Os solos tropicais altamente intemperizados apresentam elevada capacidade de adsorção de fósforo. Vários fatores podem influenciar a adsorção de P nestes solos, dentre eles destaca-se o teor de matéria orgânica. Os mecanismos envolvidos neste processo estão relacionados à liberação de ácidos orgânicos oriundos da decomposição da matéria orgânica, podendo ser de baixa massa molecular tais como, malato, oxalato ou citrato, ou de elevada massa molecular como ácidos húmicos e fúlvicos, que atuam na complexação do Fe ou Al em solução ou na superfície dos colóides, que por meio de troca de ligantes reduz assim a adsorção de P. O presente trabalho constou de quatro estudos, ambos realizados em casa-de-vegetação do Departamento de Ciência do Solo da ESALQ/USP, tendo como objetivos: (i) verificar o efeito da adição de ácidos orgânicos e fontes de substâncias húmicas, na disponibilidade de P em solos com diferentes capacidades de adsorção. Os tratamentos compreenderam 2 tipos de solo (Latossolo vermelho amarelo - LVA e LV), 2 fontes de P (Fosfato monocálcico - FMC p.a. e Fosfato natural reativo de Arad - FNR), 2 fontes de ácidos orgânicos de baixa massa molecular - AOBM (ácido cítrico - AC e ácido oxálico - AO), 2 fontes de substâncias húmicas (condicionador orgânico de solo - CO e turfa -TF)). As doses de AOBM foram de 0, 2, 4 e 8 mmol kg-1 e CO de 0, 150, 300, 600 L ha-1 e de TF 0, 20, 40, e 80 t ha-1; (ii) avaliar a eficiência agronômica de fontes de fósforo com solubilidade variável em água, com e sem adição de matéria orgânica. Os tratamentos constaram de 2 tipos de solo (LVA e LV), 2 fontes de P (Superfosfato triplo - SFT e Fosfato natural reativo - FNR), 3 doses de P (0, 50 e 100 mg kg-1 de P) e 3 doses de turfa - TF, correspondendo a 0, 25 e 50 t ha-1; (iii) avaliar o efeito da adição de fontes de substâncias húmicas na eficiência agronômica das fontes de P. Os tratamentos constaram de 2 solos (LVA e LV), 2 fontes de P (SFT e FNR) e 2 fontes de substâncias húmicas - FSH (CO e TF) e (iv) avaliar o efeito da adição e forma de aplicação de ácido cítrico na eficiência agronômica das fontes de P. O ácido cítrico (AC) foi adicionado nas doses de 0, 4 e 8 mmol kg-1 de AC, sendo as formas de aplicação avaliadas foram: (a) plantio (a dose completa de AC foi aplicada no plantio); (b) reposição = plantio + reposição (a dose completa de AC foi aplicada no plantio, sendo feito a reposição aos 7, 14, 21 e 28 dias de AC correspondendo a 50 % das doses iniciais; (c) parcelado (as doses de AC foram parceladas em 4 vezes). Os resultados obtidos permitem concluir que: a adição de ácidos orgânicos de baixa massa molecular e fontes de substâncias húmicas aumentou a disponibilidade de P, com maiores efeitos nos solos de baixa capacidade de adsorção de fósforo. O aumento da eficiência agronômica relativa após a adição de turfa foi maior para o fosfato natural reativo, quando comparado ao superfosfato triplo. A eficiência agronômica das fontes SFT e FNR é maior após a adição de condicionador orgânico a base de substâncias húmicas, quando comparado a adição de turfa. A eficiência agronômica relativa das fontes SFT e FNR é maior com a reposição do AC, quando compara a aplicação em dose única no plantio ou parcelado. / Tropical soils highly intemperized show increased capability on phosphorus (P) adsorption. Several factors may influence P adsorption in such soils, but special attention must be paid on the organic matter level. Mechanisms involved in this process are related to the release of organic acids derived from the decomposition of the organic matter, which may either have low molecular weight such as malic acids, oxalate and citrates; or may have high molecular weight such as humic and fulvic acids, that act in the complexation of ferric iron and aluminum either in solutions or on colloids surfaces, which, due to a shift of ligands, decrease P adsorption. This research work is comprised by four different studies, all of them performed under greenhouse conditions in the Department of Soil Sciences at ESALQ/USP, mainly aiming to: (i) verify the effect of the addition of organic acids and sources of humic substances on the availability of P in soils with different adsorption capacity. Treatments were performed in two types of soils (Red- Yellow Latosol LVA and LV), two sources of P (monocalcium phosphate - FMC p.a. - and Arad-reactive natural phosphate - FNR), 2 sources of low molecular weight organic acids - AOBM - (citric acid and oxalic acid) and 2 sources of humic substances (soil organic conditioner - CO - and peat - TF). Doses of AOBM were 0, 2, 4 and 8 mmol kg-1, doses of CO were 0, 150, 300 and 600 L ha-1 and doses of TF were 0, 20, 40 and 80 t ha-1; (ii) evaluate the agronomic efficiency of phosphorus sources with variable water solubility, with and without the addition of organic matter. Treatments consisted of two kinds of soils (LVA and LV), two sources of P (triple superphosphate - SFT - and reactive natural phosphate - FNR), three doses of P (0, 50 and 100 mg kg-1) and three doses of peat, corresponding to 0, 25 and 50 t ha-1; (iii) evaluate the effect of the addition of humic substances sources on the agronomic efficiency of P sources. Treatments consisted of 2 soils (LVA e LV), 2 sources of P (SFT and FNR) and 2 sources of humic substances - FSH (CO and TF); and (iv) evaluate the effect of the addition and the way of application of citric acid on the agronomic efficiency of P sources. Citric acid was added in doses corresponding to 0, 4 and 8 mmol kg-1 AC, and exposure methods assessed were: (a) planting (full AC dose applied during planting); (b) reposition = planting + reposition (full AC dose was applied during planting, with the reposition of AC on the 7th, 14th, 21st and 28th day corresponding to 50% of initials doses; (c) partitioned (AC doses were partitioned in four times). Results obtained allowed us to conclude that the addition of low molecular weight organic acids and humic substances sources increased the availability of P, with grater effects in soils of low capacity of P adsorption. The increase on relative agronomic efficiency after the addition of peat was higher for reactive natural phosphate, when compared to triple superphosphate. Agronomic efficiency of SFT and FNR sources is higher when compared to peat addition. Relative agronomic efficiency of SFT and FNR sources was higher with the repositioning of AC, when compared to the exposure to a single dose during planting or partitioned.

Orientador: André Henrique Rosa / Co-orientador: Oscarlina Lúcia dos Santos Weber / Banca: Clóvis Augusto Ribeiro / Banca: Ana Teresa Lombardi / Banca: Paulo Sergio Tonello / Banca: Eliana Freire Gaspar de Carvalho / Resumo: O aporte de fósforo provenientes de áreas agrícolas e urbanas que circundam o Pantanal; designado pela UNESCO como Patrimônio Natural da Humanidade; pode, a longo prazo, causar danos irremediáveis a esse ambiente. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi determinar os teores de fósforo em águas superficiais e sedimentos de fundo das sub-bacias dos rios Cuiabá e São Lourenço e em algumas baías da planície pantaneira, visando avaliar o nível de aporte deste elemento proveniente de áreas agrícolas e urbanas. Para isso, foram feitas amostragens de água e de perfis de sedimentos (até 0,20 m), nos períodos de seca e cheia, em 15 pontos amostrais ao longo das referidas sub-bacias e, também, no Pantanal matogrossense. Foram analisados in situ alguns parâmetros como pH, condutividade elétrica, temperatura e oxigênio dissolvido da água. No laboratório, os parâmetros ânions solúveis (cloreto, nitrato, nitrito, sulfato, fluoreto e fosfato), demanda bioquímica de oxigênio (DBO), fósforo total e clorofila-a foram determinados em triplicata. Para as análises das formas e dos teores totais de fósforo em perfis de sedimentos, em quadruplicata, as amostras foram seccionadas a cada 0,05 m, secas em estufa de circulação de ar a 50º C, maceradas em almofariz e peneiradas em malha de 1000 μm. O fósforo nos extratos foi quantificado por espectrofotometria UV-vís, após formação do complexo fosfomolíbdico a 880 nm. Alguns parâmetros físico-químicos (nitrito, nitrato, sulfato, cloreto, fósforo total e DBO) das amostras de água dos rios foram maiores a jusante de áreas urbanas e agrícolas, evidenciando a influência de fontes pontuais e difusas nessas sub-bacias. Além disso, os corpos d'água desses locais, e também das baías Pantaneiras, apresentaram classificação mesotrófica de acordo com os índices do estado trófico médio (IET) calculados, e também, índices próximos a... / Abstract: The influx of phosphorus from agricultural and urban areas surrounding the Pantanal, which has been designated by UNESCO as a Natural Heritage of Humanity, can cause irreparable damages to this environment in the long term. Thus, the aim of this study was to determine the levels of phosphorus in surface waters and bottom sediments in the sub-basins of the Cuiabá and São Lourenço rivers, and in some bays in the Pantanal floodplains to evaluate the influx level of phosphorus from agricultural and urban areas. Samples of water and sediment profiles (up to 0.20 m) were collected during the drought and flooding periods in 15 sites along of these sub-basins and in the Pantanal matogrossense. Some water parameters were analyzed in situ such as pH, electrical conductivity, temperature, and dissolved oxygen. The parameters analyzed in triplicate in the laboratory were: soluble anions (chloride, nitrate, nitrite, sulphate, fluoride, and phosphate), biochemical oxygen demand (BOD), total phosphorus, and chlorophyll-a. The analysis performed in quadruplicate of forms and levels of total phosphorus in sediment profiles used samples sectioned at every 0.05 m, dried in an air circulating oven at 50 ºC, grinded in a mortar, and sieved in a 1000 μm mesh. Phosphorus was quantified by spectrophotometry UV-vis in the extracts after formation of the phosphomolybdic complex at 880 nm. Some physical-chemical water parameters (nitrite, nitrate, sulfate, chloride, total phosphorus, and BOD) were higher downstream from the urban and agricultural areas than from upstream, demonstrating the influence of punctual and diffuse sources in these sub-basins. In addition, these water bodies and other in the Pantanal bays, presented the mesotrophic classification according to calculated average trophic state indexes (EIT), and indexes close to the eutrophic state in the drought period. Higher concentrations of total phosphorus... / Doutor

Na Amazônia, o sistema de cultivo predominante é o da agricultura de corte-queima, desenvolvido pelos pequenos agricultores que trabalham exclusivamente com mão-de-obra familiar e que são responsáveis pela maior parte da produção agrícola regional. Esse sistema, no entanto, deixa de ser sustentável quando desenvolvido em áreas como a do nordeste paraense, onde a densidade populacional é crescente e a dispo-nibilidade de terra aos agricultores é pequena, sendo por isso, considerado como uma das causas do crescente desmatamento florestal e degradação dos solos. Além disso, outros fatores contribuem para o insucesso da agricultura de corte-queima, como por exemplo, a generalizada deficiência de fósforo (P), comum nos solos da região tropical e que possuem alta capacidade de retenção desse elemento. Esta pesquisa foi realizada na região nordeste paraense com o objetivo de avaliar as alterações na fertilidade do solo, no teor de P orgânico (Po) e na adsorção de fósforo em duas áreas submetidas a diferentes tempos de pousio (quatro anos–VS4a; e dez anos–VS10a) e a diferentes métodos de preparo do solo. Os tratamentos, em número de cinco, consistiram de duas formas de preparo da terra (1- corte e queima da vegetação; e 2- Corte, trituração e deposição da vegetação de pousio sobre o solo, como cobertura morta ou "mulching") combinadas com aplicação ou não de fertilizante NPK. O quinto tratamento (testemunha) consistiu de uma área na qual se manteve a vegetação de pousio. Amostras de solo foram coleta-das em quatro períodos: antes do preparo inicial da área (outubro de 1994); no início (janeiro de 1997) e no final do segundo ciclo de cultivo (julho de 1998); e próximo ao final do segundo período de pousio (julho de 2000). Para todos os métodos de preparo do solo houve manutenção ou aumentos no nível de fertilidade do solo, avaliada pela matéria orgânica, P-resina, pH em CaCl2, saturação por bases e por alumínio trocável, bem como redução da capacidade de adsorção de P. O método de preparo do solo que não utiliza a queima da vegetação (mulching) mostrou-se superior ao método tradicional de corte-queima, uma vez que não degradou a fertilidade do solo, reduziu a capacidade de adsorção de P e aumentou a quantidade de P orgânico total. A utilização do fertilizante NPK contribuiu para manter o teor de P-resina e de P orgânico total do solo ao longo dos seis anos de estudo, independentemente da utilização ou não do fogo no preparo do solo. A sustentabilidade do sistema foi maior na área com tempo de pousio de 10 anos e com maior quantidade de biomassa vegetal do que na área com 4 anos de pousio. / In Amazonia, Brazil, the most important cultivation system is the slash and burn agriculture or shifting agriculture. This system was developed by small farmers that use exclusively family labor and are responsible for most of the agricultural production in the region. However, this system is unsustainable when developed in areas such as the northeast of the State of Pará, where population is growing and land availability to farmers is small; such facts have been considered to be among the causes of the increasing deforested areas and degraded soils. In addition, other factors contribute to the failure of the shifting agriculture, as the widespread phosphorus deficiency (P), common in the tropical soils with high capacity of phosphorus retention. This research was carried out in the northeast of the State of Pará, Brazil, to study alterations in the soil fertility, in the organic P (Po) content and in the phosphorus adsorption in two areas submitted to different fallow periods (four years - VS4a; ten years - VS10a) and different methods of soil preparation. Treatments, in a number of five, consisted of two methods of soil preparation (1- slash and burn of the vegetation; and 2- slash, chop and deposition of the fallow vegetation on the ground to act as a mulch), combined with application or not of NPK fertilizer. The fifth treatment (control) consisted of an area in which the fallow vegetation was maintained. Soil samples were collected in four periods: before the preparation of the area (October of 1994); at the beginning (January of 1997) and end of the second cultivation cycle (July of 1998); and almost at the end of the second fallow period (July of 2000). All soil preparation methods maintained or increased the soil fertility, evaluated by the content of organic matter and resin-P, pH in CaCl2, soil base saturation and exchangeable Al content, as well as decreased phosphorus adsorption in the soil. Clearing the soil without burning was superior to the traditional slash and burn method, since soil fertility was not affected, phosphorous adsorption decreased and the amount of organic P increased. The application of NPK fertilizer helped in maintaining the content of resin-P and total organic P in the soil during the study period of six years, whether or not fire was used in the soil clearing process. System sustainability was higher in the area submitted to a fallow period of 10 years and containing a larger amount of plant biomass than in the area where the fallow period was only 4 years.

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-09-15Bitstream added on 2015-03-03T12:07:05Z : No. of bitstreams: 1 000800645_20161230.pdf: 286261 bytes, checksum: 835dfcddb4a21378fd6a01d7bc2de58f (MD5) Bitstreams deleted on 2017-01-02T15:03:44Z: 000800645_20161230.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-01-02T15:05:05Z : No. of bitstreams: 1 000800645.pdf: 2160477 bytes, checksum: 7ccd4efaae4a33afbedb601a3e857121 (MD5) / O aporte de fósforo provenientes de áreas agrícolas e urbanas que circundam o Pantanal; designado pela UNESCO como Patrimônio Natural da Humanidade; pode, a longo prazo, causar danos irremediáveis a esse ambiente. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi determinar os teores de fósforo em águas superficiais e sedimentos de fundo das sub-bacias dos rios Cuiabá e São Lourenço e em algumas baías da planície pantaneira, visando avaliar o nível de aporte deste elemento proveniente de áreas agrícolas e urbanas. Para isso, foram feitas amostragens de água e de perfis de sedimentos (até 0,20 m), nos períodos de seca e cheia, em 15 pontos amostrais ao longo das referidas sub-bacias e, também, no Pantanal matogrossense. Foram analisados in situ alguns parâmetros como pH, condutividade elétrica, temperatura e oxigênio dissolvido da água. No laboratório, os parâmetros ânions solúveis (cloreto, nitrato, nitrito, sulfato, fluoreto e fosfato), demanda bioquímica de oxigênio (DBO), fósforo total e clorofila-a foram determinados em triplicata. Para as análises das formas e dos teores totais de fósforo em perfis de sedimentos, em quadruplicata, as amostras foram seccionadas a cada 0,05 m, secas em estufa de circulação de ar a 50º C, maceradas em almofariz e peneiradas em malha de 1000 ?m. O fósforo nos extratos foi quantificado por espectrofotometria UV-vís, após formação do complexo fosfomolíbdico a 880 nm. Alguns parâmetros físico-químicos (nitrito, nitrato, sulfato, cloreto, fósforo total e DBO) das amostras de água dos rios foram maiores a jusante de áreas urbanas e agrícolas, evidenciando a influência de fontes pontuais e difusas nessas sub-bacias. Além disso, os corpos d’água desses locais, e também das baías Pantaneiras, apresentaram classificação mesotrófica de acordo com os índices do estado trófico médio (IET) calculados, e também, índices próximos a... / The influx of phosphorus from agricultural and urban areas surrounding the Pantanal, which has been designated by UNESCO as a Natural Heritage of Humanity, can cause irreparable damages to this environment in the long term. Thus, the aim of this study was to determine the levels of phosphorus in surface waters and bottom sediments in the sub-basins of the Cuiabá and São Lourenço rivers, and in some bays in the Pantanal floodplains to evaluate the influx level of phosphorus from agricultural and urban areas. Samples of water and sediment profiles (up to 0.20 m) were collected during the drought and flooding periods in 15 sites along of these sub-basins and in the Pantanal matogrossense. Some water parameters were analyzed in situ such as pH, electrical conductivity, temperature, and dissolved oxygen. The parameters analyzed in triplicate in the laboratory were: soluble anions (chloride, nitrate, nitrite, sulphate, fluoride, and phosphate), biochemical oxygen demand (BOD), total phosphorus, and chlorophyll-a. The analysis performed in quadruplicate of forms and levels of total phosphorus in sediment profiles used samples sectioned at every 0.05 m, dried in an air circulating oven at 50 ºC, grinded in a mortar, and sieved in a 1000 ?m mesh. Phosphorus was quantified by spectrophotometry UV-vis in the extracts after formation of the phosphomolybdic complex at 880 nm. Some physical-chemical water parameters (nitrite, nitrate, sulfate, chloride, total phosphorus, and BOD) were higher downstream from the urban and agricultural areas than from upstream, demonstrating the influence of punctual and diffuse sources in these sub-basins. In addition, these water bodies and other in the Pantanal bays, presented the mesotrophic classification according to calculated average trophic state indexes (EIT), and indexes close to the eutrophic state in the drought period. Higher concentrations of total phosphorus...

128f. / Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2013-04-01T15:08:24Z No. of bitstreams: 1 Tese Raildo.pdf: 62587482 bytes, checksum: 8ffed170e1190fc01d8858d45dc24efd (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca(anahilda@ufba.br) on 2013-04-24T15:41:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese Raildo.pdf: 62587482 bytes, checksum: 8ffed170e1190fc01d8858d45dc24efd (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-24T15:41:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Raildo.pdf: 62587482 bytes, checksum: 8ffed170e1190fc01d8858d45dc24efd (MD5) Previous issue date: 2010 / CAPES / Nesse trabalho foram desenvolvidos métodos analíticos para a determinação de metais e especiação de arsênio em amostras de fertilizantes fosfatados e fosfato de rocha. Para isso, foi realizado um estudo de diâmetros e distribuição de partículas nas amostras e verificou-se que o preparo da suspensão promoveu diminuição do diâmetro médio das partículas. Foi desenvolvido um método para a determinação de Cd, Cr, Cu, Mn, Co, Ni, Fe e Zn empregando amostragem de suspensão e determinação por espectrometria de emissão ótica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES). As condições de preparo da suspensão foram otimizadas utilizando metodologia univariada e as melhores condições foram: 200 mg de amostra, 20 mL de HCl 0,5 mol L-1 e tempo de sonicação de 25 minutos. A precisão do método foi avaliada pelo desvio padrão relativo, RSD (%) e os valores foram sempre inferiores a 9,2 %. No teste de adição e recuperação na amostra SSP1, os valores de recuperação para os analitos foram sempre superiores a 90% e inferiores a 109%. A exatidão do método foi avaliada pela comparação do método de amostragem de suspensão com o método oficial de determinação de metais e metalóides em fertilizantes da Association Official Analytical Chemists (AOAC) e aplicando-se análise de variância (ANOVA) fator único, não foram observadas diferenças significativas entre as concentrações dos analitos determinadas pelos dois métodos. Foi aplicada análise multivariada como proposta metodológica para comparação de métodos analíticos e com base na avaliação da análise de componentes principais (PCA) e da análise de agrupamentos hierárquicos (HCA), verificou-se que a análise multivariada é uma ferramenta que pode ser utilizada com sucesso para comparação de diferentes métodos analíticos. Os resultados da ANOVA fator único correlacionaram muito bem com os resultados obtidos por PCA e HCA. Outro método foi desenvolvido para a determinação de As em fertilizantes fosfatados e fosfato de rocha também empregando amostragem de suspensão e geração de hidretos acoplada à espectrometria de absorção atômica (HG-AAS). As amostras foram submetidas à extração em meio ácido clorídrico 6 mol L-1 e submetidas a banho de ultra-som por 30 minutos. A determinação de As total foi obtida mediante etapa de redução da espécie As (V) a As (III) utilizando KI e ácido ascórbico e a determinação de As (III) pela adição de ácido cítrico/citrato de sódio, que mascara a espécie As (V). Desta forma, a concentração de As(V) é encontrada pela diferença entre as concentrações de As total e As (III) na amostra. Nas condições experimentais estabelecidas, este método permite a determinação de As total com limite de detecção e de quantificação iguais a 0,01 e 0,03 mg kg-1, respectivamente. A precisão expressa RSD(%), foi sempre menor que 8%. A exatidão do método foi avaliada pela determinação de As total na amostra após digestão ácida em bloco de aquecimento e sistema de refluxo a determinação em dois materiais de referência certificado de sedimento marinho, MESS-2 e MESS-3. / Salvador

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The fertilizer industry is strategically important to Brazil socioeconomic development, a country with intensive agricultural activity and soils needing of replenishment of nutrients. Phosphorus is one of the most essential nutrients for vegetables growth. The domestic production alone can not be satisfy by internal market, not only by low capacity, but also because the hard extracting deposits and also the industrial process are uncompetitive. In order to make the profitability of national facilities maximized, arises the production scheduling as one of the ways to achieve this goal. This work aims to maximize profit through the production scheduling of a multipurpose plant of phosphate fertilizers, considering the process, capacity, inventory and demand constraints. Propose a way to maximize the profitability of this type of operation is not a simple task, since all the products are obtained from the same main raw material, process recipes are differentes, the production units are shared and there are steps in nature continuous and batch connected in series. All mentioned characteristics raise the level combinatorial mathematical modeling of the problem and high complexity. A plant for the production of simple superphosphate, simple ammoniated, triple and phosphate monoammonium was built. Using all plant data a resolution algorithm with discrete representation of time was implemented in GAMS. The result of the production allocation quickly returned the production scheduling of higher profitability for 15 days, divided into 45 intervals of 8 hours each. All constraints were considered. Besides maximizing the profit generated, the program returned again: the changes in inventories, allocation of productive units, rates of production and consumption over time. Not only prediction of the best way to operate the plant, considering the maximization of profit, opposite a large number of possible combinations, other analyzes can be made from the allocation of production efforts over time, for example , which units are bottlenecks to satisfy the demands. / A indústria de fertilizantes é estrategicamente importante para o desenvolvimento socioeconômico do Brasil, um país com a atividade agrícola intensiva e com solos com necessidade de reposição de nutrientes. O fósforo é um dos nutrientes mais essenciais para o crescimento dos vegetais. A produção nacional sozinha não consegue suprir as necessidades de mercado, não só pela baixa capacidade instalada, como também pela lavra difícil dos depósitos nacionais e também pelo processo industrial não competitivo. No sentido de tornar a lucratividade das instalações nacionais maximizada, surge a programação da produção como uma das formas de se alcançar este objetivo. Este trabalho objetiva maximizar o ganho financeiro através da programação da produção de uma planta multipropósito de fertilizantes fosfatados, considerando as restrições de processo, capacidade, estoques e demanda. Propor um meio de maximizar a lucratividade deste tipo de operação não é tarefa simples, uma vez que todos os produtos são obtidos a partir da mesma matéria prima principal, as receitas de processo são diferentes, as unidades de produção são compartilhadas e existem etapas de natureza contínuas e em batelada ligadas em série. Todas as características citadas elevam o grau combinatório da modelagem matemática do problema, tornando o de elevada complexidade. Uma planta de produção de Superfosfato Simples, Simples Amoniado, Triplo e Fosfato Monomamônio foi construída. Utilizando todos os dados da planta, um algoritmo de resolução com representação discreta do tempo foi implementado em GAMS. O resultado da programação da produção retornou rapidamente a programação da produção de maior lucratividade para 15 dias, divididos em 45 intervalos de 8 horas cada. Todas as restrições foram atendidas. Além da maximização do ganho financeiro gerado, a programação retornou ainda: a variação dos estoques, a alocação das unidades produtivas, as taxas de produção e o consumo ao longo do tempo. Não só a previsão da melhor maneira de se operar a planta, considerando a maximização do ganho financeiro, frente a um grande número de combinações possíveis, outras análises podem ser feitas a partir da alocação dos esforços produtivos ao longo do tempo, como por exemplo, quais as unidades são gargalos para o atendimento das demandas. / Mestre em Engenharia Química

O presente trabalho constou de dois experimentos, ambos realizados em casa de vegetação do Departamento de Solos e Nutrição de Plantas da ESALQ/USP com delineamento experimental de blocos ao acaso, nos quais utilizaram-se amostras de um Latossolo Amarelo adicionando-se ou não um gel de ferro (Fe), estabelecendo assim condições distintas de capacidade de fixação de fósforo (CFF) para um mesmo solo. As fontes de P testadas foram: (i) fosfato monocálcio p.a. (FMC), que foi utilizado como fonte padrão, (ii) superfosfato simples com baixa solubilidade em água ("low-grade SSP", LG SSP), (iii) multifosfato magnesiano (MFM), (iv) termofosfato (TERMO), e (v) fosfato natural de Arad (FN). A hipótese central estudada foi a de que "algumas fontes de fósforo com baixa solubilidade em água utilizadas no Brasil possuem maior eficiência agronômica relativa em solos de elevada capacidade de fixação de P". O experimento 1 teve como objetivo comparar e avaliar a liberação de P das fontes em diferentes situações de acidez e fixação de P. Neste estudo não foi utilizado planta. Os tratamentos envolveram cinco fontes de P (FMC; LG SSP; MFM; TERMO; FN), seis doses (0, 12,5; 25; 50; 100 e 200 mg kg-1 P), duas condições de solo (sem e com aplicação de gel de Fe) e dois níveis de acidez (pHCaCl2 4,6 e 5,6). O número total de tratamentos foi de 120 (5 fontes x 6 doses x 2 condições de CFF x 2 níveis de acidez), com três repetições, totalizando assim, 360 unidades experimentais. Amostras de terra foram coletadas 30 dias após a montagem do experimento para avaliar o teor de fósforo no solo, utilizando a resina trocadora de íons como extrator. De forma geral observaram-se maiores valores do índice de eficiência relativa das fontes de baixa solubilidade em água nos solos com indução da CFF. No experimento 2 o objetivo principal foi avaliar a eficiência agronômica relativa (EAR) das fontes de P. Realizaram-se dois cultivos de milho que seguiram o esquema [(2 x 5 ) + 2 ], ou seja, duas condições de solo (sem e com gel de Fe), cinco fontes de P (FMC; LG SSP; MFM; TERMO; FN), duas testemunhas sem P e três repetições (36 unidades experimentais). Nos dois cultivos observou-se um decréscimo na produção de matéria seca, e P acumulado, com o FMC na condição de alta CFF, além disso, ocorreu o aumento da EAR das fontes de baixa solubilidade em água com a indução da CFF. Os resultados dos dois estudos sugerem que geralmente as fontes com baixa solubilidade em água apresentam maiores valores de eficiência relativa quando se induziu o aumento da CFF. Esta informação, adaptada através de experimentação regional adequada de campo, poderá levar a um melhor manejo das fontes de fósforo e ainda auxiliar na tomada de decisão por parte dos empresários rurais com relação a fontes disponíveis de P. / The study was carried out through two experiments conducted at the greenhouse of the Soil and Plant Nutrition Department, ESALQ/USP, utilizing experimental outline as blocks and a Yellow Latossol, with the addition or not of an iron gel to vary the soil phosphorus (P) fixation capacity (PFC). The P sources tested were: (i) reagent grade monocalcium phosphate (MCP), used as the standard source of P, (ii) low-grade single superphosphate with medium water solubility (LG SSP), (iii) magnesium multiphosphate (MMP), (iv) termophosphate (TERMO), and (v) Arad phosphate rock (PR). The hypothesis tested was that "some P sources, with low water solubility, may have higher relative agronomic effectiveness (RAE) in soils with high PFC". Experiment 1 aimed to evaluate and compare the P released from the sources in different scenarios of soil acidity and PFC. In this study plants were not used as indicators but an extractor of bioavailable P. The treatments consisted of five P sources, six rates of P (0, 12,5; 25; 50; 100 e 200 mg P Kg-1 of soil), two soil conditions as related to PFC (without and with the addition of an iron gel) and two soil pH levels. The total number of treatments was 120, with three replicates, totalizing 360 experimental units. Soil samples were collected 30 days after soil incubation with the P sources and analyzed following the exchange resin as the extractor. In general, higher relative index were observed for the alternative sources of P (low water solubility) in the soil with induced PFC. Experiment 2 was designed to provide information related to the RAE utilizing two short corn plant crops as indicator. The experimental outline was of two soil condition as related to PFC (without and with addition of the iron gel), five P sources, two controls, and three replicates, totalizing 36 experimental units. Only one soil pH condition was tested in this case (with lime added to pH CaCl2 5.6). Both corn crops showed a decrease in dry-matter yield and P uptake by the plants with the MCP applied in the soil with higher PFC. The RAE was in general higher for the lower water soluble P sources in the soil with induced PFC. The results of both experiments suggested that, in general, P sources with lower water solubility present higher relative effectiveness when the soil PFC was induced by the addition of the iron gel. The information, once adapted to local field experimentation, can lead to a more adequate management of the P sources, as well may serve to guide farmers in taking decisions as related to sources to be utilized in their agricultural fields.

É amplamente conhecida a importância do fósforo (P) para a obtenção de boa produtividade de culturas. Sabe-se, também, que a matéria prima para produção de adubos fosfatados é um recurso escasso e não renovável. Utilizações adequadas e alternativas que busquem melhorias da eficiência das fontes de P são de grande importância para o manejo da fertilização fosfatada. Os fosfatos naturais (FNs) podem ser fontes alternativas aos fosfatos acidulados para adubação fosfatada. Entretanto, faz-se necessário buscar opções para melhorar a eficiência dessas fontes, sendo uma delas a aplicação junto com enxofre elementar (S0), que, durante o processo de oxidação a sulfato no solo, libera prótons (H+) necessários para solubilização dos FNs. Deste modo, objetivou-se por meio desse trabalho estudar esse efeito do S0. O trabalho constou de dois estudos conduzidos em casa de vegetação: (i) aplicação de FNs associados a S0 nas culturas do arroz e feijão, e (ii) efeitos de doses de S0 e de FNs no aproveitamento do P dessas fontes pelo feijoeiro. Em ambos os estudos, para contabilizar o efeito do S0 no aumento da absorção de P dos FNs pelas culturas, foi utilizado o método da diluição isotópica com 32P. No estudo 1 o objetivo foi avaliar o efeito do modo de aplicação do fosfato natural reativo de Gafsa (FNG) e do fosfato natural de Patos de Minas (FNP) aplicados isoladamente ou em associação com S0 e tendo como referência o superfosfato triplo (SFT), nas culturas do arroz e feijão. Os tratamentos consistiram de 5 fontes de P: SFT, FNP, FNG e das associações do FNP + S0 e FNG + S0, 2 modos de aplicação: área total e localizada, mais um tratamento controle, sem aplicação de P, constituindo um fatorial (5 x 2 + 1). A acidez gerada na oxidação do S0 promoveu aumento da solubilização do FNG e do FNP, melhorando a disponibilidade de P dessas fontes, com maior efeito quando os fertilizantes foram aplicados em contato, localizados no solo. No estudo 2 objetivou-se avaliar o efeito de doses de S0 e de doses de P de FNG e FNP para a cultura do feijoeiro. Os tratamentos foram arranjados em esquema fatorial 3 x 5 x 4, sendo 3 fontes de P: SFT, FNG e FNP, 5 doses de P (0, 30, 60, 90 e 120 mg kg-1) e 4 doses de S com S0 (0, 30, 60, 90 mg kg-1). A associação do S0 com FNG e FNP promoveu aumento da solubilização dessas fontes e consequentemente da absorção de P pelo feijão, sendo o efeito mais expressivo no FNG, comparado ao FNP. Quando aplicados sem a presença do S0, o FNG e o FNP foram equivalentes em fornecer P para a cultura do feijão. A absorção de P do FNG aumentou com as doses de S0 e esse efeito foi mais expressivo na dose inicial, não mantendo proporcionalidade com as demais doses. O efeito sobre o fosfato natural de Patos de Minas foi pouco expressivo. / It is well known the importance of phosphorus (P) for obtaining good crop yield. It is also known that the raw material for obtaining phosphate fertilizers is a scarce and non renewable resource. Appropriate use and searching alternatives for improving the efficiency of P sources are of great importance for the management of phosphate fertilization. The phosphates rocks (PRs) may be the alternative sources for soluble P fertilization. However, it is necessary to find the ways to improve the efficiency of these sources, being one of them taking advantage of elemental sulfur (S0) oxidation, which, during the process, releases protons (H+), necessary for PRs solubilization. The objective of this research was to study this effect of S0. Two studies were carried out in the greenhouse: (i) application of PRs associated with S0 in rice and beans crops, and (ii) effects of So rates and of the PRs on the utilization of P from these sources by the bean crop. In both studies, to account the increasing effect of S0 on the PR-P uptake by the crops, the 32P dilution technique was used. The object of the study 1 was to evaluate the effect of applying methods of Gafsa reactive phosphate rock (GPR) and the Patos de Minas (PPR), sole or in combination with S0 compared to the triple superphosphate (TSP) for rice and bean crops. The treatments consisted of five P sources: TSP, PPR, GPR, PPR+ S0 and GPR + S0, application methods: total area or located, plus a control without P application, constituting a factorial (5 x 2 + 1). The acidity generated by oxidation of S0 increased the solubilization of GPR and PPR, increasing the availability of P from these sources, the effect being greater when fertilizers were applied in contact, located on the soil. The object of second study was to evaluate the effect of P rates associated with S rates as S0 in bean crop. The treatments were arranged in a 3 x 5 x 4 factorial, with 3 P sources: TSP, GPR and PPR, five P rates (0, 30, 60, 90 and 120 mg kg-1) and four rates of the S (0, 30, 60, 90 mg kg-1). The association of S0 with GPR and PPR promoted an increase in solubilisation of these P sources and consequently the absorption of P by the bean plants, being the effect stronger in the GPR, compared to PPR. When applied without S0 the PPR and GPR were equivalent in providing P to the bean crop. The absorption of P from GPR increased with increasing sulfur rate and this effect was more expressive in the initial rate, not maintaining the proportionality with other rates. The effect on the PPR was small.

Cultivares de arroz variam quanto à capacidade de absorver e utilizar fósforo em solos deficientes neste nutriente. O melhoramento genético é realizado em condições ótimas de fertilidade, sendo possível que alguns dos materiais genéticos modernos apresentem perdas ou diminuição na capacidade de absorver P. A eficiência agronômica das fontes é influenciada por diversos fatores, dentre eles a espécie vegetal. Cultivares de arroz tradicionais podem apresentar mecanismos que possibilitam maior eficiência das fontes de menor solubilidade. O presente trabalho constou de dois estudos, ambos realizados em casa-de-vegetação do Departamento de Solos e Nutrição de Plantas da ESALQ/USP: (i) avaliação da eficiência de absorção e utilização de fósforo por cultivares de arroz de terras altas tradicionais e modernos, no qual nove cultivares de arroz de terras altas foram utilizados, sendo cinco tradicionais (Caiapó, Carajás, IAC 47, Bico Ganga e Guarani) e quatro modernos (Bonança, Curinga, Vencedora e Primavera), e (ii) avaliação da eficiência agronômica de fontes de fósforo com solubilidade variável em água em cultivares de arroz, no qual quatro cultivares de arroz, sendo dois tradicionais (Bico Ganga e Guarani) e dois modernos (Bonança e Primavera) interagiram com quatro fontes de P (fosfato monocálcico - FMC, termofosfato - Termo, multifosfato magnesiano - MFM e fosfato natural de Arad - FN). Em ambos os estudos foram utilizadas amostras de um Latossolo Vermelho Amarelo, sendo aplicadas duas doses de P, 25 e 100 mg kg-1, mais o controle. Cada tratamento foi repetido três vezes em um delineamento de blocos ao acaso. No estudo 1 o objetivo foi avaliar cultivares de arroz de terras altas tradicionais e modernos quanto à eficiência de absorção e utilização de fósforo, tendo como hipótese que o processo de melhoramento não conduz necessariamente a materiais genéticos de menor eficiência de utilização de P. Os resultados obtidos com o cultivar moderno Curinga para eficiência de absorção e utilização de fósforo, bem como pelo quadrante de eficiência, permite concluir que o processo de melhoramento genético não afeta necessariamente os mecanismos para eficiência e reposta a aplicação de fósforo. No estudo 2 o objetivo foi avaliar a eficiência agronômica relativa de fontes de fósforo com solubilidade variável em água em cultivares de arroz tradicionais e modernos, tendo como hipótese que fertilizantes fosfatados de baixa solubilidade apresentam elevada eficiência agronômica relativa para cultivares de arroz tradicionais, quando comparados aos modernos. Os resultados obtidos indicaram que considerando as doses aplicadas, a EAR das fontes de baixa solubilidade varia de acordo com os cultivares, independentemente de ser tradicional ou moderno. / Cultivars of upland rice may vary in terms of absorption and utilization of phosphorus in soils deficient in this nutrient. Breeding is generally performed in optimal conditions of soil fertility leading to the possibility that new cultivars decrease their condition to absorb and utilize P. The agronomic effectiveness of P sources is related to many aspects, among those the crop specie. Cultivars of traditional upland rice may present mechanisms leading to higher effectiveness of P sources containing low water solubility. This study consisted of two greenhouse experiments conducted at the Department of Soil and Plant Nutrition, ESALQ/USP: (i) evaluation of the absorption and utilization of P by nine cultivars of upland rice (five traditional cultivars - Caiapó, Carajás, IAC 47, Bico Ganga e Guarani - and four modern cultivars - Bonança, Curinga, Vencedora e Primavera), and (ii) evaluation of the agronomic effectiveness of P sources varying in water solubility for traditional and modern cultivars of upland rice, in which four cultivars (two traditional - Bico Ganga and Guarani - and two modern - Bonança and Primavera) interacted with four P sources (monocalcium phosphate - MCP, termophosphate - Termo, magnesium multiphosphate - MMP and Arad phosphate rock - PR). Samples of a Red Yellow Latosol, with the addition of 25 and 100 mg P kg-1 plus the control, were utilized in both experiments. Each treatment was repeated three times with the experimental design as blocks. In experiment 1 the objective was to evaluate traditional and modern cultivars of upland rice as related to their effectiveness in terms of absorption and utilization of P, with the hypothesis that breeding not necessarily lead to materials with lower effectiveness. The results obtained for the modern cultivar Curinga confirm the hypothesis once its effectiveness was higher as compared to traditional cultivars. In experiment 2 the objective was to evaluate the relative agronomic effectiveness (RAE) of P sources varying in water solubility for traditional and modern cultivars, with the hypothesis that P sources with low water solubility may present higher agronomic effectiveness when applied to traditional as compared to modern cultivars. The results showed that the RAE of the P sources with low water solubility varied among cultivars but not related to the fact if traditional or modern, thus denying belief in literature.

Cultivares de arroz variam quanto à capacidade de absorver e utilizar fósforo em solos deficientes neste nutriente. O melhoramento genético é realizado em condições ótimas de fertilidade, sendo possível que alguns dos materiais genéticos modernos apresentem perdas ou diminuição na capacidade de absorver P. A eficiência agronômica das fontes é influenciada por diversos fatores, dentre eles a espécie vegetal. Cultivares de arroz tradicionais podem apresentar mecanismos que possibilitam maior eficiência das fontes de menor solubilidade. O presente trabalho constou de dois estudos, ambos realizados em casa-de-vegetação do Departamento de Solos e Nutrição de Plantas da ESALQ/USP: (i) avaliação da eficiência de absorção e utilização de fósforo por cultivares de arroz de terras altas tradicionais e modernos, no qual nove cultivares de arroz de terras altas foram utilizados, sendo cinco tradicionais (Caiapó, Carajás, IAC 47, Bico Ganga e Guarani) e quatro modernos (Bonança, Curinga, Vencedora e Primavera), e (ii) avaliação da eficiência agronômica de fontes de fósforo com solubilidade variável em água em cultivares de arroz, no qual quatro cultivares de arroz, sendo dois tradicionais (Bico Ganga e Guarani) e dois modernos (Bonança e Primavera) interagiram com quatro fontes de P (fosfato monocálcico - FMC, termofosfato - Termo, multifosfato magnesiano - MFM e fosfato natural de Arad - FN). Em ambos os estudos foram utilizadas amostras de um Latossolo Vermelho Amarelo, sendo aplicadas duas doses de P, 25 e 100 mg kg-1, mais o controle. Cada tratamento foi repetido três vezes em um delineamento de blocos ao acaso. No estudo 1 o objetivo foi avaliar cultivares de arroz de terras altas tradicionais e modernos quanto à eficiência de absorção e utilização de fósforo, tendo como hipótese que o processo de melhoramento não conduz necessariamente a materiais genéticos de menor eficiência de utilização de P. Os resultados obtidos com o cultivar moderno Curinga para eficiência de absorção e utilização de fósforo, bem como pelo quadrante de eficiência, permite concluir que o processo de melhoramento genético não afeta necessariamente os mecanismos para eficiência e reposta a aplicação de fósforo. No estudo 2 o objetivo foi avaliar a eficiência agronômica relativa de fontes de fósforo com solubilidade variável em água em cultivares de arroz tradicionais e modernos, tendo como hipótese que fertilizantes fosfatados de baixa solubilidade apresentam elevada eficiência agronômica relativa para cultivares de arroz tradicionais, quando comparados aos modernos. Os resultados obtidos indicaram que considerando as doses aplicadas, a EAR das fontes de baixa solubilidade varia de acordo com os cultivares, independentemente de ser tradicional ou moderno. / Cultivars of upland rice may vary in terms of absorption and utilization of phosphorus in soils deficient in this nutrient. Breeding is generally performed in optimal conditions of soil fertility leading to the possibility that new cultivars decrease their condition to absorb and utilize P. The agronomic effectiveness of P sources is related to many aspects, among those the crop specie. Cultivars of traditional upland rice may present mechanisms leading to higher effectiveness of P sources containing low water solubility. This study consisted of two greenhouse experiments conducted at the Department of Soil and Plant Nutrition, ESALQ/USP: (i) evaluation of the absorption and utilization of P by nine cultivars of upland rice (five traditional cultivars - Caiapó, Carajás, IAC 47, Bico Ganga e Guarani - and four modern cultivars - Bonança, Curinga, Vencedora e Primavera), and (ii) evaluation of the agronomic effectiveness of P sources varying in water solubility for traditional and modern cultivars of upland rice, in which four cultivars (two traditional - Bico Ganga and Guarani - and two modern - Bonança and Primavera) interacted with four P sources (monocalcium phosphate - MCP, termophosphate - Termo, magnesium multiphosphate - MMP and Arad phosphate rock - PR). Samples of a Red Yellow Latosol, with the addition of 25 and 100 mg P kg-1 plus the control, were utilized in both experiments. Each treatment was repeated three times with the experimental design as blocks. In experiment 1 the objective was to evaluate traditional and modern cultivars of upland rice as related to their effectiveness in terms of absorption and utilization of P, with the hypothesis that breeding not necessarily lead to materials with lower effectiveness. The results obtained for the modern cultivar Curinga confirm the hypothesis once its effectiveness was higher as compared to traditional cultivars. In experiment 2 the objective was to evaluate the relative agronomic effectiveness (RAE) of P sources varying in water solubility for traditional and modern cultivars, with the hypothesis that P sources with low water solubility may present higher agronomic effectiveness when applied to traditional as compared to modern cultivars. The results showed that the RAE of the P sources with low water solubility varied among cultivars but not related to the fact if traditional or modern, thus denying belief in literature.