Os solos brasileiros apresentam no geral alto grau de intemperismo e são caracterizados pelo baixo teor de fósforo (P) disponível às plantas, devido à forte ligação com os minerais do solo (oxi-hidróxidos de Fe e Al). Esse elemento muito importante no metabolismo vegetal necessita ser aplicado em grandes quantidades na forma de adubo fosfatado para obtenção de altas produtividades agrícolas. No entanto, a produção de fertilizante solúvel convencional, como é o caso do superfosfato triplo (SFT), envolve gastos elevados de energia e emprego de ácidos fortes, gerando resíduos com alto potencial de contaminação ao meio ambiente. A fim de eliminar a etapa de acidificação industrial, nosso objetivo foi avaliar um biofertilizante fosfatado (BF) produzido a partir da solubilização de fosfato de rocha de Araxá (pouco reativo), pelo fungo Aspergillus niger. Nesse trabalho, foi testada em plantas de milho: (i) a eficiência do BF como substituinte parcial de SFT; (ii) alterações morfológicas de raízes de milho causadas pelo fungo presente no BF. No primeiro teste, em esquema fatorial 6x2, foram aplicadas doses de BF a fim de substituir o SFT em 0, 25, 50, 75 e 100 %, mais controle sem aplicação de P. A aplicação ocorreu em dois métodos, localizado em linha e volume total do solo. Foram avaliados o peso de massa seca da parte aérea, teor e conteúdo de P no tecido vegetal, atividade da fosfatase ácida e índice Spad. Para a análise das alterações morfológicas de raízes, foram utilizados tubos rizothron preenchidos com areia, com a aplicação dos tratamentos em volume total. Os tratamentos foram: SFT; BF com fungo vivo; BF com fungo morto; controle sem P. As coletas da parte aérea e raízes correram a cada 7 dias, iniciando a contagem ao sétimo dia. Foram avaliadas a produção de matéria seca de raízes, da parte aérea, a área superficial de raízes, o volume radicular e as classes de diâmetro de raízes. As doses de substituição mais promissoras foram de 25 e 50%, representando 89,02 e 80,86% da produção vegetal do SFT e 88,67 e 81,81% do conteúdo de P no tecido vegetal, respectivamente, ambos em aplicação em volume total. A presença do fungo vivo no BF não proporcionou diferenças nos parâmetros analisados. Apesar de serem necessários mais estudos e adaptações no processo de produção, o BF se mostrou promissor na substituição parcial da adubação fosfatada com SFT. O uso de BF proporciona, através da sua composição, o aproveitamento de resíduos agrícolas de baixo custo e a utilização de jazidas nacionais de fosfato de rocha, as quais possuem baixa reatividade. / Brazilian soils generally are highly weathered and characterized by low phosphate (P) content available to plants, due to high affinity of P to soil minerals, specially oxi-hydroxides of iron and aluminium. This important element in vegetal metabolism is needed to be applied in great quantities as phosphate fertilizer in order to attain high crop yields. However, the production of soluble conventional fertilizers, such as triple superphosphate (TSP), is costly and employs strong acids, generating residues potentially harmful to the environment. In order to avoid industrial acidification, our aim was to access the performance of a phosphate biofertilizer (BF) obtained from the solubilization of Araxá phosphate rock (low reactivity) by the fungus Aspergillus niger, L.. The suitability of BF to corn plants was investigated for: (i) efficiency of BF replacing TSP and (ii) morphological changes in plant roots caused by the fungus present in the BF. In the first experiment, designed in a 6 x 2 factorial scheme, rates of BF were applied in order to replace 0, 25, 50, 75 or 100% of TSP plus a control without P addition. The fertilizer was applied in bands or thoroughly mixed with soil. Plant shoot dry mass, total P content accumulated in the shoot, acid phosphatase activity and Spad index were measured. In the second experiment, morphological changes in plant roots were evaluated using rizothron tubes filled with sand where BF was mixed thoroughly. The treatments were TSP, BF with living fungus, BF with dead fungus and the control without P addition. Plant shoot and roots were collected every 7 days, starting from the 7th day after emergence. We measured dry mass of shoot and root, root surface area, volume and diameter. We found that when applied in total soil volume, fertilizer mixtures containing 25 and 50% of BF, a 89 and 80.9% of the dry matter and 88.7 and 81.8% of P content compared to the addition of 100% of TSP, respectively. For the variables measured, there was no difference in the results when applying BF with alive or dead fungus. We conclude that although further studies and improvement in the BF production are needed, the use of BF as partial replacer for TSP fertilizer is promising. Furthermore, BF use allows the recycling of low cost agricultural residues and the utilization of national deposits of rock phosphate, which are low reactive.

O processo Humifert de produção de fertilizantes pode constituir-se em uma nova alternativa de aproveitamento desses materiais, pois fabrica compostos a partir de minérios inadequados aos processos industriais atualmente em uso, e ainda utiliza material orgânico, favorecendo e ampliando o uso de resíduos orgânicos. Além disso, os compostos organo-fosfatados podem apresentar características mais apropriadas ao clima tropical, com liberação mais lenta de P2O5 e ainda, acrescentando matéria orgânica nos solos, melhorando suas características físico-químicas e possibilitando um aumento de produtividade. Assim, os objetivos principais desta tese foram a (1) fabricação de fertilizantes organo-fosfatados a partir do minério fosfático de Angico dos Dias, (BA) e de dois tipos de lodo de esgoto doméstico (biossólido) antes e depois das alterações realizadas no reator, para avaliar se as mudanças promoveram modificações nos compostos; e a (2) caracterização dos compostos obtidos por métodos químicos (pH, Análise Elementar, Fracionamento Seqüencial do P e Solubilidade do P); mineralógicos (DRX, MEV/EDS e TG); e espectroscópicos (FTIR, FIL e RPE). Os resultados obtidos indicaram que as alterações realizadas no reator promoveram significativas mudanças nas características químicas dos compostos, especialmente na solubilidade do P. A caracterização dos compostos Humifert mostrou que o processo foi capaz de modificar tanto a rocha fosfática quanto a matéria orgânica, transformando as formas menos solúveis presentes nesses materiais para formas mais solúveis. A disponibilização do P da rocha fosfática e a possível formação de humic-like substances devido à degradação da matéria orgânica promovida pelo ataque ácido permitiram a formação de complexos humato fosfato, que resultaram na precipitação de brushite-like. / The Humifert process has been to improve utilization of phosphatic rocks considered by manufactures as low-grade ore. In addition, this process utilizes organic waste such as biosolid to create an organic phosphate compound. The Humifert process involves reacting phosphate rock with organic waste in a bench reactor, with nitric acid that is just generated when nitric oxides come into the mixture (Sternicha 1980; Silverol et al. 2007). The apatite grains from the phosphatic rock are partially dissolved, releasing PO43-, which can associate with organic phases present or transformed during the nitric reactions. Then, organic phosphatic compounds are generated, more soluble than natural phosphate rocks, but less soluble than traditional fertilizers. The aims of this study were (1) to make phosphate-organic fertilizers with igneous phosphatic rock from Angico dos Dias, Bahia, Brazil and two kinds of biosolids (non-composted and composted); (2) to evaluate Humifert compounds produced before and after modifications in Humiferts reactor and if this modification promoted an improve on P solubility and (3) to characterize compounds obtained by several techniques (pH, elemental composition, sequential P fractionation, P solubility, X Ray Diffaction, Scanning Electron Microscopy, Fourier Transformer Infrared Spectroscopy, Termogravimetry, Electron Paramagnetic Resonance and Laser-Induced Fluorescence Spectroscopy. The results obtained indicate that Humifert process had effectively converted P from phosphatic rock to more soluble forms and new P compounds associated with inorganic and organic phases. The characterization of Humifert compounds showed that process modified phosphate rock as well as organic matter. Compounds demonstrated some transformations, from less soluble forms to more soluble forms and we were supposed that during Humifert process was formed humic-like substances and also brushite-like precipitation. This transformation is significant, because the acid attack from Humifret process was capable to degrade organic matter and thus formed new humato-phosphate complex.

Os solos brasileiros apresentam no geral alto grau de intemperismo e são caracterizados pelo baixo teor de fósforo (P) disponível às plantas, devido à forte ligação com os minerais do solo (oxi-hidróxidos de Fe e Al). Esse elemento muito importante no metabolismo vegetal necessita ser aplicado em grandes quantidades na forma de adubo fosfatado para obtenção de altas produtividades agrícolas. No entanto, a produção de fertilizante solúvel convencional, como é o caso do superfosfato triplo (SFT), envolve gastos elevados de energia e emprego de ácidos fortes, gerando resíduos com alto potencial de contaminação ao meio ambiente. A fim de eliminar a etapa de acidificação industrial, nosso objetivo foi avaliar um biofertilizante fosfatado (BF) produzido a partir da solubilização de fosfato de rocha de Araxá (pouco reativo), pelo fungo Aspergillus niger. Nesse trabalho, foi testada em plantas de milho: (i) a eficiência do BF como substituinte parcial de SFT; (ii) alterações morfológicas de raízes de milho causadas pelo fungo presente no BF. No primeiro teste, em esquema fatorial 6x2, foram aplicadas doses de BF a fim de substituir o SFT em 0, 25, 50, 75 e 100 %, mais controle sem aplicação de P. A aplicação ocorreu em dois métodos, localizado em linha e volume total do solo. Foram avaliados o peso de massa seca da parte aérea, teor e conteúdo de P no tecido vegetal, atividade da fosfatase ácida e índice Spad. Para a análise das alterações morfológicas de raízes, foram utilizados tubos rizothron preenchidos com areia, com a aplicação dos tratamentos em volume total. Os tratamentos foram: SFT; BF com fungo vivo; BF com fungo morto; controle sem P. As coletas da parte aérea e raízes correram a cada 7 dias, iniciando a contagem ao sétimo dia. Foram avaliadas a produção de matéria seca de raízes, da parte aérea, a área superficial de raízes, o volume radicular e as classes de diâmetro de raízes. As doses de substituição mais promissoras foram de 25 e 50%, representando 89,02 e 80,86% da produção vegetal do SFT e 88,67 e 81,81% do conteúdo de P no tecido vegetal, respectivamente, ambos em aplicação em volume total. A presença do fungo vivo no BF não proporcionou diferenças nos parâmetros analisados. Apesar de serem necessários mais estudos e adaptações no processo de produção, o BF se mostrou promissor na substituição parcial da adubação fosfatada com SFT. O uso de BF proporciona, através da sua composição, o aproveitamento de resíduos agrícolas de baixo custo e a utilização de jazidas nacionais de fosfato de rocha, as quais possuem baixa reatividade. / Brazilian soils generally are highly weathered and characterized by low phosphate (P) content available to plants, due to high affinity of P to soil minerals, specially oxi-hydroxides of iron and aluminium. This important element in vegetal metabolism is needed to be applied in great quantities as phosphate fertilizer in order to attain high crop yields. However, the production of soluble conventional fertilizers, such as triple superphosphate (TSP), is costly and employs strong acids, generating residues potentially harmful to the environment. In order to avoid industrial acidification, our aim was to access the performance of a phosphate biofertilizer (BF) obtained from the solubilization of Araxá phosphate rock (low reactivity) by the fungus Aspergillus niger, L.. The suitability of BF to corn plants was investigated for: (i) efficiency of BF replacing TSP and (ii) morphological changes in plant roots caused by the fungus present in the BF. In the first experiment, designed in a 6 x 2 factorial scheme, rates of BF were applied in order to replace 0, 25, 50, 75 or 100% of TSP plus a control without P addition. The fertilizer was applied in bands or thoroughly mixed with soil. Plant shoot dry mass, total P content accumulated in the shoot, acid phosphatase activity and Spad index were measured. In the second experiment, morphological changes in plant roots were evaluated using rizothron tubes filled with sand where BF was mixed thoroughly. The treatments were TSP, BF with living fungus, BF with dead fungus and the control without P addition. Plant shoot and roots were collected every 7 days, starting from the 7th day after emergence. We measured dry mass of shoot and root, root surface area, volume and diameter. We found that when applied in total soil volume, fertilizer mixtures containing 25 and 50% of BF, a 89 and 80.9% of the dry matter and 88.7 and 81.8% of P content compared to the addition of 100% of TSP, respectively. For the variables measured, there was no difference in the results when applying BF with alive or dead fungus. We conclude that although further studies and improvement in the BF production are needed, the use of BF as partial replacer for TSP fertilizer is promising. Furthermore, BF use allows the recycling of low cost agricultural residues and the utilization of national deposits of rock phosphate, which are low reactive.

O processo Humifert de produção de fertilizantes pode constituir-se em uma nova alternativa de aproveitamento desses materiais, pois fabrica compostos a partir de minérios inadequados aos processos industriais atualmente em uso, e ainda utiliza material orgânico, favorecendo e ampliando o uso de resíduos orgânicos. Além disso, os compostos organo-fosfatados podem apresentar características mais apropriadas ao clima tropical, com liberação mais lenta de P2O5 e ainda, acrescentando matéria orgânica nos solos, melhorando suas características físico-químicas e possibilitando um aumento de produtividade. Assim, os objetivos principais desta tese foram a (1) fabricação de fertilizantes organo-fosfatados a partir do minério fosfático de Angico dos Dias, (BA) e de dois tipos de lodo de esgoto doméstico (biossólido) antes e depois das alterações realizadas no reator, para avaliar se as mudanças promoveram modificações nos compostos; e a (2) caracterização dos compostos obtidos por métodos químicos (pH, Análise Elementar, Fracionamento Seqüencial do P e Solubilidade do P); mineralógicos (DRX, MEV/EDS e TG); e espectroscópicos (FTIR, FIL e RPE). Os resultados obtidos indicaram que as alterações realizadas no reator promoveram significativas mudanças nas características químicas dos compostos, especialmente na solubilidade do P. A caracterização dos compostos Humifert mostrou que o processo foi capaz de modificar tanto a rocha fosfática quanto a matéria orgânica, transformando as formas menos solúveis presentes nesses materiais para formas mais solúveis. A disponibilização do P da rocha fosfática e a possível formação de humic-like substances devido à degradação da matéria orgânica promovida pelo ataque ácido permitiram a formação de complexos humato fosfato, que resultaram na precipitação de brushite-like. / The Humifert process has been to improve utilization of phosphatic rocks considered by manufactures as low-grade ore. In addition, this process utilizes organic waste such as biosolid to create an organic phosphate compound. The Humifert process involves reacting phosphate rock with organic waste in a bench reactor, with nitric acid that is just generated when nitric oxides come into the mixture (Sternicha 1980; Silverol et al. 2007). The apatite grains from the phosphatic rock are partially dissolved, releasing PO43-, which can associate with organic phases present or transformed during the nitric reactions. Then, organic phosphatic compounds are generated, more soluble than natural phosphate rocks, but less soluble than traditional fertilizers. The aims of this study were (1) to make phosphate-organic fertilizers with igneous phosphatic rock from Angico dos Dias, Bahia, Brazil and two kinds of biosolids (non-composted and composted); (2) to evaluate Humifert compounds produced before and after modifications in Humiferts reactor and if this modification promoted an improve on P solubility and (3) to characterize compounds obtained by several techniques (pH, elemental composition, sequential P fractionation, P solubility, X Ray Diffaction, Scanning Electron Microscopy, Fourier Transformer Infrared Spectroscopy, Termogravimetry, Electron Paramagnetic Resonance and Laser-Induced Fluorescence Spectroscopy. The results obtained indicate that Humifert process had effectively converted P from phosphatic rock to more soluble forms and new P compounds associated with inorganic and organic phases. The characterization of Humifert compounds showed that process modified phosphate rock as well as organic matter. Compounds demonstrated some transformations, from less soluble forms to more soluble forms and we were supposed that during Humifert process was formed humic-like substances and also brushite-like precipitation. This transformation is significant, because the acid attack from Humifret process was capable to degrade organic matter and thus formed new humato-phosphate complex.

Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2016-10-06T18:12:15Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação Ellen Cristina Perin.pdf: 2710133 bytes, checksum: 106c3030cdbbdfb20e6ff087140c2245 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2016-10-11T20:47:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação Ellen Cristina Perin.pdf: 2710133 bytes, checksum: 106c3030cdbbdfb20e6ff087140c2245 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-11T20:47:01Z (GMT). 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Os frutos de morango, cujas características sensoriais específicas vem promovendo aumento do seu consumo, apresentam naturalmente em sua composição compostos com potencial antioxidante, como vitamina C, compostos fenólicos e antocianinas os quais podem ter seus teores modificados de forma a melhorar seu potencial antioxidante, além de suas funções em condições de estresse como defesa. Por outro lado, o cultivo do morangueiro apresenta uma alta taxa de sensibilidade a déficits hídricos e nutricionais; a adubação empregada nessa cultura normalmente utiliza fontes solúveis de nutrientes minerais, que podem acarretar em prejuízos ao solo, desequilíbrio nutricional, lixiviação e contaminação de lençóis freáticos. Neste estudo, plantas de morangos foram submetidas a diferentes níveis de estresse hídrico e a uma adubação cuja matriz foi composta de torta de tungue e pós -derocha, efetuando-se avaliações de variáveis bioquímico-fisiológicas e moleculares. Os resultados mostraram que a adubação alternativa apresentou potencial para utilização como insumo agrícola, uma vez que aumentou a produção de frutos (23,79 % a mais que a adubação solúvel) tendo ainda proporcionado um maior acúmulo de compostos com potencial antioxidante nos frutos em comparação à adubação solúvel convencional (antocianinas, acúmulo relativo do transcrito UFGT e ácido L-ascórbico). A avaliação desta adubação alternativa em diferentes níveis de estresse hídrico demonstrou haver um maior incremento nos compostos fenólicos e atividade antioxidante, evidenciando a viabilidade desta estratégia de biofortificação, sendo que o nível 1 de estresse apresentou menores perdas em relação aos parâmetros fotossintéticos avaliados e redução da produção de frutos em relação ao nível de estresse mais severo avaliado (nível 2). Os resultados obtidos neste estudo corroboram o potencial de uso da adubação alternativa avaliada no cultivo do morangueiro, sendo necessária ainda a busca por um nível de estresse hídrico que além de incrementar compostos com potencial antioxidante, conforme observado neste estudo, não afete significativamente o desenvolvimento das plantas e a produtividade da cultura do morangueiro, bem como sirva como uma técnica eficaz de biofortificação. / The biofortification of crops is a strategy that has been studied and explored in order to improve feeding supply by increasing or improving food quality of food to reduce malnutrition and offer healthier foods. Among the techniques used to perform the biofortification, the use of fertilization and, more recently, the application of controlled abiotic stresses have been applied, showing that the application of these techniques may result in the accumulation of antioxidant compounds with potential interest for promotion of human health , without significantly harming crop development and productivity. The strawberry fruits , whose specific sensorial features make its increasingly high consumption, naturally present in its composition, with compounds with potential antioxidant such as vitamin C, phenolic acids and anthocyanins, which may have their contents modified in order to improve their antioxidant potential in addition to its defense functions under stress conditions. On the other hand, the strawberry crop has a high rate of sensitivity to water and nutritional deficits; main fertilizer strategies for this crop typically uses soluble sources of nutrients, which can result in soil damage, nutritional imbalance, leaching and contamination of groundwater. In this study, strawberry plants were subjected to different levels of water stress and to an alternative fertilizer matrix composed of tung presscake and rock powder, and evaluated to biochemical, physiological and molecular variables. The results showed that the alternative fertilization has potential for use as an agricultural input as long as it has increased the fruit yield (23.79 % related to the soluble fertilizer treatment) and also improved the accumulation of Lascorbic acid, anthocyanins and the related expression of the UFGT gene compared to the soluble fertilizer strategy. The evaluation of the same alternative fertilizer at two different levels of water stress showed a significant increase in total phenolic compounds and antioxidant activity, demonstrating the feasibility of this biofortification strategy. In the level 1 of drought stress the results showed an increase in the photosynthetic parameters and in the fruit productivity related to the more severe level of stress (level 2). The results of this study support the potential use of the alternative fertilization evaluated for the strawberry crop, although that remains necessary studies to find out drought stress level that besides increasing compounds with antioxidant potential, as observed in this study, do not affect significantly the plant growth and yield of strawberry crop, to be used as an biofortification technique.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-05-14T19:37:32Z No. of bitstreams: 1 ERIVALDO ALVES FERREIRA - DISSERTAÇÃO PPGSA PROFISSIONAL 2014..pdf: 677272 bytes, checksum: c5d142ada24b2142e7d5406f5d757d92 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-14T19:37:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ERIVALDO ALVES FERREIRA - DISSERTAÇÃO PPGSA PROFISSIONAL 2014..pdf: 677272 bytes, checksum: c5d142ada24b2142e7d5406f5d757d92 (MD5) Previous issue date: 2014 / A viticultura reveste-se de especial importância econômica e social no Submédio do Vale do São Francisco, à medida que envolve um grande volume anual de negócios voltados para os mercados interno e externo. No entanto, devido às condições climáticas intrínsecas da região como baixas precipitações pluviométricas e uma elevada demanda evapotranspirativa, o fornecimento de água é indispensável par aos cultivos, assim como uma eficiente reposição de nutrientes aos solos, levando em contas as propriedades físico-químicas da matéria orgânica. O presente trabalho avaliou diferentes alternativas de adubação e demanda hídrica do cultivo da videira Itália (Vitis vinifera L.) no vale do submédio do São Francisco. O ciclo experimental foi realizado entre o período de agosto/2013 a janeiro de/2014. Foi realizada a interpolação de diferentes coeficientes de irrigação (75%, 100%, 125% e 150% do coeficiente de cultura recomendado) e diferentes adubações (100%, 75%, 50% e 25% da adubação mineral recomendada, acrescida de produto orgânico a base de ácidos húmicos e flúvicos), compondo assim um delineamento em parcelas subdivididas 4x4, com 3 repetições. Em função dos tratamentos descritos, foram avaliadas a produtividade por planta, qualidade dos frutos (tamanho das bagas, teor sólidos solúveis e acidez total) e variações fisiológicas na videira (conteúdo relativo da água). Em função dos diferentes fatores de multiplicação do coeficiente de cultura, o tratamento L3 obteve a maior produtividade. O tratamento L4 apresentou o menor valor de acidez. O tratamento L1 apresentou os menores valores de conteúdo relativo de água e peso médio de bagas. Em função das diferentes adubações, a AD3 apresentou maior produtividade. Nas variáveis acidez, teor de sólidos solúveis, conteúdo relativo de água nas folhas e peso de bagas não houve diferenças significativas quanto ao fator adubação. / Viticulture is of particular economic and social importance in the Lower Basin of the São Francisco Valley, as it involves a large annual turnover meant for the domestic and foreign markets. However, due to the intrinsic climatic conditions of the region as low rainfall and high evapotranspiration demand, the supply of water is essential to pair crops, as well as an efficient replenishment of nutrients to the soil, taking into account the physicochemical properties of matter organic. This project aims to evaluate different alternatives of fertilizer and water demand in Italy cultivation of the vine (Vitis vinifera I.) in the São Francisco Valley submedium. The experiment consisted of two cycles, the first of agosto/2013 de/2014 to January and the second in the march/2014 September 2014. Was performed different coefficients of irrigation (75%, 100%, 125% and 150% of the recommended ratio) and different fertilizer (100%, 75%, 50% and 25% of the recommended fertilizer product plus the basis of organic and humic acids Neossols), thus composing a split plot design with three replications. In the treatments described were evaluated productivity per plant, fruit quality (berry size, soluble solids content and total acidity), physiological variations on the vine (relative water content). The L4 treatment showed the lowest acidity. The L1 treatment had the lowest values of relative water content and average berry weight. The soluble solids content did not differ significantly with treatments. Due to different fertilization, the AD3 showed higher productivity. In the variable acidity, soluble solids content, relative water content in leaves and berry weight were no significant differences in fertilization factor.