração de nutrientes como aquela disponível decorrente de uma aplicação do fertilizante em sulco À medida que a planta cresce e o sistema radicular tornase mais extenso as raízes podem explorar uma maior percentagem do perfil do solo e alcançam as necessidades das plantas com suprimentos menos concentrados de nutrientes Mas mesmo um sistema com raízes de milho completamente desenvolvidas irá fisicamente contatar apenas 2 das partículas do solo dentro da zona de raízes e em consequência atingir apenas cerca de 2 dos nutrientes retidos às 84 partículas de solo Assim a maior parte dos nutrientes deve ser suprida pela liberação dos minerais do solo e da matéria orgânica e se moverem na solução do solo por difusão ou fluxo de massa para as raízes Análise de solo Análise de solos é a ferramenta de diagnóstico mais comum para o manejo de nutrientes Um bom programa de análise de solos pode ajudar a determinar os nutrientes disponíveis do solo a necessidade para aplicações de construção suplementares e as tendências nos níveis de nutrientes com o correr do tempo como resultado da remoção pelas culturas aplicações de fertilizantes e outros fatores É importante compreender que a maioria das análises de solos não é uma medida dos nutrientes no solo mas sim um índice do suprimento no solo Assim sendo os números das análises de solos somente tem relevância se acoplado a uma série de dados de calibração que fornecem a relação entre o número do índice da análise de solo e a probabilidade de resposta aos nutrientes adicionados Os cientistas desenvolveram uma variedade de procedimentos para análises do solo para ajudar a identificar a quantidade dos nutrientes no solo e a disponibilidade dos nutrientes essenciais para as culturas em crescimento Uma vez que a quantidade real de cada nutriente no solo é substancialmente maior do que aquela que é disponível para a cultura em crescimento a análise de solo deve ser calibrada através de estudos de doses para desenvolver um índice do suprimento do nutriente disponível para a planta Os dados de calibração são necessários para diferentes tipos de solos e áreas climáticas para avaliar as respostas às aplicações de nutrientes em cada uma dessas situações Os dados de calibração usados para interpretar análises de solos devem ser derivados de dados de resposta do mesmo tipo de solo ou clima do campo para o qual as recomendações estão sendo feitas Calibrações oficiais executadas por universidades e órgãos oficiais de governo são disponíveis para recomendações gerais mas à medida que é tentado um ajuste fino do manejo de nutrientes para características especificas no campo é importante recalibrar as recomendações de análise de solos para solos climas e práticas de 85 manejo específicas usadas pelo agricultor Isto significa que é valioso ter dados de calibração local para serem usados na interpretação de análise de solo para uma área específica Os agricultores e os seus consultores buscam por maior precisão nas análises de solos e nas recomendações As recomendações do passado já não são adequadas Não é realmente apropriado usar somente um balanço de entradas e saídas para os nutrientes do solo Existem muitos fatores de eficiência diferentes que afetam a disponibilidade dos nutrientes aplicados e o impacto dos nutrientes removidos O solo tem um grande poder tampão que afeta o balanço de nutrientes Um dos componentes mais críticos da análise de solo é lembrar que as análises de solo são somente tão boas como a amostra que é coletada É importante que as amostras sejam coletadas cuidadosa e sistematicamente para a melhor representatividade da área sendo amostrada Procedimentos de coleta de amostras devem seguir os procedimentos usados para a coleta de amostras usadas para a calibração das análises de solos A Figura 18 mostra algumas alternativas recomendadas como padrão de amostragem para ser usado na coleta de amostras representativas dentro de uma área Uma amostragem ao acaso com amostras representando todos os diferentes tipos de solo ou topografias no campo é uma estratégia Se a variabilidade da área é mínima ou desconhecida uma malha regular parte de baixo à esquerda pode ser usada Quando conhecidas as fontes de variabilidade tais como grandes mudanças nos tipos de solos alterações significantes na topografia ou uma história de padrões específicos de variações de produtividade através da área é mais razoável usar a estratégia de amostragem por glebas homogêneas parte de baixo à direita definindo estas pelas fontes de variação conhecidas À medida que mais é aprendido com o passar do tempo os padrões de amostragem podem ser refinados Talvez o passo mais crítico da análise de solos seja a coleta de amostra representativa As amostras podem ser coletadas com a mão usando qualquer ferramenta que possa dar uma amostra de tamanho uniforme de cima para baixo e usualmente coletada à profundidade 86 Figura 18 Padrões alternativos de amostragem de solo para caracterização da variabilidade nos níveis dos nutrientes no campo IPNI 87 de 20 cm ou na profundidade especificada pela base de dados de calibração usado pelo laboratório de análise de solos que irá analisar as amostras De modo alternativo amostradores hidráulicos de vários tipos podem ser usados se o número de amostras a coletar justificar tal equipamento A Figura 19 mostra 4 tipos de ferramentas de coleta manual Um trado calador a ajuda a coletar uma amostra de diâmetro uniforme representando o perfil do solo na profundidade de amostragem Um trado de rosca b pode ser mais adequado para algumas condições onde um trado calador é difícil de ser usado Se uma pá reta c for usada é melhor cortar uma fatia estreita e uniforme do centro da camada tirada por esta ferramenta Devem ser coletadas 20 amostras simples por gleba homogênea na profundidade recomendada Essas amostras simples devem ser adequadamente misturadas para formar uma amostra composta 300 a 500 g que será enviada ao laboratório para as análises NT O trado caneco D desenvolvido pelo tradutor é um instrumento específico para coleta de amostras de solos em solos secos e duros O principio de funcionamento deste trado é girar com leve pressão praticamente sem fazer força As duas lâminas na ponta do trado cortam o solo à medida que o trado é girado e a terra solta vai subindo ficando dentro do tubo Quando o tubo de aço estiver cheio de terra solta fazse uma pequena pressão no orifício no solo para evitar que o solo escorra durante a retirada da amostra 88 Devese tomar cuidado para que todas as amostras sejam coletadas à mesma profundidade Feito de outra forma isso resultará em resultado não confiável do perfil Documentação cuidadosa da localização exata de cada amostra é também importante Anotação das coordenadas do GPS de cada amostra é uma forma fácil de referenciar os pontos de amostragem Com isso todos os resultados da análise vão ser georreferenciados e os dados podem ser usados com um software de mapeamento SIG para desenvolver mapas que mostrem a variabilidade da análise do solo Sistemas motorizados de amostragem de solos Por tradição amostragens de solos têm sido feitas com um trado manual Mais recentemente trados hidráulicos montados sobre tratores caminhões ou quadriciclos Figura 20 têm sido usados para reduzir os custos e aumentar a uniformidade e eficiência da amostragem Figura 20 Amostrador hidráulico montado em uma pickup ou quadriciclo ajuda a reduzir a carga de trabalho na coleta de amostras de solos especialmente na amostragem profunda Cropsmith 89 Em 2014 um novo sistema automático de amostragem Figura 21 foi introduzido para oferecer mais melhorias nos processos de amostragem de solos Figura 21 O amostrador Falcon sistema de amostragem de solos automático incluindo um tambor de aço com um trado acoplado que coleta amostras à medida que ele rola pelo campo coletando amostras empacotando colocando etiquetas catalogandoas e transmitindo dados sobre o local da amostragem para a nuvem na internet Tecnologias Falcon Soil Com um tubo de amostragem posicionado na parte de fora do tambor de aço de 15 metros de diâmetro de aço inoxidável o Falcon Automatic Soil Sampler coleta uma amostra a cada 45 metros à medida que as rodas de aço seguem pelo campo O solo coletado é depositado dentro do tambor e amostras simples consecutivas são misturadas à medida que a unidade continua através do campo Quando o número desejado de amostras simples possivelmente 10 é coletado a roda é elevada e um motor elétrico de 12 volts movimenta o tambor para misturar as amostras simples de solos e depositar a amostra composta em sacos ou caixas de amostras Um carrossel que recebe 12 caixas rotaciona para a próxima posição e uma nova série de amostras simples do solo é iniciada O processo 90 continua até que 12 amostras são completadas sem mesmo parar o equipamento Então o carrossel é substituído e 12 novas amostras são coletadas da mesma forma Uma câmara sem fio a bordo mostra o total da operação na tela de um computador e mapas de GPS guiam o movimento da unidade através do campo O equipamento comporta 12 carrosséis diferentes de modo que um total de 156 amostras totais podem ser coletadas sem sair do campo Trafegando pelo campo a uma velocidade de 13 a 16 km por hora a unidade pode coletar até 40 amostras simples de solos por minuto O tubo de amostragem de aço inoxidável Figura 22 é chanfrado para dentro e para fora de modo que parte do solo escorrega facilmente do tubo para dentro do tambor Tubos intercambiáveis que variam de 10 cm a 30 cm de comprimento podem ser selecionados dependendo da profundidade de amostragem Figura 22 Tubos trocáveis de aço chanfrados para amostragem 10 cm a 30 cm de comprimento com ponta removível que coleta e deposita uma porção do solo em cada revolução do tambor de aço inoxidável Tecnologias Falcon Soils Análise de plantas A análise de solo é normalmente a melhor ferramenta para determinar a disponibilidade e a necessidade de fertilização com macronutrientes N P e K mas as análises de solos para micronutrientes não são uma ferramenta de diagnose eficiente 91 Análises de plantas se constituem em um melhor indicador da disponibilidade de micronutrientes e de suas necessidades Calibrações de dados de micronutrientes nos tecidos das plantas são realizadas usualmente tomando por base épocas específicas de amostragem comumente durante períodos de crescimento ativo próximo a antese Para alguns micronutrientes são recomendados períodos de amostragem específicos para coleta das folhas mais recente e completamente desenvolvidas Avaliando o estado nutricional das plantas em tempo real Com a finalidade de manejar os nutrientes e ser capaz de tomar uma ação imediata para corrigir deficiências durante a estação de crescimento é valioso se dispor de um método rápido e barato de determinar as deficiências no campo Observação visual através de monitoramento no campo é talvez a melhor estratégia Conhecendo se as características visuais normais cor estágio de desenvolvimento e morfologia de plantas sadias e a habilidade para identificar anormalidades é o primeiro passo Isto é muito eficiente e barato e pode ser usado tanto em grandes áreas em sistemas de produção com a mais alta tecnologia como em pequenas propriedades manejadas manualmente Várias coleções de fotos coloridas são disponíveis para ajudar a identificar deficiências nutricionais específicas para culturas individuais ou plantas em geral Alguns exemplos são apresentados a seguir Qualquer pessoa trabalhando com nutrição de plantas deve aprender a conhecer as deficiências nutricionais básicas para as culturas comuns As deficiências geralmente são causadas por falha de uma função particular na planta que é afetada e a localização reflete se o nutriente é móvel na planta translocado dos tecidos mais velhos para os mais novos ou imóvel não translocado É claro que o papel dos nutrientes nas plantas irá determinar se os sintomas visuais são passíveis de serem usados como uma ferramenta de diagnose A Figura 23 mostra um diagrama geral da coloração e a localização dos sintomas para várias deficiências de nutrientes nas plantas felizmente 92 a cor dos sintomas de deficiências é geralmente semelhante para plantas diferentes Figura 23 Representação diagramática de deficiências de nutrientes comuns em plantas Canpotex Planters Diary 2010 93 A Figura 24 mostra imagens de diferentes sintomas de deficiência de nutrientes e outras anormalidades das folhas de milho A cor e os padrões dos sintomas podem ajudar no diagnóstico desses problemas durante a estação de crescimento É sempre recomendável confirmar a diagnose pelo uso de análise de plantas e análises de solos Figura 24 Algumas deficiências comuns de nutrientes e sintomas de injúrias nas folhas de milho IPNI arte original por Maynard Reece 1954 Curtis Publishing Company de Seja o Doutor do seu Milho Revisto por H F Reetz IPNI 94 O International Rice Research Institute e outros cooperadores desenvolveram uma tabela de cores de folhas TCF para o manejo do N em arroz Figura 25 Essas tabelas de cores de folhas TCF são ferramentas baratas e simples para monitorar a intensidade do verde das folhas e funcionar como um guia para a aplicação de fertilizante nitrogenado para a manutenção de um teor ótimo de N nas folhas Figura 25 Folha de cores para nitrogênio na folha de arroz LCC IRRI 95 Tabelas de cores de folhas com quatro a seis painéis com as cores variando do verde amarelado para o verde escuro foram desenvolvidas e utilizadas na Ásia A grande vantagem dessas tabelas TCF é o seu baixo custo e a facilidade para compreender e usar Essas tabelas TCF podem ser usadas para determinar a dose relativa de fertilizante nitrogenado a ser aplicada nas culturas do arroz trigo e milho ou podem ser usadas para determinar o momento adequado da adubação nitrogenada A cultura do arroz exige suficiente N no estágio de perfilhamento para assegurar um número suficiente de panículas e também no estágio inicial de formação das panículas para assegurar o enchimento de grãos e atingir a produtividade desejada Arroz de linhagens puras normalmente não necessita de aplicação de fertilizante nitrogenado no estágio de enchimento de grãos quando a aplicação de N no estágio de iniciação de formação das panículas foi adequada Híbridos de arroz em condições de alta produtividade podem necessitar da aplicação de fertilizante nitrogenado no estágio inicial de formação das panículas quando a folha tiver a tonalidade verde amarelada O teor de N na folha de arroz é estreitamente relacionado à taxa de fotossíntese e a produção de biomassa e pode servir como um indicador do estado do N na cultura durante a estação de crescimento O teor de N na folha de arroz reflete na intensidade relativa da cor verde da mesma Cores verdes escuras indicam suficiente N enquanto folhas amareladas indicam deficiência de N Em consequência tabelas de cores de folhas TCF têm sido utilizadas com sucesso como um guia de aplicações de fertilizantes na cultura do arroz particularmente em vários países da Ásia Na cultura do arroz seja numa prescrição da quantidade de fertilizante nitrogenado geralmente 25 a 30 kg de Nha é aplicado se a cor das folhas do arroz está abaixo do valor crítico da tabela de cores de folhas TCF ou essa tabela TCF é usada nos estágios críticos do crescimento para decidir se a dose padrão recomendada de N precisa ser ajustada para mais ou para menos de acordo com a cor da folha Sing 2014 No Sul da Ásia os agricultores têm recebido a recomendação de usar essas tabelas de cores TCF para orientar as aplicações de 96 fertilizantes na cultura do trigo com base na intensidade da cor verde no estágio de perfilhamento máximo quando teores adequados de N foram aplicados no plantio e no estágio de iniciação da formação do sistema radicular da cultura Na cultura do milho essas tabelas de cores TCF são usadas para manejar o fertilizante nitrogenado começando no estágio de folha seis V6 até o estágio RI pela aplicação da dose de N prescrita se a cor da folha estiver menos verde do que o limite da sombra TCF Singh 2014 Sistemas de sensores Manejo do nutriente por local específico MNLE é em realidade uma estratégia de sistema de manejo envolvendo decisões dos agricultores e de todos os seus fornecedores de insumos e seus consultores cada um contribuindo com sua experiência e treinamento para o processo Extensionistas e consultores dos agricultores necessitam de ferramentas de uso fácil para proceder a uma identificação rápida das melhores práticas de manejo para condições específicas de crescimento de arroz por exemplo Softwares que dão suporte às decisões sistemas de sensores e tabelas de cores estão entre as ferramentas que agora ajudam os agricultores a procurar e determinar as melhores práticas de manejo tomando por base o MNLE Novas tecnologias estão tornando vários tipos de sensores disponíveis para determinar o status de alguns nutrientes Esses podem ser sensores manuais monitores do exsudato de campo ou máquinas montadas com sensores de dossel Alguns trabalhos experimentais com imagens de sensoriamento remoto usando escâneres montados em aeronaves ou satélites têm sido produzidos e mais recentemente sensores montados em equipamentos de controle remoto aviões em miniatura ou helicópteros têm sido usados para sensoriamento à campo do estado nutricional das plantas Todas essas ferramentas dependem de uma boa assinatura do espectro de resposta de alguns nutrientes de plantas e um bom conjunto de dados de calibração para uso na interpretação das imagens Para avaliar com precisão a cor das folhas novas tecnologias de sensores têm sido produzidas na forma de medidor de clorofila SPAD Este medidor de clorofila tem sido usado desde os anos 1990 97 por pesquisadores e consultores para estimar o estado nutricional da planta em relação a N Figura 26 Esse equipamento mede instantaneamente o teor de clorofila ou a intensidade de verde das plantas para reduzir o risco de deficiência limitando a produtividade ou custos decorrentes de uma adubação em excesso O SPAD quantifica mudanças sutis ou tendências quanto à saúde das plantas muito antes de ser visível ao olho humano Avaliações não invasivas e não destrutivas são feitas nas plantas verdes pela simples colocação do medidor sobre o tecido da folha e recebendo a leitura do teor de clorofila indexado em menos de 2 segundos O SPAD é usado para acessar as necessidades de N pela comparação de leituras com o SPAD no campo com orientações elaboradas por universidades ou por faixas adequadamente adubadas no campo Referências têm mostrado uma forte correlação em medidas obtidas com o SPAD e teor de N nas folhas Figura 26 O medidor de clorofila SPAD é uma ferramenta para estimar a intensidade de verde nas folhas como um indicador do conteúdo relativo de N Tecnologias Spectrum 98 O medidor SPAD pode fornecer uma indicação do estado nutricional de N das plantas e então ser usado para manejar adubação nitrogenada em arroz trigo e milho em linha com o já explicado no caso das tabelas de cores para N Entretanto diferentemente das tabelas de cores o medidor SPAD pode orientar aplicações de fertilizantes nitrogenados para as culturas quando o índice de suficiência definido como o valor do SPAD da parcela em questão dividido por aquele de uma parcela ou faixa de referência bem adubada vai a menos de 090 em arroz ou 095 no milho Esta estratégia tem a vantagem de que o valor crítico de SPAD não precisa ser obtido para diferentes cultivares climas e regiões Outros equipamentos eletrônicos têm se tornado importantes como guia para o manejo do N incluindo os sensores GreenSeeker Figura 27 o CropCircle e o RapidScan CS45 Comumente usado como uma unidade manual simples ou montado em uma barra de trabalho com uma série de sensores multilineares esses equipamentos emitem feixes luminosos de comprimento de onda padrão e medem a luz refletida vindo de volta para a unidade a partir das folhas Recentemente versões menores e operadas manualmente destes equipamentos têm se tornado disponíveis O sensor GreenSeeker emite luz em dois comprimentos de onda e então mede a refletância do dossel da cultura e computa os valores do IVDN Índice de Vegetação Diferencial Normalizado que relaciona a quantidade de material vegetal no campo de visão com o seu vigor geral O valor do IVDN é então comparado com uma série de dados de calibração tais como tabelas de cores comparativas para doses de N para fornecer uma indicação relativa da condição da planta que pode ser usada para predizer resposta ao fertilizante nitrogenado adicional O GreenSeecker pode ser usado como um padrão somente como um sistema de operação manual para áreas pequenas ou monitoramento da cultura ou como um banco de sensores múltiplos que pode ser montado em um trator ou sistema de aspersão e utilizado para execução de mapeamentos ou aplicações a tempo real de taxas variáveis de aplicação de fertilizantes 99 Figura 27 Foto do sistema em uso no campo Diagrama de operação do sistema de sensor GreenSeeker em cima Pela calibração com referências de cores padrões e parcelas de referência sem limitação de N podese fazer uma estimativa do estado nutricional na planta quanto ao N e usar isso para predizer uma resposta potencial ao fertilizante nitrogenado aplicado Isto se constitui em uma variação do conceito de tabela das cores de folhas TCF mas com a inclusão das medidas dos dados potencialmente georreferenciados armazenamento eletrônico da informação e transmissão sem fio dos resultados via rede de telefone celular À medida que as redes de telefonia celular se espalham pelas áreas rurais do mundo equipamentos como esse podem ser usados potencialmente para melhorar o manejo do N em qualquer lugar onde as culturas desenvolvam A tecnologia mais barata para ajudar no manejo do N tem por base imagens das folhas coletadas com uma câmara de smartphone 100 Android ou Apple e um padrão de referência Figura 28 para escanear plantas no campo e acessar seu estado nutricional quanto ao N O aplicativo FieldScoutGreenIndex no smartphone interpreta a intensidade de verde na folha que pode ser usado com dados de calibração para estimar o estado de N da planta Recomendações para o uso de doses adicionais de fertilizantes nitrogenados que podem ser benéficas podem ser obtidas desses resultados Com o sistema GreenIndex uma folha é colocada sobre o padrão de referência e fotografada com o smartphone Uma área da foto da folha é selecionada para comparar com as cores de referência As imagens são então processadas por um aplicativo de software e os resultados são apresentados com base em algoritmos de recomendação armazenados no aplicativo do smartphone Isto é um procedimento rápido e simples Calibrações e recomendações podem ser desenvolvidas para diferentes culturas e dados de recomendação Figura 28 FieldScoutGreenIndex Nitrogen App and Board Tecnologias Spectrum Sensoriamento remoto Além dos sensores de campo para monitorar as culturas também existem sistemas de sensoriamento remoto que usam aeroplanos 101 satélites e várias espécies de drones para monitorar as condições das culturas Mostrado na Figura 29 imagens aéreas têm sido usadas para acessar a variabilidade no estado nutricional de N em áreas do Cinturão do Milho nos EUA Fotografias aéreas coloridas ou em infravermelho são utilizadas para fotografar campos no estágio crítico de deficiência de N As fotos são então analisadas para determinar que áreas parecem estar com deficiência de N As fotos georreferenciadas juntamente com mapas de solos de produtividade e outras informações podem ser analisadas com ferramentas SIG para determinar possíveis pontos para monitoramento adicional amostragem ou para aplicação de N Figura 29 Imagem processada tomando por base fotografia aérea comparada com mapa de produtividade obtida com monitor de colheita mostrando áreas com deficiência de N identificadas por fotografia aérea no inicio do ciclo que acuradamente predizia perdas do fertilizante nitrogenado Uma relação quantitativa entre a intensidade do verde e a perda de produtividade é usada para converter a fotografia aérea em mapa de perda de produtividade mostrado na foto do meio Esta informação sobre perda de produtividade poderia ser usada para acessar o impacto econômico da deficiência de N e dar na produtividade Imagens fornecidas por Peter Scharf Universidade de Missouri 102 Estresse de nitrogênio aparece em fotografias aéreas como alta refletância nos comprimentos de onda verde e vermelho e às vezes azul Chuva excessiva pode causar perdas de fertilizantes e N do solo resultando em deficiência de N A Figura 29 mostra numa fotografia do milho no estágio vegetativo avançado que chuva excessiva causou deficiência de N nas partes mais encharcadas do campo o que é visível nas áreas de cores mais claras A largura das faixas estreitas visíveis nas fotos corresponde à largura do aplicador de amônia anidra usado nesta área confirmando que áreas de cores claras são devidas à deficiência de N sugerindo problemas com distribuição não uniforme de fertilizante nitrogenado Uma relação quantitativa entre a intensidade do verde e a perda de produtividade é usada para converter a fotografia aérea em mapa de perda de produtividade mostrado na foto do meio Esta informação sobre perda de produtividade poderia ser usada para acessar o impacto econômico da deficiência de N e dar suporte à decisão de aplicar ou não adicional fertilizante com N A figura à direita mostra a perda de produtividade em relação à produtividade das áreas mais escuras na fotografia aérea estimativa obtida dos dados de monitoramento da produtividade O nível de concordância entre o mapa de perda de produtividade prevista e observada sugere que o sensoriamento remoto de estresse de N pode fornecer uma base adequada para a tomada de decisão sobre aplicações de salvação com fertilizantes nitrogenados Pontos faltantes no mapa de predição de produtividade são devidos por baixa certeza da cobertura do dossel baseada em propriedades espectrais Sistemas com base em satélites Sistemas de sensoriamento remoto com base em satélites têm sido estudados desde os anos 1970 como um instrumento potencial para auxiliar no manejo das culturas Esses sistemas tem a vantagem de serem capazes de cobrir rapidamente grandes áreas Mas eles têm também várias desvantagens que impediram de serem mais amplamente utilizados O programa de revisita para qualquer ponto da Terra foi muito longo especialmente quando coberturas por nuvens impedem a tomada de imagens em muitos casos Tempo de retomada entre coleção de imagens e disponibilidade dos dados processados eram muito longos para serem usados em tomada de 103 decisão de curto prazo O processo como um todo era muito caro em comparação com os potenciais benefícios dos dados para decisões de manejo Melhorias contínuas na tecnologia de produção de imagens de satélites e um aumento no número padrão espectral e resolução dos satélites disponíveis renovaram o interesse em como o sensoriamento remoto com base em satélites pode ser usado como um instrumento de diagnóstico e manejo Várias companhias estão explorando e desenvolvendo o potencial comercial de tais sistemas Satélites tem a vantagem de serem capazes de cobrir grandes áreas muito rapidamente e as imagens podem ser analisadas para a escolha de assinaturas espectrais específicas as quais por sua vez podem ser correlacionadas com observações locais verdadeiras de identificação das culturas área de terra mostrando a assinatura específica e observações de campo para ligar com essa informação Sensoriamento e outros instrumentos de comunicação estão abrindo novas possibilidades para monitoramento em tempo real e interpretação do estado nutricional das plantas Algumas dessas tecnologias estão limitadas para grandes áreas e sistemas de produção intensivos Mas uma quantidade crescente de tecnologias é aplicável às pequenas propriedades e sistemas agrícolas d3e baixa rentabilidade fornecendo ferramentas modernas que podem beneficiar todos os agricultores no mundo Mapeamento da condutividade elétrica CE no campo Uma das considerações importantes no desenvolvimento de um plano de manejo de nutrientes para uma área é compreender a variabilidade do solo no campo Análise de solos juntamente com levantamentos de solo e mapas topográficos são instrumentos importantes para ajudar na definição da variabilidade Determinação da variabilidade em áreas agrícolas pode ser feita através de medidas da condutividade elétrica CE Figura 30 em diferentes profundidades do solo que são afetadas pela variação de várias propriedades do solo de importância para o manejo de nutrientes Mapeamento da CE do solo requer um veículo de campo que é equipado com ambos um receptor de GPS e um equipamento para medir a CE Idealmente o veículo deve ser 104 equipado com um receptor de GPS que pode ser corrigido diferencialmente O veículo segue no campo em uma série de passadas próximas coletando informações de ambos os equipamentos É recomendável ajustar o receptor de GPS para coletar dados a intervalos de um segundo Medidas de CE fornecem muito mais detalhes da variabilidade do que a maioria dos outros equipamentos existentes Tipicamente leituras de CE são feitas em cerca de 125 pontos de dados por hectare Isto resulta em uma série de dados muito mais densos do que seria possível com o sistema de amostragem de solos em malha regular usualmente uma amostra por hectare produzindo um tipo de mapa de solos com muito mais resolução do que é possível com um mapa típico de análise de solos para nutrientes Mapeamento nesta densidade irá identificar inclusões de solos que tem 01 hectares ou maior tamanho Figura 30 Equipamento de amostragem para determinação de condutividade elétrica em amostras de solo Tecnologia Veris 105 Interpretando mapas de condutividade elétrica CE do solo A condutividade elétrica CE não tem efeito direto no crescimento das culturas e na produtividade A utilidade dos mapas de CE vem das relações que frequentemente existem entre a CE e uma variedade de outras propriedades do solo que por sua vez são altamente relacionadas com a produtividade das culturas Isto inclui propriedades tais como capacidade de retenção de água profundidade do solo superficial capacidade de troca de cátions CTC drenagem do solo percentagem de matéria orgânica níveis dos nutrientes no solo salinidade e características do subsolo Com adequada checagem de campo ou calibração a CE do solo pode ser usada como uma maneira substituta para medir propriedades do solo que afetam a produtividade das culturas Em geral a correlação entre CE do solo e produtividade será maior quando as produtividades são influenciadas pela capacidade de armazenamento de água disponível do solo Os padrões de CE do solo dentro de uma área não tendem a mudar significantemente como tempo Geralmente uma vez que o mapa de CE tenha sido concluído ele irá permanecer relativamente acurado a não ser que ocorram significantes movimentos de solo tais como em nivelamentos da terra construção de terraços ou outro tipo de ocorrência natural Variações sazonais nos valores da CE podem ocorrer devido ao fenômeno de mudanças de temperatura teor de água no solo ou movimento vertical de sais no perfil do solo A maior parte dessas mudanças é temporária entretanto mudanças de longo prazo nos valores da CE podem ocorrer se sais são adicionados ao perfil via água de irrigação ou qualquer aumento no tamanho de área de descarga de materiais salinos Existem várias maneiras para visualizar dados atuais de CE no solo em forma de mapas Uma maneira conveniente é dividir ou classificar os dados em cinco amplitudes de valores que contêm cerca do mesmo número de pontos em cada amplitude contagem igual Isso irá efetivamente separar solos quanto a propriedades como textura matéria orgânica ou drenagem A maneira mais simples para interpretar mapas de CE é comparar visualmente com mapas de produtividade ou de levantamento de solo da mesma área como ilustrado na Figura 31 106 Valores médios de CE de células em malha regular podem ser comparados com valores de produtividade das células correspondentes usando regressão linear ou outra técnica estatística Métodos estatísticos como estes podem ajudar a determinar o nível de correlação entre valores de CE e outros parâmetros tais como produtividade ou uma propriedade do solo Os resultados da CE Figura 31 Comparação de um mapa de condutividade elétrica do solo e um mapa de produtividade do milho mostrando que a variabilidade da CE é uma boa previsão da variabilidade de produtividade Newell Kitchen USDA ARS Universidade de Missouri podem também ser correlacionados com outras propriedades quantitativas locais que tenham sido medidas e mapeadas usando um sistema de malha regular semelhante quanto ao tamanho Essas propriedades locais incluem elevação população de plantas curvatura 107 da superfície ou imagens de sensoriamento remoto de solos e dossel das plantas Uma observação de cuidado Comparando duas camadas de dados espaciais que foram medidas com resoluções muito diferentes entre si pode levar às correlações erradas Influência da microbiologia do solo no manejo dos nutrientes de plantas O sistema soloplanta é muito dinâmico Além dos aspectos químicos existe um complexo sistema biológico associado com nutrientes que é normalmente deixado de lado na maioria dos planejamentos de manejo de nutrientes A figura 32 ilustra o complexo sistema biológico associado com a nutrição de plantas As interações das raízes das plantas partículas minerais e orgânicas e os vários tipos de microrganismos bactérias fungos protozoários etc tem um papel na determinação da disponibilidade de nutrientes do solo para a planta A relação simbiótica de espécies de rizóbios com plantas leguminosas é o sistema mais comum plantamicróbio que afeta o manejo de N porque o N atmosférico é convertido em N disponível para as plantas Mas o sistema total soloplantamicróbio é muito mais complexo Muitos aspectos ainda não foram totalmente estudados Isto é pelo menos parcialmente devido à falta de um sistema de significância econômica para dar suporte às pesquisas reprodução ou produção em massa e marketing de quaisquer produtos associados com micróbios À medida que o ajuste fino do sistema dinâmico de nutrição solo planta continua mais benefícios econômicos de algumas interações microbianas podem ser identificados e o potencial para manejar algumas dessas interações podem ser desenvolvidos Isto poderia abrir novos aspectos da nutrição de plantas nos próximos anos Algumas dessas áreas a serem exploradas em detalhes incluem 108 Figura 32 Vida microbiana na zona de contato raizsolo Principles and Applications of Soil Microbiology 2a Edição Prentice Hall 2004 Como a presença e a quantidade de resíduos de culturas fora da estação de crescimento afetam as espécies e as populações de micróbios Como a presença e tipos de plantas de cobertura afetam as espécies de micróbios e suas populações durante a estação de pousio Quais nutrientes são afetados pela atividade microbiana e como Como a aplicação de fertilizantes e a época influenciam as espécies microbianas e suas populações Discussão detalhada do papel da microbiologia do solo no manejo de nutrientes está fora do escopo dessa publicação mas sua importância para os trabalhos de pesquisa futuros e aplicações nos sistemas de 109 manejo precisam se enfatizados A microbiologia do solo sem dúvida tem a chave para abrir algumas das importantes novas oportunidades para melhorar a eficiência do manejo de nutrientes e a produção das culturas Manejo integrado de nutrientes de plantas MINP O uso de adubos orgânicos como fonte de nutrientes iniciouse no começo do estabelecimento da agricultura mas após a introdução generalizada dos fertilizantes minerais os adubos orgânicos passaram a ser considerados como fontes secundárias de nutrientes Entretanto com o aumento da preocupação com a saúde do solo e com a sustentabilidade na agricultura os estercos e diversos outros materiais orgânicos vem têm ganhando importância como integrantes das estratégias de manejo integrado de nutrientes de plantas MINP O conceito básico do MINP é a manutenção ou possível aumento da fertilidade e saúde do solo para produtividade sustentável das culturas no longo prazo e usar nutrientes dos fertilizantes como um suplemento para os nutrientes fornecidos pelas diferentes fontes disponíveis de matéria orgânica na fazenda para atender a exigência de nutrientes das culturas com a finalidade de atingir uma meta de produtividade Como Alley e Vanlauwe descreveram em detalhes em The Role of Fertilizers in Integrated Plant Nutrient Management o MINP se concentra na estratégia holística para otimizar o suprimento de nutrientes Isso inclui as seguintes considerações Acessar suprimentos residuais de nutrientes no solo assim como acidez e salinidade Determinar a produtividade potencial do solo para várias culturas através da avaliação de propriedades físicas do solo com atenção específica para capacidade de armazenamento de água e profundidade das raízes Calcular a necessidade de nutrientes para a cultura por local específico e meta de produtividade 110 Quantificar o valor nutricional dos recursos da fazenda tais como estercos e resíduos das culturas Calcular as necessidades de suplemento de nutrientes total dos nutrientes necessários menos àqueles nutrientes já disponíveis na fazenda que devem ser fornecidos com fontes de nutrientes de fora da propriedade Desenvolver um programa que permita otimizar a utilização dos nutrientes pela seleção de fontes apropriadas de nutrientes época de aplicação e localização O objetivo geral do MINP é de adequadamente nutrir a planta de modo tão eficiente quanto possível enquanto minimiza impactos potencialmente adversos ao meio ambiente A tendência global é encontrar um equilíbrio das fontes de nutrientes que tire vantagens da reciclagem dos nutrientes dos estercos e resíduos das culturas suplementandoos com os fertilizantes comerciais Se isso requer processamento e transporte de fontes orgânicas estes custos devem ser considerados Mas é também importante considerar os custos e as consequências ambientais de não se encontrar uma maneira para utilizar os materiais orgânicos Reciclagem de fontes disponíveis de nutrientes orgânicos deve ser incluída no planejamento nutricional onde isto for prático MINP é parte de um conceito mais amplo do Manejo Integrado da Fertilidade do Solo MIFS Implementação total do MIFS inclui atenção adequada não apenas das fontes de nutrientes mas também de outros fatores tais como o controle de plantas daninhas e insetos seleção de variedades adequadas adaptação para as condições locais e eventos sazonais de clima Os recursos disponíveis para o agricultor políticas governamentais e condições de mercado são também parte do processo de decisão na implementação total do MIFS A meta do MIFS é maximizar as interações que resultam da combinação potente dos fertilizantes insumos orgânicos germoplasma melhorado e conhecimento do agricultor O produto final é melhoria na produtividade aumento da qualidade do solo e um sistema mais sustentável através de investimentos mais sensatos na propriedade e práticas de campo com uma consequente redução de impacto ao meio ambiente decorrente do uso dos insumos 111 Desde o início do século 21 o conceito do MIFS tem usado fertilizantes como o principal ponto de entrada para o manejo de nutrientes mas tem integrado também o uso de fontes orgânicas disponíveis Isto tem levado a melhorias na eficiência agronômica no uso de nutrientes e produtividade de todos os tipos de solos Os princípios do MINP e do MIFS são holísticos e procuram otimizar o suprimento de nutrientes de plantas com o objetivo geral de nutrir adequadamente a cultura de modo tão eficiente quanto possível aumentar e manter a saúde da base do solo e ao mesmo tempo minimizar potenciais impactos adversos ao meio ambiente Implementação com sucesso do MINP requer um esforço conjunto de todas as partes interessadas Políticos são necessários para fornecer financiamentos para atividades de extensão e pesquisa e dar suporte a treinamento pesquisa manejo dos dados e atividades de consultoria Instituições de pesquisa fornecem a ciência local para adaptar práticas desenvolver instrumentos para implementar e monitorar os resultados analisar e interpretar os dados coletados e fornecer programas educacionais para melhorar os processos de decisão Extensionistas e vendedores do agronegócio são a linha de frente de contato com os agricultores e ajudam a fornecer orientações e responder questões sobre adaptação de tecnologia e práticas para as condições e culturas locais Fabricantes de fertilizantes tem um papel importante no suprimento de produtos adequados para cada área em quantidades suficientes e no momento necessário Agricultores podem ser os membros mais importantes do time Eles tomam as decisões finais e dão os últimos passos para implementar o MINP acessar os resultados finais e ter as recompensas da implementação com sucesso de um MINP Gestão 4Cs para manejo de fertilizantes Existem quatro objetivos de manejo associados com qualquer operação em nível de operação de propriedade rural incluindo o manejo de fertilizantes Esses são produtividade lucratividade 112 sustentabilidade do sistema de produção e um meio ambiente favorável em termos biofísicos e sociais Melhores práticas de manejo com fertilizantes dão suporte à realização destes objetivos em termos de saúde das culturas e do meio ambiente Uma série de princípios científicos guiando o desenvolvimento e implementação das melhores práticas de manejo de fertilizantes MPMF evoluíram de uma longa história de pesquisa agronômica e de fertilidade do solo Quando visto como parte de uma estrutura global o conjunto mais apropriado das MPMF somente pode ser identificado a nível local onde se conhece o contexto completo de cada prática Através da cooperação de esforços International Plant Nutrition Institute IPNI o Fertilizer Institute TFI Fertilizer Canada e a International Fertilizer Industry Association IFA juntamente com os membros de outras organizações foi desenvolvido uma Estrutura Global de Manejo de Fertilizantes que está sendo adotada como um guia de gestão de nutrientes Embora esse sistema não tenha ainda sido adotado em todas as partes do mundo ele fornece um bom resumo das interações envolvendo aspectos científicos econômicos e sociais do manejo de nutrientes Descrito como Gestão de Nutrientes 4C Tabela 4 ele fornece uma estrutura para se atingir metas de aumentos de produção do sistema de cultivo aumentos na lucratividade do agricultor melhoria à proteção ambiental e aumentos na sustentabilidade Ele é apresentado aqui para fornecer uma perspectiva completa de ciclo de vida do manejo dos nutrientes incluindo fatores econômicos as consequências ambientais das práticas de manejo de nutrientes e considerando também as implicações sociais das diferentes práticas Esse sistema é frequentemente ilustrado como na Figura 33 mostrando a importância de se considerar preocupações ambientais econômicas e sociais no desenvolvimento de um programa completo de manejo de nutrientes A Gestão de Nutrientes 4C requer a implementação de MPMF que otimize a eficiência do uso dos fertilizantes A meta do MPMF é ajustar o suprimento de nutrientes com os requerimentos da cultura e minimizar as perdas de nutrientes dos campos de cultivo Seleções das MPMF variam de acordo com o local e aquelas escolhidas para uma 113 Figura 33 Estrutura Global para Gestão de Nutrientes 4C O conceito é centralizado nos 4Cs interligados que são determinados por metas econômicas sociais e ambientais relacionadas ao manejo dos nutrientes IPNI 2012 114 propriedade em particular são dependentes do solo local e das condições climáticas das condições de manejo das culturas e outros fatores locais específicos Para cada um dos componentes 4C uma série de indicadores relacionados às metas econômicas ambientais e sociais tem sido identificados para servirem de medidas da performance Esses são representados ao redor da Estrutura Global ilustrada na Figura 34 A Estrutura Global para o Manejo de Nutrientes 4C fornece um plano de gestão de nutrientes para implementação das melhores práticas de manejo Esta estrutura se relaciona para as práticas individuais e suas Figura 34 Indicadores de performance refletem os aspectos sociais econômicos e ambientais da sistema plantasoloclima Suas seleções e prioridades dependem dos valores do tomador de decisão IPNI 2012 115 interações para o manejo dos nutrientes no sistema produtivo das culturas As MPMF selecionadas são mais eficientes quando aplicadas com outras práticas agronômicas e de conservação como parte de um sistema completo de manejo das culturas Aplicações de nutrientes mal manejadas podem diminuir a lucratividade e aumentar as perdas de nutrientes potencialmente degradando a água e o ar Em função de múltiplos fatores de interações é essencial que o sistema por inteiro seja considerado quando os ajustamentos de manejo são feitos Medidas de performance e indicadores irão frequentemente incluir produtividade das culturas e informações suficientes para se calcular os retornos econômicos Além disso eles terão que refletir performances ambientais e sociais As escolhas podem variar dependendo das prioridades do tomador de decisão mas irão frequentemente incluir balanços de nutrientes ou eficiência de uso dos nutrientes Em seguida são apresentados alguns exemplos das MPMFs 4C para o manejo de nutrientes com a finalidade de ilustrar como adequar o sistema de produção de forma integrada Fonte certa A fonte certa para o sistema de manejo para um nutriente deve proporcionar um suprimento balanceado de todos os nutrientes essenciais em formas disponíveis para as plantas A fonte certa deve também considerar quaisquer interações de nutrientes ou aspectos de compatibilidade sensibilidade potencial das culturas em relação à fonte e quaisquer elementos não nutrientes incluídos com a fonte do material A fonte certa pode variar com a cultura propriedades do solo no campo e opções em relação ao método de aplicação As fontes de nutrientes foram descritas anteriormente Além disso vários aditivos e tratamentos para os nutrientes são disponíveis para provocar modificações na disponibilidade dos nutrientes Isso inclui produtos de várias espécies que diminuem as conversões químicas materiais fertilizantes encapsulados em algum tipo de revestimento protetor Figura 35 ou que de outra forma modifica a taxa ou liberação de nutrientes do material fertilizante 116 Várias opções diferentes são disponíveis para reduzir ou controlar a liberação dos materiais fertilizantes Por exemplo o grânulo de uréia na Figura 35 está revestido com enxofre e circundado por um polímero selante Esse revestimento permite que a água entre lentamente no grânulo e dissolva a uréia Em seguida a uréia movimentase lentamente através do revestimento para a solução do solo onde ela se torna disponível para as raízes das plantas A natureza e espessura do revestimento podem ser ajustadas para regular a taxa de liberação dos nutrientes como desejado Embora esta formulação aumente o preço do fertilizante ela também aumenta significativamente a habilidade do agricultor para manejar o tempo e a taxa de liberação do nutriente para um melhor manejo da disponibilidade de nutrientes para a cultura e também para controlar perdas para o meio ambiente Figura 35 Exemplo de um tipo de grânulo de fertilizante de liberação controlada e seu mecanismo de liberação do nutriente Tecnologias Avançadas Agrium Um sistema de manejo de nutrientes também pode incluir o uso de fontes de nutrientes orgânicos tais como esterco e resíduos Esses materiais geralmente contribuem para aumentar a acidez do solo e 117 usualmente requerem degradação química ou biológica para promoverem a liberação dos nutrientes para uso pelas culturas Dose certa A dose certa considera o poder de suprimento do solo em relação à necessidade de nutriente para a cultura Análise de solos e análise de plantas são importantes ferramentas para ajudar em tais decisões Compreender as necessidades de nutrientes para a cultura é o primeiro passo para conhecer a dose certa As plantas requerem doses diferentes de diferentes nutrientes em diferentes estágios da estação de crescimento A dose deve ser ajustada para ajudar o balanço no suprimento de nutrientes em função da remoção pelas culturas durante todo o ciclo para evitar estresse de deficiência e perdas econômicas Doses excessivas podem conduzir a ineficiência no uso do nutriente perdas econômicas e problemas ambientais Em alguns casos excesso de nutrientes podem também resultar em toxidez para as culturas Figura 36 Figura 36 Efeito das doses de fertilizantes no trigo mostrando potencial para efeitos de deficiência ou toxidade quando não se aplicam as doses corretas dos nutrientes 118 A dose certa deve levar em conta todas as fontes de nutrientes incluindo o suprimento pelo solo análise de solos esterco e outras fontes orgânicas resíduos das culturas água de irrigação deposição atmosférica etc Estudos de comparação de doses são uma parte importante para se determinar a dose certa Estudos envolvendo doses são melhor executados sob condições pelas quais a decisão sobre dose está sendo feita preferentemente ensaios nas propriedades Com tecnologias de agricultura de precisão tais como análise de solos referenciadas com base no SIG a aplicação de taxas variáveis de fertilizantes e o monitoramento da colheita com monitores de produtividade fazem com que estudos de doses nas fazendas possam ser realizados com facilidade Com isso é possível orientar a aplicação da dose de fertilizante específica para cada local distribuindo o fertilizante a taxas variáveis para que o sistema de manejo de nutrientes seja o mais eficiente e lucrativo Época certa Exigências de nutrientes das culturas mudam durante a estação de crescimento à medida que a cultura passa dos estágios vegetativos para os reprodutivos até a maturidade A liberação lenta ou controlada dos nutrientes e produtos que aumentem a eficiência dos fertilizantes tais como os aditivos ajudam a fornecer uma série de opções de escolha para ajustar a fase da disponibilidade do nutriente para atender os requerimentos da cultura e assim oferecer opções de tempo e métodos de aplicação Um entre vários exemplos de opções de tempo nas aplicações de fertilizantes com base no estágio de crescimento da planta e necessidade de nutrientes é o parcelamento da adubação nitrogenada Um sistema em crescente popularidade para aplicar o N no milho nos EUA é dividir a adubação nitrogenada em 2 ou 3 diferentes aplicações e frequentemente usando métodos de aplicação diferentes e também diferentes fontes Por exemplo uma pequena quantidade de N pode ser aplicada à superfície do solo usando uma solução de UAN no outono para estimular microrganismos do solo e ajudar na decomposição dos resíduos da cultura anterior Uma segunda aplicação em préplantio de amônia anidra ou solução de UAN em sulco pode então fornecer a maior parte na necessidade de 119 N seguindose aplicações suplementares em cobertura para ajuste final do programa total de N com base no monitoramento durante a estação de crescimento ou seguindo planos prédeterminados quanto à dose total de N Deixar algum N para uma aplicação final após a emergência permite uma decisão mais correta do total da dose de aplicação reduz o potencial de perda para o ambiente e tira vantagem de tecnologias de precisão disponíveis para fazer a aplicação final Alguns agricultores podem ainda fazer uma aplicação de cobertura final com uréia mesmo tarde na estação se for indicada um aplicação adicional de N A cultura do milho tem uma exigência muito alta de N no estágio de início de elongação dos colmos estágio V8 como mostra a Figura 37 Após a polinização a eficiência das raízes para absorção de N começa a declinar de modo que é importante ter a maior parte do parte do N necessária para o desenvolvimento dos grãos é fornecida pela remobilização do N das folhas baixeiras e do colmo Os agricultores e seus consultores podem se beneficiar de um conhecimento claro dos estágios de crescimento e dos períodos de requerimento de nutrientes da cultura quando eles fazem planos de aplicação de fertilizantes para uma utilização mais eficiente dos nutrientes Aplicação de fertilizantes nitrogenados tão próximo quanto possível da época de absorção vai ajudar a evitar perdas para o ambiente e aumentar a eficiência de uso de N Tamanho da cultura logística para ter o fertilizante aplicado no momento ideal e condições de clima geralmente forçam com que a aplicação seja feita em outros momentos menos ideais Local certo Aplicar os nutrientes no lugar certo ajuda a assegurar que as raízes das plantas possam absorver o suficiente de cada nutriente em todos os momentos da estação de crescimento Para localização em relação à linha de plantio e crescimento das raízes das plantas existem várias opções Aplicações a lanço superficialmente ou em sulco 120 Figura 37 Absorção de nitrogênio pela cultura do milho em diferentes estágios de crescimento e região de acúmulo dentro da planta adaptado de Como a Planta de Milho se Desenvolve Publicação Especial de Extensão 48 Universidade Estadual de Iowa Aplicação de fertilizante de arranque com o tradicional 5 cm ao lado e 5 cm abaixo da semente Sulcos profundos usualmente 10 a 15 cm abaixo da superfície fornecendo uma fonte concentrada de nutrientes abaixo da zona das raízes Sistemas de aplicação em faixas também têm se tornado populares em algumas regiões Uma faixa estreita do solo cerca de 13 da superfície é preparada e os nutrientes são concentrados em uma faixa abaixo da superfície mantendo uma superfície predominantemente não arada e com resíduos para ajudar a reduzir erosão e conservar a umidade do solo O lugar certo também depende das características do material fertilizante sendo aplicado Figura 38 Amônia anidra por exemplo deve ser injetada dentro do solo a uma profundidade suficiente para impedir a perda de gás para a atmosfera Fertilizantes aplicados à superfície do solo estão sujeitos a perdas 121 potenciais por escorrimento superficial Outros materiais tais como uréia e solução de UAN podem ser aplicados à superfície mas as perdas por volatilização podem ser substanciais sem chuvas suficientes dentro de poucos dias que movimentariam o fertilizante para dentro do solo Figura 38 Diagrama mostrando o impacto de diferentes práticas de localização de fertilizantes no movimento dos nutrientes dentro do solo Adaptado da IFA 1992 Outro aspecto em relação ao posicionamento do fertilizante é o que trata da variabilidade espacial nas necessidades de nutrientes dentro de uma gleba Com ferramentas da agricultura de precisão a variabilidade nas necessidades de nutrientes tendo como base as análises de solo e outros fatores potenciais em relação à produtividade pode ser alcançada Com aplicações de fertilizantes a taxas variáveis é possível ajustar a distribuição dos nutrientes no solo visando atender as necessidades das culturas A localização do fertilizante afeta tanto a cultura atual como as culturas subsequentes A Figura 39 ilustra o efeito de diferentes localizações de fertilizante com o correr do tempo Aplicações a lanço resultam com o passar do tempo em uma distribuição uniforme dos nutrientes que gradualmente se 122 Figura 39 Volume do perfil do solo adubado com diferentes métodos de localização IPNI 2012 movimentam para baixo no perfil do solo atingindo maiores profundidades na zona das raízes Aplicações em sulco no mesmo local com o passar do tempo como em anos recentes com a disponibilidade da tecnologia da agricultura de precisão que permite fazer um ajuste fino da localização do nutriente em uma área levam em conta a variabilidade específica dos níveis de nutrientes nas análises de solo e a relação para com as raízes em crescimento com orientações precisas dos sistemas de localização Sistemas de preparo conservacionistas do solo em faixas Striptill são especialmente valiosos em conjunção com sistemas de posicionamento cinemático em tempo real RTK para assegurar que a aplicação em sulco seja feita em uma relação exata com a linha da semeadura mesmo que o fertilizante tenha sido aplicado vários meses antes do plantio Com sistemas de orientação RTK os agricultores podem aplicar a adubação de arranque no outono ou então plantar as sementes na primavera seguinte com a linha de semeadura colocada com precisão na relação desejada com a faixa do fertilizante de arranque Assim o RTK dá uma precisão na localização do fertilizante onde ele é necessário assim como dá opções para época de aplicação em relação à estação de crescimento da cultura Usando um sistema de controle de tráfego e 123 o guia RTK resulta em uma faixa fixa que tende a expandir em tamanho com o tempo mas permanece relativamente no mesmo lugar Aplicações em faixa sem um guia de controle resultam em faixas múltiplas e com o correr do tempo se aproxima ao efeito da aplicação a lanço Agricultura de precisão e manejo de nutrientes por local específico Aplicações da tecnologia da agricultura de precisão no manejo de fertilizantes Desenvolvimento em tecnologia de computação sistemas de informação geográfica SIG sistema de posicionamento global GPS sensores eletrônicos e controladores e uma grande variedade de equipamentos de comunicação durante os anos 1900 e no século 21 produziram novas e excitantes tecnologias que podem ser aplicadas à agricultura Sob o termo coletivo a agricultura de precisão abriu muitas novas oportunidades para melhorar o manejo das culturas e do solo em uma base especifica por local Embora tenha sido produzida e desenvolvida para grandes propriedades rurais e produtores de larga escala nos EUA Oeste da Europa e América do Sul a agricultura de precisão tem muitas implicações que se adaptam igualmente bem para as pequenas propriedades rurais Na Ásia por exemplo o International Rice Research Institute IRRI tem promovido o manejo de nutrientes por local específico MNLE desde os anos 1990 com algumas das pesquisas conduzidas antes disso Esse programa integrou pesquisas e educação usando tecnologias simples tais como tabelas de cores de folhas para ter certeza de que práticas e informações atingem o nível dos agricultores As ferramentas podem ser diferentes mas a estratégia é a mesma Recentemente um software chamado Nutriente Especialista NE foi desenvolvido e introduzido em vários países da Ásia para ajudar os consultores com um método simples e rápido para usar o MNLE Prestar atenção nos detalhes e tomar decisões em uma área pequena é uma estratégia que qualquer agricultor pode usar onde 124 os benefícios podem ser alcançados independentes do tamanho da propriedade MNLE se adequa em qualquer lugar no mundo e geralmente pode ser mais fácil de ser implementado em pequenas propriedades onde cada gleba é mais cuidadosamente monitorada e manejada Não é limitado às grandes áreas ou grandes equipamentos O conceito do MNLE tenta ajustar a melhores práticas de manejo a um local individual considerando que o local tem solo e clima únicos e uma única habilidade de manejo e experiência do agricultor Isto é alcançado ajustando as decisões de manejo aos recursos específicos do local utilizando a base de conhecimentos do agricultor sobre suas áreas e as necessidades de suas culturas e qualquer informação sobre prévias respostas de manejo únicas na propriedade A única utilização desses recursos permite que cada agricultor os utilize para sua vantagem na otimização das produtividades e lucros decorrentes do seu sistema de produção Um pequeno agricultor com apenas uma pequena área provavelmente não tem sistema de GPS e provavelmente não precisa de um Mas mesmo assim ele ainda pode usar o MNLE Seus conhecimentos sobre seus campos sobre as culturas que planta e sua experiência e dados de produções passadas pode ser usado ajudálo a compilar a informação que ele pode usar para atender as necessidades das culturas e aumentar os lucros Fazendo observações mantendo anotações de dados analisando os recursos tais como características e análises de solos e utilizando o seu melhor conhecimento de práticas na sua propriedade tudo isto se constitui em parte do MNLE Construindo um manejo de nutrientes com a base de dados SIG para cada campo Detalhes do manejo de nutrientes e manutenção de dados sobre uso de fertilizantes produtividades das culturas e remoção de nutrientes devem ser mantidos para cada campo em cada propriedade no mundo A meta deve ser desenvolver uma base de dados para cada área com dados referenciados geograficamente que podem ser usados para avaliação do balanço de nutrientes produtividade lucratividade e impactos ambientais Onde a tecnologia do GPS e do SIG não for disponível outros métodos de documentação local podem ser usados 125 mas GPSSIG são as melhores alternativas para grandes áreas de produção O ponto importante para todos é começar a arquivar dados para documentar a produção e o uso de fertilizantes Análises de SIG permitem que se analisem os dados de diferentes camadas Figura 40 anos culturas produtividades características de solos aplicações de nutrientes problemas de pestes etc para cada parte de um campo Isto permite interpretações das relações de causaefeito entre as diversas variáveis em que os dados são disponíveis Isto se torna uma ferramenta de manejo muito poderosa que melhora a cada ano em que os novos dados são adicionados Figura 40 Ilustração das várias práticas componentes e tecnologias comumente associadas com sistemas específicos de agricultura de precisão IPNI Reetz Better Crops 1994 Para um produtor individualmente essa base de dados é uma ferramenta valiosa para orientar futuras decisões de manejo Para os consultores e os fornecedores de insumos isto pode ser usado para sumarizar atividades locais e orientar treinamento e necessidade de suprimento dos produtos Para as agências governamentais isto pode ajudar a estabelecer políticas para melhorar os sistemas de produção 126 para a área Em todos os casos melhores dados acoplados com o SIG tem um grande potencial para guiar todos os responsáveis pelas tomadas de decisão com base em informações precisas Diversos softwares de programas de manejo e serviços estão para os agricultores e seus consultores para serem usados para coletar organizar e interpretar seus dados e variam de sistemas de dados para um agricultor individualmente para sistemas de dados que permitem acesso de dados entre vários agricultores Assuntos de privacidade dos dados potencial para comercialização dos dados ganho de valores por dividir a informação e outros fatores precisam ser considerados na determinação de qual sistema será usado Documentação das necessidades doses de aplicação e respostas em produtividade Análise de solos seja numa base de malha regular ou com base em zonas de manejo é a melhor forma para determinar e documentar a variabilidade no poder de suprimento de nutrientes do solo no campo Juntamente com a documentação da variabilidade na remoção de nutrientes pelas culturas tais como pelo uso de monitor de produtividade dados de análise de solos podem ser usados para estimar os nutrientes necessários dos fertilizantes e esterco para manter e melhorar a produtividade do solo Estes dados então guiam o desenvolvimento de mapas de aplicação de nutrientes por local específico para que se obtenha mais eficiência de uso dos nutrientes aplicados e se proteja contra aplicações em excesso que podem causar problemas ambientais e custos excessivos assim como prevenir aplicações para menos que podem afetar o potencial de produtividade e também conduzir a problemas ambientais Como o manejo de nutrientes por local específico MNLE se ajusta para todas as escalas de operação e todas as partes do mundo MNLE permite aos agricultores ajustar o manejo de nutrientes para a condição específica de uma área e fornece estrutura para aplicação das melhores práticas de manejo O total da necessidade de fertilizantes para atingir uma meta lucrativa de produtividade é determinado pelo 127 ganho antecipado de produtividade pelo fertilizante aplicado e pela expectativa de eficiência do uso de fertilizantes O fertilizante é fornecido para suprir as necessidades das culturas para suplementar os nutrientes MNLE é um importante conceito de manejo de nutrientes para todas as partes do mundo Manejar a fonte certa na dose certa no tempo certo e no lugar certo pode ser melhor alcançado com as ferramentas adequadas Várias tecnologias são disponíveis para ajudar os agricultores e seus consultores a tomarem decisões relativas ao manejo de nutrientes desde a amostragem do solo aplicação dos fertilizantes e avaliações das produtividades Essas ferramentas aumentam a habilidade para fazer um ajuste fino nas decisões de manejo dos fertilizantes e desenvolver um plano de MNLE para cada campo Os agricultores e os empregados da propriedade consultores sobre manejo e práticas agrícolas e fornecedores de insumos todos são parte importante deste time cada um contribuindo para o processo de tomada de decisão em diferentes formas Manejo correto significa manejo por local específico Tomar decisões de manejo com informações coletadas em áreas específicas ajudam a produzir planos de manejo de nutrientes que são eficientes econômicos e ambientalmente adequados O custo de decisões erradas pode ser elevado Isso significa que o preço pago por tecnologia para fazer o ajuste fino das decisões é fácil de ser justificado E mais os custos dessas ferramentas têm diminuído muito e assim os componentes da tecnologia MNLE não requerem um alto investimento Utilizar a tecnologia do sistema de posicionamento global GPS para georreferenciar o uso de insumos e dados de produtividade é um bom primeiro passo Em países desenvolvidos a maioria dos vendedores de fertilizantes e de outros produtos químicos tem agora equipamentos de aplicação com GPS e também as colhedoras vêm com GPS como equipamento padrão e facilmente adicionado Sistemas de GPS semelhantes são usados em plantadoras para coletar dados de plantio georreferenciados aplicações de fertilizantes no plantio e outros insumos Com controladores próprios aplicadores de insumos com taxa variável podem ser adicionados ao plano de manejo Cada um 128 desses passos pode ser adicionado com o passar do tempo aumentando o valor do investimento inicial Sistemas de orientação de alta precisão de GPS RTK ajudam a evitar distribuição desuniforme ou sobreposições de insumos como sementes fertilizantes e pesticidas Diminuição de estresse do operador e fadiga são outros benefícios adicionais Dados georreferenciados são essenciais Sensores a bordo monitores e controladores fornecem uma enorme quantidade de dados disponíveis para ajudar os agricultores e seus consultores a refinar seu sistema de manejo Para utilizar melhor a informação coletada na propriedade um sistema de informação geográfica SIG é importante SIG é uma ferramenta poderosa para manejar e analisar grandes quantidades de tipos de dados georreferenciados gerados pelas ferramentas e práticas modernas usadas na agricultura Serviços de decisão e suporte para os agricultores consultores e fornecedores de insumos ajudam a interpretar os dados do SIG para decisões com base em melhores informações Dados baseados em SIG permitem que todos os membros do time de manejo tenham acesso aos detalhes para cada área e assim eles podem ajudar a escolher as fontes doses época e lugar certos para que sejam obtidos os melhores resultados Sistemas compreensivos de compartilhamento de dados para o manejo adequado Softwares e sistemas de comunicação têm continuado a melhorar Novas bases de dados tais como levantamentos de solos digitalizados e informações sobre o clima são agora disponíveis para complementar os dados obtidos nas propriedades para serem usados nas ferramentas de suporte das decisões Mais agricultores com mais dados levam a uma massa crítica de clientes necessários para manter um serviço de suporte oferecido seja através de uma operação independente ou como um suporte adicional disponibilizado pelo fornecedor de insumos Manejo e interpretação destes dados geralmente requerem ajuda externa Os agricultores podem ganhar 129 muito mais benefícios por compartilharem os dados com seus consultores parceiros Agricultores que compartilham seus dados com outros agricultores tem uma base de informações mais ampla para tomar decisões Cada um pode se beneficiar de sua experiência única e recursos para tomar decisões em sua própria propriedade Programas sendo implementados por empresas de sementes fertilizantes e companhias químicas ou por empresas provedoras de tecnologias de dados podem ser a resposta para as necessidades crescentes de informações de manejo dos agricultores do século 21 ajudandoos a colocar a fonte correta de nutrientes no lugar certo na época certa e no lugar certo Assim a agricultura de precisão leva a gestão de nutrientes para outro nível proporcionando condições para uso adequado de ferramentas e informações corretas que nas mãos das pessoas certas para proceder a um ajuste fino do plano de manejo de nutrientes para um campo específico MNLE para arroz na Ásia O International Rice Research Institute IRRI desenvolveu um programa MNLE com base em princípios científicos para suprir o arroz com níveis ótimos dos nutrientes essenciais nos estágios críticos de perfilhamento ativo e iniciação da panícula MNLE ajuda os agricultores a aplicarem o fertilizante adequado para sua cultura de arroz em uma área e estação específicas para obter um uso eficiente de nutrientes com altas produtividades o que se traduz em alto valor de mercado para a colheita O conceito do MNLE no arroz foi desenvolvido em cooperação com pesquisadores através da Ásia e testado em propriedades rurais em oito regiões de cultivo de arroz em seis países Ele consiste em três passos como mostrado na Figura 41 No primeiro passo é estabelecida uma meta de produtividade de grãos quando os níveis limitantes de N P e K são sobrepujados Como a quantidade de nutrientes que é absorvida pela cultura do arroz está diretamente relacionada com a produtividade a meta de produtividade indica o total da quantidade de nutrientes que precisa ser absorvida pela cultura O segundo passo consiste de efetivamente usar o nutrientes naturais vindos do solo 130 produtos orgânicos resíduos de culturas esterco e água de irrigação Uma estimativa dos nutrientes absorvidos pela cultura de fontes naturais pode ser obtida da produção de grãos de uma cultura não Figura 41 Os três passos do MNLE manejo de nutrientes por lugar em arroz na Ásia IRRI adubada com os nutrientes de interesse mas adubado com outros nutrientes para assegurar que eles não limitem a produtividade técnica do elemento faltante No terceiro passo a quantidade do fertilizante requerido é aplicada para preencher o déficit entre a necessidade total de nutrientes pela cultura como determinado pela meta de produtividade e o suprimento destes nutrientes a partir das fontes naturais A quantidade total de fertilizante a ser aplicada é determinada pela eficiência do uso do fertilizante pela cultura O requerimento de fertilizante nitrogenado é distribuído em várias aplicações durante a estação de crescimento da cultura usando ferramentas como a tabela de cores para folhas TCF 131 Variabilidade espacial e MNLE para produção de trigo de primavera na China O que é apresentado a seguir é um exemplo do uso do MNLE em trigo no Nordeste da China Better Crops 9479 Variabilidade espacial da fertilidade do solo matéria orgânica do solo P K S e Zn e água em partes diferentes da área em estudo formam os principais fatores influenciando a variabilidade espacial da produtividade de grãos Os tratamentos MNLE aplicaram significativamente mais N e menos P para as parcelas com alta fertilidade e mais N e K para as parcelas de baixa fertilidade do que o contrato coletivo de adubação para a cultura O MNLE para N P e K aumentou as produtividades de 8 a 19 e aumentou a renda de 455 para 520 Yuanha Uma forte relação visual entre os mapas nas Figuras 4244 pode ser documentada numericamente através do uso da análise do SIG A análise do SIG pode também ser usada para determinar a relação entre outras camadas de informações tais como textura do solo profundidade da zona de raízes capacidade de armazenamento de água etc e pode predizer como isto poderia ser integrado para determinar variabilidades no potencial de produtividade À medida que mais anos de dados são coletados para uma área o poder e o benefício de uso da análise do SIG aumenta Acumular base de dados georreferenciados para cada campo é um primeiro passo crítico para ser possível usar esta poderosa ferramenta no processo de decisão Software Nutriente Especialista Nutriente Especialista é uma simples ferramenta de suporte para a decisão do uso de nutrientes desenvolvida sob os princípios e orientações do MNLE para permitir aos consultores formularem recomendações de fertilizantes com base nas terras dos agricultores e no meio ambiente de crescimento das plantas Ele leva em conta os fatores mais importantes que afetam o manejo das recomendações de nutrientes que permite ao consultor de culturas fornecer ao agricultor orientações sobre adubações adequadas para as condições de sua propriedade Assim o Nutriente Especialista ajuda os agricultores na 132 tomada de decisão porque ele reduz a incerteza associada com condições de alta variabilidade Figura 42 Mapas de variabilidade de nutrientes selecionados disponíveis no solo de água e de matéria orgânica no solo de locais de amostragem em uma área de 156 hectares 133 Figura 43 Produtividade de grãos kgha e peso do kernel 1000 grãos em g mostrados por mapas ilustram a variabilidade espacial da produção da cultura na área de estudo Figura 44 Distribuição espacial da absorção de N P e K total 134 O algoritmo para calcular as necessidades de fertilizantes no Nutriente Especialista é determinado de uma série de dados obtidos em ensaios demonstrativos conduzidos nas propriedades rurais usando orientações do MNLE O Nutriente Especialista estima a produtividade possível e as respostas ao uso de fertilizantes de informações locais utilizando regras de decisão desenvolvidas com base nos ensaios demonstrativos locais Recomendações com base no Nutriente Especialista são geradas com produtividades possíveis como metas de produtividade para safra Para a determinação das doses de fertilizantes o Nutriente Especialista utiliza informações sobre o suprimento de nutrientes no campo local solo cultura que são obtidas das parcelas do elemento faltante ou de locais e características de manejo que servem de proxies para o suprimento de nutrientes De modo específico o Nutriente Especialista utiliza características do meio ambiente de crescimento disponibilidade de água irrigado sequeiro ou com irrigação suplementar e qualquer ocorrência de inundação ou seca indicadores da fertilidade do solo textura do solo cor do solo e teor de matéria orgânica análise de solos para P ou K se disponível uso histórico de materiais orgânicos se houver uso e solos problemáticos se houver sequência de culturas utilizadas pelo produtor manejo de resíduos de culturas e fertilizantes usados nas culturas precedentes e produtividades atuais das culturas Dados para culturas específicas e geografias são necessários para o desenvolvimento das regras de decisão do Nutriente Especialista Nutriente Especialista para linhagens puras de milho milho híbrido e trigo já estão disponíveis para regiões do Sul e Sudeste da Ásia e China Performances do Nutriente Especialista na recomendação de fertilizantes para todas as culturas e em diferentes regiões sempre se mostraram melhores do que a prática de fertilização do agricultor que iria confiar em recomendações regionais generalizadas do tipo um tamanho se adequa a todos ou são estimativas que usualmente não consideram informações precisas sobre suprimentos de nutrientes originais e específicos do local Um dos desafios para o uso da ferramenta Nutriente Especialista é a ausência de qualquer uso de longo prazo pelos consultores dos agricultores Uma vez que a maioria dos pequenos agricultores na Ásia e África tem pouco acesso à análise de solo acreditase que o 135 Nutriente Especialista pode atender às exigências para recomendação de fertilizantes de um grande número de agricultores Um dos pontos importantes do Nutriente Especialista é que a ciência local sobre o manejo de nutrientes pode ser prontamente incorporada nas recomendações desse sistema Uso eficiente de nutrientes UEN Uma variedade de definições tem sido usada para descrever a eficiência de uso do nutriente EUN Em escala global ou regional o fator parcial de produtividade FPP é o único índice de eficiência de uso do nutriente que pode mais facilmente ser estimado apesar de não muito preciso por causa das incertezas sobre o uso atual de diferentes nutrientes por culturas diferentes e sobre estatísticas de produção das culturas Sendo uma relação o FPP declina de grandes valores nas taxas pequenas de aplicação do nutriente para menores valores nas altas taxas de aplicação de N Diferença na média de FPP para cereais entre as regiões do mundo dependem de quais cereais estão sendo cultivados da produtividade esperada da qualidade do solo da quantidade e forma do nutriente aplicado e da oportunidade geral e qualidade de outras operações de manejo da cultura Globalmente o FPP para fertilizante nitrogenado FPPN na produção de cereais tem diminuído de 245 kg de grãoskg de N em 196165 para 52 kgkg em 198185 e para cerca de 40 kgkg em 200506 Dobermann 2007 Um declínio inicial no FPPN é uma consequência esperada da adoção de fertilizantes nitrogenados pelos agricultores porque a FPP diminui com aumentos na produtividade ao longo de uma função de resposta fixa a menos que fatores compensadores tais como melhoria no manejo que remove os fatores limitantes do campo mudem a função de resposta para cima Em muitos países desenvolvidos um aumento constante no FPPN tem sido observado porque as produtividades dos cereais têm crescido durante as últimas 23 décadas Evidência na melhoria do FPPN é disponível nos EUA onde houve um aumento de 42 kg de grãos por kg de N em 1980 para 57 kg de grãos por kg de N em 2000 durante um período em que as produtividades do milho aumentaram cerca de 40 Desde a metade dos anos 1980 um aumento constante do FPPN foi também observado 136 na Europa Ocidental sistemas de cereais de sequeiro na América do Norte milho de sequeiro e irrigado Japão e Coréia do Sul arroz irrigado Dobermann e Cassman 2005 Na Ásia em desenvolvimento por causa do aumento rápido no uso de fertilizantes nitrogenados que começou durante o curso da Revolução Verde nos anos 1960 e 70 foi observada uma diminuição rápida no FPPN De acordo com Dobermann e Cassman 2005 o FPPN continua a diminuir em todas as regiões em desenvolvimento a uma taxa de 1 a 2 por ano Em alguns países com a Índia o FPPN parece ter sido nivelado nos anos recentes mas em muitos outros ele continua a declinar porque investimentos no setor público e privado em melhores tecnologias serviços extensão e educação estão muito abaixo daqueles feitos nos países desenvolvidos Aspectos agronômicos econômicos e ambientais do UEN O aumento na demanda por nutrientes dos fertilizantes para atender a demanda global por alimentos juntamente com os recursos finitos dos materiais fertilizantes disponíveis e o crescimento da preocupação do público em relação aos efeitos colaterais relacionados ao uso dos fertilizantes minerais leva à conclusão que o UEN deve ser melhorado mas não à custa da diminuição na produtividade Existem muitas maneiras diferentes para avaliar e calcular o UEN O método a ser usado depende das metas de eficiência a serem avaliadas disponibilidade de dados e da escala de tempo para a qual o UEN deve ser determinado Os dados coletados na agricultura de precisão e o uso de pesquisas nas propriedades rurais torna possível computar diferentes valores de UEN para campos individuais e consequentemente alcançar ajustes finos nas decisões sobre manejo No curto prazo a eficiência pode ser melhorada pela redução do uso dos insumos mesmo à custa da produtividade Mas os ganhos de eficiência no curto prazo pode em realidade reduzir a eficiência no longo prazo e a produtividade do sistema de produção porque o esgotamento dos nutrientes deve ser reposto para restaurar a produtividade plena O UEN no longo prazo pode ser aumentado pela atenção cuidadosa ao completo sistema de manejo de nutrientes 137 considerando todas as práticas de manejo e como elas se relacionam aos nutrientes usados pela cultura Melhores práticas de manejo para o manejo de nutrientes devem ser selecionadas considerando a fonte dos nutrientes a época de necessidade pela cultura a taxa de aplicação e a localização dos nutrientes em relação à cultura em crescimento Todos estes componentes interagem entre si com a cultura em crescimento com o ambiente e com outras práticas de manejo A eficiência depende do sistema por inteiro O uso ótimo e balanceado de nutrientes assegura uma adequada produção agrícola com redução nos impactos para o meio ambiente O UEN é uma importante medida do impacto do benefício na performance econômica social e ambiental dos sistemas agrícolas É importante notar que a performance de sustentabilidade do manejo dos nutrientes não pode se refletir apenas através do UEN e que é necessário um número de indicadores complementares Componentes do UEN Existem muitos métodos para calcular o uso eficiente de nutrientes UEN dependendo da meta do sistema de produção e das comparações a serem feitas Snyder e Bruulsema 2007 selecionaram quatro definições do UEN Tabela 5 Estas representam dois diferentes tipos de cálculos do uso de nutrientes Eficiências de produção são usadas quando o produto da cultura colhida é o fator de interesse e Eficiências recuperadas são usadas quando o interesse é nos nutrientes recuperados na cultura Estas diferenças em subtítulos nos cálculos de eficiência fornecem diferentes maneiras para interpretar o UEN Tendências de longo prazo são usualmente mais relevantes do que as de curto prazo se dados suficientes forem disponíveis Fator de produtividade parcial um índice que pode ser aplicado na ausência de resultados experimentais pode ser valioso para descrever mega tendências tais como a evolução em várias décadas da média do UEN na produção de cerais em um país específico ou uma região Ele pode também ser usado para comparar regiões diferentes do mundo Entretanto valores do fator de produtividade parcial dependem do 138 sistema de cultivo porque as culturas diferem nas suas necessidades de nutrientes e de água Em consequência sistemas diferentes de cultivo são difíceis de comparar pelo uso deste indicador Padrões e dados para fator de produtividade parcial existem principalmente para cereais Eficiência agronômica e eficiência de recuperação são duas formas diferentes de usar o método de diferença para expressar o UEN Eles requerem um arquivo dos inputs e outputs de nutrientes e dados das parcelas sem o input de nutrientes A eficiência de recuperação é a medida mais lógica para calcular o UEN para aspectos ambientais porque ele considera a absorção de nutrientes pela cultura O método de diferença é entretanto somente apropriado para experimentos de longa duração porque a fertilidade natural dos solos parcela testemunha somente pode ser estimada por longos períodos de tempo Se for usado em experimentos anuais o UEN será estimado para menos porque a produtividade da cultura em uma parcela não adubada é resultado das aplicações de nutrientes em anos passados 139 Para experimentos de longa duração de pelo menos 10 anos o método de diferença dá uma estimativa precisa da contribuição de longo tempo dos fertilizantes na produtividade da cultura Eficiência agronômica de um ano e eficiência de recuperação podem ter utilidade para alguns sistemas de recomendação de fertilizantes mas apresentam limitações como indicadores do UEN Eficiência de recuperação de nutrientes é usada de duas formas A forma simples output do nutriente por unidade do input do nutriente é algumas vezes chamada de balanço parcial do nutriente BPN É calculado como o nutriente na porção colhida da cultura por unidade de nutriente aplicado Apresentado como a relação de remoção para uso é facilmente medido e útil aos produtores de culturas Ele pode ser usado para qualquer número de estações de crescimento A forma mais complexa preferida pelos cientistas é geralmente chamada de eficiência de recuperação e definida como o aumento na absorção do nutriente pelas partes aéreas da cultura em resposta à aplicação do nutriente Como eficiência agronômica sua avalição requer a implementação de parcelas experimentais sem a aplicação do nutriente Operacionalmente é limitado à descrição do resultado seja de uma única aplicação do nutriente ou de uma única estação de crescimento O BPN responde à questão Quanto do nutriente está sendo absorvido do sistema em relação a quanto é aplicado A eficiência de recuperação por outro lado responde à pergunta Quanto do nutriente aplicado a planta absorveu Para nutrientes que são bastante retidos no solo o BPN pode ser considerado maior do que a eficiência de recuperação Eficiência de remoção usa o método do balanço para calcular a EUN Este método é mais apropriado para sistemas que têm sido cultivados por longos períodos e onde os níveis de fertilidade foram monitorados Isso pode ser melhor ilustrado para o P mas também é válido para o N e os outros nutrientes Uma vez que o P não é muito móvel nos solos existem usualmente maiores quantidades de P residual que irão aumentar as produtividades nas culturas subsequentes por um número de anos ou mesmo por décadas Se a eficiência da remoção de P é medida por um período suficientemente longo quando os níveis de fertilidade do solo se tornaram estáveis pelo menos por uma década ele fornece uma estimativa realista da 140 eficiência de uso do P Entretanto quando os níveis de fertilidade do solo mudam pe mudanças no conteúdo de matéria orgânica ou P disponível no solo a eficiência de remoção calculada por curtos períodos de tempo pode subestimar ou superestimar o UEN O mesmo é verdadeiro em relação às mudanças do N ou da matéria orgânica do solo Balanço de nutrientes inputs de nutrientes outputs de nutrientes é outra expressão do método do balanço expresso por unidade de área ao invés de pela relação Ele pode fornecer uma estimativa dos excessos de nutrientes disponíveis para possíveis perdas mas não iguala por perdas ou reposições Em alguns solos excessos de nutrientes podem ser retidos e existem vários caminhos para as perdas alguns mais benignos do que outros e o carreamento para atingir pontos finais críticos tais como água ou ar não é a mesmo que o balanço ou excesso de nutrientes Inputs e outputs devem ser mostrados com o balanço para expressar uma apreciação para a escala de fluxos de nutrientes manejada por produtores rurais O balanço de nutrientes e a eficiência de remoção fornecem informações diferentes e são indicadores complementares Eficiência fisiológica é um indicador valioso na pesquisa de nutrição de plantas e representa a habilidade de uma planta para transformar os nutrientes adquiridos do fertilizante em produtividade econômica Ela depende do genótipo do meio ambiente e do manejo Baixa eficiência fisiológica sugere crescimento subótimo causado por deficiências de nutrientes estresse pela seca estresse pelo calor toxidez de minerais ou pestes Nenhuma medida simples ou indicador fornece uma reflexão completa da performance do nutriente De forma ideal uma série de indicadores é necessária para refletir a performance com propriedade Calcular a eficiência de remoção ié a relação entre outputinput do nutriente é geralmente o método mais apropriado para se estimar a eficiência de uso de N e P porque isso pode ser facilmente realizado na propriedade para o nível global e os dados requeridos são usualmente disponíveis Cálculos da eficiência de remoção requerem bons dados de remoção pelas culturas Esses dados podem ser 141 necessários de serem regionalizados uma vez que a média do teor do nutriente do produto colhido varia entre regiões Muitos impactos ambientais são minimizados quando os excessos de nutrientes são evitados e quando as eficiências de uso dos nutrientes são melhoradas Por exemplo em solos arenosos perdas de nitrato por lixiviação podem aumentar para uma fração considerável do fertilizante nitrogenado aplicado e assim práticas escolhidas para aumentar o UEN irão simultaneamente reduzir as perdas de nitrato para o lençol freático Tais práticas podem incluir parcelamento das aplicações de N para reduzir as perdas ou usando produtos que mantém o N na forma de amônio Medidas diretas das perdas de N no campo são difíceis e caras Medições e computação da eficiência de uso de N e balanço de nutrientes é muito mais prático e pode dar uma estimativa boa e confiável do balanço do N aplicado usado pela cultura e deixado no solo Balanço e estimativas de nutrientes Os balanços de inputs e outputs de um agroecossistema de produção das culturas são determinados pelas estimativas de nutrientes Tabela 6 Tais balanços ajudam os agricultores e os políticos a acessarem quais os nutrientes estão sendo perdidos do agroecossistema ou aqueles que estão acumulando para níveis excessivos que podem causar problemas ambientais Talvez ainda mais importante é que as estimativas de nutrientes e os balanços ajudam a determinar se as práticas de manejo de nutrientes estão permitindo que os nutrientes sejam esgotados e em consequência reduzindo o potencial produtivo das propriedades rurais Como exemplo estimativas de nutrientes em alguns estados nos EUA são mostradas na Tabela 6 É importante incluir todas as fontes de nutrientes em tais balanços Notar que para Illinois a remoção de P é 154 vezes o input o que significa que o nível de P no solo está sendo exaurido com o manejo atual A Carolina do Norte em comparação está removendo apenas 28 de input de P refletindo a alta dose de esterco usado 142 Estimativa de nutrientes e balanços pode ser desenvolvida em campos individuais propriedades rurais bacias hidrográficas ou áreas geográficas Ao nível de uma propriedade agrícola as estimativas ajudam a orientar decisões de produção As estimativas em nível de bacias hidrográficas ou regionais podem ser utilizadas para acessar balanço de nutrientes gerais do ecossistema e não envolvem acesso a campos individuais Decisões políticas podem estar interessadas em balanços nutricionais considerando uma área geográfica muito maior Quais dados devem ser coletados como e quando são determinados pelo nível necessário da tomada de decisão Dados coletados em mais detalhes podem ser agregados e sumarizados para se ajustar à necessidade de uma escala maior mas eles podem resultar em um custo e trabalho não necessário se ele não for requerido a esse nível de detalhes O Box 9 descreve um sistema de balanço de nutrientes desenvolvido pelo International Plant 143 Nutrition Institute IPNI que é um modelo excelente para coleta e interpretação do uso de nutrientes e dados de remoção para ajudar a informar melhor os tomadores de decisão e os que desenvolvem políticas sobre balanço de nutrientes para bacias hidrográficas individuais ou regiões políticas de modo que eles podem trabalhar com dados reais 144 Enquanto a coleta de dados requer muita cooperação os resultados podem prover todos os usuários com uma melhor base com a qual eles podem agir Experimentos de campo de longa duração com elemento faltante Um dos métodos mais usados e simples para determinar um programa adequado de adubação para uma gleba é o uso de parcelas com omissão elemento faltante Isto é simplesmente uma série de pequenas parcelas em que cada uma recebe um tratamento completo com todos os nutrientes sendo avaliados exceto um nutriente que é omitido Isto é repetido para cada nutriente Então uma parcela é adicionada com todos os nutrientes presentes e outra parcela sem a adição de nenhum nutriente Pela observação dessas parcelas e comparando as produtividades no fim da estação de crescimento o agricultor e seus consultores podem determinar quais os nutrientes são deficientes e quais estão limitando o potencial de produtividade Se uma parcela com um nutriente faltante produz o mesmo que uma com todos os nutrientes presentes podese assumir que o solo tem um suprimento adequado deste nutriente Se uma parcela sem o nutriente produz menos do que aquela com todos os nutrientes presentes isso prova que aquele campo necessita de adubação adicional com aquele nutriente Aqueles nutrientes que se mostrarem limitantes podem então serem estudados para comparações de doses para se determinar a dose mais adequada do nutriente a ser aplicada As parcelas com omissão elemento faltante são muito valiosas onde existe pouca informação passada sobre necessidades locais de nutrientes Experimentos de longa duração Box 10 são particularmente valiosos porque eles integram os efeitos do ano clima estresses por pestes e doenças etc Manejo da fertilidade é frequentemente manejo das tendências ao invés de manejo de fatos Estudos de longa duração são necessários para o estabelecimento de tendências e para monitorar efeitos das mudanças de manejo 145 Aspectos econômicos do uso de fertilizantes Uma das metas principais do manejo de nutrientes 4C é manejar a lucratividade da produção das culturas e o sistema de manejo de 146 nutrientes Para ser sustentável o sistema de produção deve lucrativo no longo prazo A Figura 45 ilustra os conceitos gerais de aspectos econômicos dos fertilizantes O lucro máximo é usualmente alcançado quando a aplicação do fertilizante e manejo geral da cultura é ajustada para ligeiramente abaixo do nível de produtividade máxima Este nível algumas vezes é chamado de produtividade máxima econômica e faz o uso mais eficiente da terra água recursos de trabalho e produz um retorno ótimo dos investimentos em insumos tais como os fertilizantes Como um benefício adicional manejo para este nível também tende a resultar em baixo potencial de perdas de nutrientes para o meio ambiente Melhores técnicas agronômicas também significam melhores aspectos econômicos e ambientais Figura 45 Diagrama generalizado da análise econômica do uso de fertilizantes IFA 1992 147 Uma das limitações mais comuns para os agricultores adotarem as melhores práticas e tecnologias de manejo é que eles não têm informações dos benefícios econômicos associados com as diferentes operações Relatórios de pesquisa e informações de publicidade usualmente enfocam benefícios agronômicos tais como aumentos na produtividade e os benefícios potenciais positivos para o meio ambiente Mas o ponto final da demonstração de custos e benefícios para uma operação individual do agricultor geralmente não é explicado Dados individuais de custos e renda com base nos fornecedores de insumos e mercado locais podem fazer uma diferença significativa nos lucros individuais Isto parece ser um problema universal em sistemas de produção de larga escala nos países desenvolvidos e para os pequenos produtores dos países em desenvolvimento Assim dando uns poucos passos extras para tratar de aspectos econômicos por local específico das melhores práticas de manejo poderia ser a chave de uma aceitação mais ampla e adaptação de novas práticas e tecnologias Experimentos com sistemas de manejo de nutrientes 4Cs Com o aumento da preocupação dos efeitos dos nutrientes na qualidade da água e do ar maior atenção tem sido dada em como manejar os nutrientes para aumentar a produtividade e ao mesmo tempo reduzir os impactos ambientais do sistema de produção Em seguida é apresentado um exemplo de um projeto de parceria público privada no centro de Illinois EUA O projeto Indian Creek Watershed foi estabelecido para demonstrar as Melhores Práticas de Manejo MPM 4C que irá ajudar a reduzir as perdas de N para as águas superficiais locais e ajudar a dar suporte à Estratégia de Redução de Perdas de Nutrientes para resolver problemas de qualidade da água rio abaixo da área do projeto O projeto é coordenado pelo Conservation Technology Information Center CTIC com suporte da Agência de Proteção Ambiental de Illinois juntamente com várias organizações locais estaduais e nacionais ligadas ao agronegócio e também organizações de produtores e de vendedores Desde 2010 uma série de ensaios 148 demonstrativos sobre manejo de nutrientes em propriedades rurais individuais foi levada a efeito para demonstrar MPM e coletar dados para análises de UEN Isto é um esforço cooperativo envolvendo agricultores locais vendedores de fertilizantes agências governamentais ligadas à agricultura e ao meio ambiente companhias do agronegócio e cidadãos locais para agirem como um Comitê Gestor que dirige o projeto Dois diferentes estudos com tipos de nutrientes são usados nestas demonstrações Um utiliza técnicas de parcelas e equipamentos pequenos e o outro usa equipamentos próprios do agricultor para operar em grandes áreas Cada envolvido estabelece uma série de parcelas com doses de N dentro do campo de demonstração com as doses variando de zero sem aplicação de N até uma dose maior do que a ótima esperada Nestes ensaios cinco doses foram selecionadas variando de zero até 269 kg de Nha Para o exemplo de parcelas pequenas os ensaios de UEN cada com 45 x 12 m são estabelecidas 5 doses e 4 repetições num esquema experimental de blocos inteiramente casualizados Figura 46 O fertilizante é aplicado com um equipamento pequeno e a colheita é efetuada com uma combinada pequena Em razão de esse tipo de estudo requerer equipamentos pequenos nas parcelas trabalho extra e também a assistência de um consultor não deve ser conduzido somente pelo agricultor Entretanto o agricultor se beneficia de trabalhar em uma área menor no campo o que minimiza o risco de perdas da produtividade nas parcelas com pequenas doses E porque uma parcela menor apresenta menos variabilidade do solo as diferenças de produtividade tem menor probabilidade de serem causadas por outros fatores que não os decorrentes dos tratamentos com fertilizantes Parcelas pequenas foram estabelecidas para comparar duas fontes de N com 5 diferentes doses As produtividades dessas parcelas foram usadas para computar a UEN para os dois produtos usando o IPNI Crop Nutrient Response Tool CNRT Os dados na tabela são as produtividades médias de milho para cada tratamento Esses resultados podem ser utilizados para estimar a dose mais eficiente de N para uma dada meta de produtividade de lucro e de gestão ambiental 149 Figura 46 Um exemplo do esquema de parcelas e resultados de produtividade de uma demonstração de UEN comparando duas diferentes fontes Reetz Agronomics and Cropsmith Projeto CTIC 150 Ensaios de UEN implementados pelo agricultor Um sistema simples de coleta de dados que se baseia em parcelas com taxas de aplicação variadas executadas com os equipamentos normais da propriedade agrícola As parcelas Figura 47 são estabelecidas com controladores e monitores a bordo de modo que não há necessidade de medições marcações aplicações ou colheitas manuais Com esse tipo de sistema o campo do agricultor pode ser usado como uma parcela de pesquisa Este sistema é adaptável para qualquer área de modo que pode ser usado em qualquer lugar no mundo O mapa que segue mostra repetições de doses de N e tratamentos de fontes sobrepostos na imagem aérea das parcelas do experimento de UEN Este tipo de esquema da parcela é semelhante àquele usado em estudos de pesquisas com pequenas parcelas A repetição ajuda a levar em conta a variabilidade local Esse sistema não requer equipamento especial para a escala da parcela e exige muito pouca interferência com as operações normais da propriedade agrícola Figura 48 Mapas do esquema para este exemplo de demonstração de campo são mostrados na Figura 49 Nesta aplicação parcelada a primeira aplicação foi feita antes do plantio e a aplicação final em cobertura foi feita após o estabelecimento da cultura Ao aplicar o fertilizante o vendedor tinha uma ficha de dados com os tratamentos prescritos O fertilizante foi aplicado utilizando o guia RTK GPS com as doses ajustadas automaticamente ao plano da parcela e a informação como aplicado foi lançada na ficha de dados e assim incorporando parcelas de experimentos dentro de uma aplicação normal de fertilizantes Durante a colheita o monitor de produtividade do agricultor registrou a variabilidade de produtividade através do campo e os dados da parcela puderam ser extraídos e analisados Usando um posicionamento de SIG quaisquer observações ou amostras coletadas durante a estação de crescimento poderia ser ligada aos dados das parcelas e das produtividades Dados obtidos através dos ensaios como este podem ajudar o agricultor a tomar melhores decisões de manejo em relação ao uso de fertilizantes O agricultor pode escolher dividir informações com o vendedor de fertilizantes consultores e outros para documentar os 151 Figura 47 Exemplo de um esquema de parcelas para um ensaio demonstrativo de uma comparação de 6 doses de N com 4 repetições Todo o trabalho de estabelecimento e colheita foi feito usando equipamentos convencionais de campo com guia RTK e GPS e sistema de aplicação de doses variáveis Reetz Agronomics 152 Figura 48 Distribuidora de fertilizantes a taxas variáveis usada para estabelecer as parcelas ilustradas na Figura 42 Reetz Agronomics impactos econômicos e ambientais das melhorias do uso eficiente de fertilizantes Ao nível de campo ou de propriedade rural a eficiência de remoção pode ser calculada levando em conta todos os inputs e outputs Numa escala maior ex bacia hidrográfica nacional devido a fatores limitantes em relação aos dados ex fixação biológica de N esterco perdas de P por erosão um modelo mais simples pode ser adequado enfocando nos nutrientes aplicados com os fertilizantes e nutrientes exportados com o produto colhido A magnitude do erro introduzido com esta simplificação pode variar consideravelmente de acordo com as regiões e os sistemas de culturas O método de cálculo deve sempre ser claramente definido Decisões no manejo de nutrientes afetam o custo dos inputs a lucratividade e o potencial de perdas para o meio ambiente O IPNI CNRT Figura 50 pode ser usado para interpretar os efeitos de várias 153 Figura 49 Mapas de aplicação de N em cobertura dados do monitor de produtividade e médias de produtividades por parcela para demonstração de doses de N em cobertura Dados do monitor de produtividade foram comparados com dados de aplicação de N Estes dados e preços atuais de N e de grãos foram analizados com o CNRT Reetz Agronomics 154 doses de nutrientes aplicadas Esta ferramenta computa o UEN usando várias fórmulas diferentes para se calcular a eficiência Por exemplo o UEN pode ser determinado para diferentes doses aplicadas e as produtividades associadas Incluindose os preços da cultura e do fertilizante a dose ótima do nutriente para o sistema de manejo pode ser determinada O agricultor pode usar este plano para melhorar o seu sistema de manejo de nutrientes Análises econômicas dos cálculos do UEN levadas a efeito pelo CNRT ajudam a comparar a lucratividade dos diferentes sistemas de manejo do N Análise SIG e o CNRT foram usados para mostrar as relações entre doses de aplicações de cobertura com N e a produtividade do milho Medidas da performance e indicadores irão frequentemente incluir produtividades das culturas e suficientes informações para calcular os retornos econômicos Além disso isto terá que refletir performances ambientais e sociais Medidas selecionadas de performance podem variar dependendo das prioridades do tomador de decisão mas irá incluir com frequência o balanço de nutrientes ou o UEN Muitos impactos ambientais são minimizados quando os excessos de nutrientes são evitados e quando o UEN é melhorado Por exemplo em solos arenosos perdas de nitratos por lixiviação podem representar uma fração considerável do fertilizante nitrogenado aplicado Assim sendo as práticas usadas para aumentar o UEN irão simultaneamente reduzir as perdas de nitratos para o lençol freático Tais práticas podem incluir o parcelamento do fertilizante nitrogenado para reduzir as perdas ou usar produtos que mantém o N na forma de amônio Muitas das perdas que impactam o meio ambiente são difíceis de serem medidas Balanços de nutrientes e o UEN não são tão difíceis de calcular estimar ou medir Demonstrações como discutidas anteriormente podem ser usadas como um substituto para em realidade monitorar as perdas dos nutrientes Elas podem ser feitas a menor custo do que a maioria dos sistemas de monitoramento e podem gerar dados sólidos sobre o impacto da prática que está sendo avaliada Além disso fornecem estimativas das doses adequadas de nutrientes a serem usadas no sistema de produção para evitar aplicações em excesso que poderiam levar a perdas de nutrientes para 155 Figura 50 Cálculos do Instrumento de Resposta da Cultura aos Nutrientes para comparação de doses de N em parcelas pequenas Reetz Agronomics Para acesso e operação da planilha fazer download no link httpphosphorusipninetarticleNANE3068 em seguida clicar em Crop Nutrient Response Tool metric units 156 o meio ambiente e a dose ótima também dá um guia econômico para alcançar lucratividade naquela dose Aspectos ambientais do uso de fertilizantes Fertilizantes são frequentemente considerados como contribuintes aos problemas ambientais particularmente com relação aos níveis elevados de nitratos nos suprimentos de água níveis de nitrato e fósforo nos corpos de água levando à eutrofização e mais recentemente à emissão de gases de efeito estufa especialmente N2O das operações agrícolas Tudo isso ocorre e pode ser controlado a um grau variável Mas é difícil de ser determinada em uma sólida base científica a resposta à Qual é a real contribuição dos fertilizantes para estes problemas ambientais em comparação com outras fontes de nutrientes Box 11 oferece algumas linhas básicas sobre o assunto Políticas de governo orientando e regulando o uso de fertilizantes devem ser baseadas em ciência sólida Balanço de comércio e outros assuntos econômicos e falta de conscientização muitas vezes sobrepuja a ciência na formulação de políticas É importante que ciência de boa qualidade tornese disponível e explicada aos produtores de políticas sempre que possível Proteção dos recursos e segurança alimentar no futuro somente poderá ser possível se as decisões forem feitas em todos os níveis com ciência de boa qualidade levada em conta A maior parte das consequências ambientais do manejo de nutrientes resulta do excesso de nutrientes no solo acima da quantidade usada pela cultura em um tempo certo Excesso de nutrientes conduz a perdas potenciais resultando em poluição da água e do ar A adoção das MPMFs pode reduzir os impactos ambientais Diminuir o uso de fertilizantes não é a resposta Mudanças em todo o sistema de produção das culturas podem ser necessárias para alcançar os benefícios ambientais pela mudança das práticas de manejo dos nutrientes De fato um programa de uso de fertilizantes bem balanceados juntamente com uma estratégia de manejo para altas produtividades em geral irá manter a maior parte dos nutrientes disponível para as culturas Manejo específico para o local seguido de 157 um bom plano de análise de solos pode ajudar a estabelecer um programa adequado de fertilização para otimizar as aplicações visando atingir altas produtividades lucros ótimos e um mínimo de degradação ambiental que leve a sistemas de produção agrícola sustentáveis com uso eficiente dos recursos e garantia de segurança alimentar A maior parte das consequências ambientais do manejo de nutrientes resulta do excesso de nutrientes no solo acima da quantidade usada pela cultura em um tempo certo Excesso de nutrientes conduz a perdas potenciais resultando em poluição da água e do ar A adoção das MPMF pode reduzir os impactos ambientais Diminuir o uso de fertilizantes não é a resposta Mudanças em todo o sistema de produção das culturas podem ser necessárias para alcançar os benefícios ambientais pela mudança das práticas de manejo dos 158 nutrientes De fato um programa de uso de fertilizantes bem balanceados juntamente com uma estratégia de manejo para altas produtividades em geral irá manter a maior parte dos nutrientes disponível para as culturas Manejo específico para o local seguido de um bom plano de análise de solos pode ajudar a estabelecer um programa adequado de fertilização para otimizar as aplicações visando atingir altas produtividades lucros ótimos e um mínimo de degradação ambiental que leve a sistemas de produção agrícola sustentáveis com uso eficiente dos recursos e garantia de segurança alimentar Comercialização de créditos de nutrientes Preocupações com poluição do ar e dos recursos hídricos por nutrientes têm ganhado interesse em muitas áreas do mundo especialmente nos países desenvolvidos Embora a fonte dos problemas inclua a indústria e fontes municipais juntamente com a agricultura o manejo de nutrientes na agricultura tem sido apontado em muitos países como uma maneira para mitigar o problema Um novo mercado está se desenvolvendo em alguns países onde os agricultores podem adotar práticas melhoradas geralmente centralizadas ao redor da Gestão de Nutrientes 4C e vender créditos de nutrientes de acordo com valores estabelecidos para ajustar a quantidade de poluição evitada por esta prática Os compradores poderiam ser outras fontes de poluição de nutrientes que estão interessados em comprar esses créditos ao invés de evitar suas próprias perdas de nutrientes Este mercado levou ao estabelecimento do Crédito de Troca de Nutrientes que coloca compradores e vendedores juntos para transações semelhantes à maneira que os trocadores de commodities fazem as vendas dos estoques de grãos Atualmente operacional na Europa e começando uma fase de testes nos EUA o mercado de créditos de nutrientes pode eventualmente tornarse outro fator significante a ser considerado nas decisões sobre o manejo de nutrientes 159 Segurança alimentar Segurança alimentar tanto em quantidade como em qualidade é uma grande preocupação à medida que a população do mundo está aumentando Além da produtividade a nutrição de plantas afeta outros componentes importantes das necessidades nutricionais humanas incluindo as quantidades e tipos de carboidratos proteínas óleos vitaminas e minerais nos produtos alimentícios À medida que a produção de culturas de alimentos básicos aumenta a produtividade extra é mais frequentemente devida aos carboidratos adicionados o que leva a uma diluição quanto ao teor de micronutrientes Muitos dos componentes saudáveis dos alimentos são estimulados pela aplicação de nutrientes minerais Uma vez que a maioria dos agricultores usam fertilizantes para atingir produtividades ótimas estes benefícios são facilmente negligenciados Microelementos importantes para nutrição humana podem ser otimizados na dieta pela aplicação deles para as culturas alimentícias Maior atenção tem sido dada ao papel crucial dos fertilizantes com N P e K para o aumento da produção das culturas mas os nutrientes secundários e os micronutrientes são também criticamente importantes Aproximadamente um terço da população mundial está em risco de sofrer deficiência de um ou mais micronutrientes As deficiências dos microelementos mais comuns são de Fe I e Zn cerca de 15 a 2 bilhões de pessoas para cada seguido de deficiências de Se e Cu Práticas específicas de manejo de fertilizantes foram ou estão sendo desenvolvidas para aumentar a concentração nos grãos em relação à Zn Se e I e corrigir deficiência desses nutrientes essenciais em seres humanos Culturas ricas em micronutrientes particularmente leguminosas não se beneficiaram tanto da Revolução Verde e agora ocupam uma menor proporção da dieta dos pobres mal nutridos no mundo Conclusões São discutidos os nutrientes de plantas sua importância na produção das culturas e alguns aspectos de como melhor manejálos para alcançar sistemas sustentáveis de produção Embora o manejo de 160 fertilizantes seja amplamente descrito pelos 4Cs da Gestão de Nutrientes determinando que as práticas corretas para um dado campo são dependentes do solo do local e do ambiente climático da cultura das condições de manejo e outros fatores específicos incluindo educação habilidade e experiência do agricultor e seus consultores Melhoria no manejo dos nutrientes de plantas é um ponto chave para atingir a necessidade global de alimentos forragens fibras e combustíveis alternativos para a crescente população mundial Fome e má nutrição podem ser reduzidas pelo melhoramento no manejo dos nutrientes através do uso da gestão de nutrientes e pelo fornecimento às pessoas adequadas de informações corretas de como melhorar o uso de nutrientes Maximização da eficiência de uso dos insumos e lucratividade significa ajuste fino das decisões usando informações específicas dos campos individuais Ferramentas da agricultura de precisão para acessar as necessidades ajustando as aplicações e monitorando os resultados podem fornecer dados para ajudar os agricultores e seus consultores a tomar decisões com base em melhores informações para tornar o processo produtivo sustentável obter produtividades ótimas uso eficiente dos recursos e menos impactos negativos ao ambiente A importância de melhorar o UEN irá aumentar nos próximos anos por causa da dependência das matérias primas não renováveis e da necessidade de minimizar os impactos na água no solo e no ar O UEN é um indicador dinâmico do manejo de nutrientes que pode ser aplicado a diferentes níveis de avaliação ex país região ou propriedade rural mas ele precisa ser associado com outros indicadores para refletir a performance de todo o sistema Competição por alimento forragem e biocombustíveis está exercendo muita pressão para aliviar a fome global à medida que mais grãos são necessários para o consumo direto e para produzir proteína para as dietas dos animais e a crescente demanda por biocombustíveis nos países desenvolvidos Avanços na biotecnologia e na genética serão críticos para aumentar a produtividade das culturas mas atender as necessidades crescentes de alimentos no mundo não poderá ser alcançada apenas com a biotecnologia Sem fertilizantes minerais o mundo poderia produzir apenas a metade se tanto dos alimentos 161 básicos e mais terras florestadas teriam que ser convertidas para produção das culturas Nutrientes de plantas de ambas as fontes orgânicas ou inorgânicas são necessários para maior produção das culturas Fertilizantes inorgânicos exercem um papel crítico na segurança alimentar no mundo mas as maiores produtividades são frequentemente resultado do uso das fontes orgânicas e inorgânicas juntas Manejo integrado da fertilidade do solo ié otimização do uso dos fertilizantes e dos recursos orgânicos juntamente com melhoria na genética e usando tecnologia moderna é crítico para otimizar a produção de alimentos e o uso eficiente dos nutrientes das plantas Utilizar a fonte certa na dose certa no tempo certo e no lugar certo é um principio básico do manejo de nutrientes e pode ser adaptado para todos os sistemas de cultivo em todo o mundo visando assegurar produtividade lucratividade e gestão ambiental otimizadas Colocando a informação correta nas mãos das pessoas certas assegura ainda mais que se possa atingir o uso eficiente dos nutrientes de plantas Referências 4R Plant Nutrition Manual English and metric versions 2012 International Plant Nutrition Institute Peachtree Corners Georgia US Alley M M and B Vanlauwe 2009 The Role of Fertilizers in Integrated Plant Nutrient Management International Fertilizer Industry Association Paris France 59 pp Arnon DI and PR Stout 1939 The essentiality of certain elements in minute quantity for plants with special reference to copper Plant Physiol 14 371375 Brown CA 1942 Justus von LiebigMan and teacher and 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Rice A Practical Guide to Nutrient Management Los Baños Philippines and Singapore International Rice Research Institute International Plant Nutrition Institute and International Potash Institute ANEXO 1 ESPECIFICAÇÃO DOS FERTILIZANTES MINERAIS SIMPLES NO BRASIL ATUALIZADO EM 31052017 Para obter o processo de obtenção consultar o Anexo I da Instrução NormativaMAPA Nº 46 de 22112016 Anexo continuação Fertilizante Teor e forma do nutriente Solubilidade do nutrientegranulometria Observação Amônia Anidra 82 de N Nitrogênio N teor total N na forma amoniacal NH₃ Aquamônia 10 de N Nitrogênio N teor total N na forma amoniacal solução aquosa Bicarbonato de Amônio NH₄HCO₃ 175 de N Nitrogênio N teor total N na forma amoniacal Borato de Monoetalonamina 8 de B Boro solúvel em água Bórax Na₂B₄O₇nH₂O 10 de B Boro teor total Borracha de Enxofre 50 de S Enxofre teor total Borracha de Fosfato de Ferro e Zinco 20 de P₂O₅ 10 de Fe 3 de Zn P₂O₅ teor total e mínimo de 18 P₂O₅ solúvel em CNA água Zinco e ferro teores totais Carbonato de Cálcio CaCO₃ 32 de Ca Cálcio teor total na forma de carbonato Carbonato de Cálcio e Magnésio CaMg₁CO₃₂ 18 de Ca 3 de Mg Cálcio e magnésio teores totais na forma de Carbonato Especificação de natureza física pó Este produto pode ser granulado desde que seja produzido a partir da especificação de natureza física pó e seja utilizado agente desagregante Anexo continuação Fertilizante Teor e forma do nutriente Solubilidade do nutrientegranulometria Observação Carbonato de Cobalto CoCO₃ 42 de Co Cobalt teor total Carbonato de Cobre CuCO₃CuOH₂ 48 de Cu Cobre teor total Carbonato de Ferro FeCO₃ 41 de Fe Ferro teor total Carbonato de Magnésio MgCO₃ 25 de Mg Magnésio teor total Carbonato de Manganês MnCO₃ 40 de Mn Manganês teor total Carbonato de Níquel NiCO₃ 39 de Ni Níquel teor total Carbonato de Potássio K₂CO₃ 66 de K₂O K₂O solúvel em água Carbonato de Zinco ZnCO₃ 49 de Zn Zinco teor total Cianamida de cálcio 18 de N 26 de Ca Nitrogênio teor total com no mínimo de 75 na forma cianamídica podendo conter até 3 de nitrogênio na forma de nitrato de cálcio Citrato de Potássio K₃C₆H₅O₇H₂O 42 de K₂O K₂O solúvel em água Cloreto Cuprico CuCl₂6H₂O 20 de Cu Cobre solúvel em água Mínimo de 23 de Cloro Cl Cloreto de Amônio NH₄Cl 25 de N O nitrogênio deverá estar na forma amoniacal Mínimo de 62 de Cloro Cl Cloreto de Cálcio CaCl₂2H₂O 24 de Ca Cálcio solúvel em água Mínimo de 43 de Cloro Cl Anexo continuação Fertilizante Teor e forma do nutriente Solubilidade do nutrientegranulometria Observação Cloreto de Cobalto CoCl₂2H₂O 34 de Co Cobalt solúvel em água Mínimo de 40 de Cloro Cl Cloreto de Magnésio MgCl₂6H₂O 10 de Mg Magnésio solúvel em água Mínimo de 26 de Cloro Cl Cloreto de Manganês MnCl₂4H₂O 25 de Mn Manganês solúvel em água Mínimo de 32 de Cloro Cl Cloreto de Potássio KCl 50 de K₂O K₂O solúvel em água Mínimo de 39 de Cloro Cl Cloreto de Zinco ZnCl₂ 24 de Zn Zinco solúvel em água Mínimo de 26 de Cloro Cl Cloreto Ferrico FeCl₃6H₂O 15 de Fe Ferro solúvel em água Mínimo de 30 de Cloro Cl Cloreto Ferroso FeCl₂4H₂O 23 de Fe Ferro solúvel em água Mínimo de 30 de Cloro Cl Colemanita CaB₂O₄5H₂O ou CaB₁₂O₇15H₂O 8 de B Boro total na forma de borato de cálcio Especificação de natureza física pó Enxofre Sº 95 de S Enxofre teor total Especificação de natureza física pó Enxofre Granulado 90 de S Enxofre teor total Especificação de natureza física Granulado Deve ser adicionado ao enxofre fundido no mínimo 95 de bentonita em pp do produto final Farinha de Ossos Calcinado 18 de P₂O₅ Fósforo determinado como P₂O₅ total e mínimo de 16 solúvel em ácido cítrico a 2 na relação 1100 Farinha de Ossos Autoclavado 9 de P₂O₅ 1 de N Fósforo determinado como P₂O₅ total e mínimo de 8 solúvel em ácido cítrico a 2 na relação 1100 nitrogênio Total Anexo continuação Anexo continuação Anexo continuação Fertilizante Teor e forma do nutriente Solubilidade do nutrientegranulometria Observação Fosfito de Zinco 8 de Zn Zinco solúvel em água Pode conter no máximo 25 de sódio residual Anexo continuação Fertilizante Teor e forma do nutriente Solubilidade do nutrientegranulometria Observação Quelato de Molibdênio 3 de Mo Nutrientes solúveis em água ligados a um quelante Quelato de Níquel 2 de Ni Quelato de Zinco 7 de Zn Quelato de Cálcio 2 de Ca Quelato de Magnésio 2 de Mg Selenato de Sódio 40 de Se Selenio solúvel em água Silicato de Cálcio CaSiO3 29 de Ca 20 de Si Silício e cálcio teores totais Silicato de Cálcio e Magnésio CaSiO3MgSiO3 7 Ca 1 de Mg 10 de Si Silício total na forma de silicato Silicato total e magnésio total Silicato de Potássio K2SiO3 10 de K2O 10 de Si Potássio e silício teores solúveis em água Solução Nitrogenada 14 de N Nitrogênio total Sulfato de Amônio 20 de N 22 de S Nitrogênio e enxofre teores totais Sulfato de Cálcio 16 de Ca 13 de S Cálcio e enxofre teores solúveis em água Sulfato de Cobalto CoSO4xH2O 10 de S 20 de Co Cobalto e enxofre teores solúveis em água Sulfato de Cobre CuSO4xH2O 11 de S 24 de Cu Cobre teor solúvel em água Sulfato de Magnésio MgSO4H2O 11 de S 9 de Mg Magnésio teor solúvel em água Sulfato de Manganês MnSO4H2O 16 de S 26 de Mn Manganês teor solúvel em água Hidroboracita CaOMgO3B2O36H2O 7 de B Boro total Anexo continuação Fertilizante Teor e forma do nutriente Solubilidade do nutrientegranulometria Observação Sulfato de Potássio K2SO4H2O 48 de K2O 15 de S Potássio teor solúvel em água Sulfato de Potássio e Magnésio K2SO4MgSO4 20 de K2O 10 de Mg Potássio e magnésio teores solúveis em água Sulfato de potássio cálcio e magnésio K2SO4MgSO42CaSO42H2O 14 de K2O 12 de Ca 3 de Mg 19 de S Sulfato de Níquel NiSO46H2O 10 de Ni Enxofre e níquel teores solúveis em água Sulfato de Zinco ZnSO4xH2O 9 de S 20 de Zn Zinco e enxofre teores solúveis em água Sulfato Férrico Fe2SO434H2O 18 de S 23 de Fe Ferro e enxofre teores solúveis em água Sulfato Ferroso 10 de Fe 25 de N 19 de N Nitrogênio e enxofre teores totais Sultofitrado de Amônio 2 de N 12 de S 12 de Mg 35 de N Nitrogênio magnésio e enxofre teores totais Superfosfato Duplo 28 de P2O5 16 de Ca 5 de S Fósforo determinado como P2O5 solúvel em citrato neutro de amônio mais água Cálcio e enxofre total Superfosfato Simples 18 de P2O5 16 de Ca 10 de S Fósforo teor solúvel em citrato neutro de amônio mais água e mínimo de 16 de cálcio Hidróxido de Cálcio CaOH2 48 de Ca Cálcio total Anexo continuação Fertilizante Teor e forma do nutriente Solubilidade do nutrientegranulometria Observação Sulfato de Potássio K2SO4H2O 48 de K2O 15 de S Potássio teor solúvel em água Sulfato de Potássio e Magnésio K2SO4MgSO4 20 de K2O 10 de Mg Potássio e magnésio teores solúveis em água Superfosfato Triplo Aminoado 1 de N 38 de P2O5 8 de Ca Fósforo teor solúvel em citrato neutro de amônio mais água Nitrogênio na forma amoniacal Termofosfato Magnesiano 17 de P2O5 4 de Ca 16 de Ca 8 Si Fósforo teórico total e P2O5 mínimo de 11 em ácido cítrico a 2 na relação 1100 Cálcio magnésio e silício teores totais Termofosfato Magnésio Potássico 12 de P2O5 4 de K2O 16 de Ca 4 de Mg 8 de Si Fósforo teórico total e mínimo de 6 solúvel em ácido cítrico a 2 na relação 1100 Potássio teórico solúvel em ácido cítrico a 2 na relação 1100 Cálcio magnésio e silício teores totais Hidróxido de Cálcio e Magnésio 24 de Ca 4 de Mg Cálcio e magnésio teores totais Fertilizante Teor e forma do nutriente Solubilidade do nutrientegranulometria Observação TermoSuperfosfato 18 de P₂O₅ 1 de Mg 10 de Ca 2 de S 25 Si fósforo determinado como P₂O₅ total mínimo de 16 de P₂O₅ solúvel em ácido cítrico a 2 na relação de 1100 e mínimo de 5 de P₂O₅ solúvel em água Cálcio enxofre magnésio e silício teros totais Tiossulfato de Amônio 11 de N NH₂₂S₂O₃ 25 de S Nitrogênio e enxofre solúveis em água Tiossulfato de Cálcio 6 de Ca Ca₂O₃ 10 de S Cálcio e enxofre solúveis em água Tiossulfato de Potássio 25 de K₂O K₂S₂O₃ 17 de S Potássio e enxofre solúveis em água Trióxido de Molibdênio 57 de Mo MoO₃ Molibdênio teototal Ulexita 8 de B Na₂O2CaO5B₂O₃16H₂O Boro terototal Especificação de natureza física pó Mínimo de 7 de Ca e 6 de sódio terototal Como matériaprima para a fabricação de fertilizante fica dispensada a exigência de especificação de natureza física Uréia 45 de N Nitrogênio teototal UréiaFormaldeído 35 de N Nitrogênio teototal UréiaSuperfosfato 17 de N 43 de P₂O₅ Nitrogênio na forma amídica e fósforo solúvel em água Para obter o processo de obtenção consultar o Anexo 1 da Instrução NormativaMAPA nº 46 de 22112016 httpwwwagriculturagovbrassuntosinsumosagropecuariosinsumosagricolasfertilizanteslegislacaoalteranexoidain462016em100417alterafosfitodemanganesenitratodemanganespdf Hidróxido de Potássio KOH 71 de K2O K2O solúvel em água Hidróxido de Magnésio MgOH2 35 de Mg Magnésio teOr total Kieserita MgSO4H2O 15 de Mg 20 de S Magnésio solúvel em água Molibdato de Amônio NH46Mo7O242H2O 52 de N 5 de Mo Molibdênio e nitrogênio solúveis em água na forma nitrogênio total Molibdato de Monoetanolamina 10 de Mo Molibdênio solúvel em água Molibdato de Potássio K2MoO45H2O 28 de Mo 27 de K2O Molibdênio e potássio solúveis em água Pode conter no máximo 05 de cloro residual Multifosfato Magnesiano 18 de P2O5 8 de Ca 6 de Mg 6 de S Granulometria Partículas devem passar no mínimo 90 na peneira de 28 mm ABNT nº 7 e passar no máximo 35 na peneira de 05 mm ABNT nº 35 Nitrato de Amônio 32 de N Nitrogênio total Nitrato de Amônio e Cálcio 20 de N 2 de Ca Nitrogênio e cálcio teores totais Nitrato de Cálcio 14 de N 16 de Ca Nitrogênio e cálcio teores totais Nitrato de Cobalto CoNO326H2O 8 de N 17 de Co Nitrogênio e cobalto solúveis em água Nitrato de Cobre CuNO323H2O 9 de N 22 de Cu Cobre solúvel em água Nitrato de Magnésio MgNO326H2O 8 de Mg 10 de N Magnésio solúvel em água Nitrato de Manganês MnNO326H2O 16 de Mn 8 de N Manganês solúvel em água Nitrato de Potássio 44 de K2O 12 de N Nitrogênio e potássio teores solúveis em água O nitrogênio deve estar na forma nítrica Nitrato de Sódio 16 de N Nitrogênio teOr solúvel em água O nitrogênio deverá estar na forma nítrica Nitrato de Zinco 8 de N 18 de Zn Nitrogênio e zinco teores solúveis em água Poderá matar à ir nitrogênio na forma nítrica Nitrato Duplo de Sódio e Potássio 14 de N 8 de K2O Nitrogênio e potássio teores solúveis em água Nitrogênio na forma nítrica Nitrato Férrico FeNO339H2O 8 de N 11 de Fe Nitrogênio e ferro teores solúveis em água Nitrogênio na forma nítrica Nitrofosfato 14 de N 18 de P2O5 6 de Ca Nitrogênio total na forma nítrica Nitrossulfocalcário 24 de N 6 de S 3 de Ca Nitrogênio cálcio e enxofre teores totais Octaborato de Sódio Na2B8O134H2O 20 de B Boro solúvel em água