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Tesis Doctoral
DOI
10.11606/T.11.2014.tde-10112014-110211
Documento
Autor
Nombre completo
Cintia Masuco Lopes
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Piracicaba, 2014
Director
Tribunal
Vitti, Godofredo Cesar (Presidente)
Crusciol, Carlos Alexandre Costa
Coutinho, Edson Luiz Mendes
Kamogawa, Marcos Yassuo
Kiehl, Jorge de Castro
Título en portugués
Caracterização química de subprodutos da indústria sucroenergética enriquecido com fontes minerais e orgânicas submetidos à compostagem
Palabras clave en portugués
Fósforo
Fracionamento
Hedley
Solubilização
Resumen en portugués
O aproveitamento de subprodutos da indústria sucroenergética como fonte de nutrientes para a lavoura tem-se tornado cada vez mais importante na cadeia de produção da cana-de-açúcar. Esses materiais são ricos em nutrientes, sendo ambiental e economicamente uma alternativa sustentável com vistas à ciclagem biogeoquímica. Diante disso, tais podem ser utilizados "in natura" ou receber tratamento, por exemplo, compostagem, que os transforma em organominerais quando da adição de fontes minerais, como o concentrado apatítico, a fim de melhorar a sua qualidade como fertilizante. Os objetivos deste estudo foram caracterizar os atributos químicos de um fertilizante organomineral, obtido por processo de compostagem com a co-utilização de bactérias solubilizadoras de fósforo, e avaliar a eficiência do mesmo na adubação em experimento conduzido em casa de vegetação. A compostagem foi conduzida em leiras no pátio da Usina São José da Estiva, localizada no município de Novo Horizonte-SP. Foram utilizados os subprodutos torta de filtro e cinza de caldeira, enriquecidos com concentrado apatítico de Araxá e esterco de poedeira. A combinação dos subprodutos propostos resultou na formação de quatro composições, distribuídas em 24 leiras de compostagem nas quais em metade delas foi adicionada uma mistura composta por bactérias dos gêneros Pseudomonas e Bacillus, com a finalidade de verificar a possibilidade de solubilização do concentrado apatítico. As leiras de compostagem foram conduzidas por 60 dias, sendo realizadas amostragens quinzenais. Foram realizadas análises químicas e físicas para caracterização dos subprodutos bem como de cada composição das leiras de compostagem. Complementarmente, foram realizadas as análises de fracionamento para identificar frações inorgânicas e orgânicas de fósforo nas composições das leiras de compostagem. A sequência de extratores utilizados foi: H2O ultrapura, NaHCO3 0,5 mol L-1, NaOH 0,1 mol L-1, HCl 1 mol L-1, NaOH 0,5 mol L-1 e MgCl2+H2SO4+H2O2 (para a digestão do resíduo). O cultivo do arroz foi conduzido em casa de vegetação, para avaliar a disponibilidade de fósforo oriundo das composições das leiras de compostagem. Os teores de macro e micronutrientes, além dos elementos benéficos e tóxicos, foram influenciados pelo período de compostagem e pela matéria-prima utilizada nas composições das leiras. As formas de fósforo presentes em todas as composições das leiras de compostagem corresponderam, principalmente, à fração de P moderadamente lábil. A adição de inoculantes à leira de compostagem promoveu solubilização do concentrado apatítico, sendo esse P incorporado nas frações orgânicas do P-lábil (P em NaHCO3 0,5 mol L-1) e do P-moderadamente lábil (P em NaOH 0,1 mol L-1). Em casa de vegetação, para o solo argiloso, o efeito do inoculante nas composições proporcionou maior teor de P acumulado pela parte aérea do arroz, provavelmente ocasionadas pela presença de formas de P com menor afinidade à fixação pelo solo.
Título en inglés
Chemical characterization of byproducts of sugarcane industry enriched with mineral and organic sources submitted to composting
Palabras clave en inglés
Fractionation
Hedley
Phosphorus
Solubilization
Resumen en inglés
The use of sugarcane industry waste as a source of nutrients for the crop has become increasingly important in the chain of sugarcane production. These byproducts are rich in nutrients and their use is an economical and environmentally sustainable option for waste recycling. In addition, they can be used "fresh" or undergo treatment such as composting. This process, when addition apatite concentrate, can transform these organic wastes into a highquality organo-mineral fertilizer. This study's aim was to characterize the chemical properties of an organic-fertilizer, obtained by composting process with the use of bacteria phosphate solubilizers, and to evaluate its fertilization efficiency in experiment conducted in greenhouse. Therefore, an experiment was conducted at sugarcane mill São José da Estiva composting field, located in Novo Horizonte-SP, Brazil. In the composting process, filter cake waste and boiler ash was enriched with Araxa apatite concentrate and hen manure. The combining proposed were forming four compositions distributed in 24 piles of compost. In half of the piles, a Pseudomonas and Bacillus bacteria mixture was added in order to enhance the possibility of apatite concentrate solubilization. The compost windrows ware conducted for 60 days and biweekly sampling was performed in each windrow. The chemical and physical analysis for characterization of byproducts were performed and each windrow composting composition. In addition, complementary fractionation analyzes of each sample was performed in order to identify the inorganic and organic phosphorus fractions. The sequence extraction was: ultrapure H2O, NaHCO3 0.5 mol L-1, NaOH 0.1 mol L-1, HCl 1 mol L-1, NaOH 0.5 mol L-1 and MgCl2 + H2SO4 + H2O2 for digestion residue. In order to evaluate the solubilization and availability of phosphorus from the windrow composting compositions, a greenhouse experiment with rice crop was designed. It was found that composting period and the material type influenced the nutrient and the toxic element content in all windrow composting compositions. Forms of phosphorus present in all windrow composting compositions and quantified by the fractionation mainly corresponded to the fraction of moderately labile. The inoculant addition at windrow composting promoted the solubilization of apatite concentrate and this P was incorporated in the organic fractions of labile P (NaHCO3 in 0.5 mol L-1) and moderately labile P (NaOH 0.1 mol L-1). Moreover, the bacterial inoculant increased P uptake by rice in clay soil, probably due to the formation of P forms with lower tendency of fixation in the soil.
 
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Fecha de Publicación
2014-11-26
 
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