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.

O fósforo (P) tem sido um dos fatores mais limitantes da produção agrícola em solos de exploração recente, bem como nos solos há tempo utilizados e cuja fertilidade não é mantida. Tradicionalmente, o uso de fontes de P de elevada solubilidade tem auxiliado no aumento da fertilidade desses solos proporcionando acréscimos na produtividade das culturas. No entanto, o processo de fabricação desses fertilizantes requer o uso de rochas fosfáticas com baixa quantidade de impurezas metálicas como ferro e alumínio. Essa exigência tem levado as indústrias a descartarem quantidades elevadas de resíduo fosfático, no qual se encontram os minerais do grupo da crandallita. A busca de fontes alternativas de P para a produção agrícola encontra-se dentro do contexto de aproveitamento racional de recursos minerais existentes bem como de avançar no conhecimento de condições agronômicas que maximizem sua utilização pelas plantas. Para tanto, coletaram-se amostras do rejeito da mineração de depósitos fosfáticos de importância nacional (Catalão-GO, Juquiá-SP e Tapira-MG) contendo fosfatos aluminosos do grupo da crandallita, objetivando-se avaliar a capacidade desses minerais, após tratamento térmico, em disponibilizar P para plantas em solos sob condição de inundação e de pH próximo à neutralidade e determinar sua eficiência agronômica relativa em comparação à uma fonte padrão de P, relacionando-a com as suas características químicas e mineralógicas. O material coletado foi submetido ao tratamento térmico sob diferentes temperaturas para avaliar o efeito sobre a solubilidade e transformação morfológica. O material tratado foi: (i) misturado a amostras de terra com diferentes valores de pH para avaliar o comportamento de dissolução, (ii) submetido a teste de hidrólise em solução aquosa com valores de pH distintos e (iii) avaliado como fonte de P para as culturas do arroz-de-sequeiro e arroz inundado. De acordo com os resultados obtidos, concluiu-se que: (i) o tratamento térmico dos fosfatos aluminosos do grupo da crandallita com temperaturas ao redor de 500 ºC aumenta sua solubilidade em solução de citrato neutro de amônio e promove modificações na estrutura cristalina dos minerais, (ii) a liberação de P desses minerais é bastante reduzida em solução aquosa com valores de pH entre 4 e 8, (iii) a dissolução dos fosfatos aluminosos do grupo da crandallita calcinados em condição de solo é maior quando o valor de pH está próximo à neutralidade, comparado ao levemente ácido e (iv) que a adição dessas fontes de P ao solo promoveu resposta significativa na produção de matéria seca, na quantidade de P acumulado pela parte aérea das plantas e no rendimento de grãos de plantas de arroz-de-sequeiro e inundado, contudo não tão eficiente quanto a fonte padrão de P. / Phosphorus (P) has been one of the most limiting factors for crop production in recent cultivated soils as well as in old cropped soils in which fertility is not maintained. Traditionally, the application of high solubility P sources has helped to raise soil fertility providing increase of crop yield. However, the manufacturing process of water-soluble P fertilizers requires the use of phosphate rocks with low quantity of metal impurities as iron and aluminum. This requirement has forced the fertilizer industry to discard great amounts of phosphate residue, in which the aluminous phosphates of the crandallite group can be found. Searching alternative P sources for crop production meets the context of rational use of existing mineral resources as well as move forward on the knowledge of agronomic conditions to maximize P uptake by plants. Therefore, samples of the mine residue from phosphate deposits of great relevance (Catalão-GO, Juquiá-SP e Tapira-MG) with aluminous phosphates of the crandallite group were collected and thermal treated, aiming to evaluate their ability to provide P to plants in soils under flooding condition and with pH around neutrality, to determine their relative agronomic effectiveness compared to a standard P source, and relate it with their chemical and mineralogical properties. The material collected was submitted to a thermal treatment under different temperatures to evaluate its effect on solubility and morphology. Treated material was (i) mixed to soil samples with different pH values to evaluate its dissolution, (ii) submitted to a hydrolysis test in aqueous solution with distinct pH values, and (iii) evaluated as a P source to upland rice and flooded rice. According to the obtained results, it was concluded that: (i) the thermal treatment of aluminous phosphates of the crandallite group with temperatures around 500 ºC increase its solubility in neutral ammonium citrate solution and cause alterations on the crystalline structure of minerals, (ii) P released from these mineral is very low in aqueous solution with pH ranging from 4 to 8, (iii) dissolution of aluminous phosphates of the crandallite group under soil conditions is higher when soil pH is around neutrality, compared to low acidity, and (iv) the addition of these P sources to soil significantly increased dry matter yield, P uptake by plants, and grain yield of upland rice and flooded rice, however not as much as for the standard P source.

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.

O fósforo (P) tem sido um dos fatores mais limitantes da produção agrícola em solos de exploração recente, bem como nos solos há tempo utilizados e cuja fertilidade não é mantida. Tradicionalmente, o uso de fontes de P de elevada solubilidade tem auxiliado no aumento da fertilidade desses solos proporcionando acréscimos na produtividade das culturas. No entanto, o processo de fabricação desses fertilizantes requer o uso de rochas fosfáticas com baixa quantidade de impurezas metálicas como ferro e alumínio. Essa exigência tem levado as indústrias a descartarem quantidades elevadas de resíduo fosfático, no qual se encontram os minerais do grupo da crandallita. A busca de fontes alternativas de P para a produção agrícola encontra-se dentro do contexto de aproveitamento racional de recursos minerais existentes bem como de avançar no conhecimento de condições agronômicas que maximizem sua utilização pelas plantas. Para tanto, coletaram-se amostras do rejeito da mineração de depósitos fosfáticos de importância nacional (Catalão-GO, Juquiá-SP e Tapira-MG) contendo fosfatos aluminosos do grupo da crandallita, objetivando-se avaliar a capacidade desses minerais, após tratamento térmico, em disponibilizar P para plantas em solos sob condição de inundação e de pH próximo à neutralidade e determinar sua eficiência agronômica relativa em comparação à uma fonte padrão de P, relacionando-a com as suas características químicas e mineralógicas. O material coletado foi submetido ao tratamento térmico sob diferentes temperaturas para avaliar o efeito sobre a solubilidade e transformação morfológica. O material tratado foi: (i) misturado a amostras de terra com diferentes valores de pH para avaliar o comportamento de dissolução, (ii) submetido a teste de hidrólise em solução aquosa com valores de pH distintos e (iii) avaliado como fonte de P para as culturas do arroz-de-sequeiro e arroz inundado. De acordo com os resultados obtidos, concluiu-se que: (i) o tratamento térmico dos fosfatos aluminosos do grupo da crandallita com temperaturas ao redor de 500 ºC aumenta sua solubilidade em solução de citrato neutro de amônio e promove modificações na estrutura cristalina dos minerais, (ii) a liberação de P desses minerais é bastante reduzida em solução aquosa com valores de pH entre 4 e 8, (iii) a dissolução dos fosfatos aluminosos do grupo da crandallita calcinados em condição de solo é maior quando o valor de pH está próximo à neutralidade, comparado ao levemente ácido e (iv) que a adição dessas fontes de P ao solo promoveu resposta significativa na produção de matéria seca, na quantidade de P acumulado pela parte aérea das plantas e no rendimento de grãos de plantas de arroz-de-sequeiro e inundado, contudo não tão eficiente quanto a fonte padrão de P. / Phosphorus (P) has been one of the most limiting factors for crop production in recent cultivated soils as well as in old cropped soils in which fertility is not maintained. Traditionally, the application of high solubility P sources has helped to raise soil fertility providing increase of crop yield. However, the manufacturing process of water-soluble P fertilizers requires the use of phosphate rocks with low quantity of metal impurities as iron and aluminum. This requirement has forced the fertilizer industry to discard great amounts of phosphate residue, in which the aluminous phosphates of the crandallite group can be found. Searching alternative P sources for crop production meets the context of rational use of existing mineral resources as well as move forward on the knowledge of agronomic conditions to maximize P uptake by plants. Therefore, samples of the mine residue from phosphate deposits of great relevance (Catalão-GO, Juquiá-SP e Tapira-MG) with aluminous phosphates of the crandallite group were collected and thermal treated, aiming to evaluate their ability to provide P to plants in soils under flooding condition and with pH around neutrality, to determine their relative agronomic effectiveness compared to a standard P source, and relate it with their chemical and mineralogical properties. The material collected was submitted to a thermal treatment under different temperatures to evaluate its effect on solubility and morphology. Treated material was (i) mixed to soil samples with different pH values to evaluate its dissolution, (ii) submitted to a hydrolysis test in aqueous solution with distinct pH values, and (iii) evaluated as a P source to upland rice and flooded rice. According to the obtained results, it was concluded that: (i) the thermal treatment of aluminous phosphates of the crandallite group with temperatures around 500 ºC increase its solubility in neutral ammonium citrate solution and cause alterations on the crystalline structure of minerals, (ii) P released from these mineral is very low in aqueous solution with pH ranging from 4 to 8, (iii) dissolution of aluminous phosphates of the crandallite group under soil conditions is higher when soil pH is around neutrality, compared to low acidity, and (iv) the addition of these P sources to soil significantly increased dry matter yield, P uptake by plants, and grain yield of upland rice and flooded rice, however not as much as for the standard P source.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv. / Härtill 5 uppsatser.

Submitted by ALINE DA SILVA SANDIM null (alinesandim@gmail.com) on 2016-09-12T20:38:24Z No. of bitstreams: 1 TESE - Aline da Silva Sandim.pdf: 2959963 bytes, checksum: e48ed31b6fe1a0d76b3667120318a649 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-09-14T19:49:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 sandim_as_dr_bot.pdf: 2959963 bytes, checksum: e48ed31b6fe1a0d76b3667120318a649 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-14T19:49:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 sandim_as_dr_bot.pdf: 2959963 bytes, checksum: e48ed31b6fe1a0d76b3667120318a649 (MD5) Previous issue date: 2016-08-01 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Atualmente, a produção de fertilizantes fosfatados acidulados gera muitos rejeitos e entre esses estão materiais ainda relativamente ricos em P, cujo aproveitamento ainda não é possível pelos atuais métodos industriais. Isso tem representado, portanto, um bem mineral não utilizado e um problema ambiental preocupante, devido aos grandes volumes envolvidos. Estes “novos” fertilizantes foram testados nas mais distintas condições de solo e, portanto ainda não se sabe exatamente qual será seu desempenho agronômico em condições distintas. Diante do exposto, a seguinte hipótese geral foi testada: fertilizantes fosfatados cuja solubilidade é baixa podem apresentar comportamento e desempenho agronômico semelhante aos superfosfato triplo dependendo das condições do solo e manejo. Para tal, foram realizados quatro experimentos em condições de vaso em casa de vegetação, em campo e em laboratório. Dois experimentos foram realizados em casa de vegetação, variando doses, fontes de P (superfosfato triplo, fosfato natural reativo, fosfato precipitado – FP1 1 e fosfato precipitado 2 – FP2) e tipos de solo, cultivados com milho como planta teste. Nas condições do primeiro experimento onde houve variação de doses e fontes, o solo utilizado, foi coletado em condições distintas, isto é, na primeira situação o solo apresentava 3 mg dm-3 de P e na segunda situação o mesmo solo apresentava 30 mg dm-3 de P. Neste experimento pôde-se observar que, onde havia fósforo residual no solo, proveniente de adubações anteriores, os resíduos utilizados, proporcionaram produção de massa de matéria seca (70g por vaso) e índices de eficiência agronômica (75%) semelhantes ao superfosfato triplo (100g por vaso), concluindo que em situações de fertilidade construída, em especial, a fonte alternativa FP1, pode ser utilizada em cultivos com culturas anuais. No segundo experimento foram utilizados cinco solos com diferentes texturas, todos oxídicos, ácidos e com baixo teor de fósforo. Nesta situação, pôde-se concluir que a maior produção de massa de matéria seca do milho (79g por vaso) e o maior índice de eficiência agronômica dos resíduos (75%) foram alcançados também com a fonte FP1, em solos com baixa a média capacidade de adsorção de fósforo quando comparado a solos de alta CMAP. No experimento realizado em condições de campo, a espécie utilizada como teste foi a Urochloa brizantha, cultivar Marandú, com variação do pH do solo e uso das diferentes fontes de fósforo, além do tratamento controle, sem fósforo e sem correção do solo. Neste experimento foram realizados 4 cortes do capim Urochloa brizantha, com o objetivo de observar o efeito residual e o aproveitamento do P pela cultura fornecido por cada fonte. Pôde-se concluir que, a pastagem obteve maior produção de massa de matéria seca (6 t ha-1) e o maior índice de eficiência agronômica (181%) foi obtido com o uso da fonte alternativa FP1, em condições de V% 45, intermediário, exceto no primeiro corte onde a disponibilidade de P foi maior pelo superfosfato triplo, já que é uma fonte solúvel. Indicando ser essa fonte, o FP1, um potencial fertilizante fosfatado em especial para espécies de ciclo perene como as pastagens. O quarto experimento foi realizado em condições de laboratório com o objetivo de determinar quais as formas de fósforo seriam disponibilizadas por cada fertilizante a partir do uso da metodologia de fracionamento de fósforo. Neste experimento houve variação da textura do solo (argiloso e arenoso), do pH do solo (ácido e moderadamente ácido) e distância do grânulo. Pôde-se observar, que as formas lábeis de fósforo, mais próximas do grânulo, foram em sua maioria, disponibilizadas pela fonte solúvel e pela fonte alternativa FP1 quando comparada com o fosfato natural reativo e com o a fonte alternativa FP2. Portanto, sabendo-se da importância atual da reutilização de materiais antes considerados rejeitos, conclui-se que a fonte alternativa FP1 pode ser considerada um potencial fertilizante fosfatado para utilização em culturas de ciclo perene como pastagens, ou em solos de fertilidade construída em cultivos com plantas anuais. / Currently, the production of phosphate fertilizers acidulated generates many residues and between these materials are still relatively rich in P, whose use is not yet possible by the current industrial methods. This has meant, however, not used a mineral well and disturbing environmental problem due to the large volumes involved. These "new" fertilizer were tested in very diverse soil conditions and therefore it is not known exactly what will be their agronomic performance under different conditions. Given the above, the following general hypothesis was tested: phosphate fertilizers whose solubility is low may have agronomic behavior and performance similar to triple superphosphate depending on soil conditions and management. To this end, four experiments were carried out in vessel conditions in the greenhouse, in the field and in the laboratory. Two experiments were conducted in a greenhouse, varying doses, phosphorus sources (triple superphosphate, reactive phosphate, precipitated phosphate - FP1 1 and precipitated phosphate 2 - FP2) and soil types, cultivated with corn as a test plant. Under the conditions of the first experiment where there was a variation of dosages and sources soil used was collected at different conditions, in the first situation the soil had 3 mg dm-3 P and in the second position the same soil had 30 mg dm-3 P. In this experiment it was observed that, where there was residual phosphorus in the soil of previous manuring, the waste used, provided mass production of dry matter (70 g per pot) and agronomic efficiency ratios (75% ) similar to the triple superphosphate (100g per pot), concluding that fertility in situations constructed, in particular, the alternative source FP1 can be used in crops for annual crops. The second experiment used five soils with different textures, all oxidic, acids and low phosphorus content. In this situation, it could be concluded that the increased production of dry matter corn (79g per pot) and the highest agronomic efficiency of waste (75%) were also achieved with the FP1 source, low in soils average phosphorus sorption capacity when compared to high MAPC soils. In the experiment carried out under field conditions, the species used as a test was Urochloa brizantha cultivate Marandú with variation of soil pH and use of different sources of phosphorus, beyond the control treatment without phosphorus and without soil correction. In this experiment were performed 4 grass courts Urochloa brizantha, in order to observe the residual effect and the use of P by culture provided by each source. It was concluded that the pasture had higher mass of dry matter production (6 t ha-1) and the highest agronomic efficiency (181%) was obtained with the use of alternative source FP1, V% 45 conditions , intermediate, except in the first cut where the availability of P was higher by triple superphosphate, as it is a soluble source. Indicating that this source, the FP1, a potential phosphate fertilizer especially for species of perennial cycle as pastures. The fourth experiment was conducted in laboratory conditions in order to determine the phosphorus forms would be made available for each fertilizer from the use of phosphorus fractionation methodology. In this experiment there was variation in soil texture (clayey and sandy) soil pH (acid and moderately acid) and distance from the bead. It was observed that the labile P forms, closer to the bead, were mostly provided by soluble source and the alternate source FP1 compared with the reactive phosphate rock and the alternative source FP2. Therefore, knowing if the current importance of reuse of materials previously considered tailings, it is clear that an alternative source FP1 can be considered as a potential phosphatic fertilizer for use in continual cycle crops such as grass, or soil fertility built in cultures with annual plants. / CNPq: 142157/2012-0

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-08-17T10:27:19Z No. of bitstreams: 1 Vinicius Gedeao Bezerra de Carvalho.pdf: 827243 bytes, checksum: b1b038a43c028d2d62021fcb836ca861 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-17T10:27:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vinicius Gedeao Bezerra de Carvalho.pdf: 827243 bytes, checksum: b1b038a43c028d2d62021fcb836ca861 (MD5) Previous issue date: 2011-03-03 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Heavy metals are chemical elements with a density greater than 6 g cm-3 and among these metals, there are toxic elements cadmium (Cd), lead (Pb) and chromium (Cr). In soil, the application of fertilizers and heavy metals can add as impurities constituents of these inputs, contributing to soil contamination. Several countries, including Brazil, regulate the contents of these elements in fertilizers and in order to protecting the health of the consumer, and also those who work directly with this product. In this sense, the objective of this study was to determine the concentration of Pb, Cd and Cr in several fertilizers and limes marketed in the Brazilian Northeast and assess their potential for contamination of agricultural soils. Therefore, 24 samples of 26 samples of fertilizers and lime were digested by the method 3051A (USEPA), using a microwave oven and after obtaining the extracts, the metals Cd, Pb and Cr were determined by atomic absorption spectrophotometer, flame technique (air- acetylene). In addition, different samples of fertilizer multielement SRM 695 (National Institute of Standards and Technology - NIST), and white spikes. The recoveries of spikes and certified samples were considered suitable. Results indicate that phosphate fertilizers have higher contents Cd, Pb and Cr in relation to lime and that its use is not appropriate offers risks to the agricultural and consumer end, simply only adequate monitoring in successive applications of phosphate studied natural, for purposes of environmental quality. / Metais pesados são elementos químicos com densidade superior a 6 g cm-3 (Alloway, 1990), e dentre estes metais, há os elementos tóxicos cádmio (Cd), chumbo (Pb) e cromo (Cr). No solo, a aplicação de fertilizantes e corretivos pode adicionar metais pesados como impurezas constituintes destes insumos, contribuindo para a contaminação do solo. Diversos países, incluindo o Brasil, regulam os teores desses elementos em fertilizantes e corretivos, visando a proteção da saúde do consumidor final, e também dos que trabalham diretamente com este produto. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi determinar os teores dos metais Pb, Cd e Cr em diversos fertilizantes e corretivos comercializados no Nordeste Brasileiro e avaliar o seu potencial de contaminação dos solos agrícolas. Para isso, 24 amostras de fertilizantes e 26 amostras de corretivos foram digeridas pelo método 3051A (USEPA), usando um forno de microondas e após obtenção dos extratos, os metais Cd, Pb e Cr foram determinados por espectrofotômetro de absorção atômica, técnica da chama (ar-acetileno). Em adição, foram avaliadas amostras de fertilizante multielementar SRM 695 (National Institute of Standards and Technology - NIST), brancos e spikes. As recuperações dos spikes e amostras certificadas foram consideradas adequadas. Os resultados indicam que os fertilizantes fosfatados apresentam os maiores teores de Cd, Pb e Cr em relação aos corretivos e que seu uso adequado não oferece riscos ao meio agrícola e ao consumidor final, bastando apenas o monitoramento adequado nas aplicações sucessivas de fosfato naturais estudados, para fins de qualidade ambiental.

O processo Humifert é uma alternativa para produção de compostos fertilizantes fosfatados, com solubilização mais lenta do que os fertilizantes tradicionais, resultando em um tempo de nutrição da planta maior. No processo, utilizam-se rochas fosfáticas com algum tipo de limitação para o aproveitamento normal, seja pelos teores menores, seja por dificuldades de tratamento industrial dos minérios, além de materiais orgânicos. O objetivo deste trabalho foi melhorar o equipamento existente no Instituto de Geociências, para tornar possível condições de produção de NOx, no Processo Humifert, capaz de produzir um teor de fósforo disponibilizado em condições controladas de processo. Empregando-se planejamento estatístico de experimentos foi possível selecionar as variáveis de entrada mais importantes ao processo (agitação da mistura de rocha fosfática, matéria orgânica e umidade, A codificada; temperatura de oxidação da amônia, B codificada; umidade da mistura, C codificada; porosidade da placa difusora, D codificada; vazão do ar auxiliar, E codificada). A análise estatística, também, permitiu construir modelos de regressão nos quais as influências das variáveis de processo foram sentidas na solubilidade do fósforo nos extratores: ácido cítrico, solução 2% (Pácido cítrico); água, (Págua); citrato neutro de amônio mais água, (PCNA+água). Estas últimas variáveis aqui denominadas de variáveis de saída ou de resposta. A manipulação dos referidos modelos permite obter o fertilizante de acordo com as necessidades da cultura e do solo. O estudo, também, permitiu concluir que a maior quantidade de fósforo disponível nos compostos organofosfatados foi o solúvel em ácido cítrico, portanto, a maior quantidade de compostos gerados encontra-se na melhor condição de disponibilidade pela planta. / Humiphert process is an alternative used for producing phosphated compound fertilizers with a slower solubilization when compared to other traditional fertilizers, resulting in a longer period of plant nutrition. During the process, phosphatic rocks are used along with some sort of limitation according to the normal development, both by their lower content percentage and by treatment of difficulties of industrial ores, besides organic materials. This work aim to improve an equipment existing at the Instituto de Geociências in order to find out the best process condition to produce NOX in Humifert process. This way, the process is able to produce an available phosphorus content under process conditions controlled. The process variables were select by using of experimental design. These variables were: agitation of phosphatic rock mixture (rock, organic material and humidity), A coded; ammonia oxidation temperature, B coded; humidity of mixture, C coded; porosity of the diffusing board, D coded; auxiliary air, E coded. Statistical analysis also allowed to build regression models in which the influences of process variables were felt in the solubility of phosphorus in the extractors: 2% solution of citric acid (Pacid Citric), water (Pwater); ammonium neutral citrate plus water (PCNA + water). These last variables here called output variable or response. The manipulation of these models allows to obtain the fertilizer according to the needs of the crop and soil. The study still conclude that the greater amount of available phosphorus in compound was soluble in citric acid, therefore, a greater amount of compounds generated is in the best condition of availability for the plant. The study still conclude that the greater amount of available phosphorus in the organophosphated compounds were soluble in citric acid. Therefore, the greater amount of compounds generated is in the best condition of availability for the plant.

A eficiência do fosfato natural (FN) pode ser melhorada se aplicado junto com uma fonte de elevada solubilidade em água. O presente trabalho constou de quatro experimentos realizados em casa-de-vegetação do Laboratório de Fertilidade do Solo do CENA/USP, nos quais cultivaram-se plantas de milho (Zea mays L.) e de soja [Glycine max (L.) Merr.] em amostras de um Latossolo Vermelho Amarelo distrófico utilizando-se o método da diluição isotópica de 32P para: a) verificar se o efeito de uma fonte de P de elevada solubilidade em água no aumento da disponibilidade do P do FN é fisiológico (disponibilidade inicial de P) ou químico (acidificação), b) avaliar o efeito das doses e das proporções das misturas de superfosfato triplo com fosfatos naturais, e c) comparar a eficiência do fosfato natural de Patos de Minas com o de Gafsa aplicados com o SFT. As fontes de P usadas foram o superfosfato triplo (SFT) como fonte padrão e fosfatos naturais (FNs) de Patos de Minas e de Gafsa. A aplicação de uma fonte de P solúvel em água juntamente com fosfato natural melhorou o aproveitamento do fósforo do FN tanto pelo milho como pela soja, embora esse efeito seja pequeno para o fosfato natural de Patos. Para o milho, a simples presença de P na forma solúvel em água na fase inicial de desenvolvimento não melhorou o aproveitamento do P da fonte natural, provavelmente por causa do menor período de tempo de desenvolvimento das plantas em relação à soja, no qual efeito foi significativo. A compactação do FN de Gafsa com SFT aumentou o aproveitamento do P do FN para o milho comparado à aplicação deste localizado no solo e na soja esse efeito foi maior obtendo aproveitamento superior ao do FN de Gafsa misturado ao solo. Assim, a maior utilização do P do FN pela soja ocorreu tanto pelo efeito químico quanto fisiológico. A aplicação localizada do SFT proporcionou resultado melhor do que quando este fertilizante foi misturado ao solo, ocorrendo o contrário para o fosfato natural. As doses de fósforo aplicadas com as misturas de superfosfato triplo com os FNs não afetaram o aproveitamento do P do fosfato natural pelo milho e pela soja, enquanto que o aumento do SFT nas proporções das misturas aumentaram significativamente o aproveitamento do P dos fosfatos naturais. Ao contrário do FN de Patos, o aproveitamento de P do FN de Gafsa quando misturado na proporção 80 SFT: 20 FN, na soja, foi tão eficiente quanto o SFT aplicado sozinho. / The efficiency of phosphate rock (PR) can be improved applying it together with watersoluble P fertilizer. Four experiments were carried out in the greenhouse of the Soil Fertility Laboratory, CENA/USP (Centro de Energia Nuclear na Agricultura - Universidade de São Paulo), with maize (Zea mays L.) and soybean [Glycine max (L.) Merr.] grown in a dystrophic Typic Haplustox using 32P dilution technique to: a) verify if the increasing effect of water-soluble P source on PR phosphorus availability is physiological (initial higher P availability) or chemical (acidification), b) evaluate the effect of rate and proportion of triple superphosphate (TSP) mixed with PR, and c) compare the efficiency of Patos de Minas with of Gafsa PR applied with TSP. The P sources utilized were the TSP as standard P source and Patos de Minas and Gafsa PR. The application of a water-soluble P source improved the PR phosphorus utilization efficiency by maize and soybean, although this effect was small for the Patos PR. For maize, the simple presence of P in water-soluble form at initial stage of plant growth did not increase the PR phosphorus utilization, probably due to the short growing period in relation to soybean, in which the effect was significant. The compaction of Gafsa PR with TSP increased the absorption of PR P by maize plants. Compared to its localized application in the soil this effect was bigger in soybean plants, obtaining better efficiency than the Gafsa PR mixed in the soil. Therefore, the increased PR P utilization by soybean plants occurred by both chemical and physiological effect. The localized application of TSP promoted better results than when this fertilizer was mixed in the soil, unlike with PR. The increasing rate of P applied in mixed form (TSP and PR) did not affect the PR P utilization by the crops, while the increasing proportion of TSP in the mixture increased the absorption of PR P. The Gafsa PR, when mixed with TSP in proportion 80 TSP: 20 PR, was as efficient as the TSP applied sole.

Os solos brasileiros apresentam baixa disponibilidade de fósforo (P). Devido à natureza mineralógica desses solos, a adubação é uma tarefa difícil, em função dos processos de adsorção específica e precipitação, que causam baixa recuperação do P aplicado. Os fertilizantes totalmente acidulados (FTA), com praticamente todo P solúvel em água, são as fontes mais utilizadas no Brasil. Porém, a utilização dessas fontes, pode não ser o mais indicado para esses solos. Teoricamente, o fertilizante fosfatado ideal possibilitaria suprir a demanda inicial da planta, apresentando ainda liberação lenta durante o ciclo da cultura, resultando em cinética de liberação do P mais ajustada a demanda das culturas. Com base nessa premissa, objetivou-se com esse trabalho avaliar a eficiência de fertilizantes fosfatados produzidos por meio da mistura no mesmo grânulo de FTA, fosfato natural reativo de Bayóvar (FN) e enxofre elementar (S0). Os fertilizantes foram avaliados em experimentos de incubação, casa de vegetação e campo. O estudo de incubação foi conduzido com objetivo de avaliar a difusão, disponibilidade e produtos de reação do P e S dos fertilizantes: fosfato monoamônico (MAP), superfosfato triplo (SFT) e MES (MicroEssentials®); e os fertilizantes produzidos: MAP+FN, MAP+FN+S0[2:1], MAP+FN+S0[1:1], SFT+FN e SFT+FN+S0[2:1], obtidos por meio da granulação dos FTA com o FN, na relação 1:1, com base no P total das fontes, com ou sem adição de S0 na composição. Os fertilizantes produzidos com MAP proporcionaram maiores difusões e disponibilidade do P, do que os fertilizantes com SFT. O S0 melhorou a difusão e disponibilidade do P dos fertilizantes produzidos, principalmente nos fertilizantes contendo MAP. Dois experimentos foram conduzidos em casa de vegetação, destacando-se como objetivos principais: estudar a proporção entre os FTA o FN e a presença do S0 na mistura; quantificar o efeito do S0 no aumento da absorção de P do FN, utilizando o 32P e avaliar os fertilizantes com S0 na composição em fornecer S para a cultura do milho, comparando-os com fertilizantes comerciais. Nos fertilizantes com 50% de MAP ou SFT, o aumento na absorção de P dos fertilizantes em função da adição do S0 foi de 26 e 18%, respectivamente. Os fertilizantes com S0 na composição foram menos eficientes no fornecimento de S para o milho do que o S0 aplicado em pó, mas, foram mais eficientes do que o fertilizante contendo S0 pastilhado com bentonita. O estudo de campo foi conduzido com a cultura da soja em um Latossolo Vermelho na região do Cerrado, município de Itiquira-MT. Os fertilizantes avaliados foram: MAP, FN, MAP+FN, MAP+FN+S0[2:1] e MAP+FN+S0[1:1], aplicados a lanço e localizado. Os fertilizantes MAP+FN[2:1] e MAP+FN[1:1] obtiveram eficiência agronômica superior à do MAP+FN e semelhantes à do MAP. Os fertilizantes produzidos com S0 na composição apresentam potencial para serem utilizados na agricultura, podendo ser fontes alternativas aos FTA, ainda com fornecimento de S. Este foi provavelmente o primeiro estudo de campo utilizando essa associação. Outros estudos, em outras condições de solo e clima, devem ser realizados para confirmar a viabilidade do uso dessas fontes. / Brazilian soils has low phosphorus (P) availability. Due to the mineralogical composition of these soils, fertilization is a challenge, because of the specific adsorption and precipitation processes, causing low P recovery from fertilizers. Fully acidulated P fertilizers (FAP), practically with all P soluble in water, are the most used sources in Brazil. However, they may not be the most appropriate sources for these soils. Theoretically, the ideal phosphate fertilizer would be the one which supplies the initial plant demand as well as releases slowly P during the crop cycle, allowing better synchronization between the plant demand and dissolution of P source. Based on this premise, the aim of this study was to evaluate the efficiency of phosphate fertilizers produced by mixture of FAP, Bayóvar phosphate rock (PR) and elemental sulfur (S0) in the same granule. The fertilizers were evaluated in incubation, greenhouse and field trials. The incubation study was carried out to evaluate the diffusion, availability and reaction products of P and S from the fertilizers: monoammonium phosphate (MAP), triple superphosphate (TSP) and MES (MicroEssentials®); and the produced fertilizers: MAP+PR, MAP+PR+S0[2:1], MAP+PR+S0[1:1], TSP+PR and TSP+PR+S0[2:1], obtained by granulation of FAP with PR in the ratio 1:1, based on total P content, with or without S0 in the composition. Fertilizers with MAP in the composition resulted in better P diffusion and availability than the fertilizers with TSP. The S0 improved the P diffusion and availability mainly from fertilizers produced with MAP. Two experiments were carried out in greenhouse, with the objectives to: study the FAP and PR ratio and S0 presence in the mixture; quantify the S0 effect for increasing the P uptake from PR, using 32P; and evaluate the fertilizers with S0 in the composition to provide sulfur (S) for maize, comparing them with commercial sources. The S0 presence in the granule improved the P uptake on 26 and 18% from the fertilizers produced with 50 % from MAP or TSP, respectively. The fertilizers with S0 in the composition were less efficient than powdered S0 providing S to maize, but they were better than commercial fertilizer with bentonite+S0. The field trial was carried out with soybean in an Oxisol in Cerrado region, Itiquira-MT. The fertilizers evaluated were: MAP, PR, MAP+PR, MAP+PR+S0[2:1] and MAP+PR+S0[1:1] applied in band or broadcast. The fertilizers MAP+PR+S0[2:1] and MAP+PR+S0[1:1] were better than MAP+PR and similar to MAP on soybean yield and agronomic efficiency. Fertilizers produced by MAP+PR and S0 in the same granule can be potential sources to be used in agriculture, could be alternative sources for FAP, moreover can supply S to crops. Probably this was the first study using the abovementioned association. Other studies in others soils and weather conditions should be carried out to confirm the potential use of these sources.