Biochar: caracterização estrutural e interações com nutrientes e microorganismos pedológicos

Autor(es)

Carolina de Castro Bueno

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Sorocaba. 2017-11-06.
• Instituição: Universidade Estadual Paulista (Unesp). Instituto de Ciência e Tecnologia. Sorocaba
• Data de defesa: 2017-09-04
• Orientador: André Henrique Rosa

Resumo

Todo produto agrícola interfere na situação termodinâmica de solos, afetando as interações entre solo-microorganismos-plantas. Biochar é definido como um material carbonáceo multifuncional que atua como condicionante/ fertilizante e eleva a qualidade de solos. Pode estar presente naturalmente em solos férteis ou produzido a partir da pirólise de resíduos agrícolas gerando produtos de maior valor agregado. A literatura destaca casos de sucesso de sua aplicação no solo e como material adsorvente de contaminantes orgânicos e inorgânicos. No entanto, poucas informações estão disponíveis sobre possíveis efeitos antagônicos do biochar aos microorganismos do solo e alterações diretas no desenvolvimento de plântulas. Visando entender interações do biochar no sistema solo-microorganismos-plantas, este trabalho objetivou identificar os efeitos de diferentes doses de biochar produzidos a partir de bagaço de cana-de-açúcar e palha de sabugo de milho na interação com nutrientes, desenvolvimento de fungos ligninolíticos, bactérias promotoras do crescimento de plantas e de plântulas de milho. Para tanto, as amostras de biochar foram produzidas por meio de pirólise em nove regimes de temperatura para compreender quais mudanças morfológicas e físico-químicas ocorrem na formação do biochar. Com o objetivo de preservar as interações multitróficas do solo, foram explorados os efeitos de diferentes doses de biochar no crescimento radial de micélios três diferentes espécies de fungos ligninolíticos: Bjerkandera adusta, Pleurotos ostreaus e Trametes versicolor. Foi encontrado um efeito dependente da espécie, onde as mesmas amostras de biochar podem causar toxicidade aguda e efeito aditivo no crescimento desses fungos. A espécie T. versicolor mostrou ser a espécie mais adaptada. Da mesma forma, as bactérias das espécies Bacillus aryabhattai (CMAA-1363) e Leocobacter sp (CMAA-1422) foram incubadas em meios de cultivo contendo biochar em diferentes doses. Foram verificadas que ambas as espécies não sobreviveram à incubação direta, liberando no processo exsudados (biopolímero) higroscópicos no meio. Experimentos de germinação de sementes de milho mostraram que apenas as baixas doses de biochar produzidos a partir de bagaço de cana-de-açúcar nas temperaturas de 400 e 600 ºC apresentaram efeitos aditivos ao desenvolvimento das plântulas. Quando os exsudatos bacterianos foram testados como fertilizante líquido, apenas o biochar produzido de palha de milho a 300 ºC graus e em baixa dose apresentou efeitos aditivos no crescimento das plântulas. Assim, este trabalho aponta a necessidade de estudos específicos e multitróficos de materiais destinados ao sistema pedológico. (AU)

• Processo FAPESP: 13/08373-0 - Engenharia de Biochar - Preparação e Caracterização de Microesferas para Liberação Lenta de Nutrientes e Bactérias
• Beneficiário: Carolina de Castro Bueno
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado