Desenvolvimento de materiais contendo macro e micronutrientes para liberação programada: uma agricultura sustentável

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Chiaregato, Camila Gruber
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Spray-Drying; Agricultura sustentável; Enhanced efficiency fertilizer; Fertilizantes de eficiência melhorada; Macronutrientes; Macronutrients; Microesferas; Micronutrientes; Micronutrients; Microspheres; Processamento térmico; Sustainable agriculture; TDR; Thermal processing
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74133/tde-15102021-153342/

Incentivar o desenvolvimento de uma agricultura sustentável é muito importante para diminuir os impactos negativos do uso excessivo do solo. O uso de fertilizantes de eficiência melhorada, que liberam nutrientes de forma prolongada, em conjunto com políticas sustentáveis, pode contribuir para atingir uma agricultura com menor impacto ambiental. É interessante que estes materiais sejam obtidos através de processos verdes e que utilizem materiais biodegradáveis em suas formulações. A partir dessa premissa, objetivou-se desenvolver materiais com macro e micronutrientes por duas diferentes técnicas: (i) Spray-Drying, obtendo-se microesferas de amido de milho carregadas com micronutrientes (Mn, Fe, Cu), e (ii) Processamento térmico em câmara de mistura, obtendo-se compósitos contendo as microesferas (Micro) ou macronutrientes (K, N) (Macro) incorporadas à uma matriz plastificada de Poli (álcool vinílico). Os processos de obtenção dos materiais foram otimizados para a preparação de filmes multicamadas contendo filmes externos Macro e um filme interno Micro, base do material Multicamadas multielementar (Multi). Os materiais foram caracterizados térmica (TGA, DSC), estrutural (FTIR, DRX) e morfologicamente (MEV) e avaliados quanto a liberação em água e em solo. Microesferas com diferentes micronutrientes apresentaram um perfil de liberação em água distintos. Quanto maior o tamanho de partícula, maior o intumescimento e mais lenta foi a liberação. Para os compósitos Macro, Micro e Multi/M, a liberação dos micronutrientes foi mais prolongada quando encapsulados primeiro pelo amido. Já os macronutrientes, na presença dos micronutrientes (Multi/M), apresentaram uma liberação mais prolongada comparanda à formulação Macro. A avaliação da liberação em solo demostrou que a liberação é dependente do tipo de formulação, em relação aos nutrientes presentes, bem como da interação nutriente-solo. Resultados de TDR e extração da solução de solo mostraram que os micronutrientes interagiram mais com o solo, principalmente para os materiais Basacote® e Multi/M, lixiviando menos. Já os macronutrientes liberaram mais rápido para os materiais Bascote® e Multi/M, pois interagiam pouco com a matriz de solo, comparado com a formulação Macro. A formulação Multi/M apresentou perfil de liberação semelhante ao material comercial Basacote®, o que demostra a potencialidade do material para a aplicação como EEFs, além de ser à base de materiais que possuem potencial de biodegradação.