Desenvolvimento, caracterização e aplicação de sistemas de liberacão controlada de NPK à base de polímeros de glicerol usados no cultivo da alface

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Pimenta, Igor Fernandes
• Orientador(a): Medeiros, Eliton Souto de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso embargado
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal da Paraíba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
• Departamento: Engenharia de Materiais
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Polímeros de glicerol; Liberação controlada; Fertilizantes NPK; Glycerol polymers; Controlled release; NPK fertilizers
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
• Link de acesso: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/18605

A confecção de sistemas de liberação controlada utilizando polímeros de glicerol como matrizes encapsuladoras surge como uma alternativa para o uso do excedente de glicerol, principal subproduto do biodiesel. Isto também ajuda a minimizar as perdas causadas por lixiviação e por volatilização de nutrientes, reduzindo custos de produção agrícolas. Este trabalho reporta o estudo, caracterização e aplicação dos polímeros de glicerol para os usos em sistemas de liberação controlada como matrizes encapsuladoras de NPK (Nitrogênio, Fósforo, Potássio) para testes em solo no cultivo da alface tipo Regina (Lactuca sativa L.). Foram produzidos o poli(adipato de glicerol)-PGA, poli(citrato de glicerol)-PGC, poli(succinato de glicerol)-PGSu e o poli(adipato-co-succianto de glicerol)-PGASu por policondensação do glicerol e diácidos, seguida da incorporação do fertilizante NPK em teor de 20% em relação à massa dos polímeros. Os polímeros/copolímeros foram caracterizados por termogravimetria (TG), espectroscopia do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersa (EDS), ângulo de contato, biodegradação em solo, análises químicas: H + Al+3, Ca+2, + Mg+2 , (S-SO4 -2 ), P, K, SB (soma de bases), Carbono e Matéria Orgânica, através da espectrofotometria de absorção atômica e de chama, por titulação e análises físicas (Temperatura e umidade) do (solo e ar) através do termômetro digital, e características agronômicas da alface altura das plantas (AP), número de folhas (NF), massa fresca (MFPA) e massa seca da parte aérea (MSPA), massa fresca das raízes (MFR), massa seca das raízes (MSR) e diâmetro médio dos caules (DC). As análises por FTIR mostraram que todos os polímeros/copolímeros são poliésteres, evidenciados através da formação de grupos ésteres, e a TG comprovou estabilidade térmica de até 200°C. Foram observados dois tipos de superfícies de fratura, características de polímeros borrachosos (rugoso) e rígidos (lisa e frágil), relacionados às estruturas dos polímeros/copolímeros. A incorporação do NPK favoreceu o desenvolvimento de superfícies hidrofílicas. A biodegradação em solo simulado foi observada através da mudança de coloração e da perda de massa durante 120 dias. A perda de massa foi de 80% e independe do tipo de polímero e teor de NPK. Os ensaios de EDS colaboraram para a verificação dos componentes elementares dos fertilizantes nos polímeros e nas folhas da alface. A concentração de fertilizante (NPK) nas folhas da alface e as características agronômicas revelaram um ótimo desempenho de cada polímero/copolímero e que os resultados de liberação dos nutrientes foram superiores comparando aos resultados encontrados nas referências (branco). Dentre os polímeros, o PGC+20% NPK, obteve um desempenho superior comparados aos outros com o fertilizante (PGA, PGSu e PGASu), nas características agronômicas. Além disso, foi possível demonstrar que sistemas de liberação controlada utilizando o polímero de glicerol como encapsuladores dos fertilizantes NPK, são viáveis para o uso na agricultura de forma a agregar valor final ao glicerol e que podem ser modulados para um determinado tipo de cultura.