Biochar-nitrogen composites: synthesis, properties and use as fertilizer for maize

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Mota, Caio Pereira
• Orientador(a): Silva, Carlos Alberto
• Banca de defesa: Silva, Carlos Alberto, Figueiredo, Cícero Célio de, Higashikawa, Fábio
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Ciência do Solo
• Departamento: Departamento de Ciência do Solo
• País: brasil
• Palavras-chave em Português: Nitrogênio; Biocarvão; Nitrificação; Amônia (NH3); Nitrato de amônio (NH4); Volatilização de nitrogênio; Nitrogênio aromático; Pirólise; Nitrogen; Biochar; Nitrification; Ammonia; Ammonium nitrate; Nitrogen volatilization; Aromatic nitrogen; Pyrolysis
• Área do conhecimento CNPq: Fertilidade do Solo e Adubação
• Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/59033

O nitrogênio é altamente reativo e propenso a ser facilmente perdido para o ar e água do solo. O biocarvão desempenha um papel crucial na mitigação das perdas de nitrogênio no sistema solo-planta, e os compósitos de nitrogênio-biocarvão-mineral têm se mostrado eficientes na nutrição do milho. A formulação de compósitos à base de nitrogênio com biocarvão exige cuidados, especialmente em termos de controle de pH, redução de perdas de N durante a formulação e garantia de níveis ótimos e disponibilidade de N no compósito final. Este estudo teve como objetivo sintetizar e avaliar as propriedades de compósitos de biocarvão-nitrogênio formulados com sulfato de amônio (SA), ureia e diamônio fosfato (DAP), bem como avaliar a eficiência agronômica destas fontes de N na nutrição e promoção do crescimento do milho. Os biocarvões foram produzidos a partir da pirólise a 300 o C de duas biomassas contrastantes: esterco de galinha (N = 3,5%) e torta de leguminosas (N = 9%). O pH do biocarvão foi ajustado para ~6, utilizando-se, para isso, soluções ácidas antes da mistura desses biocarvões com SA, ureia e DAP, o que possibilitou a fomulação de seis compósitos de N-biocarvão. O milho foi cultivado por 50 dias em condições de casa de vegetação, com avaliação da matéria seca (MS) e nitrogênio na parte aérea. Os teores de nitrogênio mineral (amoniacal e nítrico) e nitrogênio residual de amostras de um latossolo vermelho-amarelo de textura média utilizado para o cultivo de milho também foram analisados. Amostras dos biocarvões e compósitos foram caracterizadas para atributos químicos e físico- químicos, bem como para espécies químicas e solubilidade do N nos compósitos e biocarvão. A dinâmica da liberação de N mineral (amoniacal e nítrica) dos compósitos e biocarvões originais foi avaliada simultaneamente ao longo do cultivo do milho, em função da amostragem sucessiva da solução do solo. Com a oferta de N em uma única dose (400 mg kg -1 de N), os compósitos mostraram-se tão eficazes quanto a ureia dividida em três aplicações no fornecimento de nitrogênio às plantas de milho. Além disso, os compósitos formulados com DAP e supridos em menor dose (270 mg kg -1 de N) produziram a mesma quantidade de matéria seca que outros compósitos nos quais o N foi fornecido às plantas na dose de 400 mg kg -1 . Os compósitos contendo SA foram muito eficazes na liberação da maior parte do N mineral na solução do solo, embora, ao final do cultivo do milho, não tenham sido observadas diferenças no nitrogênio residual no latossolo para as diversas fontes de N, incluindo a ureia. Os compósitos testados demonstraram eficiência agronômica comparável à ureia na promoção do crescimento do milho. A biomassa do milho foi menor para as plantas nutridas com biocarvões puros sem adição de N mineral, indicando que a disponibilidade de N das matrizes carbonizadas é reduzida e que o N não é liberado dentro do prazo requerido pelas plantas de milho. .