Piracicaba - SP12 e 13 de abril de 2018

“FERTILIZANTES POTÁSSICOS,

CÁLCICOS E MAGNESIANOS”

Prof. Dr. Rafael Otto

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

ESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA “LUIZ DE QUEIROZ”LSO 526 - Adubos e Adubação

Semelhanças entre Ca, Mg e K no solo

• Liberado através do intemperismo dos minerais

• Ocorrem como bases trocáveis

Principais cátions trocáveis na maioria dos solos agrícolas

• Não ocorrem em formas orgânicas

• Não sofrem transformações microbianas

Absorvidos por microorganismos, mas

Não sofrem conversões microbianas

• Ocorrem em uma forma iônica simples

Ca2+

Mg2+

K+

• Exibem comportamento similar no solo

Sem perdas por volatilização

Semelhanças entre Ca, Mg e K no solo (cont.)

Ca e Mg mineral

Ca, Mg Disponível

K mineral

K disponível

K não trocável

Requerimento pelas culturas

K > Ca > Mg

Fonte: Havlin et al. (1999)

PANORAMA DA INDÚSTRIA MUNDIAL DE FERTILIZANTES

Reservas Mundiais Prontamente Disponível Limitadas Grande Limitação

PaísesProdutores/ Empresas

12 / ~20(base KCl)

# 1 – Canadá# 2 – Rússia

# 3 – Alemanha# 4 – Bielo-Rússia

44 / + 100(base P2O5 )

# 1 – USA# 2 – Marrocos# 3 – Rússia# 4 – China

Mais de 75 / + 200(base amônia)

# 1 – China# 2 – EUA# 3 – Índia

# 4 – Rússia

Característicasdo Mercado

Global, Poucos Players Mundiais

Global, Players Mundiais

Global, MuitosPlayers

InvestimentosProgramados

China, Catar, Omã, Vietnam

China, Brasil, África do Sul, Marrocos, Peru

Em Estudo: Laos, Argentina e Tailândia

PosiçãoBrasileira

Produção: 1 %Consumo: 2 %

Produção: 4 %Consumo: 8%

Produção: 1 %Consumo: 13 %

Nitrogênio Fósforo Potássio

Inclui rocha fosfática, ácido sulfúrico, ácido fosfórico e MAP//DAPFonte: IFA, ANDA e PotashCorp.

RESERVAS MUNDIAIS DE POTÁSSIOUm assunto controverso

*considerando o consumo de fertilizantes potássicos no mundode 31 milhões t de K2O por ano (FAO, 2015)

Reservabilhões de t

Esgotamento* Fonte

8 a 18 250 a 580 anos Mineral... 2009

100 > 3 mil anos Orris et al. (2014)

250 > 8 mil anos Mineral... (2015)

Referências:MINERAL COMMODITY SUMMARIES 2009: Potash. Washington, DC: U.S. Geological Survey, 2009. Disponível em: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/mcs/2009/mcs2009.pdf>. Acesso em: 11 jan. 2015.MINERAL COMMODITY SUMMARIES 2015. Reston: U.S. Geological Survey, 2015. DOI: 10.3133/70140094.Orris et al. Potash – a global overview of evaporite-related potash resources, including spatial databases of deposits, occurrences, and permissive tracts. Reston: U.S. Geological Survey, 2014. 76 p. (Scientific investigations report 2010–5090–S). DOI: 10.3133/sir20105090S.

31

21

17

6 64 4

3 2 1 1 1 1

Minério (~18 bi t)Equivalente K2O (~3,5 bi t)

%

RESERVAS MUNDIAIS DE POTÁSSIO (%)

CONSUMO MUNDIAL DE FERTILIZANTES POTÁSSICOS

TOTAL: 26,50 milhões t de K2O

China5,0 (19%)

EUA4,4 (16%)

Brasil3,7 (14%)

Índia2,8 (11%)

Malásia0,9 (3%)

Indonésia0,8 (2,8%)

Bielorússia0,7 (2,6%)

Polônia0,5 (1,8%)

Outros < 0,477,14 (27,0%)

Fonte: IFA, 2009

França0,7 (2,8%)

O PESO DAS IMPORTAÇÕES NO SUPRIMENTO

18%

19%32%

12%

16%

3% - Outros

Fonte: ANDA/IFA

18%

19%32%

12%

16%

3% - Outros

Fonte: ANDA/IFA

PRINCIPAIS ORIGENS DAS IMPORTAÇÕES BRASILEIRAS DE POTÁSSIO

A Rússia estabeleceu imposto de exportação para os fertilizantes

potássicos em 2008

ORIGEM DO POTÁSSIO

Todos os depósitos comerciais de potássio são de fontes marinhas:

1. Mares antigos (enterrados)

2. Depósitos de águas salgadas (salmouras)

Formação

Evaporação pelo calor do sol

Depósito de potássio

Lago vai-vem

Mineral Composição ConteúdoK2O (%)

Cloretos

Silvinita KCl.NaCl 28

Silvita KCl 63

Carnalita KCl.MgCl2.6H2O 17

Kainita 4KCl.4MgSO4.11H2O 18

Sulfatos

Polialita K2SO4.2MgSO4.2CaSO4.2H2O 15

Langbeinita K2SO4.2MgSO4 22

Schoenita K2SO4.MgSO4.4H2O 23

Nitratos

Salitre KNO3 46

Fonte: IPNI, 2009

Alguns minerais comuns contendo potássio

Outras rochas contendo K (feldspatos) menor apelo comercial

Obtenção dos Adubos Potássicos

1) Mineração convencional

Poços e galerias carvão

Profundidade: 1000 - 1200m

2) Mineração por dissolução

Injeção de uma salmoura (KCl + NaCl)

Bombeamento da solução para a superfície

Profundidade > 1600m

3) Evaporação de águas salgadas

Mar morto (Israel)

Great Salt Lake (USA)

- Depósitos profundos

- Técnicas especiaisde mineração

- Profundidade podelimitar acessoDepósito

de K

Minas de potássio

Fonte: IPNI, 2009

1) Mineração convencional de jazidas de potássio

Abertura de poço até a camada de sais potássicos

Obtenção dos Adubos Potássicos

- Abertura de galerias laterais (horizontais)

- Remoção do minério das paredes das

galerias com escavadeiras ou explosivos

Fonte: IPNI, 2009

- Transporte com vagões ou correias

transportadoras, e até a superfície

por elevadores

Fonte: IPNI, 2009

- Trituração e peneiramento. Nessa fase

o produto tem apenas 10 - 20% K2O

Fonte: IPNI, 2009

- Limpeza e deslamagem

Potássio é lavado e

agitado com uma

solução salina saturada

para remover argila e

impurezas

Fonte: IPNI, 2009

- Separação do KCl do NaCl por

flotação (amida)

Os minerais contendo K

flutuam nas células de

flotação e são retirados

Fonte: IPNI, 2009

Etapa final

-O bloco compactado

é moído e peneirado

até o tamanho

desejado (<2,0 mm)

- Secagem - Compactação - Moagem

Fonte: IPNI, 2009

Cristalização

Processo para produzir KCl totalmente solúvel

- Quente: KCl é dissolvido em água fervente para

dissolver NaCl e KCl, permitindo cristalização e

separação

- Frio: Solubilidade do KCl é menor em baixas

temperaturas do que o NaCl, permitindo cristalização

e separação

Forma granular

Forma solúvel

Fonte: IPNI, 2009

2) Mineração por dissolução

Obtenção dos Adubos Potássicos

Usada quando a mina é muito profunda (>1200 m), quando

o depósito é irregular ou está submerso.

Fonte: IPNI, 2009

- Bomdas submersas succionam a solução para tanques de evaporação- Cristalização e decantação

- Água salina aquecida é injetada na mina e circula para dissolver minerais potássicos das paredes da mina

Exemplo de mineração por dissolução

Fonte: IPNI, 2009

Fonte: IPNI, 2009

3) Evaporação de águas salgadas

Obtenção dos Adubos Potássicos

Armazenamento

Transporte

PRINCIPAIS RECURSOS DE POTÁSSIO NO BRASIL

Potássio da Amazônia(Fazendinha e Arari)71 milhões t de KCl

Potássio de SergipeSilvinitaTaquari VassourasKCl = 6 milhões t 625 mil t/ano

Santa Rosa de LimaKCl = 7 milhões tSem previsão300 mil t/ano 20 anos

CarnalitaRecurso total “in situ”1, 2 milhão t/anoApós 2014 20 anos

Fonte: Vale, 2009

• Projeto Carnalita (Sergipe – Brasil)

- 1,2 mi t-1 ano-1 KCl

• Projeto Kronau (Saskatchewan, Canadá) – estudode pré-viabilidade

- 2,9 mi t-1 ano-1 KCl

• Projeto Rio Colorado (Província de Mendoza -Argentina) - após 2014

- 4,3 mi t-1 ano-1 (CANCELADO EM MAR/2013)

• Explorar jazidas na Amazônia (Fazendinha e Arari)

Novos projetos - Vale

Taquari-Vassouras,Rosário do Catete/SE

MINA DE KClTAQUARI-VASSOURAS

34

Polysulphate™ é a marca comercial para o fertilizante extraído

cuja fórmula química é: um mineral natural, , polyhalitada

O) 2H(2. 4)4SOMg(2Ca2K

Formação durante evaporação de mares pré históricos.

UM NOVO FERTILIZANTE POTÁSSICO

35

Mina do Polysulphate

A mina está localizada dentro do North Yorkshire Moors National Park na costa nordeste da Inglaterra.

36

Mina do Polysulphate

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Polysulphate - Oportunidades no Brasil

• Três sulfatos naturais em mesmo mineral

• Todos no mesmo grânulo

• Não é mistura de grânulos

19,2% O2K% 14 3,6% 12%

Características dos Principais Adubos Potássicos

Propriedades KCl K2SO4 K-MAG KNO3 KNO3 NaNO3

K2O (%) 60 50 22 44 14

S (%) - 17 22 - -

MgO (%) - - 18 - -

N (%) - - - 13 15

Cl (%) 47 - - - -

Na (%) - - - - 18

Índice salino 115 46 43 74 87

Cor BrancoRóseo

Branco BrancoRóseo

Branco Róseo

Polisulfato (polialita): 19%S, 14%K2O, 12% Ca e 4% Mg

K em fertilizante

Fonte: Raij (1991)

EQUILIBRIO DO K NO SISTEMA SOLO-PLANTA

K na solução do solo

K trocável K não trocável

K lixiviado

K na planta

K mineral

Fatores que Influem na disponibilidade de K

para as plantas

(1) Textura do solo

Solos mais ricos em MO e argila

maior CTC maior adsorção mais K-

trocável menor perda por lixiviação

(2) Reação do solo (pH)

Em solos ácidos a CTC está preenchida

principalmente com H menos K-trocável

maior perda por lixiviação

Calagem diminui perdas de K por lixiviação emsolos ácidos:

Fonte: Brady and Weil (2008)

- Devido à menorcompetição com H+ e Al3+

trocáveis

- Aumento na CTC efetiva (pH dependente)

Conseqüências Práticas

(1) Solos com textura mais arenosa menorCTC o potássio colocado como adubo ficarápraticamente na solução do solo.

Absorção de luxo

Ocorre

Perdas por lixiviação

Logo, aplicar: - Doses menores de K

- Parcelar adubação potássica

(2) Solos com textura mais argilosa maiorCTC ou ainda, solos com mais calagem(mais Ca++ e Mg++)Logo, aplicar: - Doses maiores de K

- Menor necessidade de parcelamento

PARCELAMENTO DA ADUBAÇÃO POTÁSSICA CANA-DE-AÇÚCAR

Fonte: Lana et al. (2004) – Revista STAB

LVA, textura arenosa. Igarapava/SP – Cobertura aos 6 meses

b

b

aa

b

125

130

135

140

145

150

155

120 S - 0 C 90 S - 30 C 60 S - 60 C 30 S - 90 C 0 S - 120 C

Pro

du

tivi

dad

e (

t h

a-1)

SALINIDADE DO CLORETO DE POTÁSSIO

Fonte: Fancelli (dados não publicados)

Cinzas vegetais

K2O%

Madeira 5 - 25

Palha de café 18 - 21

Casca de arroz 1 - 2

Torta de algodão 8 - 30

Resíduo de melaço 33 - 35

Fontes alternativas de K

Outros resíduos

K2O%

Vinhaça 0,30

A) Resina (São Paulo)

Fonte: Raij et al. (1997)

> 6,0>100Muito alto

3,1 – 6,0>100Alto

1,6 – 3,091 – 100Médio

0,8 – 1,571 – 90Baixo

0 – 0,70 – 70Muito baixo

mmolc dm-3

Resina%Teor

Teor de K Produção Relativa

1,0 mmolc dm-3 K = 96 kg ha-1 de K2O

INTERPRETAÇÃO DE ANÁLISE DE SOLO

Com base no teor no solo

V% K%T Mg%T Ca%T

50 4 11 35

60 5 15 40

70 5 16 48

Fonte: Vitti, G.C.

Ca++ > Mg++ > K+ - Série Liotrópica

INTERPRETAÇÃO DE ANÁLISE DE SOLO

Proporção de bases na saturação da CTC

FERTILIZANTES CÁLCICOS E

MAGNESIANOS

INTERPRETAÇÃO DE ANÁLISE DE SOLO

A) Resina (São Paulo)

Teor Ca2+ trocável Mg2+ trocável

mmolc dm-3

Baixo 0-3 0-4

Médio 4-7 5-8

Alto > 7 > 8

Fonte: Raij et al. (1997)

Principal fonte de Ca e Mg para as

plantas: Calcários

Escolha do Tipo de Calcário

a) Teor de Mg do solo

b) Exigências da cultura quanto ao Mg

Material PN (Eq CaCO3)

CaO + MgOmínimo

PRNT mínimo

% % %

Calcário Agrícola 67 38 45

Calcário Calcinado Agrícola 80 43 54

Cal hidratada agrícola 94 50 90

Cal Virgem agrícola 125 68 120

Corretivos de acidez (Legislação)

25 2530

34 33 31

44

17 17 1511

16 19

8

70 7076

88 90 9198

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5 6 7

Po

rce

nta

gem

Tipo de calcário

CaO MgO PRNT

Apesar de todos estarem de acordo com a Legislação, hágrande variação na composição dos calcários!

OUTRAS FONTES DE CÁLCIO E MAGNÉSIO

Fontes de Cálcio

a) Gesso Agrícola

Usos: Fontes de S: 15% S Fontes de Ca: 20% Ca Condicionador do solo Corretivo de solos sódicos

b1) Superfosfatos % CaO

SPS 20 SPT 10 Termofosfato 30

b2) Adubos Nitrogenados % CaO

Nitrato de Cálcio (Calcário + HNO3) 26 Nitrocalcio (Calcário + NH4NO3) 10

b) Outras Fontes de Ca

b3) Adubos Potássicos % CaO Cinzas 3,5 – 19

b4) Outros % CaO Calcário Calcinado 42 Cal Virgem 68 Cal Hidratada 50 Escória de Siderurgia 30 CaCl2 38

Fontes de Mg

Via Solo (30-40 kg ha-1 MgO) % MgO Termofosfato 16 Óxido de Mg 90 K – MAG 18 Kieserita (MgSO4.H2O) 27

(16,2%Mg, 22%S)

Via Foliar % MgO Epsomita (MgSO4- 7H2O) 16(9,6%Mg, 13,0%S)

MgNO3 9–10

RESUMO: Fontes de K

RESUMO: Fontes de K

RESUMO: Fontes de K (Mg)

RESUMO: Fontes de K

RESUMO: Fontes de Ca e Mg

• CaCO3.MgCO3

• 12-30% CaO

• 4-18% MgO

• Economia

• Correção da acidez

• Fornecimento de Ca e Mg

Calcários

Óxido de magnésio – 54-58% MgEx: Q-MAG®(Magnesita)

RESUMO: Fontes de Ca

• CaSO4

• 20% Ca

• 15% S

• Economia

• Neutralização do Al

• Fonte de S

Gesso agrícola

RESUMO: Fontes de Ca e Mg

Óxido de Magnésio

• Calcinação do calcário

• 95%MgO (55% Mg)

• Alto PRNT

• 30-40 kg ha-1 MgO

• Produto comercial: QMAG

RESUMO: Outras fontes

Ca • Superfosfato simples (20% CaO)

• Superfosfato triplo (10% CaO)

• Termofosfato magnesiano (30% CaO)

• Nitrato de cálcio (26% CaO)

• Termofosfato magnesiano (16% MgO)

• K-Mag (18% MgO)

• Multifosfato magnesiano (5% MgO)

• Kieserita (27% MgO)

• Sulfato de magnésio (16% MgO)

Mg

Obrigado.

“Quanto mais eu treino mais eu tenho sorte.”Tiger Woods