Mitigação da lixiviação de nitrato em solos tropicais usando hidróxidos duplos lamelares

Autor(es)

Ali Mehmandoost Kotlar

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/STB)
• Data de defesa: 2020-03-19

Membros da banca

Quirijn de Jong van Lier; José Lavres Junior; Jarbas Honorio de Miranda; Zigomar Menezes de Souza

• Orientador: Quirijn de Jong van Lier; Cassio Hamilton Abreu Junior

Resumo

O nitrato é o nutriente mais intensamente aplicado às terras agrícolas. Sendo um ânion muito móvel, especialmente em solos ácidos tropicais, sua lixiviação pode contaminar as águas superficiais e subterrâneas e causar grandes perdas financeiras para os agricultores. A estimativa de fluxos de água e solutos usando modelos numéricos é uma alternativa para avaliar a eficiência de qualquer manejo hipotético de fertilizantes sob diversas condições climáticas e do solo. Esses modelos requerem como dados de entrada principalmente as propriedades hidráulicas do solo, dados metrológicos e cenários de manejo. O primeiro objetivo deste estudo é estimar as propriedades hidráulicas do solo, incluindo funções de retenção de água e condutividade hidráulica, usando propriedades facilmente mensuráveis do solo, como textura, matéria orgânica e densidade do solo. Em relação às práticas de manejo do nitrogênio, supõe-se que os fertilizantes de liberação lenta (FLL) sejam alternativas ideais, liberando gradualmente o nitrato para ser absorvido pelas raízes, resultando na minimização da perda de nitrato. Esse processo foi hipoteticamente modelado, assumindo a aplicação de fertilizante de liberação lenta com tempos de meias-vida de 10, 20, 30 e 40 dias sob cultivo de milho de verão e 180 kg N ha-1 usualmente recomendados. Os resultados demonstraram que o rendimento de milho sob aplicação de FLLs com meia-vida de 30 e 40 dias pode aumentar até 200 kg N ha-1 e a lixiviação de nitrogênio diminui de 30 a 40 kg ha-1, a menos que as camadas inferiores do perfil do solo sejam muito permeáveis. Por fim, os hidróxidos duplos em camadas (LDH) são conhecidos por serem fertilizantes de liberação lenta de nitrato, sintetizados pelo método de co-precipitação e caracterizados pela análise de ICP-OES, DRX, FTIR e TGA para liberação de nitrato e experimentos que avaliam lixiviação. Experimentos em lotes com partículas de LDH KCl, K2SO4 ou CaCl2 mostraram que 60 a 100% do nitrato intercalado é trocado por ânions dentro de algumas horas. Estudos de coluna de solo com solos das regiões temperada (Dinamarca) e tropical (Brasil) confirmaram a liberação rápida de nitrato do LDH. A aplicação de LDH em um perfil de solo com densidade de 1300 kg m-3, profundidade de raízes de 0,3 m e uma taxa típica de aplicação de nitrogênio no campo (120 kg ha-1) causaram acúmulo de 400 a 1050 kg de Mg e 230 a 478 kg de Fe ou Al, dependendo do tipo de LDH. Essa alta carga de metais residuais pode restringir o uso do LDH como fonte de nitrato de liberação lenta (AU)

• Processo FAPESP: 16/18636-7 - Mitigação da lixiviação de Nitrato em solos tropicais usando Hidróxidos duplos lamelares
• Beneficiário: Ali Mehmandoost Kotlar
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado