dissertação
Elementos terras raras em solos agrícolas com aplicações de fertilizante fosfatado e fosfogesso
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
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Programa de Pós-Graduação
DCS - Programa de Pós-graduação
Agência de fomento
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
Rare earth elements (REE) are a set of 17 chemical elements with similar physical and chemical characteristics. These elements are present in phosphate fertilizers and phosphogypsum, which are both derived from phosphate rocks, a raw material known for having appreciable quantities of REE in its composition. With the advancement of agriculture in Brazil, especially in the Cerrado soils, phosphate fertilizers and phosphogypsum have been used in large quantities, thus carrying REE indirectly to agricultural soils. To ensure the sustainability of farming systems and the protection of soil quality, this study aimed to: i) analyze and quantify REE in soils receiving high doses of phosphate fertilizers and phosphogypsum; and, ii) help developing a database for the characterization of the current scenario concerning the content of REE in agroecosystems and for providing basic information that will support a future legislation regulating the limits of these elements in Brazilian soils. For this, soil samples were collected in cotton and potato experimental field plots that have received high rates of phosphate fertilizers, as well as in areas cultivated with coffee amended with high doses of phosphogypsum. Applications of phosphate fertilizers in soils cultivated with cotton for a long period (minimum 8 years) increased the concentrations of La and Ce by 89% and 44%, respectively. For soils cultivated with potatoes, the largest observed increases at the different areas studied were of the order of 81% and 111% for La and Ce, respectively. Soils receiving high doses of phosphate fertilizers and cultivated with potato have their REE contents correlated positively with soil P. The phosphogypsum applied to soils cultivated with coffee had a sum of RRE on the order of 3584 mg kg-1, with Ce representing 45% of that, while the light REE (La, Ce, Pr, Nd, Pm, and Sm) were responsible for 92% of this total. Increasing doses of phosphogypsum applied to the surface without incorporation did not made any significant differences regarding REE contents in the soil before and after the addition of this input. The results of this work constitute a database for evaluating the effects of accidental addition of REE to agroecosystems, serving as a support for future decision-making concerning the buildup of REE in cultivated soils, since phosphate fertilizers and phosphogypsum provided different behavior concerning the accumulation of REE in the soil.
Os elementos terras raras (ETR) são constituídos por um grupo de 17 elementos, os quais possuem características físicas e químicas muito semelhantes. Estes elementos estão presentes em fertilizantes fosfatados e corretivos, como o fosfogesso, uma vez que estes insumos têm como matéria-prima a rocha fosfática, a qual apresenta ETR em sua composição. Com o avanço da agricultura brasileira, principalmente nos solos do cerrado brasileiro, os fertilizantes fosfatados e o fosfogesso vêm sendo utilizados em grandes quantidades e, assim, os ETR são carreados, de forma indireta, para os solos agrícolas. Visando assegurar a sustentabilidade dos sistemas de produção agropecuários e a proteção da qualidade do solo, nesse estudo objetivou-se: i)analisar e quantificar ETR em solos agrícolas que receberam altas doses de fertilizantes fosfatados e fosfogesso; e, ii)auxiliar na criação de um banco de dados para a caracterização do cenário atual dos agroecosistemas quanto ao seu conteúdo de ETR e para fornecer informação básica para futura legislação que regulamente os limites desses elementos nos solos brasileiros. Para isso, foram amostrados solos em áreas experimentais agrícolas cultivadas com algodão e batata, os quais receberam altas doses de fertilizantes fosfatados, e também, em áreas cultivadas com café que receberam altas doses de fosfogesso. As aplicações de fertilizantes fosfatados no solo cultivado com algodão por um longo período (mínimo 8 anos)elevaram os teores de La e Ce em 89% e44%, respectivamente. Já nos solos cultivados com batata, os maiores incrementos, dentre as diferentes áreas estudadas, foram da ordem de 81% e 111% para os elementos La e Ce, respectivamente. Nessa mesma área, foi verificado também que os solos, os quais receberam altas doses de adubações fosfatadas, possuem os teores de ETR correlacionados, positivamente, como teor de fósforo. Quanto ao solo cultivado com café, foi verificado que o fosfogesso aplicado no solo apresentou somatório total de ETR na ordem de 3584 mg kg-1, sendo que somente o elemento Ce representou 45%, enquanto que os ETR leves (La, Ce, Pr, Nd, Pm e Sm) foram responsáveis por 92%, desse total. O aumento das doses de fosfogesso aplicadas na superfície, sem incorporá-lo, não trouxe diferenças significativas em relação aos teores de ETR no solo, antes e depois da adição desse insumo. Os resultados obtidos neste trabalho constituem um banco de dados para avaliação de efeitos da adição acidental de ETR em agroecosistemase possíveis tomadas de decisões futuras quanto ao acúmulo de ETR em solos cultivados, uma vez que os fertilizantes fosfatados e fosfogesso tiveram comportamentos diferentes, quanto ao incremento de ETR no solo.
Os elementos terras raras (ETR) são constituídos por um grupo de 17 elementos, os quais possuem características físicas e químicas muito semelhantes. Estes elementos estão presentes em fertilizantes fosfatados e corretivos, como o fosfogesso, uma vez que estes insumos têm como matéria-prima a rocha fosfática, a qual apresenta ETR em sua composição. Com o avanço da agricultura brasileira, principalmente nos solos do cerrado brasileiro, os fertilizantes fosfatados e o fosfogesso vêm sendo utilizados em grandes quantidades e, assim, os ETR são carreados, de forma indireta, para os solos agrícolas. Visando assegurar a sustentabilidade dos sistemas de produção agropecuários e a proteção da qualidade do solo, nesse estudo objetivou-se: i)analisar e quantificar ETR em solos agrícolas que receberam altas doses de fertilizantes fosfatados e fosfogesso; e, ii)auxiliar na criação de um banco de dados para a caracterização do cenário atual dos agroecosistemas quanto ao seu conteúdo de ETR e para fornecer informação básica para futura legislação que regulamente os limites desses elementos nos solos brasileiros. Para isso, foram amostrados solos em áreas experimentais agrícolas cultivadas com algodão e batata, os quais receberam altas doses de fertilizantes fosfatados, e também, em áreas cultivadas com café que receberam altas doses de fosfogesso. As aplicações de fertilizantes fosfatados no solo cultivado com algodão por um longo período (mínimo 8 anos)elevaram os teores de La e Ce em 89% e44%, respectivamente. Já nos solos cultivados com batata, os maiores incrementos, dentre as diferentes áreas estudadas, foram da ordem de 81% e 111% para os elementos La e Ce, respectivamente. Nessa mesma área, foi verificado também que os solos, os quais receberam altas doses de adubações fosfatadas, possuem os teores de ETR correlacionados, positivamente, como teor de fósforo. Quanto ao solo cultivado com café, foi verificado que o fosfogesso aplicado no solo apresentou somatório total de ETR na ordem de 3584 mg kg-1, sendo que somente o elemento Ce representou 45%, enquanto que os ETR leves (La, Ce, Pr, Nd, Pm e Sm) foram responsáveis por 92%, desse total. O aumento das doses de fosfogesso aplicadas na superfície, sem incorporá-lo, não trouxe diferenças significativas em relação aos teores de ETR no solo, antes e depois da adição desse insumo. Os resultados obtidos neste trabalho constituem um banco de dados para avaliação de efeitos da adição acidental de ETR em agroecosistemase possíveis tomadas de decisões futuras quanto ao acúmulo de ETR em solos cultivados, uma vez que os fertilizantes fosfatados e fosfogesso tiveram comportamentos diferentes, quanto ao incremento de ETR no solo.
Abstract
Descrição
Dissertação apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo, área de concentração em Fertilidade do Solo e Nutrição de Plantas, para a obtenção do título de Mestre.
Área de concentração
Fertilidade do Solo e Nutrição de Plantas
Agência de desenvolvimento
Palavra chave
Marca
Objetivo
Procedência
Impacto da pesquisa
Resumen
Palavras-chave
ISBN
DOI
Citação
MOREIRA, C. G. Elementos terras raras em solos agrícolas com aplicações de fertilizante fosfatado e fosfogesso. 2014. 99 p. Dissertação (Mestrado em Ciência do Solo - Fertilidade do Solo e Nutrição de Plantas) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2014.