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Prof. Dr. Douglas Guelfi
Tecnologias para fertilizantes
nitrogenados
Ureia (1.903.367 t)
Nitrato de Amônio (471.976 t)
Sulfato de Amônio (406.428 t)
Outros (442.276 t)
0
NacionalImportado
0,3 0,6 0,9 1,2 1,5
Milhões de toneladas (t)
Consumo de Fertilizantes Nitrogenados - 20153.647.126 t de N
MAP (386.990 t)
53%
13%
11%
11%
12%
72% N Importado
2.858.293 t N788.833 t N
Anda, 2015
(aq)
Solução do solo
NH4+
NH3 Volatilização
Ureia
Atmosfera
Argila
M.O
NH4+
NH4+
NH4+
Hidrólise
NH4+
(aq)+
Equilíbrio
NH3 H+
(gás)
Ar do solo
NH3
NH3
NH3 NH3
NH3
NH3
NH3NH3
NH3
+ H+Urease
Atmosfera
H+
H+H+
H+
H+
H+
H+
NH4+
Ureia
Ureia
NH4+
NH4+
NH4+
NH4+
NH4+
NH4+
NH4+
Ureia
1,5 cm
pH 6 7 8 9
NH4+NH4
+
NH4+NH3
NH3 NH3
NH3
NH3
NH3NH3
NH3
NH3
NH3 NH3
NH3
NH3
NH3NH3
NH3
CTCH+
Ureia
Hidrólise da ureia na superfície do solo
↓ CTC + ↓ Chuva ↑ Temperatura = ↑Volatilização
H+
H+
H+H+
H+
H+
H+
H+
NH4+
Ureia Ureia
Ureia
NH4+
NH4+NH4
+
NH4+
Ureia
5 cm
pH 6 7
NH4+NH4
+
NH4+
NH4+NH4+
NH4+NH4+NH4
+NH4+
NH3
Ureia Ureia
Ureia
Ureia
CTC
Hidrólise da ureia abaixo da superfície do solo
↑ CTC + ↑ Chuva ↓ Temperatura = ↓Volatilização
Condições ótimas para:
↑Volatilização
• ↓Penetração da ureia no solo
• ↑ Evaporação = Solo úmido secando
• ↓ Precipitação nos 3 a 5 primeiros
dias após a aplicação da ureia
• ↑Temperatura
• ↓ CTC
Urea Urea UreaUreia Ureia Ureia
Resíduos?
Evaporação?
Ureia Ureia Ureia5 cm
Quantos
milímetros
de chuva?
Como melhorar a eficiência no uso de
nitrogênio pelas plantas?
F
A
Classificação
Fertilizantes Nitrogenados
Convencionais
Ureia NA SA
Estabilizados Lenta Controlada
Inibidores
de ureaseInibidores de
nitrificação
Ureia + NBPT Ureia + DMPP
UF
IBDU
CDU
SCU
PSCU
URP
Processos de fabricação de fertilizantes nitrogenados de liberação lenta
→ Ureia formaldeído (UF) - 38 % N - Patente - DRP 431 585 - (1924)
N C N C N C N C N
C
N
N C N
N C N C N C N C N
N C N C N C N C N C N C N C N C N
C
N
C
N
Grau de polimerizaçãoInsolubilidade
C N
C N
C
N
N
Peso molecularTamanho da cadeia
Estrutura químicaUF
NN
C
N CN C C N
N
N
Nitrificação
• Os micro-organismos quebram a cadeia carbônica longa, geram energia
para o seu metabolismo liberando N no solo.
• A ureia liberada é
convertida em amônio
que entra no ciclo do N
no solo.
UREIA
Carbono Nitrogênio Oxigênio Hidrogênio
Fertilizantes de liberação lenta → Modos de ação
Volatilização
↑NH3 NH4+
NO3-
Inibidores de
nitrificação
Desnitrificação
Lixiviação(NH4)2SO2NH4NO3
Inibidores da
urease
Inibidores da Nitrificação ≠ Inibidores da Urease
Fertilizantes estabilizados → Modos de ação
(NH2)2CO
Dias após adubação
1 2 3 4 5 7 10 14 17 22 27
Vola
tili
zação a
cum
ula
da N
-NH
3
(% d
o a
pli
cado)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55Ureia (44,3%N; 0,15%Cu; 0,4%B) Ureia (43% N; 0,1% Cu; 0,3% B; 0,05% Mo) Ureia + DMPP (45%N) Ureia perolada (46%N) Ureia + PA (41,6% N; 0,25% Cu; 0,68% B) Ureia + PA (41,6% N; 0,34% Cu; 0,94% B) Ureia + PA (41,6% N; 1,5% Cu)
Ureia + PA (41,6% N; 1,5% Zn) Ureia + PA (41,6% N; 3% Cu) Ureia + PA (41,6% N; 3% Zn) Ureia + PA (41,6% N)
a
b
c
Resultados Volatilização - Milho - Leite, 2014
Ureia + Inibidor de nitrificação 52,2% c
Ureia = 39,4% b
Ureia + 0,34 % Cu + 0,96% B = 19,6% a
Resultados Volatilização Milho - 2013/2014 - UFLA
31,2% a
25,5% b
19,6% c
Novas formulações com inibidores de urease – Resultados?
FormulaçãoN-NH3 Produtividade
__________ (kg ha-1) __________
Controle 0,8 a 7.886 b
Ureia + NBPT + Solvente “X” 6,1 a (-72%) 11.406 a (+11%)
Ureia + NBPT + Solvente “Y” 7,3 a (-67%) 11.531 a (+11%)
Ureia + NBPT + Hidroquinona + Cu + Hg 8,5 a (-61%) 10.667 ab (+4%)
Ureia + Hidroquinona + Ni + Solvente “Y” 10,3 ab (-53%) 11.481 a (+11%)
Ureia + Pirocatecol + Solvente “Y” 21,0 bc (-4%) 11.802 a (+14%)
Ureia granulada convencional 21,8 bc 10.300 ab
Ureia + Hg + Cu + Solvente “Y” 22,0 bc 10.907 ab
Ureia + Hg + Solvente “Y” 23,5 c 11.433 a
Ureia + Hidroquinona + Solvente “Y” 26,1 c 11.290 a
Ureia + Ni + Solvente “Y” 26,2 c 10.816 ab
Processos de fabricação de fertilizantes nitrogenados de
liberação controlada
São fertilizantes convencionais aos quais após a
granulação ou perolamento recebem um recobrimento
para controlar a penetração de água e,
consequentemente, a taxa de dissolução do fertilizante e
duração do tempo de liberação.
o TVA em 1961.
o A fabricação inicia-se com aquecimento da ureia (71-82ºC) e,
posteriormente e realizada a aplicação de S pré-aquecido (150°C – 40 µM)
e os poros selados com parafina ou ceras.
SCU contêm: Grânulos perfeitos, danificados selados
e danificados = Irregularidade na liberação de N
S0 → SO42-
3 meses a
12 meses
→ S, gel, polietileno, etileno vinil acetato, poliésteres, resina de
ureia formaldeído, Poli-cloreto de Vinidileno (PVDC), poliuretano,
látex e ceras, fosfatos de Ca e Mg, gesso, extrato de nim, dentro
outros.
→ f = (propriedades físicas e químicas, custo e disponibilidade.
Os polímeros são
aplicados na superfície
dos fertilizantes
Os polímeros ficam intactosA temperatura, umidade e espessura controlam a difusão.
Água
Ureia
Dissolvida
Ureia
Ureia
Dissolvida
Água
Ureia
Dissolvida
Liberação
Completa
A = 67-68 µm
B = 87 to 99 µm
Taxa de liberação e
função de:
1) Temperatura e umidade do
solo.
2) Tipo e espessura do
revestimento.
Ureia "A"
Dias
13 7 14 21 28 35 42 49 56 63 77 98 133 233
N l
ibera
do
(%
)
60
65
70
75
80
85
90Teste de liberação do nitrogênio
87%
23363
Dias
137 1421283542495663 77 98 133 233
N l
ibera
do
(%
)
35
40
45
50
55
60
65
70
75Ureia "B"
Teste de liberação do nitrogênio
23363
71%
→ Informações:
alfredao.com.br/propaganda
Nutrindo as plantas para nutrir as pessoas
Esclarecer e informar a sociedade brasileira, com
base em estudos científicos, sobre a importância
e os benefícios dos fertilizantes na produção e
qualidade dos alimentos, bem como sobre sua
utilização adequada.
Missão
Faça parte desse
desafio!
O Brasil precisa conhecer os
benefícios dos fertilizantes
Site → npv.org.br