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.

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.

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.

Recorte 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 dos fertilizantes nitrogenados

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 nitrogenados sintéticos (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.

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.

Eficácia do uso de fertilizantes nitrogenados

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 aprimoradas pela seleção natural por milhões de anos antes da domesticação das safras. Melhorar ainda mais essas características muitas vezes requerem 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.

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A aplicação eficiente de insumos é um dos pilares para alcançar altos índices de produtividade e sustentabilidade na produção agrícola.

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O transporte desse elemento é feito via xilema, na corrente transpiratória.

O nitrogênio é um nutriente altamente móvel, dessa forma, os sintomas de deficiência ocorrem inicialmente nas folhas velhas.

Absorção de nitrogênio x pH

O pH ácido inibe a absorção do NH₄⁺ e favorece a do NO₃^–, já em pH neutro/alcalino o contrário é observado, possivelmente, devido a efeitos competitivos do H⁺ e OH^– no processo de absorção do NH₄⁺ e do NO₃^–, respectivamente. (FAQUIN, 2005).

Funções do nitrogênio no café

• Constituinte de aminoácidos e proteínas.
• Constituinte de ácidos nucléicos.
• Constituinte da clorofila.

Molécula de clorofila

Sintomas de deficiência de nitrogênio no café

O nitrogênio é importante na expansão da área foliar, no crescimento da vegetação e na formação dos botões florais, sendo essencial na atividade fotossintética.

As deficiências de nitrogênio ocorrem principalmente na época de granação dos frutos, em função de adubações insuficientes, problemas no sistema radicular, falta de chuva que impede a sua absorção do solo ou excesso, pois adubos nitrogenados são facilmente lixiviados, principalmente os nitratos.

Os sintomas de deficiência desse nutriente na cultura do café é uma clorose — um amarelamento — que aparece inicialmente nas folhas velhas.

Em condições de deficiência podem ser observadas folhas pequenas, devido ao nitrogênio atuar na formação de folhas. Além disso, pode ser observada desfolha, morte dos ramos, acarretando menor atividade fotossintética.

Sintomas de deficiência de nitrogênio em café (Foto: Diego Baquião)

Já em condições de excesso de nitrogênio, pode acarretar favorecimento de doenças como a Phoma e Bacterioses.

Cálculo de recomendação de nitrogênio na cultura do café

Exemplo de cálculo, seguindo a fórmula da Fundação PROCAFÉ:

N (Kgs/ha) = (produção (em sacas ha)x 2,6) + (próxima safra (em sacas ha) x 3,6)

Condições da lavoura:

• Produção do ano: 40 sacas
• Produção esperada para a próxima safra: 28 sacas

Recomendação de nitrogênio para produção e vegetação

N (Kgs/ha) = (40 sacas x 2,6 kg de N) + (28 sacas x 3,6 kg de N)

N (Kgs/ha) = 104 + 100,8 = 204,8 kg de N

Após calculada a dose de nitrogênio necessária, deve-se escolher o fertilizante a ser utilizado.

Dentre as fontes de fertilizantes nitrogenados, podemos citar:

Fonte: Raij et al. (1997)

Para o exemplo, vamos utilizar o nitrato de amônio, que contém 33% de nitrogênio:

Para os fertilizantes nitrogenados, temos que considerar a eficiência dos mesmos. Para a uréia consideramos uma eficiência de 70%, já para o nitrato consideramos uma eficiência de 90%.

Para o nosso exemplo, como utilizamos nitrato:

Em seguida, calcula-se a porcentagem a ser aplicada em cada parcelamento, que pode ser considerada: 30%, 40% e 30%. Por fim, faz-se a conta da quantidade de adubo por metro linear ou por planta (considerando o espaçamento).

Indicador de nitrogênio por saca de café

O indicador que utilizamos em nossos clientes de consultoria para verificar a eficiência, é quantos quilos de nitrogênio tenho gasto por saca de café produzida. Para chegar a este número deve-se dividir o total de nitrogênio gasto por safra pelo total de sacas de café produzida.

É importante avaliar este indicador por biênios, pois avaliando em um ano somente poderá ser mascarado pela bienalidade da produção.

O benchmarking para este indicador é a faixa de 6 a 8 kg de N/sc.

• Se estiver abaixo de 6,0 kg de N/sc, ÓTIMO, mas cuidado!
• 8 a 9,0 kg de N/sc, há margem para melhora.
• Acima de 9,0 kg de N/sc, há muita margem para melhora.

Cuidados na adubação quando se utiliza a ureia

A ureia se destaca como um dos fertilizantes nitrogenados mais utilizados, no entanto, a aplicação de ureia no solo sem os devidos cuidados pode promover altas perdas por volatilização, na cultura do café essa perda pode chegar até 30% (DOMINGHETTI et al., 2016).

Isso ocorre devido à formação do gás amônia (NH₃), que é volátil, sendo uma das etapas intermediárias da hidrólise da ureia no solo.

• Evitar a aplicação de ureia em solos úmidos, sempre preferindo sua aplicação em solos secos, com boa previsão de chuvas nas próximas horas.
• Cuidado com a aplicação de ureia em condições de muita matéria orgânica, pois a enzima uréase (produzida por bactérias, fungos de solo ou originada de restos vegetais) é responsável pela hidrólise da ureia, podendo haver perdas.
• Cuidado com a aplicação de ureia em solos com pH alcalino, que favorece a formação de amônia, que é volátil.

Teor de nitrogênio das folhas

Parâmetros para análise de folha do cafeeiro, para o nutriente nitrogênio ao longo dos meses do ano

** Faixas de variação nos teores foliares em cafezais com produção média entre 30-40 sacas beneficiadas / ha Folhas recém – amadurecidas (Resultados na matéria seca).
Fonte: E. Malavolta / G.C.Vitti

Com base nesses parâmetros de Malavolta e Vitti podem ser realizados ajustes nas adubações com nitrogênio para o café.

Considerações sobre a recomendação de nitrogênio

Por isso, devemos ter atenção para se realizar uma recomendação adequada de nitrogênio para a cultura do café, evitando assim problemas com deficiências deste nutriente que pode afetar o metabolismo e consequentemente a produtividade da cultura.

É importante, também, estarmos atentos aos índices de nitrogênio na análise de folha e aos indicadores de N por saca de café produzida na média de duas safras. Dessa forma, podemos verificar se estamos aplicando mais ou menos nitrogênio que o necessário para a cultura, sempre buscando uma alta produtividade e lucratividade ao produtor.

Otimize o uso do nitrogênio e aumente a eficiência da lavoura

O nitrogênio é um dos nutrientes mais importantes para o cafeeiro, essencial para o crescimento, a produtividade e a qualidade da produção. No entanto, seu manejo inadequado pode gerar perdas, aumentar os custos e comprometer os resultados da lavoura. Para aproveitar ao máximo esse nutriente, é fundamental associar conhecimento técnico a uma gestão estratégica.

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Entender como manejar o nitrogênio com foco em produtividade é essencial para alcançar colheitas de soja e milho de forma satisfatória, mas existem processos que interferem em sua eficiência, consequentemente no resultado. Como, por exemplo:

• O sistema de plantio que você adota em sua fazenda;
• Local onde suas lavouras estão e a época de plantio;
• A dose correta, de acordo com a fonte de nitrogênio;
• Como a chuva e as condições climáticas influenciam na eficiência da aplicação de nitrogênio;
• O impacto da rotação de culturas e a presença de palha na eficácia da adubação nitrogenada e muito mais.

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