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Desenvolvimento e avaliação de sistemas revestidos tamponantes de acidez para o controle de volatilização de amônia proveniente da uréia

Processo: 17/18673-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2017
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2021
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Cauê Ribeiro de Oliveira
Beneficiário:Vinicius Ferraz Majaron
Instituição-sede: Embrapa Instrumentação Agropecuária. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Aspergillus niger   Ureia   Fertilizantes   Volatilização

Resumo

A ureia é o fertilizante nitrogenado mais utilizado na agricultura brasileira, devido sua alta concentração de N (~ 45%) e menor custo por unidade de nutriente. Entretanto, este fertilizante apresenta baixa eficiência agronômica, quando aplicado na superfície do solo, por apresentar significativas perdas de N pela volatilização de amônia (NH3). As altas taxas de volatilização de NH3 podem ser relacionadas a rápida hidrólise da ureia, que proporciona condições favoráveis a formação do gás NH3 e intensifica sua perda para atmosfera, resultando em impactos econômicos e ambientais. Dessa forma, esforços são dedicados ao desenvolvimento de novas estratégias para reduzir estas perdas e aumentar a eficiência da ureia. Uma alternativa estudada é o revestimento da ureia com enxofre elementar (Sº), que apresenta como princípio a estabilização do N no solo devido a acidez gerada durante a oxidação do Sº a sulfato (SO42- ). Porém, devido à baixa taxa de oxidação do Sº no solo e, por outro lado a rápida hidrólise da ureia, estes dois processos ocorrem em momentos distintos reduzindo a eficiência desta interação. Para contornar este problema é necessário atrasar a hidrólise da ureia, controlando sua liberação ao meio, e ao mesmo tempo acelerar e intensificar a oxidação do Sº, objetivo que pode ser alcançado com a inoculação de microrganismos eficientes neste processo. Estudos recentes demostraram que o fungo Aspergillus niger são eficientes produtores de ácidos orgânicos, além de promover a oxidação do Sº. Sendo assim, o intuito do projeto é produzir e avaliar um revestimento capaz de promover a acidificação natural na superfície dos grânulos de ureia, com objetivo de tamponar a alcalinização proporcionada pela hidrólise da ureia e, assim, reduzir a volatilização de amônia e aumentar a disponibilidade de N no solo. Além da redução dos impactos econômicos e ambientais proporcionados pelo controle da volatilização de amônia, espera-se que este novo sistema de revestimento seja capaz de fornecer adequadamente SO42- às plantas. Dessa forma, os sistemas de revestimentos serão produzidos e caracterizados com o intuito de estudar a dispersão de Sº e dos esporos do A. niger na matriz do revestimento, bem como sua interação com o granulo de ureia. Também serão conduzidos ensaios de incubação da ureia (com ou sem o revestimento) em meio de cultura e em meio sólido para avaliar a bioativação dos esporos, o potencial da acidulação do meio e o perfil da oxidação do Sº e da liberação de N-ureia. Os grânulos também serão incubados ao solo, para avaliar a liberação de N-ureia, a volatilização de NH3 e oxidação do Sº. (AU)

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Publicações científicas
(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; PLOTEGHER, FABIO; MAJARON, VINICIUS F.; DA SILVA, MARISA G.; POLITO, WAGNER L.; RIBEIRO, CAUE. Polyurethane nanocomposites can increase the release control in granulated fertilizers by controlling nutrient diffusion. APPLIED CLAY SCIENCE, v. 199, DEC 1 2020. Citações Web of Science: 0.
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.

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