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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.11.2007.tde-08112007-095724
Documento
Autor
Nome completo
Daniela da Silva Benedito
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2007
Orientador
Banca examinadora
Prochnow, Luis Ignacio (Presidente)
Furlani Junior, Enes
Kiehl, Jorge de Castro
Mazza, Jairo Antonio
Toledo, Maria Cristina Motta de
Título em português
Eficiência agronômica de fontes alternativas de fósforo e modelo de predição do uso de fosfatos naturais
Palavras-chave em português
Fertilizantes fosfatados
Fosfatos
Fósforo
Química do solo
Resumo em português
Os fertilizantes fosfatados (FF) mais utilizados na agricultura são solúveis em água, e requerem enxofre elementar e concentrados apatíticos de elevada qualidade para produção, conduzindo à subutilização dos depósitos de fosfato (perdas elevadas de P no beneficiamento). Conseqüentemente, é necessário estudar as fontes alternativas de P. Neste trabalho foram estudadas quanto à: (i) revisão de literatura que tenta mostrar a situação atual no Brasil e no mundo; (ii) produção alternativa de fonte de P que integra matéria orgânica e RF (Humifert); e (iii) utilização de software para predizer a eficiência agronômica (EA) de RF, relativamente às fontes de P solúveis em água. Na revisão da literatura foram enfatizados: tratamento térmico, acidulação parcial, compactação ou mistura com FF solúveis em água, tratamentos com resíduos orgânicos e/ou microrganismos. Outros aspectos apontaram: (i) condições gerais para utilizar fontes de P de elevada solubilidade em água e alternativas; (ii) manejo de solos prevendo solubilização de formas de P nativo e aumento na EA de fontes de P através de cultivos precedentes ou microrganismos; (iii) calcinação de RFs do tipo Ca-Al-P (crandallita); e (iv) necessidade de pesquisas com fontes alternativas de P em condições de casa-de-vegetação e campo. Quanto ao processo Humifert, um reator foi construído para trabalhar em escala de bancada. Os objetivos foram gerar informações sobre produção dos fertilizantes "Humifert" e testar a EA dos mesmos. Diversos testes foram conduzidos quanto às condições de operação do equipamento, como tempo de reação e solubilidade dos materiais produzidos. Dois experimentos agronômicos foram conduzidos em casa-de-vegetação, relacionando os resultados dos produtos obtidos no equipamento com fonte padrão de P. Esse processo conduz a desempenho agronômico superior da RF quando comparada a mesma sem submissão às reações. Embora algumas vantagens em aumento de produção devido ao Humifert, a solubilidade e os resultados agronômicos indicam necessidade de mais pesquisas para adequar as reações, para obter fontes de P de melhor qualidade. O software para predizer a eficiência das RFs denomina-se "Phosphate Rock Decision Support System" (PRDSS) e foi desenvolvido com colaboração entre "IFDC" e "IAEA". O objetivo final é predizer a EA de RF específica relativamente a fontes de P de elevada solubilidade em água, considerando solo, características da RF, manejo do solo e clima na localidade. O experimento foi conduzido em Rondonópolis, em um LV com pH em água de 5,2, teor muito baixo de P e capacidade média de adsorção de P. As fontes de P utilizadas foram superfosfato simples, RF de Araxá e de Gafsa, aplicadas a lanço e incorporadas em 15 cm de solo, nas doses 60, 120 e 240 kg ha-1 de P2O5 total. Um controle foi adicionado para cada fonte de P. Os resultados de EAR para soja no campo foram de 100%, 51% e 97% para o SSP, RF Araxá e Gafsa, respectivamente. Os valores de EAR preditos pelo PRDSS foram de 33% e 100% para a RF Araxá e Gafsa, respectivamente, sendo consideradas boas estimativas da EAR real em condições brasileiras, inicialmente comprovando a aplicabilidade deste software para uso futuro.
Título em inglês
Agronomic effectiveness of alternative sources of phosphorus and phosphate rock decision support system
Palavras-chave em inglês
Phosphate fertilizers
Phosphates
Phosphorus
Soil chemistry
Resumo em inglês
The most utilized phosphate fertilizers (PF) in agriculture are the water-soluble sources, that require elemental sulfur and high quality apatite concentrates for the production, leading to the subutilization of phosphate deposits (high losses of P during the beneficiation). Consequently, it is necessary to study the alternative sources of P. In this work they were studied as related to: (i) literature review trying to show the present situation in Brazil and worldwide, (ii) alternative production of a P source combining organic matter and PR (Humifert), and (iii) utilization of software to predict the agronomic effectiveness (AE) of PR, related to water-soluble P sources. For the literature review were emphasized: thermal treatment, partial acidulation, compaction with high water-soluble PF, organic residues and/or microrganisms treatments. Other aspects targeted: (i) general conditions to utilize high water-soluble P sources and alternatives, (ii) management of soils foreseeing the solubilization of forms of native P and increase in AE of P sources through previous crops or microrganisms, (iii) calcination of PRs of the type Ca-Al-P (crandallite), and (iv) requirement for research with different sources of P in greenhouse and field conditions. As related to the Humifert process a reactor was built to work in bench scale. The objectives were to generate information relative to the production of the "Humifert" fertilizers and test the AE of them. Several tests were applied as related to the operating conditions of the equipament, as reaction time and solubility. Two agronomic experiments were conducted in a greenhouse, relating the results of the products obtained in the equipament with a standard source of P. The process lead to higher agronomic performance of the PR, when comparing it without submission to the reactions. Although some advantages in increase of production due to the Humifert, the solubility and agronomic results indicate that more research is necessary to adequate the reaction to obtain better quality P sources. The software to predict PR effectiveness is called "Phosphate Rock Decision Support System (PRDSS)" and was developed in collaboration between "IFDC" and "IAEA". The final objective is to predict the RAE of a specific PR, as related to WSP sources, taking into consideration soil, PR characteristics, soil management and clima at locality. Our experiment was conducted in Rondonopolis, in an Oxisol with pH 5.2 in water, very low content of P and medium P adsorption capacity. The P sources utilized were the single superphosphate, the Araxa PR and Gafsa, all applied broadcasted to the soil into the 15 cm soil layer, in rates 60, 120 and 240 kg ha-1 of total P2O5. A control was added for each P source. The results for RAE for soybean at field condition were 100%, 51% and 97% for the SSP, Araxa PR and Gafsa, respectively. The RAE predicted by the PRDSS were of 33% and 100% for Araxa PR and Gafsa, respectively, which can be considered good estimates of the real RAE at Brazilian conditions, initially attesting the feasibility of this software for future use.
 
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Data de Publicação
2007-11-21
 
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