Fosfatos nanométricos dispersos em ureia na eficiência agronômica de fósforo em solo oxídico

Autor(es)

Heitor Pontes Gestal Reis

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Botucatu. 2021-08-31.
• Instituição: Universidade Estadual Paulista (Unesp). Faculdade de Ciências Agronômicas. Botucatu
• Data de defesa: 2021-07-12
• Orientador: Dirceu Maximino Fernandes

Resumo

O fósforo (P) é um importante macronutriente responsável pelo crescimento e produção de culturas agrícolas. Desenvolver práticas eficientes de fertilização tornou-se cada vez mais importante devido à crescente demanda global por alimentos. Cerca de 80-90% de P aplicado como fertilizante é perdido para o ambiente ou ligado quimicamente no solo, portanto não disponível para plantas. Os fertilizantes nanoparticulados apresentam um potencial para melhoraria na eficiência de P, com base na hipótese de que as partículas de tamanho nanométrico apresentam maior mobilidade e disponibilidade no solo. No entanto, um desafio a ser superado é o desenvolvimento de estratégias para manter as partículas de fosfatos em escala nanométricas e evitar sua reaglomeração. Estudos recentes têm demostrado que a ureia fertilizante apresenta potencial como matriz para dispersão de fosfatos minerais, evitando a reaglomeração das partículas, aumentando a solubilidade e alterando a dinâmica do P no solo. Portanto, a proposta central deste trabalho foi processar e caracterizar nanocompósitos baseado na dispersão de hidroxiapatita (HAP) (utilizada como fonte modelo de fosfatos minerais), Bayóvar (BAY) e superfosfato triplo (SFT) em matriz de ureia e avaliar os aspectos agronômicos relacionados a dinâmica do P no solo e suprimento deste nutriente a planta, bem como compreender o sinergismo e a interação entre a ureia e as partículas de fosfato. A preparação do novo fertilizante foi baseada no processo de extrusão, a partir de frações de HAP, BAY e SFT moídas até faixas nanométricas e dispersas em matriz de ureia e amido por este método. Após a síntese foram realizadas as caracterizações dos nanocompósitos, seguidos por experimentos de eficiência agronômica. O primeiro estudo foi realizado com o objetivo de compreender a taxa de liberação e a cinética de liberação do íon fosfato no solo. Para isso foram realizados estudos de bancada visando avaliar a taxa de liberação dos fertilizantes ao longo de uma semana. Em placas de Petri, os grânulos de cada fertilizante foram inseridos no centro da placa e a zona de difusão de P foi avaliada pelo método não destrutivo através da marcação da mesma em papéis de filtro, visando obter uma linha do tempo do caminhamento do P. Ao final foram determinados os teores de P e o pH em diferentes distancias em relação ao centro das placas. Em casa de vegetação foi realizado um experimento em vasos com o objetivo de avaliar a dinâmica do P através do método da extração sequencial, bem como avaliar o crescimento de raízes através do software WinRhizo, além de verificar a capacidade desses materiais em suprir a demanda nutricional do Panicum maximum cv. BRS ‘Zuri’, através da realização de quatro cortes no momento em que as plantas atingiam a altura de corte. Por fim, ainda em casa de vegetação, foi realizado outro experimento utilizando Plant Growth Containers (PGCs) com o objetivo de avaliar a mobilidade de P e a capacidade do mesmo em atingir as raízes das plantas. Para esse estudo foram selecionados os materiais HAP, HAP 2:1, SFT e SFT, sendo aplicados na parte inferior dos PGCs na profundidade de 5,0 cm em dois tipos de sistemas, com planta e sem planta. Os resultados revelaram que a matriz de dispersão foi eficaz em manter as partículas de fosfatos em escala nanométrica, evitando o processo de reaglomeração o que otimizou o processo de liberação do íon fosfato ao longo do tempo. Também foi observado um aumento do pH do solo na região de aplicação dos grânulos dos nanocompósitos, com consequente aumento do teor de P disponível. Os resultados com plantaa revelaram uma maior eficiência de uso do P na forma de compósitos originados do SFT em relação à fonte pura. Também foi evidenciado o grande potencial dessa tecnologia quando observamos os resultados obtidos nos PGCs, sendo que os teores de P resina no solo fertilizado com SFT 2:1 revelou maiores quantidades de P disponíveis para as plantas em relação ao SFT convencional. (AU)

• Processo FAPESP: 18/01444-3 - Fosfatos nanométricos dispersos em ureia na eficiência agronômica de fósforo em solo oxídico
• Beneficiário: Heitor Pontes Gestal Reis
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado