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Consumo de fertilizante Nitrogenado

A produção das safras deve aumentar substancialmente nas próximas décadas para acompanhar a demanda global de alimentos, impulsionada pelo crescimento da população e da renda.

Figura 1. Colheita de milho

A população humana está projetada para atingir 11 bilhões neste século, com o maior aumento nas nações em desenvolvimento. Este crescimento, em conjunto com o aumento do consumo per capita, exigirá grandes aumentos na produção de biocombustíveis e alimentos, o que vai exigir maior consumo de fertilizantes, como o Nitrogênio.

Em última análise, a capacidade global de produção de alimentos será limitada pela quantidade de terra e recursos hídricos disponíveis e adequados para a produção agrícola, e pelos limites biofísicos no crescimento da cultura.

Figura 2. Estimativa alimentação mundial – dados da FAO (Fonte: UFRGS)

Quantificar a capacidade de produção de alimentos em cada hectare de terras agrícolas atuais, de uma maneira consistente e transparente, é necessário para informar as decisões sobre:

  • Política;
  • Pesquisa;
  • Desenvolvimento;
  • Investimento.

Tudo o que visa afetar o rendimento futuro da safra e uso da terra deve ser analisado, para construir ações para incremento da produtividade pelos produtores por meio de suas redes de conhecimento.

Capacidade de produção e consumo de energia

A capacidade de produção da safra pode ser avaliada estimando-se o rendimento potencial e os níveis de rendimento com limitação de água, como referência para a produção agrícola sob, respectivamente, condições irrigadas e de sequeiro.

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Figura 3. Milho irrigado – Fonte: Embrapa

A diferença entre a produtividade potencial e as produtividades obtidas, apresentam como oportunidade de incremento na produtividade, por meio do conhecimento dos fatores que causam a redução na produtividade, a fim de realizar o cultivo de forma sustentável.

A agricultura intensiva requer grandes quantidades de energia e isso influencia fortemente os preços dos alimentos.

As fazendas modernas são grandes consumidoras de combustível e eletricidade. Além disso, a produção de fertilizantes à base de nitrogênio também gasta energia e seu custo é fortemente influenciado pelos preços do petróleo e do gás natural. 

Outro fator a considerar é que os solos tropicais são limitados por fósforo, cujos estoques mineráveis ​​estão diminuindo e frequentemente localizados longe das regiões agrícolas tropicais. Os custos de produção, transporte e aplicação de fósforo irão aumentar claramente com os preços da energia.

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Figura 4. Recorde de rocha fosfática pela Vale – Fonte: Exame

Fonte de combustíveis e energias

Apesar das demandas globais por energia, provavelmente irão dobrar até 2050, os avanços tecnológicos para acessar petróleo e gás natural em formações de xisto profundas podem ajudar a manter os preços da energia relativamente estáveis ​​nas próximas 1–2 décadas.

No curto a médio prazo, suprimentos estáveis ​​de energia poderiam apoiar a intensificação agrícola se os preços das safras aumentassem mais rapidamente do que os custos da energia.

Eficiência do Nitrogênio e consumo

Melhorias na eficiência do uso de nitrogênio na produção agrícola são críticas para enfrentar os desafios triplos de segurança alimentar, degradação ambiental e mudança climática. Essas melhorias dependem não apenas da inovação tecnológica, mas também de fatores socioeconômicos que atualmente são mal compreendidos. 

A aplicação de fertilizantes sintéticos de nitrogênio (N) e fósforo (P), além de aumentar a produtividade agrícola, a aplicação em áreas agrícolas altera drasticamente:

  1. O orçamento global de nutrientes;
  2. A qualidade da água;
  3. O balanço de gases de efeito estufa; 
  4. O feedback para o sistema climático. 

As taxas de uso de fertilizantes N e P por unidade de área cultivada aumentaram em aproximadamente 8 vezes e 3 vezes, respectivamente, desde o ano de 1961 quando os levantamentos da IFA (International Fertilizer Industry Association) e da FAO (Food and Agricultural Organization) em nível de país a entrada de fertilizantes tornou-se disponível.

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Figura 5. Padrões temporais de nitrogênio (N) e fósforo (P) globais de uso de fertilizantes em termos de quantidade total (tot) e taxa média por unidade de área de cultivo (média) por ano. Os gráficos de pizza mostram a proporção do uso de fertilizantes N e P nos cinco principais países consumidores de fertilizantes e outros no ano de 2013 – Fonte: Lu & Tian (2017) – Traduzido.

Considerando a expansão das áreas de cultivo, o aumento no consumo total de fertilizantes é ainda maior.

A entrada de fertilizante P mostra um padrão semelhante com o Brasil como o maior consumidor. É observado um aumento global na razão N/P do fertilizante em 0,8 g N g −1 P por década durante 1961–2013.

Eficiência do N

O nitrogênio é crucial para a produtividade das culturas. No entanto, hoje em dia mais da metade do N adicionado às plantações é perdido para o meio ambiente. Além de desperdiçar o recurso, isso gera:

  • Ameaças ao ar;
  • À água;
  • Ao solo;
  • À biodiversidade;
  • Gera emissões de gases de efeito estufa.

Durante as últimas cinco décadas, a resposta dos sistemas agrícolas ao aumento da fertilização com nitrogênio evoluiu de forma diferente nos diferentes países do mundo.

Enquanto alguns países melhoraram seus desempenhos agroambientais, em outros o aumento da fertilização produziu baixos benefícios agronômicos e maiores perdas ambientais.

De forma geral, países que usam uma proporção maior de insumos de N da fixação simbiótica de N, em vez de fertilizantes sintéticos, têm uma melhor eficiência de uso de N.

A eficiência fotossintética e a tolerância ao estresse são exemplos de características que foram aprimoradas pela seleção natural por milhões de anos antes da domesticação das safras. Melhorar ainda mais essas características muitas vezes requer a aceitação de compensações que teriam reduzido a aptidão dos ancestrais da cultura onde eles evoluíram.

  • Exemplo: as melhorias no potencial de rendimento vêm, principalmente, da reversão da seleção anterior para a competitividade individual da planta, que entrava em conflito com a eficiência da comunidade planta, ou de compensações entre a adaptação às condições do passado e do presente. 

Identificar compensações evolutivas, que impõem concessões agronômicas mínimas, pode apontar o caminho para melhorias adicionais no potencial de rendimento e outras características de nível de comunidade. 

Os genótipos de culturas que beneficiam as culturas subsequentes merecem mais atenção. As inovações radicais nunca testadas pela seleção natural podem ter um potencial considerável, mas tanto as compensações quanto as sinergias costumam ser difíceis de prever.

O milho, por exemplo, é um dos cereais mais cultivados e importantes na alimentação humana e animal. Mesmo com os avanços genéticos, é inegável seu alto consumo de fertilizantes, em especial o nitrogenado. Mas o quão impactante é isso? 

Nutricionalmente, a planta e o solo requerem atenção e, claro, isso culminará no preço final. Entenda melhor no artigo a seguir:

Boa leitura!

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