Nitrogênio na produção de cana-de-açúcar: aspectos agronômicos e de manejo na cana-soca e planta

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09/03/2018

Por: Sandro Roberto Brancalião*, Fernando Rodrigues Moreira**, Márcio Aurélio Pitta Bidóia*, Marcos Guimarães de Andrade Landell*, Everton Luis Finoto***.

Nos dias atuais, por volta de nove milhões de hectares são atualmente cultivados no Brasil com a cultura de cana-de-açúcar, produzindo em torno de 660 milhões de toneladas na safra 2013-2014 (Conab, 2014). A expansão dessa cultura no Brasil foi impulsionada inicialmente para a produção de açúcar. No início dos anos 1970, o etanol de cana-de-açúcar foi introduzido em função da crise internacional do petróleo, que encorajou o Governo brasileiro a criar o Pró-Álcool, que visava à produção de etanol como combustível para automóveis. Após um período de pouco incentivo ao etanol nas décadas de 1980 e 1990, a expansão mais expressiva da cultura ocorreu após o desenvolvimento da tecnologia flex em 2003. 

Os principais aspectos positivos são: baixos custos de produção, alta produtividade, baixos usam de nitrogênio (N), ótimas relações de balanço de energia renovável/energia fóssil e bom potencial de mitigação de gases efeito estufa. Os aspectos positivos da produção de cana-de-açúcar para a produção de bioenergia estão intimamente relacionados com produtividade da cultura e uso do N. No Brasil, a cana-de-açúcar é cultivada com doses relativamente baixas de N (90-120 kg ha-1). Em outros países produtores de cana-de-açúcar, as quantidades de N aplicadas na cultura podem ser até 100% superiores (150-250 kg ha-1) às doses empregadas no Brasil, com a obtenção de produtividades similares (CANTARELLA, 2007). Diante deste fato, o uso de fertilizantes nitrogenados é crucial no balanço energético-ambiental da cana-de-açúcar para produção de biocombustíveis. A adubação nitrogenada em cana é responsável por 23% da energia fóssil utilizada nas operações da cultura, e 19% da energia total gasta, considerando também todas as etapas para a produção de bioetanol. 

A adubação nitrogenada na cana-de-açúcar é uma prática fundamental para o aumento da produtividade da cultura, já que o nutriente apresenta função estrutural e participa de compostos orgânicos e processos fisiológicos que garantem o crescimento e desenvolvimento da planta. Além disso, o uso de nitrogênio por meio da adubação de cobertura contribui para uma melhor brotação e perfilhamento na cana-planta e está diretamente relacionado ao aumento na produção de colmos tanto em cana-planta quanto em cana-soca (Figura 1). 

O nitrogênio é extraído em altas quantidades pela cultura da cana-de-açúcar, principalmente na cana-soca, o que pode ser evidenciado através de trabalhos que comprovam um maior aumento na produtividade da soqueira, quando comparada à cana-planta (Figura 2), em resposta à adubação nitrogenada. Atualmente, o uso de nitrogênio em cobertura na soqueira tem ganhado lugar de destaque, garantindo maior vigor e produtividade da lavoura. Isto porque após a colheita do canavial uma grande quantidade de palha é deixada sobre o solo, devido à erradicação da prática das queimadas. Por apresentar uma alta relação C/N, a palhada da cana dificulta a disponibilização de nitrogênio para o solo e, consequentemente, reduz o aproveitamento do mesmo pelas plantas, sendo a palhada também ávida por nitrogênio. Assim, é fundamental suprir a necessidade de nitrogênio da cultura por meio do uso de adubos. Apesar disso, o manejo do nitrogênio (N) nas adubações dos canaviais não é tarefa fácil, devido à grande interação do nutriente com o ambiente, o que pode reduzir a eficiência das adubações, visto que as perdas de N podem ocorrer através de atividades microbianas, lixiviação, volatilização e nitrificação. 

Portanto, o desenvolvimento de fertilizantes nitrogenados de eficiência aumentada torna-se fator imperativo para o alcance de maiores produtividades.Existem diferentes fertilizantes nitrogenados para a adubação dos canaviais. No caso da ureia (fertilizante comumente usado pelos agricultores), quando aplicada em cobertura, as perdas por volatilização chegam a 30-60%. Além da ureia, destacam-se também outras fontes de N, como o nitrato de amônio e o sulfato de amônio. No entanto, em ambos, a perda de nitrogênio ocorre por meio de lixiviação, sendo queo sulfato de amônio apresenta menor concentração do nutriente entre os dois e maior poder de acidificação do perfil do solo.

A adubação nitrogenada pode promover aumento da produtividade em ciclo de cana-planta, no entanto embora existente em algumas situações, a resposta da cana-planta ao N é pequena e normalmente ocorre em doses baixas (PENATTI, 2013). No Estado de São Paulo, alguns autores relatam que apenas 30% de uma compilação de mais de 70 ensaios em cana-planta mostraram respostas à aplicação de N. Na cana-soca, as respostas à adubação nitrogenada são mais evidentes que em cana-planta, refletindo em maior vigor das soqueiras, aumentando assim o potencial produtivo da cultura. No ciclo de cana-soca, as condições são mais favoráveis ao aproveitamento do N aplicado, pois iniciam após a obtenção de altas produtividades com baixas doses de N na cana-planta, sendo que, além da imobilização de N causada pela grande quantidade de resíduos, as respostas positivas têm sido atribuídas ao uso de variedades mais produtivas e responsivas (Landell, 2007). 

Devido a estes fatores, a utilização de fertilizantes de eficiência aumentada para se elevar a relação entre a quantidade de fertilizante nitrogenado aplicado no solo e a quantidade de nitrogênio utilizado pela planta tem sido cada vez mais estudada. Dentre os fertilizantes de eficiência aumentada têm-se: os de liberação lenta ou quimicamente modificados, os estabilizados e os de liberação controlada. Dentre os fertilizantes de eficiência aumentada destaca-se a ureia formaldeído, um fertilizante quimicamente modificado de liberação lenta que apresenta menor solubilidade, tendo como benefício a  redução quase total das perdas de nitrogênio por volatilização e lixiviação. Isto porque a disponibilidade do N depende da decomposição das cadeias de polímeros pela ação microbiana, influenciada diretamente pela umidade, temperatura e pH do solo. Portanto, a utilização de fertilizantes como a ureia formaldeído promove o maior aproveitamento do uso do nitrogênio das adubações, pela cultura da cana-de-açúcar, melhorando as práticas de manejo e aumentando a produtividade da lavoura e o rendimento do setor canavieiro.
 
Pode-se elencar inúmeras variedades responsivas ao nitrogênio, entretanto, uma melhor caracterização do estoque de carbono e nitrogênio em solos com rotação na reforma de cana, ou não, devem ser melhor estudadas.
 
*Pesquisadores Científicos APTA/IAC; APTA IAC.Centro de Cana, Ribeirão Preto, SP
**Eng. Agr. MsC. Agricultura Tropical e Subtropical/IAC, HexionQuimica
*** Pesquisador Científico,APTA Regional/Pindorama, SP.

Fonte: Revista Canavieiros

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Nitrogênio na produção de cana-de-açúcar: aspectos agronômicos e de manejo na cana-soca e planta

09/03/2018

Por: Sandro Roberto Brancalião*, Fernando Rodrigues Moreira**, Márcio Aurélio Pitta Bidóia*, Marcos Guimarães de Andrade Landell*, Everton Luis Finoto***.

Nos dias atuais, por volta de nove milhões de hectares são atualmente cultivados no Brasil com a cultura de cana-de-açúcar, produzindo em torno de 660 milhões de toneladas na safra 2013-2014 (Conab, 2014). A expansão dessa cultura no Brasil foi impulsionada inicialmente para a produção de açúcar. No início dos anos 1970, o etanol de cana-de-açúcar foi introduzido em função da crise internacional do petróleo, que encorajou o Governo brasileiro a criar o Pró-Álcool, que visava à produção de etanol como combustível para automóveis. Após um período de pouco incentivo ao etanol nas décadas de 1980 e 1990, a expansão mais expressiva da cultura ocorreu após o desenvolvimento da tecnologia flex em 2003. 

Os principais aspectos positivos são: baixos custos de produção, alta produtividade, baixos usam de nitrogênio (N), ótimas relações de balanço de energia renovável/energia fóssil e bom potencial de mitigação de gases efeito estufa. Os aspectos positivos da produção de cana-de-açúcar para a produção de bioenergia estão intimamente relacionados com produtividade da cultura e uso do N. No Brasil, a cana-de-açúcar é cultivada com doses relativamente baixas de N (90-120 kg ha-1). Em outros países produtores de cana-de-açúcar, as quantidades de N aplicadas na cultura podem ser até 100% superiores (150-250 kg ha-1) às doses empregadas no Brasil, com a obtenção de produtividades similares (CANTARELLA, 2007). Diante deste fato, o uso de fertilizantes nitrogenados é crucial no balanço energético-ambiental da cana-de-açúcar para produção de biocombustíveis. A adubação nitrogenada em cana é responsável por 23% da energia fóssil utilizada nas operações da cultura, e 19% da energia total gasta, considerando também todas as etapas para a produção de bioetanol. 

A adubação nitrogenada na cana-de-açúcar é uma prática fundamental para o aumento da produtividade da cultura, já que o nutriente apresenta função estrutural e participa de compostos orgânicos e processos fisiológicos que garantem o crescimento e desenvolvimento da planta. Além disso, o uso de nitrogênio por meio da adubação de cobertura contribui para uma melhor brotação e perfilhamento na cana-planta e está diretamente relacionado ao aumento na produção de colmos tanto em cana-planta quanto em cana-soca (Figura 1). 

O nitrogênio é extraído em altas quantidades pela cultura da cana-de-açúcar, principalmente na cana-soca, o que pode ser evidenciado através de trabalhos que comprovam um maior aumento na produtividade da soqueira, quando comparada à cana-planta (Figura 2), em resposta à adubação nitrogenada. Atualmente, o uso de nitrogênio em cobertura na soqueira tem ganhado lugar de destaque, garantindo maior vigor e produtividade da lavoura. Isto porque após a colheita do canavial uma grande quantidade de palha é deixada sobre o solo, devido à erradicação da prática das queimadas. Por apresentar uma alta relação C/N, a palhada da cana dificulta a disponibilização de nitrogênio para o solo e, consequentemente, reduz o aproveitamento do mesmo pelas plantas, sendo a palhada também ávida por nitrogênio. Assim, é fundamental suprir a necessidade de nitrogênio da cultura por meio do uso de adubos. Apesar disso, o manejo do nitrogênio (N) nas adubações dos canaviais não é tarefa fácil, devido à grande interação do nutriente com o ambiente, o que pode reduzir a eficiência das adubações, visto que as perdas de N podem ocorrer através de atividades microbianas, lixiviação, volatilização e nitrificação. 

Portanto, o desenvolvimento de fertilizantes nitrogenados de eficiência aumentada torna-se fator imperativo para o alcance de maiores produtividades.Existem diferentes fertilizantes nitrogenados para a adubação dos canaviais. No caso da ureia (fertilizante comumente usado pelos agricultores), quando aplicada em cobertura, as perdas por volatilização chegam a 30-60%. Além da ureia, destacam-se também outras fontes de N, como o nitrato de amônio e o sulfato de amônio. No entanto, em ambos, a perda de nitrogênio ocorre por meio de lixiviação, sendo queo sulfato de amônio apresenta menor concentração do nutriente entre os dois e maior poder de acidificação do perfil do solo.

A adubação nitrogenada pode promover aumento da produtividade em ciclo de cana-planta, no entanto embora existente em algumas situações, a resposta da cana-planta ao N é pequena e normalmente ocorre em doses baixas (PENATTI, 2013). No Estado de São Paulo, alguns autores relatam que apenas 30% de uma compilação de mais de 70 ensaios em cana-planta mostraram respostas à aplicação de N. Na cana-soca, as respostas à adubação nitrogenada são mais evidentes que em cana-planta, refletindo em maior vigor das soqueiras, aumentando assim o potencial produtivo da cultura. No ciclo de cana-soca, as condições são mais favoráveis ao aproveitamento do N aplicado, pois iniciam após a obtenção de altas produtividades com baixas doses de N na cana-planta, sendo que, além da imobilização de N causada pela grande quantidade de resíduos, as respostas positivas têm sido atribuídas ao uso de variedades mais produtivas e responsivas (Landell, 2007). 

Devido a estes fatores, a utilização de fertilizantes de eficiência aumentada para se elevar a relação entre a quantidade de fertilizante nitrogenado aplicado no solo e a quantidade de nitrogênio utilizado pela planta tem sido cada vez mais estudada. Dentre os fertilizantes de eficiência aumentada têm-se: os de liberação lenta ou quimicamente modificados, os estabilizados e os de liberação controlada. Dentre os fertilizantes de eficiência aumentada destaca-se a ureia formaldeído, um fertilizante quimicamente modificado de liberação lenta que apresenta menor solubilidade, tendo como benefício a  redução quase total das perdas de nitrogênio por volatilização e lixiviação. Isto porque a disponibilidade do N depende da decomposição das cadeias de polímeros pela ação microbiana, influenciada diretamente pela umidade, temperatura e pH do solo. Portanto, a utilização de fertilizantes como a ureia formaldeído promove o maior aproveitamento do uso do nitrogênio das adubações, pela cultura da cana-de-açúcar, melhorando as práticas de manejo e aumentando a produtividade da lavoura e o rendimento do setor canavieiro.
 
Pode-se elencar inúmeras variedades responsivas ao nitrogênio, entretanto, uma melhor caracterização do estoque de carbono e nitrogênio em solos com rotação na reforma de cana, ou não, devem ser melhor estudadas.
 
*Pesquisadores Científicos APTA/IAC; APTA IAC.Centro de Cana, Ribeirão Preto, SP
**Eng. Agr. MsC. Agricultura Tropical e Subtropical/IAC, HexionQuimica
*** Pesquisador Científico,APTA Regional/Pindorama, SP.