Avaliação quantitativa da utilização de zeólita ocluídas com nitrogênio no cultivo de girassol (Helianthus annus).

ISBN 978-85-85905-10-1

Área

Iniciação Científica

Autores

Severiano, J. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ) ; Cavalcante, J. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ) ; Victor, J. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ) ; Roberto, L. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ) ; Neto, J.S.C. (UFC)

Resumo

O girassol, do qual se extrai óleo vegetal para produção de biodiesel, tem apresentado nos últimos anos aumento na área cultivada. Devido a este aumento e à importância da nutrição mineral de culturas agrícolas, que é um importante fator ambiental, o presente trabalho foi dedicado ao efeito do nitrogênio no cultivo do girassol em casa de vegetação, para que possam ser observadas diferenças estatísticas significativas entre os tratamentos de adubação nitrogenada (nitrogênio ocluído e com fertilizante convencional). Pode-se observar no tratamento com fertilizante uma perda de nitrogênio maior e crescente através do lixiviado nas primeiras semanas. A matéria seca produzida em caule, folha, capítulo e semente foi ligeiramente maior no cultivo realizado com zeólita ocluida.

Palavras chaves

zeólita; nitrogênio; oclusão

Introdução

O girassol (Helianthus annuus L.) responde por cerca de 13 % de todo o óleo vegetal produzido no mundo, tendo apresentado, nos últimos anos aumento na área cultivada. Além disso, a planta do girassol, os grãos, os restos da cultura e os subprodutos gerados na extração do óleo podem ser usados na alimentação animal. É uma cultura de ampla adaptabilidade climática, alta tolerância à seca e alto rendimento de grãos e de óleo (Prado & Leal, 2006). Conforme Miller & Cramer (2004), a nutrição mineral é um importante fator ambiental, sendo o nitrogênio o macronutriente exigido em maior quantidade pelas culturas agrícolas cuja principal fonte é o nitrato. A absorção de nitrato é reduzida sob condições de salinidade, e essa redução altera a absorção de nitrogênio necessário à síntese proteica (Rubinigg et al., 2003). Quando as zeólitas (aluminossilicato cristalinos microporoso) são tratadas com sais de nitrogênio, estes no estado sólido, podem ser introduzidos nos poros da zeólita. Desta forma, a zeólitas atuam como fertilizantes e condicionadores de solos liberando de forma controlada os nutrientes evitando desperdícios. O trabalho foi dedicado ao efeito do nitrogênio no cultivo do girassol, para que possam ser observadas diferenças estatísticas significativas entre os tratamentos de adubação nitrogenada (nitrogênio ocluído e com fertilizante convencional). Uma atenção especial também foi dada à oclusão, fixando a razão da massa da mistura (zeólita/nitrogênio) e número de esferas de moagem. Além disso, houve uma preocupação com as características do solo, pois se intensificou os efeitos de lixiviação utilizando um solo franco-arenoso. O experimento foi montado em casa de vegetação, foi acompanhado durante todo o prazo exigido até estabelecimento da fase de maturação da cultura

Material e métodos

O processo de oclusão foi realizado com base na literatura pertinente (Park, et al. 2005) com algumas modificações, consistindo em mistura a zeólita NaA e o nitrato de amônio através de misturas físicas em Moinho a 500 rpm durante 10min, com diâmetro das esferas de 1cm e panelas de aço carbono de 125mL de capacidade. Em seguida a mistura foi aquecida em cadinho de teflon, a 185ºC durante 8h em estufa previamente aquecida. Após resfriado, o material resultante foi analisado por termogravimetria (TG/DTG). As amostras de zeólita ocluida com 20, 40, 60, 80 e 100% de NH4NO3 receberam a seguinte denominação, 20%N-NaA, 40%N-NaA, 60%N-NaA, 80%N-NaA, 100%N-NaA, respectivamente, cuja razão massa total/esfera foi mantida fixa (0,6) para obter a melhor proporção NH4NO3 / NaA (Tabela 1). A oclusão foi realizada novamente com a amostra 60%N-NaA, usando 10 porções da mistura (6g de zeólita e 3,6 g de NH4NO3), o que significaram 10 moagens conforme condições citadas. Na montagem do experimento em casa de vegetação (3°44‘S; 38°34‘O) para cultivo de girassol foram utilizados 10 Kg solo de características franco-arenosa em cada vaso de polietileno.Realizou-se tratamentos com zeolita ocluida, fertilizante convencional e o “branco”. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos inteiramente casualizados, com cinco repetições por tratamento. A adubação nitrogenada foi realizada com 12g de N-NaA; adubação convencional usando 4,52g de NH4NO3. A solução nutritiva foi adicionada de acordo com as proporções dos macro e micronutrientes expressos na Tabela 2 (Nobre, 2011; Fagundes, 2007), além de água deionizada, a fim de que o solo adquirisse a capacidade de campo. A plantio foi feito com 5 sementes (girassol catissol) a aproximadamente 4 cm de profundidade e equidistantes.

Resultado e discussão

O processo de oclusão foi feito com base na razão massa da mistura/esferas igual a 0,6 para melhor controle das variáveis relacionadas à proporção zeólita e nitrogênio. A mistura de 60% (6g de zeólita e 3,6g de nitrato de amônio)mostrou- se melhor para cultivo de girassol, de acordo com as exigências da cultura, resultando em um material a qual sofre 37,67% de perda de massa até 237,74ºC, segundo a análise termogravimetrica apresentada na Figura 1. Esta massa residual foi atribuída ao nitrogênio volatizado na forma NH3 (amônia). A partir da massa do material ocluído (12g em cada vaso), pode-se relacionar os 37,67% de massa perdida com a massa de nitrogênio necessária para adubação e cultivo do girassol. O valor de nitrogênio adicionado em cada vaso foi o dobro da necessidade nutricional, pois pretende-se realizar um segundo cultivo com girassol para avaliar a disponibilidade de nitrogênio a longo prazo.A solução nutritiva, será adicionado somente quando for realizado o segundo plantio. Os outros processos termodegradativos sofreram perdas de massas proporcionais variando de aproximadamente 16% até 50% e temperaturas de 225 até 240ºC. Para melhor aproveitamento de nitrogênio se utilizou o material com 60% de nitrato de amônio. Durante o cultivo observou-se no tratamento com fertilizante convencional uma perda de nitrogênio crescente através do lixiviado nas primeiras semanas, seguido de redução até estabilização (valores similares ao da testemunha). Estas perdas foram maiores que o tratamento com zeólita ocluida.A matéria seca produzida a partir de todas partes da planta foi ligeiramente maior no cultivo realizado com zeólita ocluida. A relação altura e diâmetro da planta se mostrou inversamente proporcional na comparação entre os tratamentos de fertilizante e zeólita.

Análise termogravimétrica das amostras 20%N-NaA (em azul), 40%N-NaA (em em laranja), 60%N-NaA (em verde), 80%N-NaA (em vermelho), 100%N-NaA (em preto)


Cultivo com fertilizante convencional (em verde), com zeólita-ocluída (em vermelho) e testemunha (em branco)

Conclusões

A mistura de 60% se mostrou mais apropriada para cultivo de girassol, segundo as necessidades da cultura e para melhor aproveitamento de nitrogênio. O cultivo com zeólita ocluida se mostrou ser viável para evitar maiores perdas de nitrogênio por lixiviação, e por consequência, causar retardar danos ambientais.

Agradecimentos

Ao departamento de Ciências do solo e de Química orgânica e Inorgânica da UFC. À Policlay Nanotech, Cnpq e Capes.

Referências

FAGUNDES, J. D. Crescimento, desenvolvimento e retardamento da senescência foliar em girassol de vaso (Helianthus annuus L.): fontes e doses de nitrogênio. Cienc. Rural [online], no 4, 987-993, 2007.

NOBRE, R. G.; GHEYI, H. R.; SOARES, F. A. L.; CARDOSO, J. A. F. Produção de girassol sob estresse salino e adubação nitrogenada. Rev. Bras. Ciênc. Solo [online], no 3, 929-937, 2011.

PARK, M., KIM, J. S., CHOI, C. L., KIM, J. E., HEO, N. H., KOMARNENI, S. E CHOI, J. Characteristics of nitrogen release from synthetic zeolite Na-P1 occluding NH4NO3. Journal of Controlled Release, no 106, 44-50, 2005.

PRADO, R.M.; LEAL, R.M. Desordens nutricionais por deficiência em girassol var. Catissol-01. Pesq. Agropec. Trop., no 36, 187-193, 2006.

RUBINIGG M.; POSTHUMUS, F.; FERSCHKE, M.; ELZENGA, J.T.M.; STULEN, I. Effects of NaCl salinity on N-nitrate fluxes and specific root length in the halophyte Plantago maritima L. Plant Soil, no 250, 201-213, 2003.