Fertilizantes Organomineral

INTRODUÇÃO – A importância do uso de resíduos vegetais ou animais objetivando aumentar ou manter a capacidade produtiva dos solos é conhecida pelo homem desde a antiguidade. De fato, a fertilidade das margens do rio Nilo já era atribuída aos aportes regulares de matéria orgânica durante as enchentes, há cerca de 5 000 a.C. Durante muito tempo prevaleceu a teoria do húmus, originalmente postulada pelo botânico alemão Albrecht Daniel Thaer, no final do século XVIII, que associava a fertilidade dos solos como função da concentração de húmus e disponibilidade de água.

Com a evolução do conhecimento sobre solos, desconsiderou-se a teoria do húmus em prol da teoria mineralista, que ainda perpetua, mas reconheceu-se a importância da matéria orgânica do solo (MOS) na promoção de inúmeros efeitos positivos em atributos físicos, químicos e biológicos do solo, como: fornecimento de alguns nutrientes às plantas, geração de cargas, o que promove aumento da capacidade do solo em reter nutrientes, diminuindo assim perdas e elevando sua fertilidade; diminuição da atividade de elementos tóxicos, como Al³⁺, devido a processos de complexação ou quelação; geração de porosidade, aumentando de aeração e capacidade de armazenamento de água do solo e aumento da atividade biológica no solo, já que a MOS é fonte de energia e C para microrganismos.

Apesar de ser muito antigo o uso de materiais orgânicos no solo, a utilização de combinações entre fertilizantes orgânicos e minerais, é mais recente, surgindo com o propósito de aliar benefícios dos fertilizantes orgânicos e dos minerais em um único produto, isto é, um fertilizante com concentrações mais elevadas de nutrientes, em comparação aos fertilizantes orgânicos, muitas vezes com potencial de promover benefícios adicionais para o solo e às plantas, dos fertilizantes orgânicos. Porém, devido a conceitos mineralistas, dificuldades no processo de estabilização dos compostos orgânicos e de granulação/peletização, o uso destes fertilizantes tem sido deixados em segundo plano nos manejos das adubações de culturas.

A atual política nacional de resíduos sólidos vêm de encnontro a produção de fertilizantes organominerais no país, já que enfatiza a importância do reaproveitamento e agregação de valor a resíduos, passivos ambientais das diversas atividades industriais. Outro ponto favorável para o setor de produção de fertilizantes organominerais é a proximidade entre locais de produção de resíduos, como exemplo as indústrias de suínos e aves, e as propriedades de produção de grãos. Tal proximidade favorece o estabelecimento de empresas regionais de produção de fertilizantes organominerais, resultando em ganho logísticos (BENITES, 2010).

 LEGISLAÇÃO E ASPECTOS DE PRODUÇÃO – A legislação brasileira define como “fertilizante organomineral” qualquer fertilizante procedente da mistura ou combinação de fertilizantes minerais e orgânicos, porém com necessidade de alguns enquadramentos químicos e físicos. A IN 25/2009, estabelece as especificações e garantias para produção e comercialização dos fertilizantes organominerais sólidos exigindo que os mesmos deverão apresentar: no mínimo 8% carbono orgânico, capacidade de troca catiônica (CTC) mínima de 80 mmol_c/kg e umidade máxima de 30% e concentrações mínimas de macro e micronutrientes garantidos e declarados nos produtos (MAPA, 2009). (MAPA, 2009). Segundo a mesma legislação, para produtos que contenham concentrados apatíticos, fosfatos naturais, escórias de desfosforção, farinha de osso ou misturas destes com fosfatos acidulados, deve informar os teores de P solúveis em CNA + água e em ácido cítrico 2% (relação 1/100); quando da presença de fosfatos acidulados ou parcialmente acidulados, há a necessidade de informar apenas o teor de P solúvel em CNA + água; para K e N, expressa-se seu teor solúvel em água.

Portanto, pode-se depreender que há possibilidade de inúmeras combinações entre matrizes orgânicas e minerais com diferentes tecnologias, que vão deste misturas simples entre materiais, a sofisticados processos de produção, não sendo, por isso, possível generalizar sobre a eficiência relativa de fertilizantes organominerais em relação as fontes minerais. Entretanto, espera-se que fertilizantes organomimnerais apresentem performance agronômica igual ou superior às fontes minerais (considerando mesma dose de nutrientes solúveis), devido a efeitos adicionais no solo promovidos pela matriz orgânica, como já comentado. Adicionalmente, apesar de alguns estudos demonstrarem que mesmo em condições de maior fertilidade do solo a eficiência  dos fertilizantes organiminerais pode ser superior aos fertilizantes minerais, espera-se maiores contrastes em condições de menor fertilidade.

O uso de resíduos orgânicos in natura geralmente resulta em baixa eficiência no aproveitamento de nutrientes pelas plantas, podendo ocorrer perdas por lixiviação e volatilização, além de aumentar o risco de contaminação ambiental. Desta forma, há a necessidade de uma transformação biológica para estabilização dos resíduos, após este processo, sua associação com fontes minerais, poderá ser produzindo os fertilizantes organominerais, que podem ser granulados ou não. A estabilidade do composto é essencial para obter um produto de qualidade. Isso faz a diferença entre os materiais que estão no mercado. Na pressa de se produzir os fertilizantes, industrias não estão deixando o composto atingir um estado de estabilização adequado, isso gera problemas com o produto, pois o processo pode continuar durante o armazenamento, transporte e até após a aplicação.

No armazenamento e transporte pode ocorrer a liberação de gases e aquecimento do produto, e no campo, perda de matéria orgânica que ainda esta se decompondo. A estabilização do composto gera a formação de uma quantidade maior de ácidos orgânicos (ácidos fúlvicos e húmicos) que além de promover um fertilizante de melhor qualidade também gera um fertilizante mais estável onde os problemas de armazenamento, transporte e aplicação são minimizados. A maior produção desses ácidos húmicos durante a estabilização pode ser benéfica em vários aspectos: como   redução da fixação de fosfato em oxidróxidos de Fe ou Al, pela competição por sítios de adsorção de P, além da formação de complexos ou quelatos com Al³⁺ ou Fe³⁺ minorando a precipitação de compostos Al-P ou Fe-P de baixa solubilidade, principalmente em ambientais de maior acidez. A maior CTC do composto aumenta sua a capacidade de reter cátions como Ca, Mg e K, potencialmente reduzindo perdas por lixiviação.

Para o nitrogênio, o aumento da matéria orgânica aumenta a atividade microbiana que imobilizam o N adicionado ao solo. Isto não é definitivo “vai e volta”, estima-se que 50 a 85 % do nitrogênio mineral é imobilizado pelos microorganismos. Entretanto, na fase de estabilização há diminuição da relação C/N/P/S do produto, favorecendo a mineralização e consequentemente maior disponibilização de N, P ou S para as plantas.

PESQUISA – Há certa escassez de boas publicações de trabalhos demonstrando, de forma conclusiva, a performance de fertilizantes organominerais em condições tropicais. Em geral, apesar de variações de resposta, incluindo efeitos aditivos nulos, prevalescem trabalhos que demonstram maior eficiência dos fertilizantes organominerais em contraste as fontes minerais.  Grohskopf et. al (2019), por exemplo, comparando o monoamônio fosfato (MAP) com um fertilizante organomineral à base de cama de aves e MAP, em um Nitossolo Vermelho Distroférrico com elevado teor inicial de P, em quatro safras de milho, verificou com o organomineral produtividade 20% superior ao do fertilizante mineral. Apesar da maior produtividade com o uso do organomineral, o estudo não conseguiu concluir quais efeitos adicionais o organomineral haveria promovido ao solo ou para as plantas, que incrementou o rendimento da cultura, já que não se detectou alterações em atributos do solo, incluindo no teor de matéria orgânica.

A não alteração nos teores de matéria orgânica do solo com aplicações de fertilizantes organominerais, já é esperada. De fato, considerando as concentrações de C nos fertilizantes organominerais, doses aplicadas e quantidade de C no solo, um possível acréscimo no teor de MOS não seria perceptível. Mesmo com uso recorrente de elevadas doses de resíduos orgânicos no solo, alterações no teor da MOS dependem de inúmeros fatores, altamente interativos entre si, que governam sua dinâmica no solo, como clima (umidade e temperatura), composição do material orgânico (relações C/N/P/S, teores de lignina e polifenóis), solo (défcil de saturação de C, textura, mineralogia, fertilidade, etc), microbiota (diversidade e atividade biológica) e o manejo (Stevenson, 1994; Silva & Mendonça, 2007). Por outro lado, geralmente fertilizantes organominerais não são incorporados e uniformizados ao volume total de solo da camada arável. Pelo contrário, geralmente são aplicados de forma localizada tanto em superfície quanto em sulcos. Isso faz com que o material orgânico tenha um aumento significativo de concentração na fração onde foi localizado, podendo chegar a aumentos acima de 1% no ponto onde foi aplicado. Portanto, efeitos localizados no incremento de matéria orgânica no solo, com a aplicação do fertilizante organomineral, pode aumentar a eficiência da fração mineral do fertilizante.

Em nove de dez experimentos com cana de açúcar, Souza (2014) observou aumento de produtividade com o uso de fertilizantes organomineral (50% orgânico + 50% mineral) em comparação com a fonte mineral correspondente (MAP). No plantio da cana de açúcar, verificou-se incremento médio de 19% em produtividade para os tratamentos com o fertilizante organomineral (Figura 1).

Figura 1. Efeito de doses de P considerando a fonte MAP  (Mineral) e um fertilizante organomineral (05-24-00), na produção de colmos em cana planta.  Bioenergética Aroeira, Tupaciguara-MG. Fonte: Souza, (2014).

Em cultivo de inverno com batata cv. Ágata, em latossolo argiloso, com alta disponibilidade de P, K, Ca, Mg, Zn, Cu, Mn e Fe, em Cristalina-BA, Almeida et. al (2018) contrastando o fertilizante organomineral 3-32-6 (ureia, superfosfato triplo e cloreto de potássio + esterco de aves), com as respectivas fontes minerais (ureia, superfosfato triplo e cloreto de potássio), observou aumento na absorção de micronutrientes pela cultura, na seguinte ordem: Fe> Zn>Mn> Cu> B.

Considerando-se que há grande perdas de N do solo por lixiviação de nitrato e volatilização de amônia, Correa et al. (2016) avaliaram comparativamente a eficiência de fertilizante orgânico (cama de frago), organomineral (ureia+ cama de frango) e mineral (ureia), sem e com inibidores de urease (NBPT) e de nitrificação (DCD), como fontes de N em cultivos de trigo e milho, em Concordia, SC, em Nitossolo vemelho de elevada fertilidade. Observou-se que o fertilizante organomineral com inibidores foi mais efetivo no aumento de produtividade total de grãos, sendo seguido pela ureia com inibidores, ureia sem inibidores, organomineral sem inibidores, cama de aves com inibidores e cama de aves sem inibidores.

Em estudo realizado na Nigéria, Akanbi et al. (2010) estabeleceram  proporções ótimas entre fertilizantes minerais e orgânicos na produção de quiabo, sendo demonstrado em dois anos de cultivo que o efeito do organomineral foi superior aos tratamentos com aplicação isolada dos fertilizantes.

DESAFIOS E PERSPECTIVAS – respostas variadas em termos de incrementos de produtividades com o uso de fertilizantes organominerais, em relação aos fertilizantes minerais tradicionais, inviabilizam a generização de recomendações de doses diferenciadas destes fertilizantes, considerando seus potenciais efeitos aditivos. Para tanto, há necessidade do conhecimento mais acurado das eficiências agronômicas relativas médias para diferentes fertilizantes organiminerais, nas diferentes condições de solo, cultivo e manejo. Neste sentido, a realização de grande número de experimentos, considerando variações nestes aspectos, são essenciais para calibrar as doses para as diferentes condições e diferentes produtos.

Estudos que visem  estudar os efeitos adicionais dos fertilizantes organominerais, idealmante devem ser feitos com equilíbrio de dose da fração mineral, para que os efeitos adicionais da fração orgânica sejam devidamente isolados. Muitos trabalhos têm sido realizados sem o devido isolamento desta fração, portanto não são conclusivos das diferenças, apesar de serem apontadas.

Outro desafio é reduzir o desperdício de material orgânico através de descartes urbanos e industriais, chegando a bilhões de toneladas por ano ao redor do planeta. A preservação e recuperação da matéria orgânica do solo só promove benefícios na fertilidade do solo, por isso, o reaproveitamento destes resíduos não poderia ficar fora desta discussão. Assim, o desenvolvimento de novas técnicas para estabilização e reaproveitamento de resíduos orgânicos, pode aumentar ainda mais o interesse na produção destes fertilizantes.