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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
Modalidade de apoio: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
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Aspergillusniger | coating | enxofre elementar | uréia revestida | Engenharia de Materiais

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 (4)
(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, . (16/10636-8, 17/18673-2, 18/10448-2, 18/10104-1, 16/09343-6)
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, . (18/10448-2, 16/15482-9, 20/03259-9, 16/10636-8, 17/18673-2)
MAJARON, VINICIUS F.; DA SILVA, MARISA G.; PFEIFER, MARCELA; BORTOLETTO-SANTOS, RICARDO; VELLOSO, CAMILA C. V.; KLAIC, RODRIGO; POLITO, WAGNER L.; RIBEIRO, SIDNEY J. L.; BERNARDI, ALBERTO C. C.; FARINAS, CRISTIANE S.; et al. Interaction of Aspergillus niger in Double-Coated Urea Granules Reduces Greenhouse Gas Emissions from N Fertilization. JOURNAL OF SOIL SCIENCE AND PLANT NUTRITION, v. 23, n. 3, p. 10-pg., . (18/10448-2, 17/18673-2, 20/03259-9, 19/18036-8, 16/10636-8)
MAJARON, VINICIUS F.; DA SILVA, MARISA GOMES; BORTOLETTO-SANTOS, RICARDO; KLAIC, RODRIGO; RIBEIRO, SIDNEY J. L.; POLITO, WAGNER L.; BEVILAQUA, DENISE; FARINAS, CRISTIANE S.; RIBEIRO, CAUE. Bioactive Material with Microorganisms can Enhance the Micronutrients Solubilization and Sulfate Availability from Low Reactive Sources: Insight for Application as Coating Fertilizer Granules. JOURNAL OF POLYMERS AND THE ENVIRONMENT, v. 30, n. 6, p. 12-pg., . (18/10448-2, 17/18673-2, 20/03259-9)

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