Novo nanomaterial mantém mais fósforo disponível no solo do que fertilizante vendido no mercado

O fósforo é um dos nutrientes essenciais para a nutrição das plantas, mas cerca de 80% do que é aplicado na forma de fertilizante pode ser perdido em processos químicos de interação com o solo.

Um grupo de pesquisadores da Embrapa Instrumentação, da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e da Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina (Epagri) desenvolveu um composto que mantém até 35% do nutriente no solo após a aplicação, além de também fornecer nitrogênio, outro nutriente primordial.

Os resultados foram publicados na revista Communications in Soil Science and Plant Analysis.

“Quando aplicado no solo, o fósforo reage com os minerais presentes naquele ambiente e forma fases pouco solúveis, que não permitem que as raízes das plantas absorvam o nutriente. Alteramos a estrutura do fertilizante para que ele protegesse o fósforo contido e fosse mais bem aproveitado”, conta Amanda Giroto, que realizou o trabalho como parte de seu doutorado na Embrapa Instrumentação, em São Carlos, com bolsa da FAPESP.

O trabalho teve ainda entre os autores Gelton Guimarães, bolsista de pós-doutorado.

A fórmula é composta de 50% de ureia, que disponibiliza nitrogênio, e 50% de hidroxiapatita em pó, um mineral que é fonte natural de fósforo. O composto, nomeado UHap, foi transformado em grânulos por meio de uma extrusora, máquina usada na indústria de fertilizantes para esse fim.

“Era preciso ter o fertilizante numa apresentação que o produtor rural e o agrônomo já conhecessem e soubessem como aplicar, além de poder mostrar as vantagens diante do produto normalmente utilizado, um dos mais vendidos no país”, explica Cauê Ribeiro, pesquisador da Embrapa Instrumentação, que coordenou o estudo.

Outra vantagem do novo composto é que ele traz mais de um nutriente, o nitrogênio, diminuindo o número de aplicações de fertilizante no campo. Levando em conta que uma lavoura de grande escala demanda toneladas de adubo, a diminuição do número de aplicações pode trazer mais economia para o produtor.

“Uma vez que parte do fósforo permanece no solo para futuros plantios, esse ganho pode ser ainda maior”, comenta Giroto, que também teve bolsa https://bv.fapesp.br/pt/bolsas/182537/ de pós-doutorado da FAPESP para continuar o estudo.

Milho adubado

Para comparar a eficiência do material com outras fontes de fósforo, os pesquisadores verificaram a disponibilidade do nutriente em solos que receberam cada um de três tratamentos: o novo composto, apenas o pó de hidroxiapatita e um fertilizante fosfatado comercial, conhecido pela sigla MAP. Os três tratamentos foram aplicados também em cultivos experimentais de milho, em escala laboratorial.

Tanto o fertilizante comercial quanto a hidroxiapatita apresentavam 89% de fósforo no primeiro dia do experimento. Após 21 dias, a disponibilidade do nutriente no solo baixou para 28%, até chegar a 18% depois de 42 dias. O nanomaterial, por sua vez, começou o experimento com 53% de fósforo, tendo o teor reduzido para 42% e permanecendo em 35% ao fim dos 42 dias de testes.

O milho adubado com o novo composto e o que recebeu hidroxiapatita produziram 60% mais matéria seca do que o tratamento controle, em que não foi administrado nenhum fertilizante. As plantas que receberam o fertilizante comercial, por sua vez, produziram 30% mais do que as usadas como controle.

Todos os tratamentos mostraram resultados similares de absorção de fósforo pelas plantas. No entanto, a quantidade do nutriente que ficou no solo de forma disponível para absorção pelos vegetais foi maior no tratamento com o novo composto, indicando a capacidade de aproveitamento do nutriente em futuros cultivos.

Em trabalhos anteriores também apoiados pela FAPESP, os pesquisadores já haviam analisado outros aspectos do mesmo material, como o papel da ureia em aumentar a solubilidade da hidroxiapatita e de uma outra versão do nanomaterial, adicionando amido termoplástico à fórmula.

Além disso, foram testados nanomateriais que disponibilizavam outro nutriente, o enxofre, para as plantas.

Esses trabalhos foram feitos durante estágio de pós-doutorado realizado por Giroto no Forschungszentrum Jülich, na Alemanha.

“Os fertilizantes são estratégicos para o Brasil, mas hoje dependemos exclusivamente de importações. Precisamos reindustrializar o país nesse setor, além de desenvolver produtos mais eficientes”, encerra Ribeiro (leia mais em: revistapesquisa.fapesp.br/estrategias-podem-reduzir-a-dependencia-externa-de-materia-prima-para-fertilizantes/).

Os pesquisadores buscam agora empresas parceiras que possam produzir o material em grande quantidade para a realização de experimentos em larga escala.

O artigo Effect of Urea: Hydroxyapatite Composites for Controlled-Release Fertilization to Reduce P Complexation in Soils pode ser lido por assinantes em: www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/00103624.2023.2268645.