Compreendendo a solubilidade do fonolito por meio de agentes de biointemperismo

• Processo: 24/18851-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 26 de março de 2025
• Data de Término da vigência: 09 de abril de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia
• Pesquisador responsável: Carlos Alexandre Costa Crusciol
• Beneficiário: Sirlene Lopes de Oliveira
• Supervisor: Steeve Bonneville
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Botucatu. Botucatu , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Université Libre de Bruxelles (ULB), Bélgica
• Vinculado à bolsa: 22/15278-3 - Impactos a longo prazo da aplicação de fonolito como fonte alternativa de potássio na sucessão soja-milho, BP.DR
• Assunto(s): Ácidos orgânicos Espectroscopia Geoquímica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: dissolved organic matter | Microscopy | Organic Ácids | potassium dissolution | Spectroscopy | weathering | Geoquímica

Resumo

Um dos principais desafios no uso de rochas moídas como fonte de nutrientes para plantas é sua solubilidade relativamente baixa, o que pode limitar o rendimento das culturas. Para abordar essa questão, pesquisadores exploraram métodos biológicos para aumentar a solubilização desses minerais. Em sistemas naturais, plantas, bactérias e fungos desempenham papéis cruciais no biointemperismo, principalmente por meio da secreção de ácidos orgânicos de baixo peso molecular. Esses ácidos enfraquecem as ligações minerais e facilitam a liberação de nutrientes na solução do solo. Além disso, a matéria orgânica dissolvida (MOD) pode contribuir para a solubilização de minerais de silicato. Até o momento, no entanto, não houve estudos examinando o papel e a eficácia dos ácidos orgânicos e da matéria orgânica dissolvida na dissolução de fonolito hidrotermalizado, uma rocha rica em potássio (K). Esta proposta visa investigar o potencial dos ácidos orgânicos e da matéria orgânica dissolvida na solubilização de K-feldspato (fonolito hidrotermalizado) sob condições controladas. Dois experimentos serão conduzidos na Faculdade de Ciências da Université Libre de Bruxelles. O primeiro experimento avaliará a solubilidade do potássio proveniente do fonolito usando soluções de ácidos orgânicos (oxálico, málico e cítrico) em quatro faixas de pH: 4, 5, 6 e 7, juntamente com um controle (3x4+1). Alíquotas da solução serão coletadas regularmente até o 50º dia após o início do experimento, durante o qual o conteúdo de potássio será medido. A dissolução será analisada usando um modelo cinético. O segundo experimento avaliará o impacto da matéria orgânica dissolvida (DOM), extraída de um composto orgânico comercial, no intemperismo do fonolito hidrotermalizado e a subsequente solubilidade do potássio. Quatro soluções de DOM serão testadas, com níveis de pH ajustados para 3, 4, 5 e 6. Além disso, quatro faixas de pH de ácido oxálico serão testadas (pH: 3, 4, 5 e 6), resultando em um total de 4 soluções de DOM, 4 soluções de ácido oxálico, mais um controle (4 x 4 + 1). Os efluentes serão coletados regularmente e analisados quanto ao teor de silício (Si), alumínio (Al) e potássio (K). As caracterizações químicas e físicas de ambos os experimentos serão conduzidas usando Difração de Raios X (XRD), Fluorescência de Raios X (XRF), Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM) e Espectroscopia de Raios X por Dispersão de Energia (EDS). Os dados passarão por testes de homogeneidade e homocedasticidade e, quando os pré-requisitos forem satisfeitos, serão submetidos à análise de variância (ANOVA) e ao teste de Tukey (p<0,05).Palavras-chave: intemperismo biológico, dissolução, K-feldspato, Técnicas de microscopia