Nitrogênio, nitrificação e inibidores da nitrificação Publicado em:

Neste material, você vai conhecer um pouco mais sobre:

  • O nitrogênio no ambiente.
  • Adubação nitrogenada.
  • Inibidores da nitrificação.

O nitrogênio nos vegetais

O nitrogênio (N) é um macronutriente essencial para o crescimento das plantas. Para as culturas agrícolas, o N é um elemento determinante para a obtenção de elevados rendimentos de colheita. A importância deste nutriente nas plantas está no fato que todos os aminoácidos e proteínas possuem nitrogênio na sua constituição. Além disso, a assimilação de CO2 e a síntese de macromoléculas durante a fotossíntese também é dependente da disponibilidade de N nas células vegetais.

Em geral, o N constitui de 2 a 5% da massa seca de uma planta. Parte desse N é armazenado na forma de proteínas, nos grãos. Isso significa que durante as colheitas ocorre a exportação do N das lavouras. Por exemplo, para a cultura do milho, um rendimento de colheita de 10 t/ha exporta, em média, 217 kg/ha de N (COELHO; FRANÇA, 2008). Assim, para compensar a exportação deste nutriente será necessário repor os estoques de nitrogênio inorgânico no solo para os próximos cultivos.

Adubação nitrogenada e a nitrificação

Algumas culturas, como as leguminosas (soja, feijão, feijão-de-porco, etc.), conseguem suprir a demanda de N através da fixação biológica de nitrogênio e em parte pela absorção do N inorgânico oriundo dos estoques de N do solo ou advindos da degradação dos resíduos vegetais. Contudo, os cereais (milho, arroz, trigo, aveia, cevada, etc.) não se associam com bactérias noduladoras e fixadoras de N atmosférico. Assim, a demanda dessas culturas é suprida através da aplicação de fertilizantes nitrogenados, uma vez que a quantidade de N estocado no solo na forma orgânica e disponível para a mineralização não é suficiente para que esses cerais obtenham altos rendimentos.

As raízes das plantas conseguem absorver N, principalmente, na forma de íons de nitrato (NO3-) e de amônio (NH4+). Essas formas são resultantes do processo de mineralização, sendo a nitrificação o processo responsável pela transformação de NH4+ em NO3-.

O processo de nitrificação pode ser resumido em duas etapas. Na primeira, ocorre a oxidação da amônia pelas bactérias do gênero Nitrossomonas.  Como resultado, ocorre a produção de nitrito (NO2-), conforme a equação a seguir:

O próximo passo é a oxidação do nitrito. Nesta etapa, há outro gênero de bactérias habitantes do solo, as Nitrobacter, que oxidam as moléculas de NO2- e produzem, assim, íons nitrato NO3-. A equação a seguir exemplifica este processo:

Adubos nitrogenados e perdas de N no ambiente

Atualmente, existe uma grande diversidade de fertilizantes nitrogenados inorgânicos disponíveis no mercado, como por exemplo ureia (45% N), fosfato diamônio-DAP (16 % N), nitrato de potássio (13% N), sulfato de amônio (21% N), nitrato de amônio (32% N), entre outros. Contudo, apesar dessa grande diversidade de fertilizantes inorgânicos, a ureia ainda é o fertilizante nitrogenado mais utilizado na agricultura.

Quando aplicados no solo, os fertilizantes nitrogenados são passíveis de perdas por volatilização de N e/ou lixiviação de NO3-. O gás amônia (NH3) é produzido a partir da decomposição de materiais orgânicos e adubos, como amônia anidra e ureia. Por ser um gás, a amônia pode ser volatilizada e, assim, ocorre a perda de N para a atmosfera. Em geral, esse processo é intensificado em condições de pH elevado (pH > 7,0) (BRADY; WEIL, 2013).

Por outro lado, também pode ocorrer a lixiviação de NO3-. A lixiviação desse íon no solo representa o principal processo de perda de N inorgânico. Por ser um ânion (íon com carga negativa), a maior parte do nitrato não é adsorvido nas superfícies dos argilominerais, uma vez que o residual de carga das superfícies dos minerais presentes no solo é negativa e repele íons de mesma carga. Assim, o nitrato presente na solução do solo e que não está sendo absorvido pelo sistema radicular será lixiviado. 

Uso de inibidores da nitrificação

Uma estratégia para reduzir as perdas de N por lixiviação é o uso de moléculas inibidoras da nitrificação. Em geral, o uso de inibidores de nitrificação pode aumentar a eficiência dos adubos nitrogenados, uma vez que diminuem a taxa de nitrificação (ou seja, a transformação de NH4+ para NO3-) ao interferir na atividade de bactérias do grupo Nitrossomonas (grupo de bactérias que oxidam a amônia).

Por intermédio da aplicação de moléculas inibidoras da nitrificação, ocorre a redução da atividade das bactérias Nitrossomonas no ambiente solo. Desse modo, ocorre um bloqueio na transformação do NH4+ em NO2-. Como resultado, ocorre a preservação do N na sua forma amoniacal. O N-NH4+ é um cátion que, ao contrário do nitrato, interage com as superfícies carregadas (negativamente) dos argilominerais no solo. Assim, ocorre uma redução na perda de N pela lixiviação enquanto os inibidores de nitrificação estiverem ativos no solo.

Mas quais as moléculas inibidoras de nitrificação disponíveis no mercado? E como devemos aplicá-las junto à adubação nitrogenada? Essas questões são importantes para saber como realizar o melhor uso dessas estratégias e serão abordadas nos próximos conteúdos.

Referências:

BRADY, N. C.; WEIL, R. R. Elementos da natureza e propriedades do solo. 3. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. 
COELHO, A. M.; FRANÇA, G. E. Nutrição e Adubação do Milho. In: CRUZ, José Carlos; KARAM, Décio; MONTEIRO, Márcio A. R.; MAGALHÃES, Paulo Cesar. (org.). A cultura do milho. 1. ed. Sete Lagoas, MG: Embrapa Milho e Sorgo, 2008, p. 131-157. Disponível em: http://ccpran.com.br/upload/downloads/dow_5.pdf. Acesso em: ago. 2021

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