A ureia – CO(NH2)2 com 46% de N – é o fertilizante nitrogenado mais utilizado na agricultura mundial, devido a sua alta concentração de nitrogênio (N) e menor custo por ‘ponto de N’. No solo, para que a planta possa absorver o N proveniente da ureia, ocorre um fenômeno chamado hidrólise enzimática, catalisado pela enzima urease.
Neste processo há a formação de amônio (NH4+), que é uma das formas de nitrogênio absorvidas pela planta. Entretanto, de acordo com as condições edafoclimáticas, parte deste NH4+ é convertido em NH3 que é perdido na forma gasosa, pelo processo que chamamos de volatilização de amônia.
Em aplicações na superfície de ureia pura (branca), estas perdas podem ultrapassar 70% do N aplicado, principalmente em solos úmidos, com baixa CTC (capacidade de troca de cátions), com temperaturas acima de 15°C e com excesso de palhada.
Como reduzir as perdas de nitrogênio por volatilização?
Algumas alternativas surgiram com o intuito de atenuar estes efeitos indesejados e aumentar a eficiência do uso de fertilizantes nitrogenados. Uma abordagem para reduzir os problemas associados à ureia é encontrar compostos que inibem a atividade da urease e, assim, retardar a hidrólise da ureia quando aplicada via solo, utilizando a própria ureia como veículo.
Entre os numerosos inibidores de urease estudados, um dos mais eficientes e utilizados é o N-(n-butil) tiofosfórico triamida, conhecido como NBPT, que é eficiente em baixas concentrações e reduz a taxa de hidrólise e volatilização da ureia em uma ampla variedade de solos.
De maneira geral, a utilização de ureia estabilizada com inibidor de urease promove incrementos de 6% em produtividade, quando comparada à aplicação sem a adição de inibidor. Este fato demonstra que a tecnologia aumenta o aproveitamento de uso do nitrogênio (N) pelas culturas agrícolas em que são aplicadas. Os inibidores de urease estão no mercado há 20 anos, com crescente aceitação pelos agricultores.
Muito já se sabe sobre essa classe de produtos, dado o grande volume de literatura científica acessível. Sua eficácia na redução da volatilização de NH3 é bem conhecida. No entanto, vale ressaltar que os inibidores de urease apenas reduzem as perdas por volatilização de NH3, não as eliminam totalmente.
Em situações em que as perdas potenciais são altas, o uso de ureia mesmo com inibidores de urease pode resultar em perdas de nitrogênio consideráveis, porém reduzidas quando comparadas as ureias puras (branca).
Outro processo que causa perda de N no solo é a nitrificação, que é o processo de formação de nitrato (NO3–) por meio de dois grupos de bactérias, as Nitrossomonas e a Nitrobacter. Em uma primeira etapa, o amônio é transformado em nitrito (NO2–) pelas Nitrossomonas. Em uma segunda etapa, o nitrito é transformado em nitrato (NO3–) pelas bactérias Nitrobacter.
Uma vez gerado o NO3–, esse pode ser absorvido pelas plantas, imobilizado pelos microrganismos do solo, desnitrificado ou perdido por lixiviação, sendo este último relevante para as perdas, dada a muito baixa adsorção de NO3– ao complexo de troca e a muito baixa energia de adsorção deste íon, bem como a baixa CTA (capacidade de troca aniônica).
Como evitar as perdas de nitrogênio por lixiviação?
As perdas de nitrogênio (N) no solo por lixiviação podem ser consideráveis, uma vez que o ânion nitrato é móvel no solo, em alguns casos chegando a ser 100 vezes maior que a movimentação vertical de fósforo (P) e potássio (K). Apesar disso, grande parte dos solos no Brasil são caracterizados como Latossolos, que são profundos e com considerável CTA em profundidade, podendo ser um atenuante a essa potencial lixiviação.
Para evitar estas possíveis perdas de nitrogênio por lixiviação, alguns compostos podem ser aplicados utilizando fertilizantes como veículo. Um dos compostos que se mostram interessantes é a Dyciandiamide (DCD), que tem características importantes pois não é volátil, não higroscópico, relativamente solúvel em água e quimicamente e fisicamente estável. Essas propriedades permitem que o DCD seja efetivamente formulado com uma variedade de fertilizantes, incluindo a ureia.
A aplicação combinada da ureia com inibidores de nitrificação e urease pode manter o nitrogênio (N) por mais tempo na forma de NH4+, o que possibilitaria maiores chances de serem absorvidos pelas plantas, adsorvidos ou imobilizados pelo componente orgânico ou mineral do solo.
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