mitigaÇÃo da contaminaÇÃo ambiental pelo uso de … · reducen la contaminaciÓn medioambiental...
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Páginas 1139-1156
EIXO TEMÁTICO: ( ) Biodiversidade e Unidade de Conservação ( ) Gestão e Gerenciamento dos Resíduos (X) Campo, Agronegócio e as Práticas Sustentáveis ( ) Planejamento e Gestão dos Recursos Hídricos ( ) Cidades Sustentáveis ( ) Saúde Pública e o Controle de Vetores ( ) Educação e Práticas Ambientais
MITIGAÇÃO DA CONTAMINAÇÃO AMBIENTAL PELO USO DE UREIA
REVESTIDA POR POLÍMEROS NA AGRICULTURA
CONTAMINATION OF ENVIRONMENTAL MITIGATION BY UREA COATED POLYMERS FOR
USE IN AGRICULTURE
REDUCEN LA CONTAMINACIÓN MEDIOAMBIENTAL POR LOS POLÍMEROS UREA
REVESTIDA DE USO AGRÍCOLA
Jorge Luiz Abranches
Msc Eng. Agrônomo, UNESP, Brasil. [email protected]
Rafael Lopes Ferreira
Professor, PUC, Brasil. [email protected]
Marcos José Perdoná
Eng. Agrônomo, Doutor, APTA, Brasil. [email protected]
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RESUMO
Problemas de manejo com adubações nitrogenadas na agricultura são frequentes, assim como o uso incorreto de fertilizantes, o que aumenta o risco de poluição e contaminação ambiental. Uma possibilidade de diminuir o risco de contaminação ambiental, aumentar a eficiência no aproveitamento dos fertilizantes e minimizar as perdas na produtividade é a utilização de fertilizantes revestidos por polímeros, pois, teoricamente, o uso de polímeros no revestimento da ureia apresenta bom potencial para minimiza as contaminações ambientais. O presente estudo trata-se de uma revisão sobre os estudos da resposta da utilização da ureia revestida por polímeros na agricultura e sobre a minimização da poluição e contaminação ambiental. Verificou-se que os resultados a campo, com as diversas culturas, ainda são insipientes e divergentes do ponto de vista da eficiência desses fertilizantes. O que demonstra a necessidade da realização de mais trabalhos, em especial, em grandes culturas avaliando as perdas de N e as contaminações causadas onde, grandes economias e ganhos ambientais serão possíveis. PALAVRAS-CHAVE: nitrogênio, poluição ambiental, manejo de fertilizantes.
ABSTRACT
Management problems in nitrogenous fertilizers in agriculture are frequent, as well as the incorrect use of fertilizers, which increases the risk of pollution and environmental contamination. One possibility to decrease the risk of environmental contamination, increase efficiency in the use of fertilizers and minimize losses in productivity is the use of fertilizers coated polymers because theoretically the use of polymers in the coating of urea has good potential for minimizing environmental contamination. This study is a review of the response of the use of urea coated with polymers in agriculture and on minimizing pollution and environmental contamination. It was found that the results field, with the various cultures, and still are ignorant of the diverging point of view of efficiency of fertilizers. This demonstrates the need to carry out further work, in particular with major crops, assessing the losses of N and caused contamination where large savings and environmental gains are possible. KEYWORDS: nitrogen, environmental pollution, fertilizer management.
RESUMEN
Problemas de gestión de fertilizantes nitrogenados en la agricultura son frecuentes, así como la incorrecta utilización de fertilizantes, lo que aumenta el riesgo de contaminación y la contaminación ambiental. Una posibilidad para disminuir el riesgo de contaminación del medio ambiente, aumentar la eficiencia en el uso de fertilizantes y reducir al mínimo las pérdidas de productividad es el uso de fertilizantes recubiertos con polímeros, porque teóricamente el uso de polímeros en el revestimiento de la urea tiene un buen potencial para reducir al mínimo la contaminación ambiental. Este estudio es una revisión de la respuesta de la utilización de urea recubiertos con polímeros en la agricultura y en la minimización de la contaminación y la contaminación ambiental. Se encontró que el campo de resultados, con las diversas culturas, y todavía no conocen el punto de vista de eficiencia de fertilizantes divergente. Esto demuestra la necesidad de realizar más trabajos, en particular, con los principales cultivos, la evaluación de las pérdidas de N y causó la contaminación, donde son posibles grandes ahorros y beneficios medioambientales.
PALABRAS CLAVE: nitrógeno, la contaminación del medio ambiente, gestión del abonado.
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1. INTRODUÇÃO
O grande desafio do setor agrícola nas próximas décadas é o de aumentar a produção de
alimentos, uma vez que sua demanda tende a evoluir substancialmente nos próximos 50 anos,
pois, estimativas apontam que em 2050 a população mundial alcance aproximadamente 9,3
bilhões de pessoas (PNA, 2006). A crescente preocupação com o meio ambiente, somado ao
crescimento populacional e a consequente necessidade de produzir cada vez mais alimentos
motiva pesquisas em busca de novas tecnologias de produção agrícola que visam garantir
elevados níveis de produtividade impactando menos o meio ambiente e proporcionado maior
eficiência dos fertilizantes na agricultura. O uso de novos fertilizantes, com tecnologias mais
avançadas, além de oferecer menor risco de poluição e contaminação ambiental, permite a
diminuição das perdas, aumentando a eficiência da absorção e, consequentemente, promovendo
a elevação nas produtividades das lavouras (ZAVASCHI, 2010).
O nitrogênio é o nutriente que mais limita as produções agrícolas, sendo o nutriente mais
requerido pelas plantas cultivadas. Além disso, é um dos nutrientes mais escassos nos solos das
regiões brasileiras, sendo sua utilização indispensável para o aumento das produções agrícolas.
Dessa forma, populações mais carentes no mundo simplesmente passam fome, por não ter
recursos para aquisição de uma quantidade de N suficiente para fornecer adequadamente para
seus cultivos (POTAFOS, 2011). Por outro lado, Martinelli (2007), relata que em certas regiões
existe um excesso de nitrogênio. Isto é, esse nutriente é suprido às culturas agrícolas em uma
quantidade muito maior do que a necessária. Nessas ocasiões, o N passa a ser um poluente, pois
sua presença em excesso desencadeia uma série de processos e reações extremamente
prejudiciais ao ambiente e, consequentemente, à saúde das populações, assim é importante
ressaltar que seu adequado manejo é imprescindível, uma vez que há também risco de
contaminação do lençol freático.
A principal fonte de nitrogênio utilizada no Brasil é a ureia, que apresenta como vantagens
alta solubilidade, menor corrosividade e maior compatibilidade, se comparada com outros
fertilizantes, além de elevada concentração de N e menor preço desse elemento por unidade.
Porém, suas limitações também são inúmeras, como a possibilidade de elevadas perdas de N por
volatilização de NH3, perdas por lixiviação, sendo que, o uso e o manejo de fertilizantes como a
ureia tem impacto direto no fornecimento de N às plantas ou na poluição do solo.
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Uma vez que o uso da ureia na agricultura está crescendo, estratégias para melhorar a sua
eficiência, e com isso minimizar a poluição ambiental dos solos, estão sendo testadas. Dentre
essas estratégias, incluem-se o uso de ureia revestida por polímeros de naturezas diversas,
inibidores de uréase (NBPT) e de nitrificação, a adição de compostos acidificantes e adubos de
ureia, entre outros. Assim, acredita-se que o uso de fertilizantes revestidos, que evita a rápida
transformação do N, mantendo-o em formas mais estáveis seja uma das formas de diminuir a
contaminação ambiental e aumentar a eficiência de aproveitamento de fertilizantes nitrogenados
(CANTARELLA, 2007).
Entende-se que os fertilizantes revestidos desaceleram a disponibilidade inicial dos
nutrientes, dessa forma, poderiam estender o acesso dos nutrientes para as culturas por maior
período de tempo, promovendo uma otimização da absorção pelas plantas, reduzindo, portanto,
as perdas. Este tipo de fertilizante é caracterizado pelo recobrimento do grânulo por polímeros de
natureza diversa, ou películas de enxofre. Para inúmeros autores como Zavaschi (2010), por
exemplo, o uso de polímeros no revestimento da ureia vem sendo apresentado como nova opção
na redução de perdas de N e consequente, menor risco de contaminação ambiental que a ureia
convencionalmente utilizada.
O presente artigo tem como objetivo reunir informações sobre o uso do nitrogênio na
agricultura, avaliar sua eficiência e possiblidades de obter maior sucesso em fornecer N às
plantas, com consequente redução da poluição e contaminação ambiental através uso da ureia
revestida por polímeros. A metodologia utilizada é uma pesquisa teórica que analisa e discute
trabalhos já publicados sobre o assunto.
2. ADUBAÇÃO NITROGENADA NA AGRICULTURA BRASILEIRA
O nitrogênio, assim como outros elementos também é disponibilizado para as plantas pela
prática de adubações químicas. No Brasil, essa pratica ainda apresenta aspectos muito
tradicionais, decorrentes das recomendações baseadas na remoção dos nutrientes, mas, em
quantidade muitas vezes maior do que a necessária para sua simples reposição, predominando a
aplicação da fórmula de N-P-K (20-05-20), o que em excesso leva a uma poluição ambiental
(GALLO et al., 1999).
As adubações com nitrogênio, na maioria das vezes, é um dos principais fatores
responsáveis pelo aumento de produção, fato esse também que o elemento nitrogênio é o que
apresenta maiores taxas de perdas, principalmente quando aplicado em superfície, (QUEIROZ, et
al. 2011). Uma vez que temos baixa eficiência relacionada à utilização de ureia e enorme
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potencial poluente, é crescente a necessidade de se estudar diferentes fontes de adubação
nitrogenada em pastagens, por exemplo, uma das culturas que ocupam enormes áreas cultivadas
no cerrado brasileiro. Somado a isso, utiliza-se aplicações de estercos não curtidos durante
longos períodos de tempo, o que também acarreta ainda mais poluição (ANDREUCCI, 2007).
Considerando todas as espécies mundialmente cultivadas, as grandes culturas como o
café e o milho, largamente plantadas no Brasil, são as que mais utilizam o nitrogênio. Na cultura
do milho, o nitrogênio é um dos nutrientes mais exigidos e fornecidos em sistemas agrícolas e que
apresentam os efeitos mais expressivos no aumento da produção de grãos (GROSS et al., 2006).
De acordo com Portugal, (2012), é também o elemento que mais encarece o custo de produção.
Para o café, o nitrogênio também é o elemento que mais limita as produções, em razão da alta
demanda das plantas e da pobreza da maioria dos solos brasileiros nesse elemento. Em anos de
alta produtividade, por exemplo, ou em longos períodos de estiagem, essa deficiência assume
importância e afeta significativamente a produtividade dos cafezais (SILVA et al., 2003).
Entretanto, apesar das vantagens teóricas, há pouquíssimos trabalhos com uso de ureia revestida
na cultura (ABRANCHES et al., 2014).
No Brasil, a grande maioria das pesquisas voltadas ao estudo da dinâmica do N no solo,
objetiva aumentar o seu aproveitamento pelas culturas, ou viabilizar sistemas de manejo com
adubações verde ou dejetos de animais como fontes alternativas, porém, os estudos de
contaminação da água pelo nitrogênio usado na agricultura são ínfimos (KAISER, 2006).
3. PRINCIPAIS FORMAS DE NITROGÊNIO
O nitrogênio não faz parte dos minerais primários, porém é encontrado em todos os solos e
na maioria das vezes na forma orgânica e, apenas aproximadamente 5% na forma inorgânica, do
qual as plantas conseguem absorver. Essas formas de N no solo acessíveis para as plantas são
amônio (NH4+) e o nitrato (NO3
-). Assim em condições de boa aeração e pH não muito baixo, o
amônio é rapidamente convertido em nitrato, em um processo conhecido por nitrificação, e com
isso o nitrato passa a ser a principal fonte de N-inorgânico para as plantas (RAIJ, 1991).
O íon amônio, sendo um cátion permanece no solo em forma trocável, adsorvido pelas
cargas negativas do mesmo. Já o nitrito por ter cargas negativas é repelido pelas superfícies das
partículas do solo, permanecendo na solução, sendo assim muito móvel no solo e muito passível
de lixiviação (RAIJ, 1991). Assim devido a essa lixiviação pela água que percola, resultando em
perda de nitrato (NO3-) e então possível de ocorrer a contaminação do lençol freático,
(CARVALHO & ZABOT, 2012). Em condições de umidade, pH e temperaturas adequadas para a
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prática da agricultura, grande parte do nitrogênio amoniacal provenientes de fertilizantes se
converte em nitrato em um intervalo de 15 à 30 dias. Assim independente da fonte do nitrogênio a
forma nítrica predomina no solo em um curto período (PORTUGAL, 2012).
As plantas absorvem preferencialmente o amônio (NH4+) e nitrato (NO3
-), que
correspondem a cerca de 80% do total de cátions e ânions absorvidos. A maior parte do N no solo
provém do ar, por deposições atmosféricas de formas combinadas de N e da fixação biológica de
N2 (CANTARELLA, 2007). O NH4+ é incorporado a compostos orgânicos das raízes, o NO3
- é
prontamente móvel no xilema e pode ser acumulado nos vacúolos das raízes, folhas e órgão de
reserva. Para ser incorporado a estruturas orgânicas e cumprir suas funções de essencialidade
como nutriente, o NO3- deve ser reduzido a NH4
+, reação mediada por duas enzimas, a nitrato
redutase e a nitrito redutase (MARSCHNER, 1995). Dessa maneira, o suprimento de nitrogênio ao
solo depende da mineralização de sua matéria orgânica, que é função do teor de água, da
temperatura, do pH do solo, e da quantidade e natureza dessa mesma matéria orgânica, em
particular, de sua relação C/N (MALAVOLTA, 1986).
4. UREIA COMO FONTE DE NITROGÊNIO
O principal fertilizante sólido utilizado no mundo é a ureia (CO(NH2)2), que é produzida a
partir da reação da NH3 com o CO2, o que proporciona grande vantagem de menor custo de
produção, além de não envolver reações com ácidos, que requerem materiais e equipamentos
especiais. Principalmente por essa razão a ureia é a primeira opção do ponto de vista industrial e
o fertilizante sólido com menor custo por unidade de N, contendo alto teor de N na forma amídica
(maior teor de N do que outros adubos sólidos) o que torna menos oneroso o transporte e a
aplicação (CANTARELLA, 2007). Dessa forma, a ureia, por ser o adubo mais barato é o mais
utilizado pelos agricultores, seguido pelo nitrato de amônio (NH4NO3) e o sulfato de amônio
((NH4)2SO4), sendo consumido nas lavouras aproximadamente e respectivamente de cada fonte
aproximadamente, 46,65%, 33,00% e 20% (MEIRA, 2006).
De acordo com Raij (1991), como vantagem da utilização da ureia, pode-se citar a
facilidade de mistura com outras fontes, alta solubilidade, baixa corrosividade e também baixo
custo de transporte, como desvantagem, possui elevada higrocospicidade e maior
susceptibilidade à volatilização. Rodrigues (2013) retrata que aproximadamente 60% ou mais dos
fertilizantes nitrogenados empregados na agricultura brasileira, são utilizados na forma de ureia,
porém, esta apresenta várias limitações quanto à aplicação superficial, devido à grande
possibilidade de perdas por volatilização de NH3. Isso ocorre porque dentre muitos fatores, nas
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imediações dos grânulos desse fertilizante, a reação inicial eleva o pH do solo, chegando próximo
de 9 e intensificando a volatilização de NH3. Para Nascimento et al. (2013) a adubação
nitrogenada é um dos principais componentes na formação do custo de produção, por causa da
baixa eficiência desse fertilizante que se deve, principalmente, às perdas por volatilização
intensificada em sistemas de cultivo com preservação de restos culturais sobre o solo, como as
folhas das culturas.
5. PERDAS DE NITROGÊNIO E CONTAMINAÇÃO AMBIENTAL
De acordo com Novais et al. (2007), problemas de poluição do solo associados ao excesso
de nitrato no ambiente tem levado à regulamentação e ao controle de práticas agrícolas na
Europa e nos Estados Unidos, com estabelecimento nas dosagens de adubos nitrogenados
orgânicos e minerais em áreas não tolerantes. A questão crucial do uso de adubos químicos no
solo, principalmente o uso excessivo dos nitrogenados, refere-se ao seu potencial para causar
danos ao meio ambiente. Um exemplo disso são os nitratos (NO3-). Sendo altamente solúveis, são
facilmente lixiviados, o que comprometem a qualidade da água e polui o solo (ROSOLEM et al.,
2003).
O nitrogênio aplicado ao solo está sujeito a inúmeras perdas, como por exemplo, a
volatilização na forma de amônia (NH3), gás nitrogênio (N2) e óxido nitroso (N2O) e perdas que
estão associadas à movimentação da água, tais como lixiviação do nitrato, escoamento superficial
e erosões (SOARES, 2011). O uso em excesso de fertilizantes nitrogenados, principalmente a
ureia que é o mais utilizado, induz a risco ambiental grave, como acidificação do solo,
contaminação por nitrato e por metais pesados e também emissão de gás de efeito estufa (ZHAO
et al., 2010). Depois de ser aplicada ao solo, a ureia é rapidamente hidrolisada formando NH3 e
CO2 devido à presença de urease no solo, seguido pela formação de NO3, N2O, NO, NO2 através
da nitrificação. Portanto, a perda de amônia e lixiviação de nitrato são preocupações ambientais
em regiões onde a ureia é aplicada (ZHAO et al., 2010).
Existe no solo uma intensa competição pelo nitrogênio entre as plantas e estas também
entre microrganismos. Devido a essa concorrência os valores de lixiviação geralmente não são
muito altos, pois os microrganismos nitrificadores normalmente perdem a disputa pelo NH4+
(GROFFMAN, 2000). Assim danos ambientais causados pela lixiviação do NO3- ocorrem se a
dosagem de N aplicado for maior do que as necessidades das plantas e dos microrganismos do
solo. Isso pode vir a acontecer também em solos revolvidos ou em períodos e determinadas
situações em que as plantas não absorvem grandes quantidades de nitrogênio. O nitrato (NO3-)
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tem baixa interação com os minerais do solo, somado este fato com a predominância de cargas
negativas nas camadas superficiais dos solos tropicais, faz com que o nitrato esteja bastante
sujeito à lixiviação para camadas inferiores, podendo inclusive atingir o lençol freático (SOUZA,
2012).
A contaminação da água por nitrato é lenta e gradual na natureza e, dessa forma, não
desperta atenção. No entanto, quando altas concentrações são atingidas em corpos de água
superficiais, é comum o aparecimento e crescimento de algas e aguapés, o que reduz o nível de
oxigênio e, muitas vezes, ocasiona a morte de peixes, processo esse conhecido por eutrofização.
Por outro lado, o aumento da concentração de NO3- nas águas subterrâneas, normalmente, só é
percebido quando esse atinge níveis críticos que passam a prejudicar a saúde humana. Nessas
condições, o processo de contaminação já atingiu magnitudes elevadas e difíceis de serem
remediadas e convertidas (KAISER, 2006). Dependendo prioritariamente das práticas agrícolas e
também do tipo de solo, relevo, geologia e clima, a contaminação da água por nitrato tem se
tornado um sério problema ambiental e de saúde pública, visto que as áreas agrícolas possuem
diferentes graus de exploração e potencial de poluição do lençol freático. Principalmente quando o
NO3- quando atinge níveis acima de 10 mg L-1 na água de consumo o que pode trazer graves
problemas à saúde humana (FEWTRELE, 2004; ADDISCOTT & BENJAMIM, 2004).
Resende (2002) afirma que, como a possibilidade de lixiviação está diretamente ligada ao
excesso de nitrato presente em determinado ponto no solo, as aplicações exageradas de N estão
intimamente relacionadas ao processo de contaminação da água. Para o mesmo autor, em uma
combinação de altas doses de N, em solos mais permeáveis, em um período de chuvas
torrenciais, enormes quantidades de nitrato podem atingir o lençol freático, pouco tempo depois da
adubação.
A maneira de aplicação do N influencia em muito o seu aproveitamento pelas plantas. A
aplicação sobre o solo de ureia a lanço na forma comumente usada pelos produtores,
principalmente na região dos Cerrados, devido à maior facilidade de aplicação e ao rendimento
operacional, pode resultar em enormes perdas de N, principalmente por volatilização de amônia.
Outro fator agravante para as perdas por volatilização de N-NH3 com a ureia é haver um
crescente interesse nas práticas de plantio direto ou cultivo mínimo. A presença de resíduos
vegetais sobre o solo geralmente contribui para maiores perdas em função da maior atividade da
urease, bem como pelo retardamento na difusão do amônio para o interior do solo
(CANTARELLA, et al. 1999).
Miyazawa et al. (2012), relatam que as perdas por volatilização podem chegar a 78%, após
a aplicação de ureia sobre a superfície do solo, fazendo com que este mecanismo de perda de N
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seja bastante estudado. Oliveira & Balbino (1995), constatam que a perda do nitrogênio ocorre
principalmente e de forma mais acentuada quando o solo apresenta pH alcalino, baixa capacidade
de troca de cátions (CTC), baixa capacidade tampão do hidrogênio, temperaturas altas, baixa
umidade e elevadas doses de nitrogênio, ou pela ação conjunta de dois ou mais desses fatores.
Isto, em parte, ocorre por meio dos processos de lixiviação do nitrato, volatilização da amônia,
desnitrificação e erosão do solo, (CIVARDI et al., 2011). Desta forma, observa-se que a
volatilização de NH3 principalmente da ureia e outros fertilizantes nitrogenados é controlado por
um número de diversas propriedades do solo e condições ambientais.
Jones, (2007), observou que em geral, pH mais elevado, temperaturas altas, resíduos e
umidade aumentam o potencial para volatilização, enquanto que um aumento da profundidade de
incorporação do adubo, plantio direto, chuva, ou irrigação, diminuem o potencial de volatilização.
Já Oliveira et al. (2007), atentam que as perdas de nitrogênio amoniacal da ureia aplicada na
superfície são significativas em solos de clima tropical e subtropical, devido às condições
climáticas, tais como altas temperaturas, ventos e alta umidade relativa do ar. Resende (2002)
relata também que, culturas agrícolas com baixa eficiência de absorção de N, bem como também
menor exigência neste elemento, contribuem para a manutenção de elevadas concentrações de
nitrato em solução, primeiro passo para a lixiviação e a contaminação do lençol freático.
6. MANEJO DA ADUBAÇÃO NITROGENADA
O manejo das adubações nitrogenadas é um dos mais complexos, devido a diversos
fatores, podendo estar relacionados a problemas na eficiência das fontes ou até ao custo dos
fertilizantes, e da grande quantidade de energia demandada para a sua obtenção, bem como ao
potencial poluente do N, tanto para as águas de superfície quanto subterrâneas (ANDREUCCI,
2007). Diferentes formas, doses e épocas de aplicação dos adubos nitrogenados são indicadas
para as diferentes culturas, tendo como objetivo o máximo aproveitamento desse nutriente em
diferentes condições. Como já relatado, o N é indispensável para aumentos significativos de
produtividade das culturas e representa, entre outros aspectos, uma parcela considerável do custo
de produção destas. O uso de forma irracional muitas vezes é caracterizado pela aplicação de
doses desnecessárias, em épocas não adequadas, constituindo-se uma maneira de não minimizar
a poluição e contaminação ambiental, aumentando as perdas por lixiviação desse elemento
(COSTA, 2006). A dificuldade em se achar a forma mais eficiente de aplicação reside no fato de
que o nitrogênio possui uma dinâmica complexa no sistema solo-planta-atmosfera. Assim, realizar
um manejo adequado da adubação nitrogenada é considerado uma tarefa difícil devido à
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multiplicidade de reações químicas e biológicas no solo, dependência de condições
edafoclimáticas, vulnerabilidade e perdas ocorridas no sistema solo-planta (ZAVASCHI, 2010).
Considera-se, por exemplo, que o nitrogênio é um dos nutrientes mais afetados pela
disponibilidade hídrica, principalmente na fase de frutificação, quando é intensamente
transportado das folhas para os frutos, seja em condição de suprimento adequado ou deficiente, o
que dificulta sua calibração (LEMOS et al., 2010).
Para Freney et al. (1994), uma alternativa interessante e viável seria a incorporação da
ureia convencional através da ação de precipitações pluviais ou por água de irrigação, mas, como
a hidrólise da ureia é rápida, a chuva em quantidade suficiente tem que ocorrer dentro de 1 a 3
dias para ser efetiva. Para Portugal (2012), uma das maneiras de aumentar a eficiência da
adubação nitrogenada é o uso de fontes alternativas de nitrogênio, como as de liberação lenta ou
controlada, mas devido ao custo elevado, varia de 3 a 5 vezes o valor da ureia convencional são
necessários estudos para avaliar a viabilidade econômica desses fertilizantes bem como a
definição de doses e épocas adequadas. Assim torna-se importante o manejo correto da
adubação nitrogenada visando tanto o aspecto econômico como o aspecto ambiental (MEIRA,
2006).
7. UREIA REVESTIDA: USOS E RESULTADOS
Considerando que a produção agrícola ocorre em extensas áreas, torna-se necessária a
busca por fontes de N que diminuam a perda deste nutriente e possivelmente minimizem a
poluição e contaminação ambiental e dessa forma que possam aumentar o rendimento
operacional, reduzindo custos (QUEIROZ, et al. 2011). Para Fernandes et al., (2014) a partir de
2006 o uso de fertilizantes a base de ureia de liberação lenta vem crescendo e sua utilização vem
apresentando resultados superiores comparados à dos fertilizantes convencionais, apontando
grandes oportunidades a serem exploradas nessa área tecnológica, diante da preocupação atual
com o meio ambiente. Para Carvalho e Zabot, (2012) os efeitos benéficos dos fertilizantes são
evidentes e inquestionáveis. Porém, o desafio da agricultura atual é produzir alimentos para a
crescente população do planeta sem causar prejuízos ou danos à qualidade ambiental, em que os
efeitos dos fertilizantes no solo começam a ter dimensão à medida que as suas aplicações se
tornam frequentes e sistemáticas (CARVALHO E ZABOT, 2012).
Existe uma enorme quantidade de fertilizantes nitrogenados, que apresentam uma
liberação retardada por recobrimento ou encapsulamento com diversos materiais. Os mais
comuns são formados por grânulos recobertos com polímeros orgânicos termoplásticos, com
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resinas ou com materiais inorgânicos, como por exemplo, enxofre (S) elementar (SHAVIV, 2005).
Com o recobrimento dos fertilizantes tradicionais por substâncias orgânicas, inorgânicas ou
resinas sintéticas, esses fertilizantes liberam os nutrientes de forma gradual. Essas substâncias
são, em sua maioria, derivadas de ureia, como poliamidas, enxofre elementar ou, ainda, polímeros
das mais diversas naturezas. O processo de encapsulação influi diretamente no mecanismo e na
intensidade do processo de liberação dos nutrientes. A espessura e a natureza química da resina
de recobrimento, a quantidade de microfissuras em sua superfície e o tamanho do grânulo do
fertilizante, também contribuem para determinar a curva de liberação de nutrientes ao longo do
tempo (GIRARDI & MOURÃO FILHO, 2003).
Fertilizantes com padrão de liberação de N mais sofisticados surgiram com o advento de
novos materiais de cobertura, especificamente as resinas e os polímeros termoplásticos (SHAVIV,
2005). Assim, de acordo com TRENKEL (1997) a liberação do N nos fertilizantes cobertos com
polímeros é pouco afetada pelos fatores variáveis do solo, como: textura, pH, salinidade, atividade
microbiana e atividade microbiana. Sua liberação varia de acordo com a temperatura do solo e a
permeabilidade à água do material do recobrimento. Relatos de Resende (2002), confirmam que o
uso de fertilizantes revestidos, apesar de serem mais onerosos, são tecnologias de grande
eficiência no tocante a redução da contaminação de água por nitrato, além de serem também
alternativas muito promissoras para a utilização em áreas com iminência de problema de elevados
teores de nitrato na água. Assim, acredita-se que os fertilizantes de liberação gradativa ou
controlada podem minimizar os custos de produção e diminuir os impactos ambientais, devido à
possíveis reduções nas perdas por volatilização e lixiviação (VALDERRAMA, et al. 2009).
Para SOARES (2011), o uso da ureia revestida tem o objetivo de aumentar a eficiência da
adubação nitrogenada, evitando altas taxas de nitrificação do amônio a nitrato sendo este cátion
menos lixiviado, com isso diminuindo o impacto ambiental. Em experimento realizado por Blaylock
(2007), o autor relata uma maximização no rendimento de grãos e na recuperação aparente de N
(% do total de N aplicado como fertilizante), quando se utilizou a ureia polimerizada, em cobertura,
na cultura do milho. Esse tratamento propiciou rendimento de 12.240 kg ha-1 e recuperação de
49%, enquanto a ureia convencional, aplicada em cobertura, produziu 10.984 kg ha-1 e 35% de
recuperação aparente de N. O autor concluiu que a produtividade de diversas culturas pode ser
mantida utilizando-se, em média, 70-80% da dose de N, em relação à dose dos fertilizantes
comumente utilizados, o que contribuiria com menor lixiviação do nutriente. Cantarella (2008),
trabalhando com a cultura do milho, nos Estados Unidos, verificou que houve uma maior eficiência
do nitrogênio presente na ureia revestida por polímeros em relação à ureia convencional sem
revestimento, principalmente para solos arenosos. Perin & Reis Jr., (2009), utilizando ureia
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revestida na cultura do milho concluíram que a ureia revestida por polímeros apresentou maior
eficiência agronômica que a ureia sem revestimento. A redução de 50% da dose de adubação
nitrogenada com a ureia revestida por polímeros não prejudicou a produção de biomassa de parte
aérea, a massa de grãos e a produtividade de milho. Esses autores concluíram que a ureia
revestida é uma ferramenta para aumentar a eficiência da adubação nitrogenada e possivelmente
diminuir os impactos deletérios ao meio ambiente. Valderrama et al. (2011) e Civardi et al. (2011)
compararam o desenvolvimento e a produtividade em plantas de milho que receberam ureia
convencional incorporada e ureia polimerizada a lanço e não observaram diferença entre as fontes
para altura da planta, altura de inserção da primeira espiga e diâmetro do colmo, entretanto, a
produtividade de grãos foi maior quando usaram ureia convencional. Frazão et al. (2012),
constataram que a utilização de fertilizantes revestidos proporcionaram maiores produções de
tomate e concluíram que o revestimento da ureia com camadas de polímeros favoreceu a
obtenção de maior teor de N na folha como, também, maiores produtividades.
Trabalhando com a cultura do milho, em Uberlândia (MG), Silva et al. (2012), não
encontraram diferenças significativas no rendimento de grãos quando utilizaram ureia
convencional ou revestida, embora tenham observado incremento de produtividade com aumento
das doses de nitrogênio. Os mesmos resultados foram relatados por Secretti et al. (2013), em
Dourados (MS). Marques et al. (2013), trabalhando com fertilizantes de liberação lenta no
desenvolvimento inicial do cafeeiro, verificaram efeito positivo do uso dessa tecnologia e
concluíram que os mesmos proporcionaram melhor aproveitamento do adubo aplicado, que
teoricamente teve menor risco de perda por lixiviação e volatilização, promovendo o fornecimento
dos nutrientes de forma mais lenta e contínua para as plantas, minimizando assim impactos
ambientais. Entretanto, Prando et al. (2013), avaliando o efeito de doses e fontes diferentes de
nitrogênio, em adubação de cobertura, sobre as características produtivas do trigo (Triticum
aestivum L.), cultivado em sistema de semeadura direta, não encontraram respostas na
produtividade pelo uso da ureia revestida. Lima et al., (2013) observaram que o uso da ureia
polimerizada promoveram resultados na cultura do sorgo sacarino. A dose equivalente a 100% da
ureia sem revestimento apresentou dados de matéria seca da parte aérea (MSPA) e matéria seca
da raiz (MSR) muito próximos à dose de 25% da ureia revestida por polímeros. Através desses
resultados sugeriram a utilização da dose de 25% da quantidade recomendada de ureia para a
cultura podendo obter uma economia de 75% do fertilizante nitrogenado. Souza et. al., (2013)
trabalhando com a cultura do algodão, observam superioridade dos tratamentos de ureia
revestida, especialmente na dose de 50 % da dose recomendada. Valderrama et al. (2014)
trabalhando com ureia polimerizada, nas condições edafoclimáticas do cerrado brasileiro, não
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encontraram diferenças significativas para as mesmas doses de nitrogênio, para o teor foliar de N,
componentes da produção e produtividade de grãos de milho irrigado, tanto no cultivo safra como
no cultivo de segunda safra, mostrando que não ocorreram diferenças significativas entre os
tratamentos.
Entre os únicos trabalhos que avaliaram perdas e contaminações está o de Souza (2012)
que, trabalhando na zona da mata mineira e analisando a lixiviação do nitrato e a volatilização da
amônia em latossolo cultivado com café sob diferentes fontes de nitrogênio, semelhantes à ureia
polimerizada, porém com inibidor de urease (NBPT), concluiu que a mesma foi eficiente para
prolongar o período da ureia no solo, diminuindo a volatilização, quando comparado com a ureia
comum, porém as perdas por lixiviação foram maiores do que aquelas comparadas à ureia
comum.
8. CONSIDERAÇÕES FINAIS
O nitrogênio é um dos elementos mais demandado pelas plantas. Parte da quantidade de
N requerido pelas culturas pode ser suprida pelo solo, no entanto, em muitas situações o solo é
incapaz de atender toda a demanda por N, tornando-se necessária a adubação nitrogenada.
Dessa forma o adequado fornecimento do N é fator preponderante na boa nutrição da maioria das
culturas brasileiras e na obtenção de altas produtividades. A principal fonte de N utilizada nos
cultivos agrícolas é a ureia que, por suas características, aliadas às condições de aplicação desse
adubo na agricultura, favorecem perdas e poluição do ambiente. Entre as diversas soluções
apresentadas para esses problemas, teoricamente, o uso de polimeros no revestimento da ureia
apresenta bom potêncial, porém, os resultados a campo, com as diversas culturas, ainda são
pouco conclusivos. A maioria deles defende que com menores quantidades de N protegido é
possível se atingir os mesmos niveis de produtividade conseguidos com o uso da ureia
convencional. Entretanto, ao mesmo tempo em que alguns autores relatam uma maior eficiencia
do N pelo uso dessa tecnologia, outros relatam não haver nenhum tipo de ganho, não permitindo
que se feche essa questão. Da mesma forma, os estudos realizados até o momento, tem seu
foco na medição da eficiência produtiva das lavouras, sem fazer avaliações acuradas das perdas
e contaminações provocadas. Assim, a condução de trabalhos a campo se faz necessária, em
especial em grandes culturas, avaliando as perdas de N e as contaminações produzidas,
permitindo que se tirem conclusões sobre a eficiência na diminuição da poluição ambiental obtidas
pelo uso dessas tecnologias, passos ainda necessários para sua validação.
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