Enriquecimento da vinhaça com fontes de N e outros nutrientes

(1)

Enriquecimento da vinhaça com

fontes de N e outros nutrientes

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

ESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA “LUIZ DE QUEIROZ”

Departamento de Ciência do Solo

Prof. Dr. Rafael Otto

Sertãozinho, SP

Junho de 2019

(2)

(3)

- Redução no custo de adubação de

soqueira (15 a 20%) –

considerando todos os aspectos

Econômica

Ambiental

Produtividade

- Será necessário fazer PAV no futuro?

- Manejo avançado da

adubação de soqueira

OPORTUNIDADE DA VINHAÇA

LOCALIZADA

(4)

Fonte: Novo Boletim 100

Produtividade

Esperada

Nitrogênio

P resina, mg/dm

3

_{K trocável, mmol}

c

/dm

3

0-6

7-15

16-40

>40

0-0,7

0,8-1,5 1,5-3,0

>3,0

t/ha

kg/ha

(1)

_{--- P}

2

O

5

, kg/ha ---

--- K

2

O, kg/ha

(3)

---<100

30

180

140

80

40

140

120

100

60 100-130

30

180

160

100

60

160

140

120

80 130-150

30

200

(2)

₁₈₀

₁₂₀

₈₀

₁₈₀

₁₆₀

₁₄₀

₁₀₀

150-170

30

200

(2)

₁₈₀

₁₄₀

₁₀₀

₂₀₀

₁₈₀

₁₆₀

₁₂₀

>170

30

200

(2)

₂₀₀

₁₄₀

₁₀₀

₂₂₀

₂₀₀

₁₈₀

₁₂₀

(1)_{Complementar a adubação de plantio com 30 a 60 kg/ha de N em cobertura, maiores doses para áreas com solos mais argilosos}

ou preparo reduzido/plantio direto, ou com maiores expectativas de produtividade. Aplicar o N na operação de quebra-lombo, antes da formação de colmos, junto com a adubação complementar de K.

(2) _{A fosfatagem é recomenda para solos com teores de P muito baixos (<7 mg/dm}3_{). Esta deve ser feita após a calagem e a}

gessagem, com aplicação de P a lanço, em área total, seguida de incorporação superficial (10-20 cm), próximo do período do plantio. Para a fosfatagem, aplicar 120 kg/ha P₂O₅para solos com até 25% de argila e 150 kg/ha P₂O₅ para os demais solos, considerando o teor total de P₂O₅da fonte utilizada. Quando for feita a fosfatagem, completar com 150 kg/ha de P₂O₅no sulco de plantio, independentemente da faixa de produtividade de colmos esperada.

(3)_{O cloreto de potássio, fonte mais comum de potássio, traz riscos de excesso de salinidade se aplicado em doses altas no sulco,}

especialmente em solos arenosos e períodos secos. A opção é aplicar no máximo 80 kg/ha de K₂O no sulco de plantio e o restante durante a operação de quebra lombo, ou a aplicação a lanço em pré-plantio. É dispensável a aplicação de adubo potássico em solos com teores acima de 6,0 mmol_c/dm3_.

ADUBAÇÃO DE PLANTIO

(5)

Fonte: Novo Boletim 100

Produtividade

esperada

(1)

Nitrogênio

P resina, mg/dm

3

_{K trocável, mmol}

c

/dm

3

0-6

7-15

16-40

>40

0-0,7

0,8-1,5 1,5-3,0

>3,0

t/ha

kg/ha

(2)

_{--- P}

2

O

5

, kg/ha ---

--- K

2

O, kg/ha

(3)

---<80

80

40

20

0

100

80

60

40 80-100

100

40

20

0

140

100

80

60 100-120

120

60

40

30

0

160

120

100

80 120-140

140

60

40

30

0

180

140

120

100 >140

140

60

40

30

0

200

160

140

100

(1)_{Usar a produtividade do ciclo anterior ou a expectativa de produção para o próximo ciclo, a que for maior. Aplicar os adubos ao lado}

ou sobre as linhas de cana.

(2)_{Doses para cana colhida sem queima. Em áreas que recebem vinhaça, descontar 70% do N contido na vinhaça in natura e 50% do N de} vinhaças concentradas. Em áreas com aplicação frequente de vinhaça, caracterizadas pela alta saturação de K (acima de 5% na CTC) a resposta da cana à adubação nitrogenada é baixa ou nula; nesse caso dispensar a adubação nitrogenada ou reduzi-la à metade para áreas com produtividades acima de 120 t/ha de colmos.

(3)_{As doses de K}

2O recomendadas para a faixa de teor de 0,8 a 1,5 mmolc/dm3repõem aproximadamente o K exportado com o colmo. Essas doses pressupõem áreas com palha, na qual há estoque de K que será disponibilizado durante o ciclo da cultura; caso contrário o solo, o solo será empobrecido neste nutriente. Em áreas com remoção de palha, aumentar as doses de K₂O em até 30%. Não aplicar adubo potássico em solos com teores acima de 6,0 mmol_c/dm3_{. Em áreas que recebem vinhaça, descontar da adubação potássica da} tabela acima todo o K contido na vinhaça pois 100% do mesmo estará disponível para a cultura.

ADUBAÇÃO DE SOQUEIRA

(6)

FONTES DE N E OUTROS NUTRIENTES PARA

VINHAÇA LOCALIZADA OU CONCENTRADA

(7)

TÉCNICA

OPERACIONAL

ECONÔMICA

FONTES DE NITROGÊNIO PARA VINHAÇA

(8)

• NITRATO DE AMÔNIO É MAIS SEGURO PARA

APLICAÇÃO SOBRE A PALHA

• UREIA APRESENTA PERDAS SIGNIFICATIVAS DE N POR

VOLATILIZAÇÃO (media de 30%)

• URAN APRESENTA PERDAS INTERMEDIÁRIAS

(9)

• PERDA DE AMÔNIA POR VOLATILIZAÇÃO OCORRE

DEVIDO AO AUMENTO DO pH NA REGIÃO DO

GRÂNULO DO FERTILIZANTE

• COMO A VINHAÇA TEM CARÁTER ÁCIDO, CONTRIBUI

PARA REDUZIR AS PERDAS DE AMÔNIA POR

VOLATILIZAÇÃO

(10)

Ureia

(11)

• Casa de vegetação

(40ºC, solo úmido)

• Vinhaça concentrada

• 6,7 m

3

_/ha

• 150 kg/ha K

₂

O

58

35

28

21

0

10

20

30

40

50

60

70 Ureia

Ureia +

vinhaça

Uran

vinhaça

Uran +

P

er

d

a

d

e

NH

3

(%

d

a

d

ose

)

• Vinhaça reduz perdas de amônia

por volatilização!

(12)

35

31

26

21

0

10

20

30

40 Ureia +

vinhaça

vinhaça +

Ureia +

MAP + B

Ureia +

vinhaça +

H3PO4 + B

Uran +

vinhaça

P

er

d

a

d

e

NH

3

(%

d

a

d

ose

)

• Casa de vegetação

(40ºC, solo úmido)

• Vinhaça concentrada

• 6,7 m

3

_/ha

• 150 kg/ha K

₂

O

• Adição de fertilizantes com caráter

“ácido” reduzem ainda mais a

volatilização!

(13)

OUTRA ESTRATÉGIA

→ ADIÇÃO DE NBPT

0

10

20

30

40

Vinhaça concentrada + Ureia sólida Vinhaça concentrada + Ureia líquida Vinhaça concentrada + Uran Vinhaça concentrada + Ureia+NBPT Vinhaça concentrada + Uran+NBPT Vinhaça concentrada + Nitrato líquido Vinhaça concentrada + Nitrato sólido

%

Perdas de

N

Ureia+NBPT

Redução nas

perdas de

14%

(14)

• Perdas de NH

₃

em laboratório são superestimadas!

Fonte: Cantarella et al. (2018) – J Adv. Res.

Perda média = 22%

• Campo = 15%

(15)

(16)

Trat.

Descrição

Dose de N

_{kg ha}

-1

0 Controle

-1

Vinhaça Concentrada

-2

Vinhaça Concentrada + Ureia

40

3 Vinhaça Concentrada + Ureia

80

4 Vinhaça Concentrada + Ureia

120

5 Vinhaça Concentrada + Uran

40

6 Vinhaça Concentrada + Uran

80

7 Vinhaça Concentrada + Uran

120

8 Vinhaça Concentrada + Ureia + P

2

O

5

+ B*

80

9 Vinhaça Concentrada + Nitro 20

80

10 Ureia líquida (20-0-0)

80

11 Uran (32-0-0)

80

12 Ureia acidificada (20-0-0)**

80 * Visando fornecer 30 kg ha

-1

_{de P}

2

O

5

e 0,8 kg ha

-1

de B.

** Ureia acidificada com ácido fosfórico H

3

PO

4

→

baixa concentração

(17)

VC (T1)

VC + 40 kg ha

-1

_{N-URAN (T5)}

4,5 m

3

_ha

-1

_{vinhaça concentrada}

→

150 kg ha

-1

_{de K}

2

O

(18)

VC (T1)

VC + 80 kg ha

-1

_{N-UREIA (T3)}

4,5 m

3

_ha

-1

_{vinhaça concentrada}

→

150 kg ha

-1

_{de K}

2

O

(19)

4,5 m

3

_ha

-1

_{vinhaça concentrada}

→

150 kg ha

-1

_{de K}

2

O

(20)

21

86 a

88 a

VC + UREIA

VC + URAN

PR

ODUTIVI

D

ADE

(T HA

-1

)

Produtividade de colmos

(21)

7

9

10

13

15

16

18

0

10

20

Controle Ureia

acidificada VC + Nitro 15 Ureia VC + ureia VC + uran Uran VC + ureia + P + B DMS

P

R

ODUT

IVI

D

ADE

(T/HA)

Ganho em relação à vinhaça concentrada sem N

Obs.: sem diferença significativa;

(22)

• APESAR DAS PERDAS POR VOLATILIZAÇÃO, A UREIA

TEM DESEMPENHADO TÃO BEM QUANTO O NITRATO

DE AMÔNIO → Mesmo sem a mistura com vinhaça

• Vários estudos tem comprovado isso!

(23)

Média de 6 experimentos

(Us. Estiva, Us. Noble, Us. Interlagos)

Fonte: Trivelin e Otto (dados não publicados)

FONTES DE N

92 c

96 bc

97 bc

99 ab

103 a

60

90

120 Produtividad

e

(t

/ha)

Case 2

(24)

Vinhaça concentrada

6 a 12 m

3 _/ha

Vinhaça in natura

20 a 30 m

3 _/ha

Lâmina

(m

3

_/ha)

Largura da faixa de

aplicação

10 cm

15 cm

6 9 mm

6 mm

12 18 mm

12 mm

Lâmina

(m

3

_/ha)

Largura da faixa de

aplicação

10 cm

15 cm

20 30 mm

20 mm

30 45 mm

30 mm

LÂMINA EQUIVALENTE (mm)

(25)

• Quanto menor a faixa de aplicação

(largura), maior a lâmina de água (mm)

• Quanto maior a lâmina (mm), maior a

profundidade incorporação (cm)

• Tudo isso ajuda a reduzir as perdas de

amônia do N-ureia

(26)

Desnitrificação

• Produção de formas gasosas de N a partir do NO

₃

-•

Bactérias anaeróbias facultativas:

–

Bacilus

–

Pseudomonas

–

Spirilum

–

etc.

NO

₂

-NO

₃-

_H

2

N

2

O

2

N

2

O

N

2

desnitrificação

Motivos para evitar a mistura de nitrato de

amônio à vinhaça concentrada

→

Pode se tornar um

problema em situações

de

certificação

da

(27)

URAN (32-0-0)

Nitrato de amônio = 353 kg

Ureia = 435 kg

Água = 212 kg

Total = 1000 kg

Densidade = 1,28 g/ml

Ureia líquida (20-0-0)

Ureia = 435 kg

Água = 565 kg

Total = 1000 kg

Densidade = 1,12 g/ml

Se possível, utilizar água quente (80 a 90

o

_{C) e manter água}

aquecida com uso de serpentina e vapor!

→

Para não cristalizar, evitando atrasar o processo.

(28)

ECONÔMICA

• PRODUÇÃO

MUNDIAL

DE

UREIA

TEM

AUMENTADO, MAS NÃO DE SULFATO OU NITRATO

DE AMÔNIO

• TEM-SE

OBSERVADO

DIMINUIÇÃO

NA

IMPORTAÇÃO DE NITRATO DE AMÔNIO NO BRASIL

(29)

IMPORTAÇÕES DE NITRATO DE AMÔNIO

(MIL TON DE PRODUTOS)

305 347 356 267 218 273 270 212 360 288 443 204 64 89 146 156 27 32 31 21 118 109 108 0 96 98 99 127

0

200

400

600

YARA FERTIPAR(GR) HERINGER ADUFERTIL COOPERFERTIL MOSAIC OUTROS

2015

2016

2017

2018

TOTAL IMPORTADO (mil t) : 2015 – 1.188 2016 – 1.236 2017 – 1.453 2018 – 987

(30)

IMPORTAÇÕES DE UREIA

(MIL TON DE PRODUTOS)

561 883 954 1.140 274 647 646 659 725 866 777 562 516 581 754 330 69 193 149 249 162 199309 234 85 109 121 116 719 1.119 1.060 1.587

0

500

1.000

1.500

2.000

FERTIPAR(GR) MOSAIC YARA HERINGER CIBRAFERTIL(1) KOCH UNIFERTIL OUTROS

2015

2016

2017

2018

TOTAL IMPORTADO (mil t.) : 2015 – 3.111 2016 – 4.597 2017 – 4.770 2018 – 4.877

(31)

• UREIA É O PRINCIPAL FERTILIZANTE UTILIZADO NO

BRASIL E NO MUNDO

(32)

Fonte: IFA, 2019

Fertilizantes nitrogenados no Brasil (% do total)

14 19

22 _{14 10 12 12 15 16}

20 17 20 18 16 12 16 13

23 23 20

_{21 21 19 21 19 15}

18 16 15 15

₁₄

13

14

12 62 57 58 65 68 68 68 66 69 61 65 63 64 69 71 66 71

0

25

50

75

100 Consum

o

(%)

Nitrato Amônio

Sulfato Amônio

CAN

Ureia

(33)

Fonte: IFA, 2019

Fertilizantes nitrogenados no mundo (% do total)

9

8

8 ₈

₇

₆

₅

₄

₃

49

50

51

51 ₅₂

48

47

50

49

50

50 ₅₀

₅₀

₄₈

5

6

7

6

7

7 ₇

10

9

9 ₁₅

₁₅

₁₆

₁₄

₁₅

₁₄

₁₃

₁₄

₁₅

₁₇

0

25

50

75

100 Ammonia dir. applic.

Ammonium nitrate

Ammonium sulphate

CAN

N sol.

Other N straight

Urea

Ammonium phosphate

N P K compound

(34)

Urea facts

Ammonium sulphate facts

(35)

100 200 250 280 300 450 600 450 290 320 450 530 450 380 360 310 230 275 230 295 70 130 150 150 200 330 450 300 195 270 400 440 340 310 320 250 200 265 200 230 70 70 100 100 150 250 300 250 140 185 270 320 _{260 280 255 255} 180 200 190 200

U$/t

Ureia

Nitrato de Amônio

Sulfato de Amônio

ECONÔMICA

(36)

0.9 1.7 2.2 2.4 2.6 3.9 5.2 3.9 2.5 2.8 3.9 4.6 3.9 3.3 _3.1 2.7 2.0 2.4 2.0 2.6 0.8 1.6 1.8 1.8 2.4 4.0 5.5 3.6 2.4 3.3 4.8 5.3 4.1 3.8 3.9 3.0 2.4 3.2 2.4 2.8 1.3 1.3 1.9 1.9 2.9 4.8 5.7 4.8 2.7 3.5 5.1 6.1 5.0 5.3 _4.9 _4.9 3.4 3.8 3.6 3.8

R

$/k

g

de

N

Ureia Nitrato de Amônio Sulfato de Amônio

ECONÔMICA

Considerando R$4,00/USD

(37)

2

9

16

25

7 -2

_-5

7 ₆

-18

-24

-16

-5

-14

-24

-12

-21

-34

-21

-9

%

Ureia vs Nitrato de Amônio

(38)

OPERACIONAL

1 NITRATO DE

AMÔNIO

UREIA

URAN

TÉCNICO

ECONÔMICO

OPERACIONAL

1

3

2

1

(39)

ADIÇÃO DE OUTROS NUTRIENTES

Lâmina

N

P

₂

O

₅

K

₂

O

Ca

Mg

S

B

Zn

m

3 _/ha

_______________________________

_kg/ha

__________________________________

1

3

1

20

5

3

3 -

-6

18

6

120

30

18

18 -

-6 + complemento

120

30

120

30

18

40 1,0

2,0

Fonte: Estudo de caso da Usina Iracema (Iracemápolis, SP)

(40)

MISTURADOR DE VINHAÇA

USINA PANTALEON

(41)

MISTURADOR DE VINHAÇA

USINA IRACEMA

(42)

CONCLUSÕES

• Ureia apresenta a maior vantagem técnica,

econômica e operacional

• Mistura

de

fontes

de

N

à

vinhaça

concentrada

• Economia para a Usina

• Adubação equilibrada

• Ponto de atenção: Renovabio → maior

(43)

Prof. Dr. Rafael Otto

[email protected]

• O setor sucroenergético passa por um momento delicado

(redução de produtividade e aumento de custos).

Devemos nos manter na vanguarda do conhecimento para

superar esse desafio!