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Tipo: Dissertação
Título: Substâncias húmicas como aditivos para o controle da volatilização de amônia proveniente da ureia
Título(s) alternativo(s): Humic Substances as additives to the control of the volatilization of originating from ammonia the urea
Autor(es): Guimarães, Gelton Geraldo Fernandes
Primeiro Orientador: Cantarutti, Reinaldo Bertola
Primeiro coorientador: Mattiello, Edson Marcio
Segundo coorientador: Silva, Ivo Ribeiro da
Primeiro avaliador: Fernandes, Sergio Antônio
Abstract: A menor volatilização de NH3 a partir da ureia combinada com material orgânico humificado tem sido atribuída à formação e à adsorção do NH4 + em razão da elevada acidez potencial e CTC. Neste contexto, foi conduzido um experimento para avaliar a volatilização de NH3 a partir da ureia granulada ou revestida com ácidos húmicos (AH) e substâncias húmicas (SH) sintetizadas de carvão vegetal (CV). A síntese dos AH e SH se deu pela oxidação do CV de eucalipto com HNO3 4,4 mol L-1 em ebulição sob refluxo por 4h. As SH foram obtidas diretamente por filtragem. Para obter os AH as SH foram solubilizadas em NaOH 0,5 mol L-1 e a fração AH foi aquela precipitada com a acidificação até pH 2,0. Foi produzida ureia granulada e ureia revestida com 5, 10, 15 e 20 % de AH ou SH. Para a granulação as misturas de ureia (p.a.) com AH ou SH foram fundidas a 137 °C e gotejadas com uma pipeta em uma placa metálica. Com o resfriamento rápido das gotas formaram-se grânulos na forma de pastilhas (4 a 5 mm de diâmetro). A ureia granulada comercial (1 a 2 mm) foi revestida com AH ou SH utilizando-se óleo vegetal para favorecer a aderência. A volatilização de NH3 foi avaliada em laboratório em um sistema fechado com fluxo contínuo de ar, onde 100 mg de N-ureia foi aplicada nas superfície de 100 cm3 de um Argissolo Vermelho- Amarelo (< 2 mm). O rendimento na síntese foi de 327 g kg-1 de AH e 784 g kg-1 de SH. A acidez dos grupos carboxílicos e fenólicos foi estimada por meio do ajuste multiparamétrico não linear da curva de titulação potenciométrica e, em conjunto, corresponderam à CTC dos AH (4.750 mmolc kg-1) e SH (4.360 mmolc kg-1), que foram 9,5 e 8,7 vezes maiores do que a do CV. Os grupos carboxílicos predominaram tanto no CV como nos AH e SH, porém os AH apresentaram maior teor de grupos carboxílicos e menor teor de grupos fenólicos do que as SH. A ocorrência dos grupos carboxílicos foi confirmada pelos espectros na faixa do infravermelho que evidenciaram absorção de estiramento e deformação característica da ligação C=O com 1.703,74 e 1.706,88 cm-1 ondas para os AH e SH, respectivamente. A fusão da ureia não alterou o teor de N, mas estes variaram, em média, de 36 a 42 % com a adição de 20 a 5 % de AH ou SH. A maior taxa de volatilização ocorreu entre 37 e 41 h após a aplicação e este tempo foi pouco influenciado pelas proporções de AH e SH. Sem a adição de AH ou SH a ureia na forma de pastilha e a ureia granulada comercial proporcionaram volatilização total de 517,4 e 468,8 mg g-1 de N-NH3. As maiores reduções na volatilização ocorreram com a ureia granulada (44,5 %) e revestida (28,7 %) com 15 e 20 % de AH, respectivamente. Na ureia granulada as proporções de AH e de SH proporcionaram redução equivalente na volatilização.
The lower NH3 volatilization from urea combined with humicified organic material has been attributed to the formation and adsorption of NH4+ due the high potential acidity and CEC. In this context, an experiment was conducted to evaluate NH3 volatilization from grainy urea or coated with humic acids (HA) and humic substances (HS) synthesized from vegetable charcoal (VC). The synthesis of HA and HS was due to the oxidation from charcoal of eucalyptus with HNO3 4.4 mol L-1 boiled under reflux for 4 hours. The HS were obtained directly by filtration. For the HA and HS achievement, It was solubilized in NaOH 0.5 mol L-1 and the fraction of HA was the one that precipitated until acidification to pH 2.0. It was produced grainy urea and urea coated with 5, 10, 15 and 20 % HA or HS. For the granulation, mixtures of urea (p.a.) and HA or HS were fused in 137 ° C and dripped using a pipette on a metal plate. With the fast cooling of the drops, granules in the form of tablets (4 to 5 mm in diameter) were formed. The commercial grainy urea (1-2 mm) was coated with HA or humic substances, using vegetable oil to promote adhesion. Volatilization of NH3 was evaluated in the laboratory in a closed system with continuous air flow, where 100 mg of N-urea was applied to a 100 cm3 surface of a red-yellow Acrisol (<2 mm). The synthesis income was 327 g kg-1 of HA and 784 g kg-1 of humic substance. The acidity of the carboxylic and phenolic groups was estimated through adjusting multiparameter non-linear potentiometric titration curve and, together, corresponded to the CEC of the HA (4750 mmol c kg-1) and HS (4360 mmol c kg-1), which were 9.5 and 8.7 times higher than the VC. The carboxylic groups were predominant either in the VC as in HA and HS, but the HA had a higher content of carboxylic groups and lower content of phenolic groups than the HS. The presence of carboxylic groups was confirmed by the spectra in the infrared range, showing absorption of stretching and deformation, characteristic of C = O bond with 1703.74 and 1706.88 cm-1 waves to the HA and HS, respectively. The urea fusion did not change the N content, but they ranged on average from 36 to 42 % with the addition of 20 to 5 % HA or HS. The highest volatilization rate occurred between 37 and 41 h after application and this time was little influenced by the proportions of HA and HS. Without the addition of HA and HS, the urea in a tablet shape and the commercial grainy urea provided a total volatilization of 517.4 and 468.8 mg g-1 of N-NH3. The largest reductions in evaporation occur with grainy urea (44.5 %) and coated (28.7 %) with 15 and 20 % HA, respectively. In the grainy urea the proportions of HA and HS provided equivalent reduction in evaporation.
Palavras-chave: Substâncias húmicas
Volatilização de amônia
Eficiência agronômica
Humic Substances
Ammonia volatilization
Agronomic efficiency
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO
Idioma: por
País: BR
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Sigla da Instituição: UFV
Departamento: Fertilidade do solo e nutrição de plantas; Gênese, Morfologia e Classificação, Mineralogia, Química,
Programa: Mestrado em Solos e Nutrição de Plantas
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/5476
Data do documento: 26-Jul-2011
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