Incorporation of pillarized clays, zeolites and humic substances in phosphate fertilizers to control the solubility in the soil

A baixa disponibilidade de fósforo (P) na maioria dos solos brasileiros faz com que a produção agrícola seja altamente dependente do uso de fertilizantes fosfatados, os quais geralmente apresentam baixa eficiência agronômica em solos tropicais. Esses fertilizantes são produzidos a partir das rochas apatíticas, um recurso natural não renovável. Em função disso, cientistas alertam para a possibilidade das reservas chegarem ao fim em breve. Diante dessa preocupação, tem-se aumentado a procura por fertilizantes de maior eficiência. Assim, o objetivo deste trabalho foi produzir fertilizantes fosfatados mais eficientes que os atuais solúveis presentes no mercado. Para tanto, foram conduzidos dois estudos; o primeiro avaliou a eficiência agronômica de 12 novos fosfatos obtidos a partir da acidulação parcial (25 e 50% da acidulação total) de fosfatos naturais (FNs) de Araxá (FNA), de Bayóvar (FNB) e de Marrocos (FNM) contendo argilas pilarizadas ou zeólitas na sua formulação, por meio de avaliação de difusão, de solubilização e de cultivo de milho. A incubação em placas de petri por cinco semanas avaliou a difusão e disponibilidade do P proveninte dos novos produtos em solo arenoso e com baixo teor inicial de P. O solo foi amostrado com anéis concêntricos a partir do grânulo aplicado no centro da placa. Independentemente do fertilizante avaliado, a maior parte do P permaneceu no próprio grânulo ou na região próxima a ele, sendo que nenhum dos produtos resultou em maior difusão e disponibilidade de P quando comparados ao superfosfato triplo (SPT). A solubilidade dos fertilizantes foi avaliada em colunas de lixiviação em solo de textura média durante 60 dias, sendo periodicamente coletada solução percolada e amostrado o solo em camadas no final. Foi detectado a presença de P na solução percolada em todos os tratamentos, a exceção dos FNs puros e do controle. Os maiores teores de P percolado no perfil foram com SPT, seguido dos fosfatos reativos (FNB e FNM) com 50% de acidulação contendo zeólitas na formulação. Todos os fertilizantes aumentaram os teores de P lábil e moderadamente lábil no perfil do solo. No experimento de casa de vegetação avaliou-se a eficiência agronômica relativa (EAR) dos fertilizantes, durante 45 dias de cultivo de milho. As fontes produzidas a partir dos fosfatos reativos (FNB e FNM) com 50% de acidulação foram as que se mostraram mais promissoras, com EAR maior que 74% quando comparadas com o SPT. No segundo estudo avaliou-se a difusão e solubilidade de nove produtos, sendo três FNs (FNA, FNB e FNM) misturados a três proporções de substâncias húmicas - SHs (2,5; 5 e 10% (m/m)). Devido a pouca variação observada entre os FNs em ensaios laboratoriais (similares ao estudo um), no cultivo do milho foi avaliado apenas o efeito da associação do FN de Marrocos (FNM) com as SHs. Os resultados comprovaram que a associação dos FNs com as SHs não é uma alternativa viável, devido aos baixos índices de difusão e solubilização e a baixa EAR dessas fontes na produção do milho.The low availability of phosphorus (P) in most Brazilian soils makes agricultural production highly dependent on the use of phosphate fertilizers, which generally presents low agronomic efficiency in tropical soils. These fertilizers are produced from apatite rocks, a natural non-renewable resource. As a result, scientists warn of the possibility that the reserves will come to an end soon. Concerning about that, there is increased demand for more efficiently fertilizers. Thus, this work aimed to produce phosphate fertilizers more efficient than the solubles ones currently on the market. Therefore, two studies were conducted; the first evaluated the agronomic efficiency of 12 new phosphates obtained from partial acidulation (25 and 50% of total acidulation) of rocks phosphates (RPs) from Araxá (RPA), Bayóvar (RPB) and Morocco (RPM) containing pillarized clays or zeolites in their formulation, by means of evaluating the diffusion, solubilization and corn cultivation. The incubation in petri dishes for five weeks evaluated the diffusion and availability of the P coming from the new products in sandy soil with low initial P content. The soil was sampled with concentric rings from the granule which was applied in the center of the petri dishes. Regardless of the fertilizer, most of the P remained in the granule itself or in the region close to it, and none of the products resulted in greater diffusion and availability of P when compared to triple superphosphate (TSP). The solubility of the fertilizers was evaluated in leaching columns in medium texture soil for 60 days, being periodically collected the solution percolated in the column and it was sampled the soil by layers in the end. The presence of P in percolated solution was detected in all treatments, except for the pure RPs and control. The highest levels of P percolated in the profile were with TSP, followed by the reactive phosphates (RPB and RPM) with 50% of acidification containing zeolites in the formulation. All fertilizers increased the levels of labile and moderately labile P in the soil profile. In the greenhouse experiment the relative agronomic efficiency (RAS) of the fertilizers was evaluated during 45 days of corn cultivation. The sources produced from the reactive phosphates (RPB and RPM) with 50% of acidulation were the most promising, with a RAS greater than 74% when compared to TSP. In the second study the diffusion and solubility of nine products were evaluated, being three RPs (RPA, RPB and RPM) mixed in three proportions of humic substances (HSs) (2,5; 5 and 10% (w/w)). Due to the little variation observed among RPs in laboratory tests (similar to the study one), in maize cultivation it was only evaluated the effect of Morocco source (RPM) with the HSs. The results proved that the association of RPs with HSs is not a viable alternative, due to the low diffusion and solubilization indexes and the low RAS of these sources in corn production