Emissão de NH3 após a aplicação de adubos azotados ao solo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Alves, Ricardo Miguel da Silva
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10348/6509
Resumo: Na atualidade existe uma preocupação acrescida na produção de alimentos, devido ao aumento da população mundial e à assimetria geográfica entre esse acréscimo e a disponibilidade de alimentação. Por essa razão, tem-se observado um crescente investimento no setor agrícola por parte das entidades competentes. Mas, para que se possa tirar o máximo rendimento de uma cultura, é necessário proporcionar-lhe condições, nomeadamente em termos nutricionais. De todos os nutrientes, o Azoto é o elemento que pode provocar maiores limitações às culturas, em termos de produtividade. Porém, é um nutriente que apresenta uma baixa eficiência pois, em certas condições, pode-se perder facilmente, por lixiviação, desnitrificação ou volatilização. Qualquer que seja a forma, estas perdas podem provocar consequências económicas e ambientais. Em termos económicos, se a gestão das adubações azotadas não for correta, há um desperdício de adubo, o que leva ao aumento dos custos de produção. Em termos ambientais, todo o azoto perdido pode contaminar tanto o ar (volatilização e desnitrificação) como os lençóis freáticos (lixiviação). Pelas razões apresentadas, considera-se importante desenvolver estudos que permitam encontrar formas de minimizar estas perdas. No presente trabalho efetuou-se um ensaio em laboratório com o objetivo de contabilizar as emissões por volatilização resultantes da utilização de adubos azotados. Estudaram-se três solos com características distintas e cinco adubos nos quais o elemento Azoto surge em formas ou combinações diferentes. Em termos de solos, foram utilizadas amostras de um Arenossolo, de um Cambissolo e de um Calcissolo. Relativamente aos adubos, utilizou-se a ureia, o nitrato de amónio, o sulfonitrato de amónio, o sulfato de amónio e a ureia10S (adubo resultante da conjugação da ureia com o sulfato de amónio). Utilizaram-se câmaras fechadas, com armadilhas de HCl 0,5 M para captar o N-NH3 volatilizado. O período de leituras durou 26 dias, à temperatura constante de 25ºC, tendo sido efetuadas 16 colheitas. Pela análise dos resultados obtidos foi possível concluir que as perdas por volatilização de N-NH3 estão dependentes de vários fatores. Estes fatores podem estar diretamente relacionados com o adubo utilizado ou com o solo no qual o adubo é aplicado. Relativamente ao tipo de solo, verificou-se que as maiores perdas ocorreram no Arenossolo (10,7 %) e que, mesmo com um valor de pH elevado (8,0), foi no Calcissolo que se observaram as menores perdas, aproximadamente 2,6 %. Considerando o tipo de adubo, foi a ureia que apresentou maiores perdas, cerca de 13,6 %. Pelo contrário, foi o nitrato de amónio que apresentou as perdas mais reduzidas (1,2 %). A ureia apresentou as maiores perdas no Arenossolo, atingindo o valor máximo observado de 33,4 %, e no Cambissolo. No Calcissolo foi o sulfato de amónio que apresentou maiores perdas, aproximadamente 4,4 %. Considerando a cinética de volatilização dos diferentes adubos, verificou-se que os valores respeitantes ao nitrato de amónio, sulfonitrato de amónio e sulfato de amónio se adaptam ao modelo exponencial assintótico e os valores da ureia e da ureia10S se adaptam ao modelo sigmoidal (Gompertz), provavelmente devido ao atraso na conversão do N-NH2 em N-NH4 pela urease. Em termos de perdas, o nitrato de amónio e o sulfonitrato de amónio apresentaram perdas inexpressivas comparativamente com a ureia, a ureia10S e o sulfato de amónio. Considerando a ureia10S, verificou-se que as perdas observadas são proporcionais à percentagem de substituição da ureia pelo sulfato de amónio. Relativamente aos fatores que influenciam as perdas de N-NH3 por volatilização, o pH, embora importante, não pode ser considerado um fator preponderante, pois constatou-se que no Calcissolo, embora com um valor de pH de 8,0, as perdas médias foram as mais reduzidas, para cada um dos adubos ensaiados, à exceção do sulfato de amónio. Devido à complexidade do processo, os fatores que influenciam as perdas de N-NH3 por volatilização devem ser analisados no seu conjunto e não de uma forma individual.
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Em termos económicos, se a gestão das adubações azotadas não for correta, há um desperdício de adubo, o que leva ao aumento dos custos de produção. Em termos ambientais, todo o azoto perdido pode contaminar tanto o ar (volatilização e desnitrificação) como os lençóis freáticos (lixiviação). Pelas razões apresentadas, considera-se importante desenvolver estudos que permitam encontrar formas de minimizar estas perdas. No presente trabalho efetuou-se um ensaio em laboratório com o objetivo de contabilizar as emissões por volatilização resultantes da utilização de adubos azotados. Estudaram-se três solos com características distintas e cinco adubos nos quais o elemento Azoto surge em formas ou combinações diferentes. Em termos de solos, foram utilizadas amostras de um Arenossolo, de um Cambissolo e de um Calcissolo. 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Pelo contrário, foi o nitrato de amónio que apresentou as perdas mais reduzidas (1,2 %). A ureia apresentou as maiores perdas no Arenossolo, atingindo o valor máximo observado de 33,4 %, e no Cambissolo. No Calcissolo foi o sulfato de amónio que apresentou maiores perdas, aproximadamente 4,4 %. Considerando a cinética de volatilização dos diferentes adubos, verificou-se que os valores respeitantes ao nitrato de amónio, sulfonitrato de amónio e sulfato de amónio se adaptam ao modelo exponencial assintótico e os valores da ureia e da ureia10S se adaptam ao modelo sigmoidal (Gompertz), provavelmente devido ao atraso na conversão do N-NH2 em N-NH4 pela urease. Em termos de perdas, o nitrato de amónio e o sulfonitrato de amónio apresentaram perdas inexpressivas comparativamente com a ureia, a ureia10S e o sulfato de amónio. Considerando a ureia10S, verificou-se que as perdas observadas são proporcionais à percentagem de substituição da ureia pelo sulfato de amónio. Relativamente aos fatores que influenciam as perdas de N-NH3 por volatilização, o pH, embora importante, não pode ser considerado um fator preponderante, pois constatou-se que no Calcissolo, embora com um valor de pH de 8,0, as perdas médias foram as mais reduzidas, para cada um dos adubos ensaiados, à exceção do sulfato de amónio. Devido à complexidade do processo, os fatores que influenciam as perdas de N-NH3 por volatilização devem ser analisados no seu conjunto e não de uma forma individual.Nowadays there is an increased concern in food production due to increasing world population and the geographical asymmetry between this increase and the food supply availability. For this reason, there has been growing investment in the agricultural sector. But to maximize yields, it is necessary to provide some conditions, including nutrient supply. Of all the nutrients, nitrogen is the element that may cause major limitations to the cultures, in terms of productivity. However, it is a nutrient that has a low agronomic efficiency since, under certain conditions, it can easily get lost by leaching, volatilization or denitrification. Whatever the way, these losses can cause economic and environmental consequences. In economic terms, if the management of nitrogen fertilization is not correct, there is a lost of fertilizer, which leads to increased production costs. In environmental terms, all the lost nitrogen can contaminate both atmosphere (by volatilization and denitrification) and groundwater (by leaching). For these reasons, it is considered important to develop studies to find ways to minimize these losses. In the present work, a laboratory experiment was conducted in order to account volatilization emissions due to the use of nitrogen fertilizers. It was studied three soils with different characteristics and five nitrogen fertilizers in which the element appears in different forms or combinations. In terms of soil samples, it was used one Arenosol, one Cambisol and one Calcisol. Urea, ammonium nitrate, ammonium sulfonitrate, ammonium sulfate and urea10S (resulting from the combination of fertilizer urea with ammonium sulfate) were used as N fertilizers. The measurement period lasted 26 days at a constant temperature of 25 °C, in closed chambers, with HCl traps to capture the volatilized NH3. From the obtained results it was concluded that the losses by volatilization of NH3 are dependent upon various factors. These factors may be directly related to the used fertilizer or the soil in which the fertilizer is applied. As regards the type of soil, it was found that the greatest losses occurred for the Arenosol (average of 10,7 %). For the Calcisol, the average losses were 2,6 %, in spite of its high pH (8,0). Considering the type of fertilizer, urea showed the highest losses, about 13,6 % on the average of the three soils. Minimum values were measured for ammonium nitrate (1,2 %). Urea had the highest losses in Arenosol, reaching the maximum observed value of 33,4 %. In the Calcisol, ammonium sulfate was the fertilizer which showed the highest loss, approximately 4,4 %. In terms of loss, ammonium nitrate and ammonium sulfonitrate showed negligible loss compared with urea, urea10S and ammonium sulfate. Concerning the urea10S, it was found that the losses are proportional to the percentage of substitution of urea for ammonium sulfate. Considering volatilization kinetics from the different fertilizers, it was found that the values for ammonium nitrate, ammonium sulfate and ammonium sulfonitrate fit the exponential asymptotic model and values of urea and ureia10S fit to a sigmoidal model (Gompertz), probably due to the delay in the conversion of N-NH2 to N-NH4 by urease. Regarding the factors which influence the emissions of NH3 from soils, the pH, although important, can not be considered the key factor, because it was found that in the Calcisol (with a pH value of 8,0), the average loss was the lowest, and the same was verified for the others fertilizers tested, except for ammonium sulfate. Due to the complexity of the process, the factors that influence the loss of N-NH3 volatilization should be analyzed as a whole and not on an individual basis.2016-09-28T11:34:56Z2016-09-28T00:00:00Z2016-09-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10348/6509porAlves, Ricardo Miguel da Silvainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-11-24T02:09:03Zoai:repositorio.utad.pt:10348/6509Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openairemluisa.alvim@gmail.comopendoar:71602024-11-24T02:09:03Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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