Corpo Discente - Egressos
Stella Cristiani Gonçalves Matoso
| Título | BIOCARVÕES ENRIQUECIDOS COM SOLOS NATURAIS E FERTILIZANTE FOSFATADO: CARACTERIZAÇÃO E APLICAÇÃO EM SOLOS TROPICAIS | ||||||||||||||||||||||||
| Data da Defesa | 14/05/2018 | ||||||||||||||||||||||||
| Download | Em sigilo | ||||||||||||||||||||||||
Banca
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| Palavras-Chaves | Biocarvão. Fertilizante organomineral. Fixação de fosfato. | ||||||||||||||||||||||||
| Resumo | O carbono pirogênico vem sendo relatado como importante componente da fertilidade de solos ricos em matéria orgânica. Esse composto produzido de forma intencional e aplicado na agricultura é denominado biocarvão. Biocarvões enriquecidos com compostos minerais têm resultado em um produto recalcitrante e funcional, principalmente pelo elevado teor de grupos funcionais ácidos de superfície. Esses grupos vêm sendo relatados como alternativa para reduzir a fixação de fosfato dos solos, seja pelo bloqueio dos sítios de adsorção, ou pela formação de complexos organometálicos estáveis com íons cálcio, ferro e alumíno. Diante disso, objetivou-se avaliar diferentes combinações de matérias-primas (orgânicas e minerais) para a composição de biocarvão, de modo a obter um produto capaz de veicular o íon fosfato no solo, protegendo-o das reações de precipitação e adsorção. Foram produzidos quatorze biocarvões a partir da mistura de biomassa (cascas de arroz e de café), solo natural (arenoso e argiloso) e superfosfato triplo (antes e após a pirólise). Em seguida, a metodologia do trabalho foi dividida em três etapas. A primeira consistiu na caracterização de seis biocarvões derivados de biomassa+solo. A segunda verificou o efeito da adição de superfosfato triplo, antes ou após a pirólise, na disponibilidade de fósforo dos biocarvões fosfatados. E a última fase estudou a influência dos biocarvões fosfatados sobre as reações de fixação de fosfato em três solos de diferentes mineralogias. Constatou-se que para a produção de biocarvão com vistas à utilização agrícola, a casca de café apresenta maior potencial do que a casca de arroz, quando o intuito for obter um produto com elevado pH, capacidade de troca de cátions e grupamentos funcionais de superfície. A combinação de casca de café com solo argiloso não altera substancialmente essas características e aumenta a estabilidade dos biocarvões. O método de adição de superfosfato triplo afeta a disponibilidade de fósforo dos biocarvões. O aquecimento do fertilizante fosfatado durante a pirólise eleva o grau de cristalinidade dos fosfatos e diminui o teor de fósforo disponível. Em solos de mineralogia caulinítica/oxídica, caulinítica e esmectítica o uso de biocarvões enriquecidos com fertilizante fosfatado após a pirólise aumenta a disponibilidade de fósforo, devido à redução no teor de fósforo adsorvido e à maior concentração de fósforo dessorvido. Porém, a aplicação de biocarvão obtido pela pirólise de biomassa em conjunto com solo natural e fertilizante fosfatado resulta em menor disponibilidade de fósforo nas três mineralogias de solo. | ||||||||||||||||||||||||
| Abstract | The pyrogenic carbon has been reported as an important component of soils rich in organic matter. This compound when produced intentionally and applied in agriculture is called biochar. Biochars enriched with mineral compounds given rise to recalcitrant and reactive product, mainly due to the high content of surface acidic functional groups. These groups have been reported as an alternative to reduce the phosphate retention of soils, either by blocking adsorption sites or by complex complex organometallic complexes with calcium, ferro and aluminium. Thus, the objective of this study was to evaluate different combinations of raw materials (organic and mineral) for the composition of biochar, so that it is able to transport the phosphate ion in the soil, protecting it from precipitation and adsorption reactions. Fourteen biochars were produced from the mixture of biomass, natural soil (sandy and clayey) and triple superphosphate (before and after pyrolysis). Then a methodology of the work is divided into three stages. The first consisted of characterization of six biochars derived from biomass+ soil. The second one verified the effect of the addition of triple superphosphate, before or after the pyrolysis, on the phosphorous availability of the phosphate biochars. The last phase consisted of a study on the performance of phosphate biochars in phosphate fixation reactions in three soils of different mineralogies. It was found that for a biochar production for agricultural use, coffee husk presents greater potential than a rice husk, when it is intended to obtain a product with high pH, cations exchange capacity and surface acidic groups. A combination of coffee husk with clayey soil does not substantially alter these characteristics and increase the stability of the biochars. The triple superphosphate addition method affects a phosphorus availability of the biochars. The heating of phosphate fertilizer during pyrolysis raises the crystal degree of phosphates and decreases the available phosphorous content. Biochars composed of biomass together with natural soils and with the addition of triple superphosphate decrease the adsorption capacity of phosphorous of soils of kaolinite and oxidic mineralogy. In soils of smectic mineralogy the phosphate biochars increase the content of adsorbed phosphorous, especially when the pyrolysis is carried out together with triple superphosphate. | ||||||||||||||||||||||||
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