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dc.creatorCancellier, Eduardo Lopes-
dc.date.accessioned2018-03-05T16:52:14Z-
dc.date.available2018-03-05T16:52:14Z-
dc.date.issued2018-03-05-
dc.date.submitted2017-09-22-
dc.identifier.citationCANCELLIER, E. L. Development of biobased coatings for controlled release fertilizers and phosphorus use efficiency by wheat. 2018. 105 p. Tese (Doutorado em Ciência do Solo)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2017.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/28761-
dc.description.abstractWhile controlled release nitrogen (N) fertilizers demonstrated to have agronomic and environmental advantages over their fully soluble alternatives, little is known about the effect of controlled release fertilizers (CRF) on phosphorus (P) use efficiency. In spite of these benefits, the use of petroleum-based non-biodegradable coatings is expensive and pollutes soil, rising the demand for new types of coating produced from inexpensive biobased materials. On new coatings research numerous samples need to be tested and methods to determine nutrient release rates from CRF usually rely on chemical analyses, which are timeconsuming and/or expensive. Therefore, the goals were to (i) develop an innovative and rapid low-cost method to evaluate nutrient release from CRF using conductometry; (ii) test biobased materials as coatings to produce CRF; and (iii) to investigated the potential of controlled release P fertilizers to reduce P fixation and increase P use efficiency. To achieve that, nutrient release in water was determined by measuring the electric conductivity (EC) over time, with intervals dependent on release rates. For soluble salt fertilizers, EC can be immediately determined and converted to concentration using a calibration curve. In the case of urea, an additional step is needed to convert the EC-neutral urea into ammonium. A validation test demonstrated strong agreement with the release determined using the EC method and analytical techniques. The new method hence offers an easy way to quickly evaluate over time the release of nutrients from CRF. For the coating development, a set of biobased materials was tested as coatings to produce CRF, consisting of combinations of wood resins with lignin and biobased sources of polyols for polyurethane synthesis. The biobased source of polyols demonstrated to be suitable for production of high performance CRF. It reduced MAP and urea release rates to 208 and 34 days respectively using as little as 6% of coating on MAP and 10% on urea. To assess the performance of these fertilizers, three CRF were prepared by coating MAP, with a release time of 7, 37 and 209 days. These fertilizers were incubated in soil for 70 days and chemical analyses of P in the soil and fertilizer were carried out. Also a pot trial with wheat was carried out to assess the agronomic effectiveness, using isotopic 33 P tracer. A lower release rate did not decrease P fixation in the calcareous soil, but had an effect in the Oxisol for the fertilizer with 37 days release. In the pot trial, the CRF either had no effect on yield or even decreased the yield in comparison with the control uncoated-MAP, particularly for the fertilizers with the slowest release rate. However, for MAP with 37 days for release, the P uptake was higher than for the control MAP in the Oxisol, indicating that controlled release does have potential to reduce fixation by oxides and hence increase P uptake. Although reduction in fixation was observed to a limited extend, the increase in P uptake was substantial (56%). It evidences that it is possible to improve P use efficiency by controlled release MAP.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)pt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)pt_BR
dc.languageengpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Lavraspt_BR
dc.rightsacesso abertopt_BR
dc.subjectPolymer coated fertilizerspt_BR
dc.subjectPhosphatic controlled release fertilizerspt_BR
dc.subjectConductivitypt_BR
dc.subjectFertilizantes revestidos por polímerospt_BR
dc.subjectAdubos fosfatados de libertação controladapt_BR
dc.subjectCondutivimetriapt_BR
dc.titleDevelopment of biobased coatings for controlled release fertilizers and phosphorus use efficiency by wheatpt_BR
dc.title.alternativeDesenvolvimento de revestimentos de base biológica para fertilizantes de liberação controlada e eficiência no uso de fósforo pelo trigopt_BR
dc.typetesept_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência do Solopt_BR
dc.publisher.initialsUFLApt_BR
dc.publisher.countrybrasilpt_BR
dc.contributor.advisor1Silva, Douglas Ramos Guelfi-
dc.contributor.advisor-co1McLaughlin, Mike-
dc.contributor.referee1Mattiello, Edson Marcio-
dc.contributor.referee2Silva, Rodrigo Coqui da-
dc.contributor.referee3Lopes, Guilherme-
dc.contributor.referee4Silva, Carlos Alberto-
dc.description.resumoEnquanto fertilizantes nitrogenados de liberação controlada geralmente demonstram vantagens agronômicas e ambientais sobre sua alternativa solúvel, pouco sabe-se a respeito dos fertilizantes fosfatados de liberação controlada. Em contrapartida, o uso de revestimentos derivados de petróleo e não biodegradáveis é caro e polui o solo, demandando assim revestimentos produzidos de materiais biológicos de baixo custo. Na busca por novos revestimentos, numerosas amostras precisam ser testadas. Contudo, os métodos para determinação de taxa de liberação de nutrientes de fertilizantes de liberação controlada (FLC) geralmente são baseadas em análises químicas onerosas e demoradas. Desta forma, objetivouse (i) desenvolver um método rápido e de baixo custo para avaliar a liberação de nutrientes de FLC usando condutivimetria; (ii) testar materiais biológicos para produção de FLC; e (iii) investigar o potencial de fertilizantes fosfatados de liberação controlada em reduzir fixação e aumentar a eficiência de uso de P. Para isto, a liberação de nutrientes em agua foi determinada através da leitura da condutividade elétrica (CE) no tempo. Para fertilizantes baseados em sais solúveis a CE pode ser imediatamente determinada e convertida para concentração usando uma curva de calibração. No caso da ureia, uma etapa adicional converte ureia em amônio utilizando urease. A validação demonstrou uma alta concordância entre a liberação estimada por técnicas analíticas e através da CE, demonstrando ser uma forma fácil e rápida de avaliar a liberação de nutrientes. Ademais, um conjunto de materiais de base biológica foram testados como revestimento para produção de FLC, consistindo de combinações de resinas com lignina e fontes biológicas de polióis para síntese de poliuretano. As fontes biológicas de polióis foram adequadas para a produção de FLC. Elas reduziram o tempo de liberação do MAP e da ureia para 208 e 34 dias respectivamente usando apenas 6% de revestimento no MAP e 10% na ureia. Para avaliar a performance destes fertilizantes, três FLC foram preparados revestindo-se MAP e obtendo tempos para liberação de 7, 37 e 209 dias. Estes fertilizantes foram incubados no solo por 70 dias e ao final foi feita quantificação do P no solo e fertilizante. Ademais, um experimento em vaso com trigo foi conduzido para avaliar a eficiência agronômica usando traçador isotópico. Menores taxas de liberação não reduziram a fixação do P em solo calcário, entretanto houve um pequeno efeito no Oxisol para o fertilizante com 37 dias para liberação. No experimento em vaso, os FLC não tiveram efeito sobre o crescimento de plantas ou até mesmo reduziu o crescimento em relação ao MAP controle, especialmente para o fertilizante com a menor taxa de liberação. Entretanto, para o MAP com 37 dias para liberação, a absorção de P foi maior do que para o MAP controle no Oxisol, indicando que a liberação lenta pode reduzir a fixação pelos óxidos e assim aumentar a absorção de P. Apesar da redução da fixação ser pequena, o aumento na absorção de P foi expressiva (56%). Isto evidencia uma possibilidade de se aumentar a eficiência no uso de P com MAP de liberação controlada.pt_BR
dc.publisher.departmentDepartamento de Ciência do Solopt_BR
dc.subject.cnpqCiência do Solopt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5828245340069505pt_BR
Aparece nas coleções:Ciência do Solo - Doutorado (Teses)



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