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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 (8)
(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)
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: 2.
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: 12.
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: 11.
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: 15.
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: 16.

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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

 
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