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Desenvolvimento e avaliação agronômica de um novo fertilizante baseado em nanocompósitos enxofre-fosfatos minerais

Processo: 16/09343-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2016
Vigência (Término): 14 de janeiro de 2018
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
Pesquisador responsável:Cauê Ribeiro de Oliveira
Beneficiário:Gelton Geraldo Fernandes Guimarães
Instituição-sede: Embrapa Instrumentação Agropecuária. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Enxofre   Nanocompósitos   Fertilizantes

Resumo

Fosfato natural (FN) apresenta-se como estratégia para complementar a adubação fosfatada, entretanto, essas fontes não possuem o P prontamente disponível às plantas. Trabalhos recentes vêm demonstrando que a solubilidade é uma propriedade associada intrinsecamente ao tamanho da partícula, sendo possível aumentar significativamente a solubilidade por um processo de nanonização adequado. Assim, as propriedades das nanopartículas sugerem aplicação potencial para aumentar a solubilidade dos FN. Entretanto, uma dificuldade apresentada no uso de nanopartículas é sua tendência de aglomeração. O enxofre elementar (S0) apresenta potencial de uso como matriz dispersante de nanopartículas de fosfatos, sendo possível obtenção por extrusão em baixas temperaturas. Além do efeito da dispersão na solubilização, a acidez gerada com a oxidação do S0 a sulfato (SO42-) pode auxiliar a solubilização das nanopartículas de fosfatos. A inoculação de fungos capazes de oxidar o enxofre elementar, como por exemplo, Aspergillus niger, poderá controlar e potencializar a oxidação do S0 em diferentes solos. Portanto, a proposta central desse projeto é desenvolver um novo fertilizante, baseado na dispersão de nanopartículas de fosfato natural em matriz de enxofre elementar em diferentes proporções e com inoculação de A. niger para auxílio na oxidação do S0, avaliar sua solubilidade do FN, as interações do P e S com o solo e o aproveitamento destes nutrientes pela planta. A preparação do novo fertilizante será baseada no processo de extrusão, a partir de frações de FN moídas até faixas nanométricas dispersas na matriz de S0 por este método. Após avaliar a capacidade do fungo A. niger em oxidar S0, serão desenvolvidas rotas para viabilizar a inoculação de esporos do fungo durante a síntese dos nanocompósitos. A seguir, será realizada a caracterização dos nanocompósitos, seguidas de avaliações da liberação e especiação do P e S no solo, além da disponibilidade destes nutrientes às plantas.

Publicações científicas (9)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
MAJARON, VINICIUS F.; DA SILVA, MARISA G.; BORTOLETTO-SANTOS, RICARDO; KLAIC, RODRIGO; GIROTO, AMANDA; GUIMARAES, GELTON G. F.; POLITO, WAGNER L.; FARINAS, CRISTIANE S.; RIBEIRO, CAUE. Synergy between castor oil polyurethane/starch polymer coating and local acidification by A. niger for increasing the efficiency of nitrogen fertilization using urea granules. INDUSTRIAL CROPS AND PRODUCTS, v. 154, OCT 15 2020. Citações Web of Science: 0.
BORTOLETTO-SANTOS, RICARDO; FERNANDES GUIMARAES, GELTON GERALDO; RONCATO JUNIOR, VANDERLEI; DA CRUZ, DIEGO FERNANDES; POLITO, WAGNER LUIZ; RIBEIRO, CAUE. Biodegradable oil-based polymeric coatings on urea fertilizer: N release kinetic transformations of urea in soil. Scientia Agricola, v. 77, n. 1 2020. Citações Web of Science: 0.
KLAIC, RODRIGO; GIROTO, AMANDA S.; GUIMARAES, GELTON G. F.; PLOTEGHER, FABIO; RIBEIRO, CAUE; ZANGIROLAMI, TERESA C.; FARINAS, CRISTIANE S. Nanocomposite of starch-phosphate rock bioactivated for environmentally-friendly fertilization. MINERALS ENGINEERING, v. 128, p. 230-237, NOV 2018. Citações Web of Science: 1.
GUIMARAES, GELTON G. F.; KLAIC, RODRIGO; GIROTO, AMANDA S.; MAJARON, VINICIUS F.; AVANSI, JR., WALDIR; FARINAS, CRISTIANE S.; RIBEIRO, CAUE. Smart Fertilization Based on Sulfur-Phosphate Composites: Synergy among Materials in a Structure with Multiple Fertilization Roles. ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING, v. 6, n. 9, p. 12187-12196, SEP 2018. Citações Web of Science: 3.
GIROTO, A. S.; GUIMARES, G. G. F.; RIBEIRO, C. A Novel, Simple Route to Produce Urea:Urea-Formaldehyde Composites for Controlled Release of Fertilizers. JOURNAL OF POLYMERS AND THE ENVIRONMENT, v. 26, n. 6, p. 2448-2458, JUN 2018. Citações Web of Science: 3.
BERNARDO, MARCELA P.; GUIMARAES, GELTON G. F.; MAJARON, VINICIUS F.; RIBEIRO, CAUE. Controlled Release of Phosphate from Layered Double Hydroxide Structures: Dynamics in Soil and Application as Smart Fertilizer. ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING, v. 6, n. 4, p. 5152-5161, APR 2018. Citações Web of Science: 14.
PEREIRA, ELAINE I.; NOGUEIRA, ANA RITA A.; CRUZ, CAMILA C. T.; GUIMARAES, GELTON G. F.; FOSCHIN, MILENE M.; BERNARDI, ALBERTO C. C.; RIBEIRO, CAUE. Controlled Urea Release Employing Nanocomposites Increases the Efficiency of Nitrogen Use by Forage. ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING, v. 5, n. 11, p. 9993-10001, NOV 2017. Citações Web of Science: 13.
DA CRUZ, DIEGO FERNANDES; BORTOLETTO-SANTOS, RICARDO; FERNANDES GUIMARAES, GELTON GERALDO; POLITO, WAGNER LUIZ; RIBEIRO, CAUE. Role of Polymeric Coating on the Phosphate Availability as a Fertilizer: Insight from Phosphate Release by Castor Polyurethane Coatings. Journal of Agricultural and Food Chemistry, v. 65, n. 29, p. 5890-5895, JUL 26 2017. Citações Web of Science: 17.
GIROTO, AMANDA S.; GUIMARAES, GELTON G. F.; FOSCHINI, MILENE; RIBEIRO, CAUE. Role of Slow-Release Nanocomposite Fertilizers on Nitrogen and Phosphate Availability in Soil. SCIENTIFIC REPORTS, v. 7, APR 13 2017. Citações Web of Science: 18.

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Patente(s) depositada(s) como resultado deste projeto de pesquisa

Solicitação em análise e dentro do prazo legal de sigilo previsto na legislação BR1020180695495 - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR) . Solicitação em análise e dentro do prazo legal de sigilo previsto na legislação - 25 de setembro de 2018