Dada sua importância para o crescimento de diversas culturas, o fósforo encontra uso regular na produção de fertilizantes. Entretanto, o fato desse elemento apresentar-se na natureza em uma forma não assimilável pelos vegetais, fez com que a indústria de fertilizantes fosse forçada a desenvolver processos para sua dissolução. Esses processos costumam, em geral, ser agrupados segundo duas grandes rotas: a rota úmida e a rota térmica. Os processos que constituem a rota úmida caracterizam-se por promover a digestão do mineral de fósforo por meio de ácidos minerais tais como o sulfúrico e o fosfórico. Por conta desse tratamento são obtidos os superfosfatos simples e triplo. Já os processos compreendidos pela rota térmica valem-se, por sua parte, de energia térmica para modificar a estrutura da rocha fosfatada, a partir do que serão gerados os chamados termofosfatos. As rotas úmida e térmica já foram comparadas em diversas ocasiões, em geral segundo critérios de cunho técnico e econômico. O presente trabalho realiza também a referida comparação, agora porém sob o ponto de vista de desempenho ambiental, empregando, para tanto, a técnica de Análise de Ciclo de Vida (ACV). Selecionou-se como representante da rota úmida o superfosfato triplo (TSP), enquanto que o termofosfato magnesiano fundido (FMP) foi usado para retratar a rota térmica. Para efeito da execução de ambos os estudos de ACV, tomou-se por função para o TSP e para o FMP, a capacidade dessesprodutos em fornecer fósforo às plantas. No que se refere à definição dos sistemas de produto, decidiu-se adotar uma abordagem do tipo \"cradle to gate\" para a aplicação da ACV. Em razão desse fato, o sistema de produto de TSP passou a contemplar as etapas de lavra e concentração da rocha fosfática, as produções de ácido sulfúrico e ácido fosfórico e a manufatura em si desse fertilizante fosfatado. ) Os subsistemas auxiliares de transporte, e das gerações de energia elétrica e de gás natural foram também considerados no estabelecimento do referido sistema de produto. O sistema de produto do FMP foi estruturado segundo a mesma abordagem, passando por conta disso a ser composto pelos subsistemas de lavra e de britagem da rocha fosfática, pelo transporte de serpentinito, pelas gerações de energia elétrica e de gás natural, e pela produção em si do fertilizante. Por fim, para que fosse possível fornecer um quadro preciso do desempenho ambiental dos sistemas sob avaliação, houve-se por bem selecionar as categorias de impacto de Aquecimento Global (PAG), Depleção de Camada de Ozônio (PDCO), Toxicidade Humana (PTH), Ecotoxicidade Aquática (PEa), Acidificação (PAc) e Eutrofização (PEu). A realização de estudos de ACV segundo essas e outras premissas mostrou que o desempenho do sistema de produto de TSP foi superior ao do FMP para todas as categorias de impacto selecionadas, excetuando-se os potenciais de Acidificação e de Eutrofização. Em termos do Potencial de AquecimentoGlobal, o FMP mostrou-se quatro vezes mais agressivo ao meio ambiente que seu homólogo fosfatado. Esse quadro se repete também para a Ecotoxicidade Aquática; desde o ponto de vista dessa categoria de impactos, a produção de TSP traz efeitos lesivos sobre o meio ambiente com uma magnitude 3,3 vezes menor que se o mesmo elemento fosse disponibilizado como FMP. Por outro lado, no que se refere à Eutrofização, por meio da qual são de fato medidos os impactos ambientais gerados pelas perdas de fósforo ao longo de ambos os processamentos, o FMP apresentou melhor desempenho ambiental que o TSP. / Given its importance to the growth of several crops, the element phosphorous is regularly used for the production of fertilizers. Nevertheless, the fact that this element is found in Nature in a non-assimilable form has forced the fertilizer industry to develop processes for its dissolution. These processes are usually divided in two major groups: the wet route and the thermal route. The processes that constitute the wet route characteristically digest the phosphate rock using mineral acids such as the sulfuric acid and the phosphoric acid. In this treatment are produced, respectively, the single superphosphate and the triple superphosphate. On the other hand, the processes belonging to the thermal route use thermal energy to modify the structure of the phosphate rock generating the so-called thermophosphates. The wet and thermal routes have been compared in several occasions, usually according to technical and economic criteria. This study also performs such a comparison, but now on an environmental performance approach, using for this the Life Cycle Assessment methodology (LCA). The triple superphosphate (TSP) was chosen to represent the wet route whereas the fused magnesium thermophosphate (FMP) was chosen to reflex the thermal route. In both LCA studies the function of the products was deemed to be to supply phosphorous to crops. The product systems were defined using a \"cradle-to-gate\" approach. Therefore the TSP product system contemplates:the mining and concentration of the phosphate rock, the production of sulfuric and phosphoric acids and the TSP manufacture itself. The auxiliary subsystems of transportation and the electricity and natural gas generation subsystems were also considered in the above-mentioned system. ) The FMP product system was structured in a similar way and contemplates: the mining and crushing of the phosphate rock, the serpentinite transportation, the electricity and natural gas generation and the FMP manufacture itself. Finally, in order to give a picture as accurate as possible of the environmental performance of the systems under evaluation, the following impact categories were chosen: Global Warming (GWP), Ozone Layer Depletion (OLDP), Human Toxicity (HTP), Aquatic Ecotoxicity (AETP), Acidification (AP) and Eutrophication (EP). The LCA studies have shown that the TSP product system performed better than the FMP product system in all the selected impact categories but Acidification and Eutrophication. In terms of Global Warming Potential, the FMP was shown to be four times more aggressive to the environment than TSP. This scenario repeats itself also for Aquacic Ecotoxicity. In this category, the TSP has an effect 3.3 times lower than the effect of the FMP. On the other hand, regarding Eutrophication, through which are in fact measured the environmental impacts generated by phosphorous losses during both product systems, FMP has presented a better performance.

Dada sua importância para o crescimento de diversas culturas, o fósforo encontra uso regular na produção de fertilizantes. Entretanto, o fato desse elemento apresentar-se na natureza em uma forma não assimilável pelos vegetais, fez com que a indústria de fertilizantes fosse forçada a desenvolver processos para sua dissolução. Esses processos costumam, em geral, ser agrupados segundo duas grandes rotas: a rota úmida e a rota térmica. Os processos que constituem a rota úmida caracterizam-se por promover a digestão do mineral de fósforo por meio de ácidos minerais tais como o sulfúrico e o fosfórico. Por conta desse tratamento são obtidos os superfosfatos simples e triplo. Já os processos compreendidos pela rota térmica valem-se, por sua parte, de energia térmica para modificar a estrutura da rocha fosfatada, a partir do que serão gerados os chamados termofosfatos. As rotas úmida e térmica já foram comparadas em diversas ocasiões, em geral segundo critérios de cunho técnico e econômico. O presente trabalho realiza também a referida comparação, agora porém sob o ponto de vista de desempenho ambiental, empregando, para tanto, a técnica de Análise de Ciclo de Vida (ACV). Selecionou-se como representante da rota úmida o superfosfato triplo (TSP), enquanto que o termofosfato magnesiano fundido (FMP) foi usado para retratar a rota térmica. Para efeito da execução de ambos os estudos de ACV, tomou-se por função para o TSP e para o FMP, a capacidade dessesprodutos em fornecer fósforo às plantas. No que se refere à definição dos sistemas de produto, decidiu-se adotar uma abordagem do tipo \"cradle to gate\" para a aplicação da ACV. Em razão desse fato, o sistema de produto de TSP passou a contemplar as etapas de lavra e concentração da rocha fosfática, as produções de ácido sulfúrico e ácido fosfórico e a manufatura em si desse fertilizante fosfatado. ) Os subsistemas auxiliares de transporte, e das gerações de energia elétrica e de gás natural foram também considerados no estabelecimento do referido sistema de produto. O sistema de produto do FMP foi estruturado segundo a mesma abordagem, passando por conta disso a ser composto pelos subsistemas de lavra e de britagem da rocha fosfática, pelo transporte de serpentinito, pelas gerações de energia elétrica e de gás natural, e pela produção em si do fertilizante. Por fim, para que fosse possível fornecer um quadro preciso do desempenho ambiental dos sistemas sob avaliação, houve-se por bem selecionar as categorias de impacto de Aquecimento Global (PAG), Depleção de Camada de Ozônio (PDCO), Toxicidade Humana (PTH), Ecotoxicidade Aquática (PEa), Acidificação (PAc) e Eutrofização (PEu). A realização de estudos de ACV segundo essas e outras premissas mostrou que o desempenho do sistema de produto de TSP foi superior ao do FMP para todas as categorias de impacto selecionadas, excetuando-se os potenciais de Acidificação e de Eutrofização. Em termos do Potencial de AquecimentoGlobal, o FMP mostrou-se quatro vezes mais agressivo ao meio ambiente que seu homólogo fosfatado. Esse quadro se repete também para a Ecotoxicidade Aquática; desde o ponto de vista dessa categoria de impactos, a produção de TSP traz efeitos lesivos sobre o meio ambiente com uma magnitude 3,3 vezes menor que se o mesmo elemento fosse disponibilizado como FMP. Por outro lado, no que se refere à Eutrofização, por meio da qual são de fato medidos os impactos ambientais gerados pelas perdas de fósforo ao longo de ambos os processamentos, o FMP apresentou melhor desempenho ambiental que o TSP. / Given its importance to the growth of several crops, the element phosphorous is regularly used for the production of fertilizers. Nevertheless, the fact that this element is found in Nature in a non-assimilable form has forced the fertilizer industry to develop processes for its dissolution. These processes are usually divided in two major groups: the wet route and the thermal route. The processes that constitute the wet route characteristically digest the phosphate rock using mineral acids such as the sulfuric acid and the phosphoric acid. In this treatment are produced, respectively, the single superphosphate and the triple superphosphate. On the other hand, the processes belonging to the thermal route use thermal energy to modify the structure of the phosphate rock generating the so-called thermophosphates. The wet and thermal routes have been compared in several occasions, usually according to technical and economic criteria. This study also performs such a comparison, but now on an environmental performance approach, using for this the Life Cycle Assessment methodology (LCA). The triple superphosphate (TSP) was chosen to represent the wet route whereas the fused magnesium thermophosphate (FMP) was chosen to reflex the thermal route. In both LCA studies the function of the products was deemed to be to supply phosphorous to crops. The product systems were defined using a \"cradle-to-gate\" approach. Therefore the TSP product system contemplates:the mining and concentration of the phosphate rock, the production of sulfuric and phosphoric acids and the TSP manufacture itself. The auxiliary subsystems of transportation and the electricity and natural gas generation subsystems were also considered in the above-mentioned system. ) The FMP product system was structured in a similar way and contemplates: the mining and crushing of the phosphate rock, the serpentinite transportation, the electricity and natural gas generation and the FMP manufacture itself. Finally, in order to give a picture as accurate as possible of the environmental performance of the systems under evaluation, the following impact categories were chosen: Global Warming (GWP), Ozone Layer Depletion (OLDP), Human Toxicity (HTP), Aquatic Ecotoxicity (AETP), Acidification (AP) and Eutrophication (EP). The LCA studies have shown that the TSP product system performed better than the FMP product system in all the selected impact categories but Acidification and Eutrophication. In terms of Global Warming Potential, the FMP was shown to be four times more aggressive to the environment than TSP. This scenario repeats itself also for Aquacic Ecotoxicity. In this category, the TSP has an effect 3.3 times lower than the effect of the FMP. On the other hand, regarding Eutrophication, through which are in fact measured the environmental impacts generated by phosphorous losses during both product systems, FMP has presented a better performance.

As jazidas fosfáticas brasileiras são, em sua grande maioria, produto da laterização de corpos ígneos carbonatíticos primariamente enriquecidos em apatita. A alteração laterítica, no entanto, tem um papel duplo na concentração do minério fosfático; além de concentrar o mineral de minério numa primeira fase de alteração, com a progressão do intemperismo ela modifica e desestabiliza a apatita residual, gerando materiais que são descartados. Os rejeitos gerados pela mineração de fosfato no Brasil, que contêm teores significativos de P não aproveitáveis pelos processos tradicionais de beneficiamento e fabricação de fertilizantes fosfatados, podem representar material valioso em processos alternativos de aproveitamento, como o processo Humifert (Stemicha 1988), que consiste no tratamento de materiais fosfáticos descartados ou desprezados pela mineração, através da passagem de um fluxo de ar com óxidos de nitrogênio por uma mistura de material fosfático finamente moído e matéria orgânica úmida. O ácido nítrico, formado pela reação entre os óxidos de N e a umidade do material, ataca os fosfatos formando compostos mais solúveis que os fosfatos naturais iniciais. Após maturação, forma-se um material constituído por complexos fósforo-húmicos, com características físico-químicas que determinam uma solubilidade do P mais lenta do que a dos fertilizantes fosfatados tradicionais. Este trabalho teve como objetivo caracterizar, a partir de vários procedimentos (difração de raios-X, análises térmicas, espectroscópicas, microscopia óptica e eletrônica, além de análises químicas microlocalizadas e de solubilidae do P), os produtos organo-fosfatados, principalmente sua fase fosfática, obtidos pelo processo Humifert por Oba (2000), a partir de materiais fosfáticos de Jacupiranga, Catalão I e Patos de Minas, e correlacionar os dados com os diferentes resultados agronômicos obtidos pelo autor citado, para os mesmos materiais. Nenhuma técnica utilizada indicou quais compostos são produzidos nas reações. No entanto, as observações de microscopia óptica e eletrônica mostram fases que provavelmente correspondem a compostos neoformados; além disso, os grãos de apatita dos produtos são nitidamente diferentes dos grãos dos materiais iniciais, tanto por sua morfologia e características difratométricas como pela ocorrência de fases fosfáticas transformadas, ou seja, não apatíticas. As análises térmicas mostram, além da perda da água livre dos produtos, um pico exotérmico ao redor de 490-520°C relacionado a novos compostos, já que este não ocorre nem nos materiais fosfáticos iniciais nem na matéria orgânica adicionada. Medidas da solubilidade do P em diferentes extratores (água, ácido cítrico 2% e citrato neutro de amônio) mostram um acréscimo importante desta solubilidade nos produtos em relação aos respectivos materiais iniciais. A correlação das características dos materiais fosfáticos originais e de seus respectivos produtos Humifert não é evidente. A pesquisa mostra, entretanto, após investigação de todas as características estudadas, que os resultados agronômicos estão diretamente relacionados com a área de origem do material utilizado, com o local da mina ou da usina na qual a amostra foi coletada e com a mineralogia da amostra. Os fertilizantes produzidos são realmente mais solúveis que as amostras naturais e não só a apatita, mas também os outros minerais presentes, são consumidos durante o processo. Embora não tenha sido possível caracterizar os compostos neoformados durante o processo Humifert pelas técnicas analíticas empregadas, a maior solubilidade do P indica a transformação da apatita nestes compostos de caráter mais solúvel. / The Brazilian phosphatic deposits are, in its great majority, product of the laterization of carbonatitic igneous bodies o enriched in apatite. The lateritic alteration, however, plays a double role in the concentration of the phosphatic ore: in addition to concentrating the ore mineral, in a first phase of alteration, with the progression of the intemperism it modifies and destabilizes the residual apatite, generating materials that are discarded. The rejects generated by the mining of phosphate in Brazil, that have significant contents of unusable P by the traditional methods of apatite processing and of phosphated fertilizers manufacturing, can represent valuable material in alternative processes of utilization, as the Humifert process (Sternicha 1988), that consists of the treatment of discarded or rejected phosphatic materials by the mining, through the passage of an air flow with nitrogen oxides through a mixture of fine phosphatic material and humid organic matter. The nitric acid, formed by the reaction between oxides of N and the humidity of the material, attacks the phosphates foming composites more soluble than the initial natural phosphates. After maturation, a material consisting of complexes phosphorus-humics is formed, with physical-chemical characteristics that determine a solubility of the P slower than that of traditional phosphated fertilizers. This work had as objective to characterize, from many procedures (diffraction of X-rays, thermal, spectroscopic analyses, optic and electronic microscopy, besides eletronic microprobe and solubility of the P analyses), the organic-phosphated products, mainly their phosphatic phase, gotten by Oba (2000) using the Humifert process in phosphatic materials from Jacupiranga, Catalão I and Patos de Minas, and to correlate the data with the different agronomic results gotten by the cited author, for the same materials. None of the used techniques has indicated which composites are produced in the reactions. However, the observation of optic and electronic microscopy show phases that probably correspond to neoformed composites; moreover, the apatite grains of the products are clearly different from the grains of the initial materials, as much for its morphology and diffratometric characteristics as for the occurrence of transformed phosphatic phases, i. e., not apatitic. The thermal analyses show, besides the loss of the free water of the products, a exothermic peak around 490-520°C related to new composites, since this peak does not occur nor in the initial phosphatic materials nor in the added organic matter. Measures of the solubility of the P in different extractors (water, acid citric 2%, and neutral ammonium citrate) show an important increase of this solubility in the products in relation to the respective initial materials. The correlation of the characteristics of the original phosphatic materials and their respective Humifert products is not evident. The research shows, however, after inquiry of all the studied characteristics, that the agronomic results are directly related to the area of origin of the used material, to the place of the mine or the plant in which the sample was collected and to the mineralogy of the sample. The produced fertilizers are really more soluble than the natural samples and not only the apatite, but also the other present minerals, are consumed during the process. Although it has not been possible to characterize the composites neoformed during the Humifert process through the analytical techniques employed, the highest solubility of the P indicates the transformation of the apatite into more soluble composites.

Orientador: Marcelo Andreotti / Banca: Marco Eustaquio de Sá / Banca: Marco Antonio Camillo de Carvalho / Resumo: O crescimento das áreas cultivadas sob Sistema Plantio Direto (SPD) no Brasil, está cada vez mais diversificando as formas como os sistemas de produção são implantados e manejados. Os elevados gastos com insumos agrícolas fazem com que a produção tenha altos custos. Assim, cresce o interesse pelo uso de inoculantes que em sua composição possuam bactérias promotoras de crescimento de plantas, principalmente pela busca de uma agricultura sustentável com menor poluição ambiental aliado a redução dos custos de produção. Diante disso, o presente estudo objetivou verificar em um Latossolo Vermelho Distrófico, sob condições irrigadas no Cerrado: 1) o efeito da adubação fosfatada e da inoculação ou não com Azospirillum brasilense nas sementes de aveia preta sobre sua nutrição e produtividade de matéria seca da parte aérea e raízes; 2) avaliar o efeito residual da adubação fosfatada e da decomposição da palhada da aveia sobre o crescimento e produtividade do milho com e sem inoculação com Azospirillum brasilense e do capim-Marandu em consórcio; 3) após o período simulando a vedação do pasto (60 dias após a colheita do milho), avaliar a qualidade bromatológica e nutricional do capim-Marandu, e o efeito de sua palhada sobre os componentes da produção e produtividade do feijão de inverno em sucessão; e 4) ao final de cada ciclo produtivo avaliar o efeito dos tratamentos sobre a fertilidade do solo. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com 4 repetições, em esquema fatorial 5 x 2, ou seja, cinco doses de P 2 O 5 (0; 30; 60; 120 e 240 kg ha -1 ) aplicadas a lanço na semeadura da aveia preta cultivar IAPAR 61, com e sem a inoculação das sementes com a bactéria diazotrófica Azospirillum brasilense, na dose de 100 mL 25 kg -1 de sementes. Cada unidade experimental (parcela) constituiu-se de 4,4 m de largura e 10 m de comprimento, perfazendo 44 m 2 . A inoculação das sementes de... / Abstract: The growth of cultivated areas under no-tillage system in Brazil, is increasingly diversifying the ways in which production systems are deployed and managed. The high expenditure on agricultural inputs cause the production has high costs. Thus, the growing interest in the use of inoculants that in its composition have bacteria that promote plant growth, especially the search for sustainable agriculture with less environmental pollution combined with lower production costs. There fore, this study aimed to verify in a Oxisoil under irrigated conditions in the Cerrado: 1) the effect of phosphorus fertilization and inoculation with and without Azospirillum brasilense in oat seeds on their nutrition and dry matter shoots and roots yield; 2) to evaluate the residual effect of phosphate and decomposition of oat straw on growth and yield of corn with and without inoculation with A. brasilense and Marandu grass in the consortium; 3) after the period simulating the fence pasture (60 days after the corn harvest), assess the chemical and nutritional quality of Marandu grass, and the effect of their trash on the production components and winter bean productivity in succession ; and 4) the end of each crop cycle to evaluate the effect of treatments on soil fertility. The experimental design was a randomized block design with four replications in a factorial scheme 5 x 2, with five doses of P 2 O 5 (0, 30, 60, 120 and 240 kg ha - 1 ) broadcast applied at sowing oats IAPAR 61 cultivar, with and without seed inoculation with bacteria diazotrophic A. brasilense at a dose of 100 mL 25 kg -1 of seed. Each experimental unit (plot) consisted of 4.4 m wide and 10 m long, totaling 44 m 2 . Seeds inoculation oat by A. brasilense increased plant height, more dry matter of shoots and roots production. Also provided an increase of N and P in shoots, and N and Mg in root tissue culture. The phosphorus fertilization in oat increased the dry matter of shoots and roots ... / Mestre

As jazidas fosfáticas brasileiras são, em sua grande maioria, produto da laterização de corpos ígneos carbonatíticos primariamente enriquecidos em apatita. A alteração laterítica, no entanto, tem um papel duplo na concentração do minério fosfático; além de concentrar o mineral de minério numa primeira fase de alteração, com a progressão do intemperismo ela modifica e desestabiliza a apatita residual, gerando materiais que são descartados. Os rejeitos gerados pela mineração de fosfato no Brasil, que contêm teores significativos de P não aproveitáveis pelos processos tradicionais de beneficiamento e fabricação de fertilizantes fosfatados, podem representar material valioso em processos alternativos de aproveitamento, como o processo Humifert (Stemicha 1988), que consiste no tratamento de materiais fosfáticos descartados ou desprezados pela mineração, através da passagem de um fluxo de ar com óxidos de nitrogênio por uma mistura de material fosfático finamente moído e matéria orgânica úmida. O ácido nítrico, formado pela reação entre os óxidos de N e a umidade do material, ataca os fosfatos formando compostos mais solúveis que os fosfatos naturais iniciais. Após maturação, forma-se um material constituído por complexos fósforo-húmicos, com características físico-químicas que determinam uma solubilidade do P mais lenta do que a dos fertilizantes fosfatados tradicionais. Este trabalho teve como objetivo caracterizar, a partir de vários procedimentos (difração de raios-X, análises térmicas, espectroscópicas, microscopia óptica e eletrônica, além de análises químicas microlocalizadas e de solubilidae do P), os produtos organo-fosfatados, principalmente sua fase fosfática, obtidos pelo processo Humifert por Oba (2000), a partir de materiais fosfáticos de Jacupiranga, Catalão I e Patos de Minas, e correlacionar os dados com os diferentes resultados agronômicos obtidos pelo autor citado, para os mesmos materiais. Nenhuma técnica utilizada indicou quais compostos são produzidos nas reações. No entanto, as observações de microscopia óptica e eletrônica mostram fases que provavelmente correspondem a compostos neoformados; além disso, os grãos de apatita dos produtos são nitidamente diferentes dos grãos dos materiais iniciais, tanto por sua morfologia e características difratométricas como pela ocorrência de fases fosfáticas transformadas, ou seja, não apatíticas. As análises térmicas mostram, além da perda da água livre dos produtos, um pico exotérmico ao redor de 490-520°C relacionado a novos compostos, já que este não ocorre nem nos materiais fosfáticos iniciais nem na matéria orgânica adicionada. Medidas da solubilidade do P em diferentes extratores (água, ácido cítrico 2% e citrato neutro de amônio) mostram um acréscimo importante desta solubilidade nos produtos em relação aos respectivos materiais iniciais. A correlação das características dos materiais fosfáticos originais e de seus respectivos produtos Humifert não é evidente. A pesquisa mostra, entretanto, após investigação de todas as características estudadas, que os resultados agronômicos estão diretamente relacionados com a área de origem do material utilizado, com o local da mina ou da usina na qual a amostra foi coletada e com a mineralogia da amostra. Os fertilizantes produzidos são realmente mais solúveis que as amostras naturais e não só a apatita, mas também os outros minerais presentes, são consumidos durante o processo. Embora não tenha sido possível caracterizar os compostos neoformados durante o processo Humifert pelas técnicas analíticas empregadas, a maior solubilidade do P indica a transformação da apatita nestes compostos de caráter mais solúvel. / The Brazilian phosphatic deposits are, in its great majority, product of the laterization of carbonatitic igneous bodies o enriched in apatite. The lateritic alteration, however, plays a double role in the concentration of the phosphatic ore: in addition to concentrating the ore mineral, in a first phase of alteration, with the progression of the intemperism it modifies and destabilizes the residual apatite, generating materials that are discarded. The rejects generated by the mining of phosphate in Brazil, that have significant contents of unusable P by the traditional methods of apatite processing and of phosphated fertilizers manufacturing, can represent valuable material in alternative processes of utilization, as the Humifert process (Sternicha 1988), that consists of the treatment of discarded or rejected phosphatic materials by the mining, through the passage of an air flow with nitrogen oxides through a mixture of fine phosphatic material and humid organic matter. The nitric acid, formed by the reaction between oxides of N and the humidity of the material, attacks the phosphates foming composites more soluble than the initial natural phosphates. After maturation, a material consisting of complexes phosphorus-humics is formed, with physical-chemical characteristics that determine a solubility of the P slower than that of traditional phosphated fertilizers. This work had as objective to characterize, from many procedures (diffraction of X-rays, thermal, spectroscopic analyses, optic and electronic microscopy, besides eletronic microprobe and solubility of the P analyses), the organic-phosphated products, mainly their phosphatic phase, gotten by Oba (2000) using the Humifert process in phosphatic materials from Jacupiranga, Catalão I and Patos de Minas, and to correlate the data with the different agronomic results gotten by the cited author, for the same materials. None of the used techniques has indicated which composites are produced in the reactions. However, the observation of optic and electronic microscopy show phases that probably correspond to neoformed composites; moreover, the apatite grains of the products are clearly different from the grains of the initial materials, as much for its morphology and diffratometric characteristics as for the occurrence of transformed phosphatic phases, i. e., not apatitic. The thermal analyses show, besides the loss of the free water of the products, a exothermic peak around 490-520°C related to new composites, since this peak does not occur nor in the initial phosphatic materials nor in the added organic matter. Measures of the solubility of the P in different extractors (water, acid citric 2%, and neutral ammonium citrate) show an important increase of this solubility in the products in relation to the respective initial materials. The correlation of the characteristics of the original phosphatic materials and their respective Humifert products is not evident. The research shows, however, after inquiry of all the studied characteristics, that the agronomic results are directly related to the area of origin of the used material, to the place of the mine or the plant in which the sample was collected and to the mineralogy of the sample. The produced fertilizers are really more soluble than the natural samples and not only the apatite, but also the other present minerals, are consumed during the process. Although it has not been possible to characterize the composites neoformed during the Humifert process through the analytical techniques employed, the highest solubility of the P indicates the transformation of the apatite into more soluble composites.

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:25:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-26. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:48:50Z : No. of bitstreams: 1 000846527.pdf: 2770788 bytes, checksum: 8ebfb94d9b98fde473b31e8ad2e518da (MD5) / O crescimento das áreas cultivadas sob Sistema Plantio Direto (SPD) no Brasil, está cada vez mais diversificando as formas como os sistemas de produção são implantados e manejados. Os elevados gastos com insumos agrícolas fazem com que a produção tenha altos custos. Assim, cresce o interesse pelo uso de inoculantes que em sua composição possuam bactérias promotoras de crescimento de plantas, principalmente pela busca de uma agricultura sustentável com menor poluição ambiental aliado a redução dos custos de produção. Diante disso, o presente estudo objetivou verificar em um Latossolo Vermelho Distrófico, sob condições irrigadas no Cerrado: 1) o efeito da adubação fosfatada e da inoculação ou não com Azospirillum brasilense nas sementes de aveia preta sobre sua nutrição e produtividade de matéria seca da parte aérea e raízes; 2) avaliar o efeito residual da adubação fosfatada e da decomposição da palhada da aveia sobre o crescimento e produtividade do milho com e sem inoculação com Azospirillum brasilense e do capim-Marandu em consórcio; 3) após o período simulando a vedação do pasto (60 dias após a colheita do milho), avaliar a qualidade bromatológica e nutricional do capim-Marandu, e o efeito de sua palhada sobre os componentes da produção e produtividade do feijão de inverno em sucessão; e 4) ao final de cada ciclo produtivo avaliar o efeito dos tratamentos sobre a fertilidade do solo. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com 4 repetições, em esquema fatorial 5 x 2, ou seja, cinco doses de P 2 O 5 (0; 30; 60; 120 e 240 kg ha -1 ) aplicadas a lanço na semeadura da aveia preta cultivar IAPAR 61, com e sem a inoculação das sementes com a bactéria diazotrófica Azospirillum brasilense, na dose de 100 mL 25 kg -1 de sementes. Cada unidade experimental (parcela) constituiu-se de 4,4 m de largura e 10 m de comprimento, perfazendo 44 m 2 . A inoculação das sementes de... / The growth of cultivated areas under no-tillage system in Brazil, is increasingly diversifying the ways in which production systems are deployed and managed. The high expenditure on agricultural inputs cause the production has high costs. Thus, the growing interest in the use of inoculants that in its composition have bacteria that promote plant growth, especially the search for sustainable agriculture with less environmental pollution combined with lower production costs. There fore, this study aimed to verify in a Oxisoil under irrigated conditions in the Cerrado: 1) the effect of phosphorus fertilization and inoculation with and without Azospirillum brasilense in oat seeds on their nutrition and dry matter shoots and roots yield; 2) to evaluate the residual effect of phosphate and decomposition of oat straw on growth and yield of corn with and without inoculation with A. brasilense and Marandu grass in the consortium; 3) after the period simulating the fence pasture (60 days after the corn harvest), assess the chemical and nutritional quality of Marandu grass, and the effect of their trash on the production components and winter bean productivity in succession ; and 4) the end of each crop cycle to evaluate the effect of treatments on soil fertility. The experimental design was a randomized block design with four replications in a factorial scheme 5 x 2, with five doses of P 2 O 5 (0, 30, 60, 120 and 240 kg ha - 1 ) broadcast applied at sowing oats IAPAR 61 cultivar, with and without seed inoculation with bacteria diazotrophic A. brasilense at a dose of 100 mL 25 kg -1 of seed. Each experimental unit (plot) consisted of 4.4 m wide and 10 m long, totaling 44 m 2 . Seeds inoculation oat by A. brasilense increased plant height, more dry matter of shoots and roots production. Also provided an increase of N and P in shoots, and N and Mg in root tissue culture. The phosphorus fertilization in oat increased the dry matter of shoots and roots ...

Objetivando avaliar a disponibilidade de fósforo em amostras de solos da Amazônia tratadas com fosfatos de diferentes solubilidades, bem como avaliar a eficiência destes fosfatos, foi conduzido um experimento em vasos, em casa de vegetação, utilizando-se cinco solos (LA-médio, LA-argiloso, LA-muito argiloso, PV-argiloso e PV-muito argiloso), quatro fontes de fósforo. (superfosfato triplo, termofosfato yoorin-fino, termofosfato yoorin-granular e fosfato natural da Carolina do Norte) em três doses (40, 80 e 120 μg P/g de solo) mais a testemunha. Plantas de caupi e arroz foram utilizadas como plantas-teste e as produções de matéria seca e as quantidades de P-absorvido da parte aérea das plantas foram correlacionadas com os teores de P do solo, extraídos pelos métodos da resina trocadora de íons, Mehlich-l, Mehlich-3, Bray-I e papel de filtro (Pi) impregnado com óxido de ferro. Paralelamente, realizou-se um ensaio para avaliar a capacidade de adsorção de fósforo dos solos, utilizando-se a isoterma de Langmuir. De acordo com os resultados obtidos, pode-se concluir que: - Os melhores rendimentos em produção de matéria seca e P-absorvido foram obtidos nos solos tratados com superfosfato triplo; - No cultivo do caupi, o termofosfato yoorin-fino apresentou Índice de Eficiência Agronômica superior aos obtidos pelo yoorin-granular e fosfato natural da Carolina do Norte, enquanto que no cultivo do arroz, os índices foram bastante semelhantes, para todos os fosfatos; - O extrator Mehlich-l extraiu altas quantidades de fósforo, nos tratamentos com fosfato natural da Carolina do Norte; - Independentemente da fonte de fósforo utilizada, o extrator Mehlich-3 apresentou as melhores correlações com as respostas das plantas de caupi e arroz; - Os extratores Mehlich-3 e Bray-I demonstraram possuir maior sensibilidade às variações de solo; - O extrator Mehlich-3 destacou-se dos demais, mostrando-se mais adequado em predizer a disponibilidade de fósforo para as plantas, em diferentes condições de solos e fontes de fósforo. / With the objective of evaluating the phosphorus availability in five Amazonian soils samples, amended with phosphates with different solubility, and to evaluate the efficiency of these phosphates, a pot experiment was carried out in greenhouse condictions. The soils utilized were: medium texture yellow latosol, clayey yellow latosol, very clayey yellow latosol , clayey red-yellow podzolic and very clayey red-yellow podzolic. Four phosphate sources were tested (triple superphophate, fine yoorin thermophosphate, granular yoorin thermophosphate and North Caroline rock phosphate) in three ,rates (40, 80 and 120 μg P/g soil) plus the control treatment. Cowpea and rice plants were utilized as test-plants. Dry matter yield and amount of P taken up by the plant were correlated with soil P content, extracted by the following methods: anionic exchangeable resin, Mehlich-1, Mehlich-3, Bray-I and iron oxide-impregnated filter paper (Pi). In addition, an assay to evaluate the P adsorption capacity of the soils, using Langmuir isoterm adsorption, was also carried out. The following conclusions were drawn: - The best results on dry matter yield and P taken up, for cowpea, were obtained in soils amended with triple superphosphate; - The agronomic efficiency index of fine yoorin was superior to the granular yoorin and North Caroline rock phosphate for the cowpea cultivation, while these indexes were similars on all the phosphates for the rice cultivation; - The Mehlich-l extractant extracted highest amount of phosphorus, in the treatments with North Caroline rock phosphate; - Irrespective to the phosphate sources utilized, the Mehlich-3 extractant presented better correlation with the responses of cowpea and rice plants; - The Mehlich-3 and Bray-I extractants showed to have higher sensibility to the soil variations; - TheMehlich-3 extractant was outstanding over others, showing to be more suitable in predicting the P availability to the plants, in differents soil condictions and P sources.

Com o objetivo de se estudar os efeitos da aplicação de ácido fosfórico e do superfosfato triplo (fonte padrão) no número de perfilhos, altura de plantas, teores de P e Ca na folha +3, raiz, colmos e ponteiros, peso de raízes, produção de cana, concentração de P no caldo, pol % cana (PCC) e açúcar teórico recuperável (ATR), foram instalados 4 ensaios em solos Latossolo Vermelho Amarelo textura arenosa (1 ppm de P) com a variedade SP70-1143, Latossolo Vermelho Amarelo textura muito arenosa sabre arenosa (6 ppm de P) com a variedade SP71-1078, Podzólico Vermelho Amarelo textura muito arenosa sobre arenosa (21 ppm de P com a variedade SP71-1406 e Areia Quartzosa (3 ppm de P) com a variedade SP70-1143. O delineamento estatístico foi o de blocos ao acaso com 6 tratamentos e 5 repetições. Os tratamentos constaram de doses: 0, 60, 120 e 180 kg P2O5/ha, aplicados como superfosfato triplo, e 60 e 120 kg de P2O5/ha como ácido fosfórico. Os resultados obtidos permitiram concluir que: - houve aumento significativo no número de perfilhos por metro e altura das plantas, em função das doses de fósforo aplicadas. - a produção de cana apresentou aumento linear com as doses de P, ao nível de 1% de probabilidade, nos solos LV ar, LV mt ar/ar e AQ, e no solo PV mt ar/ar a probabilidade foi 10%. - apenas no solo LV ar (SP70-1143) houve resposta crescente para a pol % cana, para ambas as fontes fosfatadas e aumento significativo na produção de açúcar por tonelada de cana (ATR), em função apenas das doses de ácido fosfórico. – o teor de fósforo no caldo aumentou significativamente com as doses aplicadas nos solos LV ar e LV mt ar / ar, mas não o suficiente para se ter uma boa clarificação do caldo. – o ácido fosfórico apresentou comportamento agronômico semelhante ao do superfosfato triplo, tornando-se uma alternativa agronomicamente viável para a adubação de cana-de-açúcar. / Four field experiments were carried out in sandy soils with three sugarcane varieties, to study the effect of phosphoric acid applications on tillering, plant height, root weight, cane yield, P and Ca content on leaves, stalk and shoots apex, P and sugar content on cane juice. A randomized complete block design with 5 replications and 6 P2O5 rates was adopted in all trials. The standard P source was triple superphosphate. The results obtained allow to derive the following conclusions: - the plant heigh and tillering increasead proportionally with the P2O5 rates independently of the P source; - the sugarcane yield increased linearly with the prates at the 1% level of probability on the yellow red latosol and sand and quartz sands soils, and at the 10% on the yellow red podzolic soil; - the phosphoric acid presented the same agronomic behaviour as the standard P source, which may be considered a viable alternative to P fertilizer for sugarcane; - the P content on the cane juice increased with the P2O5 rates on the yellow red latosol and sandy soils, but not sufficiently to promote a good juice clarification; - increased response of pol 1% cane with both P sources, was observed only on the yellow red latosol soil.

Orientador: Daniel Marcos Bonotto / Banca: Marta Silvia Maria Mantovani / Banca: Sonia Maria Barros de Oliveira / Banca: Gilberto José Garcia / Banca: Jairo Roberto Jiménez-Rueda / Resumo: Este trabalho visou estudar o comportamento geoquímico de radionuclídeos e metais pesados em solos de uso agrícola na bacia do Rio Corumbataí (SP). A concentração e variabilidade natural em rochas sedimentares na bacia do Rio Corumbataí segue a tendência Ca > Mg > K > Na, com baixa concentração natural de metais pesados e radionuclídeos. A distribuição das taxas de dose nos solos mostra que ocorre uma maior taxa de exposição na região sul da bacia do Rio Corumbataí, onde há aplicação de fertilizantes fosfatados, corretivos agrícolas e vinhaça em plantações de cana-de-açúcar. Metais pesados e radionuclídeos existentes nos fertilizantes fosfatados e corretivos agrícolas são adicionados anualmente nas plantações de cana-de-açúcar, mas se usados de acordo com as taxas recomendadas, não aumentam suas concentrações em solos para níveis perigosos. Assim, há baixa transferência destes elementos dos solos para a cana-de-açúcar na bacia do Rio Corumbataí, não oferecem nenhum risco ao ecossistema e à saúde do animal e do homem. Palavras-chave: Radionuclídeos e metais pesados, Solos e fertilizantes, Plantações de canade- açúcar, Cadeia alimentar. / Abstract: The purpose of this research was to study the geochemical behavior of radionuclides and heavy metals in soils of agricultural use at Corumbataí River basin (SP). The natural concentration and variability in sedimentary rocks at Corumbataí river basin follow the trend Ca > Mg > K > Na, with the concentration of heavy metals and radionuclides. The distribution of exposure rate in soils shows the occurrence of higher values towards south of the Corumbataí river basin, region where are applied phosphate fertilizers, amendments and vinhaça in sugar cane crops. Heavy metals and radionuclides incorporated in phosphate fertilizers and amendments are annually added during the fertilization process in the sugar cane crops, but if they are utilized in accordance with the recommended rate, they do not rise the concentration levels in soils up to hazards levels. Thus, they are lower transferred from soils to sugar cane at Corumbataí river basin, not offering hazard to the ecosystem and animal or human health. / Doutor

Compostos de fósforo insolúveis em água, como os do tipo Fe - K - P podem ser formados em fertilizantes fosfatados totalmente acidulados (FFTA). Em superfosfatos dois dos mais comuns são os compostos Fe3KH8(PO4)6.6H2O (H8) e Fe3KH14(PO4)8.4H2O (H14). Elevadas quantidades de rocha fosfática são descartadas a fim de garantir que FFTA apresentem na fração citrato neutro de amônio (CNA) + água, 90% de P2O5 solúvel em CNA, como prevê a legislação brasileira de fertilizantes. Experimentos anteriores mostraram que os FFTA não necessitam, obrigatoriamente, conter alta solubilidade em água. Estudos anteriores indicaram que rochas fosfáticas poderão ser melhores utilizadas conhecendo-se a performance agronômica das impurezas insolúveis em água. Para adicionar informações a este assunto, os compostos H8 e H14 foram sintetizados em condições de laboratório. Os precipitados foram analisados através de análise química elementar, difratometria de raios-x, microscopia eletrônica de varredura e espectrometria de energia dispersiva (EED). As análises efetuadas confirmaram a correta precipitação de ambos compostos. Um experimento de hidrólise foi conduzido usando soluções de NaCl 0,01; 0,05 e 0,1 mol L -1 com pH variando de 3,0 a 7,5. Amostras do H8, H14 e de FR de Catalão foram agitadas utilizando-se as soluções até pH de equilíbrio. O pH da solução foi ajustado adicionando-se NaOH ou HCl. Depois de atingido o pH de equilíbrio, as soluções foram filtradas, e as concentrações de P, Fe, K, S, Na e Cl determinadas analiticamente e utilizado o programa MINTEQ para calcular a atividade dos íons ortofosfato (H2PO4 - e HPO4 2- ). Os precipitados que ficaram retidos no papel de filtro foram analisados analiticamente e submetidos a raios-x e EED. As quantidades de H8 e H14 sintetizadas foram suficientes para o estudo de hidrólise. Os resultados indicaram que a porcentagem de P liberada dos compostos do tipo Fe - K - P aumentava com o aumento do pH. Quantidades mais elevadas de P foram liberadas do composto H14 quando comparado ao H8. Também, a atividade dos íons ortofosfato foi mais elevada para o H14 quando comparado ao H8. Observou-se uma tendência a elevação da atividade dos íons ortofosfato com a diminuição da força iônica para ambos compostos. Para o H8 ocorreu um aumento da atividade com o aumento do pH para NaCl 0,01 mol L -1 . Para o H14 a tendência foi o aumento da atividade até pH 5,0 para NaCl 0,05 e 0,1 mol L -1 e pH 6,0 para NaCl 0,01 mol L -1 . Após estes valores a atividade tendeu a diminuir devido provavelmente à formação do par NaHPO4 - . As análises químicas, raios-x e EED dos precipitados oriundos do estudo de hidrólise mostraram que os resultados de composição e raios-x são similares ao do composto H8, atestando novamente baixa porcentagem de liberação de P deste composto. Para o composto H14 verificou-se a formação de um novo composto, possivelmente estrengita amorfa. Os dados obtidos neste estudo indicam que elevadas quantidades de P liberado de compostos do tipo Fe - K - P a solução não significam necessariamente elevada atividade. Os resultados confirmam que o composto H14 pode apresentar melhor eficiência agronômica do que o H8. / Water-insoluble P compounds, as of the type Fe-K-P, can be formed in totally acidulated phosphate fertilizers (TAPF). In superphosphates two of the most common are the Fe3KH8(PO4)6.6H2O (H8) and the Fe3KH14(PO4)8.4H2O (H14). High amounts of phosphate rock (PR) are discarded in order to produce APF with about 90% of P2O5 neutral ammonium citrate (NAC) soluble fraction in the available P fraction (NAC + H2O), as indicated by the brazilian fertilizer legislation. Previous experimental data have shown that TAPF do not necessarily need to always contain high water solubility. Studies have indicated that PR will be better utilized by accessing the agronomic performance of water-insoluble P impurities. To add information related to this topic H8 and H14 compounds were synthesized at laboratory conditions. The precipitates were exposed to elemental chemical analysis, x-ray, scanning electron microscope and energy-dispersive spectroscopy (EDS). All chemical plus instrumental analysis confirmed the correct precipitation of both compounds. A hydrolysis experiment was conducted using 0,01; 0,05 and 0,1 mol L -1 NaCl solution with pH ranging from 3 to 7.5. Sub samples of the H8, the H14 and a PR from Catalão were agitated with each solution until certain equilibrium was achieved. Solution pH was adjusted by adding NaOH or HCl. After equilibrium the solutions were filtered, the concentrations of P, Fe, K, S, Na and Cl determined and the software MINTEQ used to calculate the activity of the orthophosphate ions (H2PO4 - and HPO4 2- ). The precipitate remaining in the filter paper was also analyzed for the same elements and submitted to x-ray and EDS. The amounts of H8 and H14 synthesized were enough for the hydrolysis study. The results indicated that the amount of P released from both Fe-K-P compounds increased in higher solution pH. More P was released from the H14 than the H8 compound. Also, the activity for the orthophosphate ions was higher for the H14 than for the H8 compound. There was a trend to obtain higher activity of the ions orthophosphate with lower ionic strength for both compounds. For the H8 it was obtained higher activity as the solution pH increased when the ionic strength was of 0,01 mol L -1 NaCl. For the H14 the trend was for the activity to increase until pH 5 for the 0,05 and 0,1 mol L -1 NaCl solution and until pH 6 for the 0,01 mol L -1 . After these values the activity tended to decrease most likely due to the formation of the NaHPO4 - ionic par. The elemental chemical composition, x-ray and EDS of the precipitates after the hydrolysis study showed composition and x-ray results similar to the H8 compound attesting low hydrolysis in this situation. For the H14 compound it was found the formation of a new compound, most likely an amorphous strengite. Data obtained in this study indicate that higher amounts of P released from compounds of the type Fe-K-P as the solution pH increases does not necessarily mean higher activity. The results confirm that the H14 compound should be of higher agronomic effectiveness than the H8.