remineralizadores de solos e fertilizantes naturais · intemperismo formação de solos solo muito...
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Remineralizadores de solos e
fertilizantes naturais
Eder de Souza MartinsGeólogo, Dr. – Geomorfologia e Agrogeologia
Pesquisador da Embrapa
Professor de Pós-Graduação da UnB
61-3388 9803, 99209-8726
Definições
Definições
Agromineral
Matéria prima mineral para a produção de insumos
destinados ao manejo da fertilidade do solo
Definições
ROCHAGEM (ingl. Stonemeal)
Uso de rochas cominuídas como remineralizadores,
condicionadores e fontes de nutrientes para solos agrícolas
Classe de ânion Tipo de rochas*Cations
principais
Cobertura
da crosta
(% área)10Solubilidade
em água
Carbonato CO32-
Calcário (sedimentar)1
Carbonatito (ígneo)2
Mármore (metamórfico)3
Ca2+, Mg2+ 10,0 Baixa
Sulfato SO42- Depósitos evaporíticos
(sedimentar)4
Ca2+ 0,0 Muito alta
Cloreto Cl-1 Depósitos evaporíticos
(sedimentar)K+ 0,0 Muito alta
Fosfato PO43- Fosforito (sedimentar)5
Foscorito (ígneo)6
Ca2+ 0,0 Baixa
Silicato SiO44-
Sedimentar7
Ígneo8
Metamórfico9
Ca2+, Mg2+, K+ 90,0 Muito baixa
*Exemplos de pesquisa com agrominerais in natura: 1Sousa et al. (1989); 2Andrade et al. (2002); 3Raymundo et al. (2013); 4Freire et al.
(2014); 5Chaves et al. (2013); 6Resende et al. (2006); 7Lopes (1971); 8Mancuso et al. (2014); 9Duarte et al. (2012).10Scoffin (1987).
Tipos de agrominerais
Silicatos
Remineralizador de solos:• K2O >= 1%• K2O + CaO + MgO >= 9%• Quartzo <= 25%
Fertilizante K:• K2O >= 4%
Fertilizante Ca,Mg:• CaO + MgO >= 12%
Palestra: Dr. Eder
Martins
Fosfatos de origem sedimentar
5 e 10% P2O5
15 e 20% P2O5
>20% P2O5
http://www.nature.com/nature/journal/v418/n6898/images/nature01019-
f2.2.jpg
Historical overview - Centers of origin of crops
Potenciais e limitações de solos agrícolas
Intemperismo Formação de solos
Solo muito intemperizado(Latossolo)
Minerais primários Argilominerais 2:1 Óxidos de ferro e de alumínio
Origem Si, Ca, Mg, K Manutenção parcial do Si, Ca, Mg, KMinerais expansivos, retenção de água,Retenção de cátions
Perda total do Si, Ca, Mg, K
Minerais não expansivos,
Baixa retenção de água e cátions
Retenção de ânions
Subártico
Condições tropicaisPobre em nutrientesPobre em silícioÓxidos de Fe e Al
Condições temperadasRico em nutrientesRico em silícioArgilominerais 2:1
Tipos de Intemperismo
TropicalTemperado
SiO4-4, PO4
3-, SO42-, NO4
-Ânions:
SO42-
Comparação entre Solos Agrícolas
PO43-
NO4-
Estágios de intemperismo Jackson-Sherman
Minerais na fração argila Propriedades físicas e químicas do solo
Estágio inicial
Olivina/piroxênio/anfibolio
Fe(II) micas
Feldspatos
Baixa atividade de água e MO, lixiviação limitada
Ambiente redutor
Tempo limitado de intemperismo
Estágio intermediário
Quartzo
Illita
Vermiculita, clorita
Esmectita
Retenção de Na, Ca, Mg, Fe(II) e sílica
Drenagem ineficiente
Minerais ricos em Ca, Mg, Fe(II)
Silicatos facilmente hidrolizados
Transporte da sílica na zona de intemperismo
Estágio avançado
Caulinita
Gibbsita
Fe-óxidos
Ti-óxidos
Remoção de Na, K, Ca, Mg, Fe(II), Sílica
Drenagem eficiente
Oxidação of Fe(II), Acidificação
Retenção de ânions
Polímeros Al-hidroxilados
Condições tropicais
Pobre em nutrientes
Pobre em silício
Óxidos de Fe e Al
Condições temperadas
Rico em nutrientes
Rico em silício
Argilominerais 2:1
M – ion O – Oxigênio H - HidrogênioEsmectita 2,0Caulinita 4,5
Goethita 8,0Hematita 9,0Ferrihidrita 9,0Gibbsita 9,0
Carga superficial dos minerais
PCZ
Condições tropicais
Condições temperadas
http://soils.cals.uidaho.edu/soilorders/i/worldorders.jpg
Solos do Mundo
Tropical
Temperado
Temperado
Tropical
Temperado
Temperado
Qualidade do Solo
Tropical
Temperado
Temperado
Intensidade de Uso da Terra
Fonte: Rockström et al. (2009) A safe operating space for humanity. Nature, 461: 472-475
Limites naturais e da tecnologia no Uso da Terra
Will Steffen et al. Science 2015;347:1259855
Limites naturais e da tecnologia no Uso da Terra
Limites Planetários
Will Steffen et al. Science 2015;347:1259855
Limites Planetários
Will Steffen et al. Science 2015;347:1259855
(In)eficiência de uso de
nutrientes
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
Ano agrícola
Índ
ice
consumo de nutrientes (fertilizantes)
produção agro-vegetal
Fonte: Anda; IBGE e Lopes, A. S., 2007
Eficiência de uso de nutrientes
Withers et al. 2018 Nature doi: 10.1038/s41598-018-20887-z
Balanço do P em solos agrícola do Brasil:
✓ ~ metade do P aplicado continua no solo
✓ Equivale a recursos de hoje U$42 bilhões
Adsorção de P em solos de clima tropical
Rosolem et al. (2010) Communications in Soil Science and Plant Analysis, 41: 16, 1934-1943. doi: 10.1080/00103624.2010.495804
Eficiência de uso de nutrientes
Balanço do K na camada 0-20 cm.
Soja 6 anos
✓ Utilização eficiente apenas para subdoses
✓ Perdas nas doses praticadas
Remineralização de solos
+
Centros de origem de plantas e relação com silicatos
Fonte: Gruissen (2013) A coalition of plant and crop societies across the Globe
1Lecture 5
Lecture 5
Centers of Origin of Crop Plants
Fig. 5-1. The eight Vavilovian centers of origin for crop plants
The Eight Vavilovian Centers (Fig. 5-1, 5-2)
Old World
I . Chinese Center: The largest independent center which includes the mountainous regions of central and
western China, and adjacent lowlands. A total of 136 endemic plants are listed, among which are a few
known to us as important crops.
Cereals and Legumes
1. Broomcorn millet, Panicum miliaceum
2. Italian millet, Panicum italicum
3. Japanese barnyard millet, Panicum frumentaceum
4. Kaoliang, Andropogon sorghum
5. Buckwheat, Fagopyrum esculentum
6. Hull-less barley, Hordeum hexastichum
7. Soybean, Glycine max
8. Adzuki bean, Phaseolus angularis
9. Velvet bean, Stizolobium hassjoo
The origin of crop plants is now basic to plant breeding in order to locate wild relatives, related species,
and new genes (especially dominant genes, sources of disease resistance).
Knowledge of the origins of crop plants is vitally important in order to avoid genetic erosion, the loss
of germplasm due to the loss of ecotypes and landraces, loss of habitat (such as rainforests), and increased
urbanization. Germplasm preservation is accomplished through gene banks (largely seed collections but
now frozen stem sections) and preservation of natural habitats (especially in centers of origin).
Centros de origem de plantas e relação com silicatos
2 Lecture 5
Near East Far East
Americas (New World)
Near East
1. Lentil
2. Chickpea
3. Salt
4. Pea
5. Raisin
6. Olive
7. Barley
8. Walnut
9. Almond
10. Pistachio nut
11. Apricot
12. Date
13. Wheat
14. Fig
15. Fava bean
Fig. 5-2. Origin of basic crops. Source: J.N. Leonard 1973, First Farmers.
Americas
1. Pink bean
2. Lima bean
3. Manioc
4. Potato
5. Summer squash
6. Acorn squash
7. Small dried chili pepper
8. Fresh chili pepper
9. Corn (maize)
10. Dried chili pepper
11. Cocoa bean
12. Whole dried corn
13. Cracked dried corn
14. Pinto bean
15. Shelled pumpkin seed
Far East
1. Adsuki bean
2. Yellow banana
3. Red banana
4. Green banana
5. Soybean
6. Coconut
7. Millet
8. Yam
9. Sugar cane
10. Rice
2 Lecture 5
Near East Far East
Americas (New World)
Near East
1. Lentil
2. Chickpea
3. Salt
4. Pea
5. Raisin
6. Olive
7. Barley
8. Walnut
9. Almond
10. Pistachio nut
11. Apricot
12. Date
13. Wheat
14. Fig
15. Fava bean
Fig. 5-2. Origin of basic crops. Source: J.N. Leonard 1973, First Farmers.
Americas
1. Pink bean
2. Lima bean
3. Manioc
4. Potato
5. Summer squash
6. Acorn squash
7. Small dried chili pepper
8. Fresh chili pepper
9. Corn (maize)
10. Dried chili pepper
11. Cocoa bean
12. Whole dried corn
13. Cracked dried corn
14. Pinto bean
15. Shelled pumpkin seed
Far East
1. Adsuki bean
2. Yellow banana
3. Red banana
4. Green banana
5. Soybean
6. Coconut
7. Millet
8. Yam
9. Sugar cane
10. Rice
2 Lecture 5
Near East Far East
Americas (New World)
Near East
1. Lentil
2. Chickpea
3. Salt
4. Pea
5. Raisin
6. Olive
7. Barley
8. Walnut
9. Almond
10. Pistachio nut
11. Apricot
12. Date
13. Wheat
14. Fig
15. Fava bean
Fig. 5-2. Origin of basic crops. Source: J.N. Leonard 1973, First Farmers.
Americas
1. Pink bean
2. Lima bean
3. Manioc
4. Potato
5. Summer squash
6. Acorn squash
7. Small dried chili pepper
8. Fresh chili pepper
9. Corn (maize)
10. Dried chili pepper
11. Cocoa bean
12. Whole dried corn
13. Cracked dried corn
14. Pinto bean
15. Shelled pumpkin seed
Far East
1. Adsuki bean
2. Yellow banana
3. Red banana
4. Green banana
5. Soybean
6. Coconut
7. Millet
8. Yam
9. Sugar cane
10. Rice
1Lecture 5
Lecture 5
Centers of Origin of Crop Plants
Fig. 5-1. The eight Vavilovian centers of origin for crop plants
The Eight Vavilovian Centers (Fig. 5-1, 5-2)
Old World
I . Chinese Center: The largest independent center which includes the mountainous regions of central and
western China, and adjacent lowlands. A total of 136 endemic plants are listed, among which are a few
known to us as important crops.
Cereals and Legumes
1. Broomcorn millet, Panicum miliaceum
2. Italian millet, Panicum italicum
3. Japanese barnyard millet, Panicum frumentaceum
4. Kaoliang, Andropogon sorghum
5. Buckwheat, Fagopyrum esculentum
6. Hull-less barley, Hordeum hexastichum
7. Soybean, Glycine max
8. Adzuki bean, Phaseolus angularis
9. Velvet bean, Stizolobium hassjoo
The origin of crop plants is now basic to plant breeding in order to locate wild relatives, related species,
and new genes (especially dominant genes, sources of disease resistance).
Knowledge of the origins of crop plants is vitally important in order to avoid genetic erosion, the loss
of germplasm due to the loss of ecotypes and landraces, loss of habitat (such as rainforests), and increased
urbanization. Germplasm preservation is accomplished through gene banks (largely seed collections but
now frozen stem sections) and preservation of natural habitats (especially in centers of origin).
Centros de origem do café e relação com silicatos
Razafinarivo et al. 2013. https://doi.org/10.1093/aob/mcs283
Anthony et al. 2002. https://doi.org/10.1007/s00122-001-0798-8
Centros de origem do café e relação com silicatos
Razafinarivo et al. 2013. https://doi.org/10.1093/aob/mcs283
Áreas acima de 1200 m na Afríca
Chorowicz 2005. https://10.1016/j.jafrearsci.2005.07.019
Centros de origem do café e relação com silicatos
Chorowicz 2005. https://10.1016/j.jafrearsci.2005.07.019
Áreas acima de 1200 m na Afríca
Vulcões cenozoicos
Centros de origem do café e relação com silicatos
Razafinarivo et al. 2013. https://doi.org/10.1093/aob/mcs283 Ashwal & Burke 1989. Earth and Planetary Science Letters, 96:8-14
Centros de Origem
Solo muito
intemperizado
(Latossolo)
Minerais primários Argilominerais 2:1 Óxidos de ferro e de alumínio
Origem Si, Ca, Mg, K Manutenção parcial do Si, Ca, Mg, K
Minerais expansivos, retenção de água,
Retenção de cátions
Perda total do Si, Ca, Mg, K
Minerais não expansivos,
Baixa retenção de água e cátions
Retenção de ânions
v v
Centros de Origem Solos Agrícolas Tropicais
Remineralizador de Solo
Solo muito
intemperizado
(Latossolo)
Deposição de cinza vulcânica Monte Merapi,
Indonésia (2010)
http://i0.statig.com.br/fw/64/q9/ci/64q9ciwi4inbu6zlvtxiufrn7.jp
g
https://i.pinimg.com/564x/44/57/ca/4457caa7dfc41b68d145554abf7a701e--hay-
yogyakarta.jpg
Erupção vulcânica, movimento de glaciares, erosão de rochas
Transporte natural Deposição naturalMoagem natural
Glacial, eólica, fluvial Sedimentação glacial, eólica, fluvial
Processo de remineralização de solos
Explosão e britagem
Transporte antrópico Deposição antrópicaMoagem antrópica
Rodoviário e ferroviário A lanço mecanizada
2
Investimento em raízes
2
Respostas da raízes da ausência e presença de fosfato inorgânico
Investimento em raízes
3
ZANG, H. et al. Contrasting carbon and nitrogen rhizodeposition patterns of soya bean (Glycine max L.) and oat (Avena nuda L.). European Journal of Soil Science, 2018.
Aumento de exsudatos
3
JACOBY, Richard et al. The role of soil microorganisms in plant mineral nutrition—current knowledge and future directions. Frontiers in plant science, v. 8, p. 1617, 2017
Interações entre raízes, microbiota e solo. As plantas e microorganismos obtêm seus nutrientes do solo e alteram as propriedades do solo por deposição de matéria orgânica e atividades metabólicas. As plantas comunicam-se com os microrganismos através dos exsudados das raízes.
Aumento de exsudatos
7 e 8
Intemperismo da flogopita por fungo.
Bonneville et al (2011) Tree-mycorrhiza Symbiosis accelerate mineral weathering. Geoch. Cosmoch. Acta, 75:6988-7005
Disponibilização de nutrientes
Fonte: Van Straaten (2007)
+ KVermiculitaBiotita +Si +Mg +Fe
Biointemperismo
7 e 8
7 e 8
0
20
40
60
80
100
Brecha Arenito Carbonatito Ultramáfica Biotita KCl
Fontes de potássio
Efi
ciê
nc
ia a
gro
nô
mic
a (
%) 150 300
Eficiência agronômica das rochas potássicas
EAF = (Krocha - Kteste)x100
(K - Kteste)
Resende et al. (2010) Rochas como fontes de K.
Espaço & Geografia, 9(1):135-161
Disponibilização de nutrientes
9 e 10
Teor de carbono no solo (total, orgânico e inorgânico) no final do período de crescimento (55 dias).
HAQUE, Fatima et al. Co-Benefits of Wollastonite Weathering in
Agriculture: CO2 Sequestration and Promoted Plant Growth.
ACS omega, v. 4, n. 1, p. 1425-1433, 2019.
Aumento de carbono no solo
Aumento de carbono no solo
1,3 Mt e 2,4 Mt CO2eq para a carbonatação e enhanced weathering, respectivamenteSão Paulo – 1 t ha-1 em 12 M hectares
11
YU, Guanghui. Root Exudates and Microbial Communities Drive Mineral Dissolution and the Formation of Nano-size Minerals in Soils: Implications for Soil Carbon Storage. In: Root Biology. Springer, Cham, 2018. p. 143-166.
Rotulagem isotópica de retenção de C pelos minerais amorfos (Al e Fe). (a) Mapa de distribuição de elementos de 12C, 13C, 27Al16O e 56Fe16O (24 h de incubação de aminoácidos marcados com amostras de solo). (b) A relação linear entre 12C, 13C e 27Al16O, 56Fe 16O (contagem de íons por nanoSIMS)
Estabilidade do carbono na superfície dos minerais
12
Formação de microagregados
Remineralização natural de solos Exemplo de solos cobertos por cinzas vulcânicas da Ilha Reunion
Basile-Doelsch et al. (2005) doi: 10.1111/j.1365-2389.2005.00703.x
Carbono no soloMecanismos de estabilização de C em solos
Singh et al (2017) doi: 10.1016/bs.agron.2017.11.001
Carbono no soloMecanismos de estabilização de C em solos
Singh et al (2017) doi: 10.1016/bs.agron.2017.11.001
Churchman (2010) doi: 10.1016/j.pce.2010.05.009
Áreas superficiais relativas de componentes de solos
INSOLÚVEL, PORÉM BIODISPONÍVEL
Solo Planta
O segredo está na interação entre o
agromineral, solo e planta cultivada
CONSTRUÇÃO DA FERTILIDADE DO SOLO
Estabilidade da
Matéria Orgânica
Solos mais
estruturados
Retenção
de Água
CTC
Braquiária
Mais raízes
AU
ME
NT
O D
A P
RO
DU
TIV
IDA
DE
E Q
UA
LID
AD
E
DA
PR
OD
UÇ
ÃO
CTC da rocha:
25 cmolc/kg
(Ex. Basalto)
CTC
Tempo
Fo
rma
ção
de
no
va
sfa
ses
min
era
is
Liberação de nutrientes Formação e estabilidade de novas fases minerais
100 a 101 anos 103 a 104 anos
Escala de tempo de processos e produtos
Ambientes de produção – cana orgânica
(Grupo Balbo)
Perfil de Sustentabilidade – Grupo Balbo
http://www.nativealimentos.com.br/media/padrao/perfil/perfil.pdf
Ambientes de produção – cana orgânica
(Grupo Balbo)
Perfil de Sustentabilidade – Grupo Balbo
http://www.nativealimentos.com.br/media/padrao/perfil/perfil.pdf
Levantamento CTC na região de Ribeirão Preto
Ambientes de produção – cana orgânica
(Grupo Balbo)
Perfil de Sustentabilidade – Grupo Balbo
http://www.nativealimentos.com.br/media/padrao/perfil/perfil.pdf
Levantamento de produtividade na usina do grupo
Ambientes de produção – cana orgânica
(Grupo Balbo)
Perfil de Sustentabilidade – Grupo Balbo
http://www.nativealimentos.com.br/media/padrao/perfil/perfil.pdf
Levantamento CTC na região de Ribeirão Preto 10 depois
Ambientes de produção – cana orgânica
(Grupo Balbo)
Perfil de Sustentabilidade – Grupo Balbo
http://www.nativealimentos.com.br/media/padrao/perfil/perfil.pdf
Levantamento de produtividade na usina do grupo após integração
Construção de
um novo solo
_________ __
Remineralização de solos Formação de camada superficial
SiO4-4, PO4
3-, SO42-, NO4
-Anions:Alta capacidade de troca de ânions
(CTA)
Alta capacidade de troca de cátions
(CTC)
Formação de solo
1 cm a cada 50 ou 100 anos(1 a 2 toneladas por ano)
Processo natural:1 cm a cada 1.000 anos
Condicionador do solo
• Aumenta CTC pela formação de argilominerais 2:1
• Aumenta o pH do solo
• Diminui o Al trocável do solo
• Aumenta a eficiência de uso de nutrientes
• Diminui a perda de nutrientes
• Estimula a atividade biológica do solo e das raízes das plantas cultivadas
Fertilizante
• Disponibiliza K, Ca, Mg, Si, Fe, Mn, Ni, Zn, Cu, Se, Mo…
Papel duplo dos remineralizadores de solos
Definições
REMINERALIZADOR DE SOLO
Lei 12.890/2013
Todo material de origem mineral que tenha sofrido apenas
redução e classificação de tamanho por processos
mecânicos e que altere os índices de fertilidade do solo
por meio da adição de macro e micronutrientes para as
plantas, bem como promova a melhoria das propriedades
físicas ou físico-químicas ou da atividade biológica do
solo.
Critérios para Registro no MAPA
FLUXOGRAMA – Etapas de avaliação para registro1. Soma de bases – mínimo 9%
2. K2O – mínimo 1%
3. Quartzo – máximo 25%
4. Limites máximos de EPT em ppm (As<15, Cd<10, Hg<0,1, Pb<200)
5. Granulometria – farelado, pó ou filler; 6. pH de abrasão
7. Protocolo agronômico (avaliação da eficiência agronômica)
Critérios para Registro no MAPA
Caracterização Química Caracterização Mineralógica
Caracterização Físico-Química Caracterização Agronômica
Rochas potenciais
Agrominerais Silicáticos
Cálcio e MagnésioRochas ultramáficas – ricas em olivina, piroxênio, serpentina. Alto Mg, Fe, Ni e Cr (Serpentinito,
dunito)
Rochas ultramáficas alcalinas – ricas em olivina, piroxênio, feldspatoides. Alto Mg, Ca, K, Fe
(Kamafugito)
Rochas básicas – ricas em olivina, piroxênio, plagioclásio. Alto Mg, Ca, Fe (Basalto, Diabásio,
Gabro)
Rochas sedimentares – ricas em argilominerais 2:1 (esmectitas, vermiculita). (Folhelhos, Siltitos)
PotássioRochas alcalinas – ricas em feldspatos e feldspatoides. Pode ter alto Na (Fonolito, Nefelina sienito)
Rochas metamórficas – ricas em biotita. Pode ter bases variáveis e quartzo elevado (Gnaisses,
Xistos)
Rochas ultramáficas alcalinas – ricas em olivina, piroxênio, feldspatoides. Alto Mg, Ca, K, Fe
(Kamafugito)
Rochas sedimentares ou residual – ricas em argilominerais 2:1 (glauconita, esmectitas, vermiculita).
(Folhelhos, Siltitos, Saprólitos)
Dezessete (17) produtos registrados e doze (12) estabelecimentos produtores:
3 produtos em Goiás (biotita xisto e carbonato xisto)
12 produtos em Minas Gerais (fonolito, kamafugito, siltito glauconítico)
1 produto em Paraná (blend serpentinito e filito)
1 produto em São Paulo (diabásio)
Produtos registrados como remineralizadores de solos
Agrogeologia
Química Total
O + Si + Al = 82,7%
Química Total
O + Si + Al = 82,7%
Estabilidade dos Minerais
SiO2 Al2O3 Fe2O3 K2O Na2O CaO MgO P2O5 MnO TiO2 PF* Soma
Sienito 53.8 17.6 7.0 13.4 0.7 3.1 2.1 0.7 0.1 0.8 0.9 100.2
Biotita xisto 57.8 17.1 9.0 3.2 2.3 1.8 4.8 0.2 0.1 0.9 2.5 99.6
Fonolito 54.0 20.7 4.0 8.4 7.5 1.5 0.2 0.1 0.3 0.6 2.5 99.7
Blend Sienito e Biotitito 55.7 14.8 7.2 10.7 0.8 3.7 2.3 0.6 0.1 1.8 1.4 99.2
Kamafugito 43.8 10.4 12.0 3.3 1.2 12.8 8.0 0.7 0.2 3.4 4.3 100.0
Ugandito 45.8 10.5 10.7 4.7 0.8 11.9 7.9 0.8 0.2 3.1 3.8 100.2
Composição de remineralizadores de solos
*PF – perda ao fogo
Composição química total dos elementos maiores das rochas estudadas.
Rochas SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2O K2O P2O5 MnO TiO2 PF5 Total
Basalto
zeolítico1 52,3 12,9 14,9 8,4 4,6 2,4 1,3 0,3 0,20 2,7 0,1 100,1
Basalto2 49,4 12,8 15,9 8,8 4,7 2,7 0,6 0,4 0,20 3,7 0,9 100,1
Diabásio3 49,3 13,3 14,8 6,9 5,0 2,1 2,3 0,6 0,20 3,7 1,7 99,9
Marga4 36,5 5,9 11,0 10,0 22,2 0,1 0,2 0,8 0,70 2,4 10,3 100,1
1 - Jataí; 2 - Santa Helena; 3 - Perolândia; 4 - Montividiu; 5 - conteúdo total de voláteis. Fonte: Laboratórios SGS Geosol e ACME
Composição de remineralizadores de
solos
1/2 do K2O está na forma de biotita = 1,35%
1/2 do K2O está na forma de muscovita = 1,33%
Exemplo de análise química e
mineralógica
Óxidos(%) SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O P2O5 MnO TiO2 PF* Total
REMAX 42,8 9,32 4,84 13,1 7,25 2,68 0,81 0,1 0,12 0,52 17,73 99,27
* - perda ao fogo
Minerais (%) Dolomita Calcita Biotita Muscovita Albita Ilmenita Quartzo Total
REMAX 35,4 7,4 15,6 14,6 7,1 0,5 19,8 100,4
Composição química dos elementos maiores do REMAX
Composição mineralógica do REMAX
60 g de Zn por tonelada17 g de Ni por tonelada
Exemplo de análise química e
mineralógica
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Análise Quantitativa pelo Método de Rietveld
Amostra 01
Mineral %
Ortoclásio 13,10
Calcita <LQ
Dolomita <LQ
Magnetita 1,68
Rutilo <LQ
Anatásio <LQ
Apatita 1,56
Quartzo 4,34
Ilmenita 1,52
Hematita 1,18
Plagioclásio (Andesina) 55,83
Clinopiroxênio (Augita) 19,94
Ulvoespinélio <LQ
(<LQ) = Proporção abaixo do limite quantificável.
Tabela 1 – Determinação da proporção modal das fases minerais cristalinas pelo método de
Rietveld da Amostra 01.
5.2 Resultados Químicos
Base Úmida
Amostra 01
Óxidos Analisados
Unidade (%m)
SiO2 52,97
TiO2 2,24
Al2O3 13,98
Fe2O3 13,12
MnO 0,21
MgO 2,99
CaO 7,22
Na2O 3,09
K2O 1,85
P2O5 0,70
SO3 <LQ
LOI 0,87
Soma 99,25
(<LQ) = Elemento abaixo do limite quantificável.
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Análise Quantitativa pelo Método de Rietveld
Amostra 01
Mineral %
Ortoclásio 13,10
Calcita <LQ
Dolomita <LQ
Magnetita 1,68
Rutilo <LQ
Anatásio <LQ
Apatita 1,56
Quartzo 4,34
Ilmenita 1,52
Hematita 1,18
Plagioclásio (Andesina) 55,83
Clinopiroxênio (Augita) 19,94
Ulvoespinélio <LQ
(<LQ) = Proporção abaixo do limite quantificável.
Tabela 1 – Determinação da proporção modal das fases minerais cristalinas pelo método de
Rietveld da Amostra 01.
5.2 Resultados Químicos
Base Úmida
Amostra 01
Óxidos Analisados
Unidade (%m)
SiO2 52,97
TiO2 2,24
Al2O3 13,98
Fe2O3 13,12
MnO 0,21
MgO 2,99
CaO 7,22
Na2O 3,09
K2O 1,85
P2O5 0,70
SO3 <LQ
LOI 0,87
Soma 99,25
(<LQ) = Elemento abaixo do limite quantificável.
Pedreira Esteio
110 g de Zn por tonelada40 g de B por tonelada
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5.2 Dados químicos obtidos por Fluorescência de Raios – X
Tabela 2 - Análise química dos óxidos maiores analisados.
BASE ÚM IDA
Óxidos Analisados
(%) em massa Pó de Basalto
SiO2 54,80
TiO2 2,83
Al2O3 11,38
Fe2O3 13,09
MnO 0,17
MgO 4,94
CaO 7,90
Na2O 2,01
K2O 1,10
P2O5 0,39
SO3 0,02
LOI 1,34
SOMA 99,97
(<LQ) = Concentração abaixo do limite quantificável.
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5.1.1 AMOSTRA 01 – PÓ DE BASALTO
(<LQ) = Proporção abaixo do limite quantificável.
Figura 1 - Difratograma da amostra Pó de Basalto, com o refinamento Rietveld, usando o
programa Topas 4.2. A curva pontilhada em preto corresponde ao difratograma medido, a curva
em vermelho ao difratograma calculado e a curva cinza, abaixo, à diferença entre calculado e
medido. O parâmetro de qualidade de ajuste, nesse caso, foi GOF = 1,23.
Tabela 1 - Determinação da proporção modal das fases minerais cristalinas pelo método de
Rietveld da amostra Pó de Basalto.
Análise Quantitativa pelo Método de Rietveld
Pó de Basalto
Mineral %
Ulvoespinélio 0,78
Apatita 0,37
Hematita <LQ
Magnetita 2,27
Ilmenita 2,24
Labradorita 34,73
Augita 23,62
Quartzo 13,05
Ortoclásio 4,13
Clorita 3,63
Material de baixa cristalinidade 15,20
Composição basalto filler
Composição Mineralógica (Basalto)
Principais fontes
de Ca, Mg e Si já
no primeiro ciclo
da cultura
Mineral Baixa
Cristalidad
e
Augita Labradorita Andesin
a
Clorita Apatita Ilmenita Magnetita Ortoclási
o
Quartzo
% 15,3% 20,89 22,55 26,2 2,45 1,39 3,54 0,87 4,57 1,42
Minerais Muito Reativos (84,94%) Reativos Pouco Reativos Não Reativos
RESULTADOS: Milho
Coelho (2017) Embrapa
Embrapa Cerrados (2010)
Eficiência agronômica entre 40 e 80%
em relação ao KCl no primeiro ciclo
(área de abertura)
Fertilizantes Potássicos
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
0 50 100 150 200 250 300 350 400
Sh
oo
t D
ry W
eig
ht
(g/p
ot)
K rate (mg kg-1 of K)
FMX - y = -0.0002x² + 0.1716x
+ 17.025 R² = 0.89*
Avaliação do biotita xisto como fonte de K – 1º e 2º ciclo
EAF (K2O total) =
30%
EAF (K2O biotita) =
45%
Experimento casa de vegetação (2013)
Embrapa Cerrados (2017)
0
10
20
30
40
50
60
70
0 10 20 30 40 50 60
V%
med
ido
Dose
Latossolo textura média
biotita xisto
carbonato de cálcio
ultramáfica alcalina
Condicionadores de solos
0
10
20
30
40
50
60
70
0 10 20 30 40 50 60
V%
medid
o
Dose
Embrapa Cerrados (2017)
Latossolo textura argilosaultramáfica alcalina
carbonato de cálcio
biotita xisto
Condicionadores de solos
BasaltoMelo et al. (2012) Doses de basalto moído nas propriedades químicas de um Latossolo Amarelo distrófico da savana de Roraima. Acta Amazonica, 42(4) : 471 - 476
BasaltoMelo et al. (2012) Doses de basalto moído nas propriedades químicas de um Latossolo Amarelo distrófico da savana de Roraima. Acta Amazonica, 42(4) : 471 - 476
BasaltoMelo et al. (2012) Doses de basalto moído nas propriedades químicas de um Latossolo Amarelo distrófico da savana de Roraima. Acta Amazonica, 42(4) : 471 - 476
BasaltoMelo et al. (2012) Doses de basalto moído nas propriedades químicas de um Latossolo Amarelo distrófico da savana de Roraima. Acta Amazonica, 42(4) : 471 - 476
y = -0,0238x + 0,5986R² = 0,9477
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Al (c
mo
lcd
m-3
)
Basalto (g dm-3)
Com Calcário Sem Calcário
(Batista (2013) Atributos químicos do solo e componentes agronômicos na cultura da soja pelo uso da rochagem
Basalto
89
y = 0,0518x + 1,3002R² = 0,991
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Ca (
cm
olc
dm
-3)
Basalto (g dm-3)
y = 0,3338x + 9,705R² = 0,9579
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Si (m
g d
m-3
)
Basalto (g dm-3)
(Batista (2013) Atributos químicos do solo e componentes agronômicos na cultura da soja pelo uso da rochagem
90
y = 0,9224x + 0,543R² = 0,9635
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
18,0
20,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16
P-m
eh
lich
(mg d
m-3
)
Basalto (g dm-3)
y = 1,4165x + 4,0828R² = 0,9836
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16
P-r
esin
a(m
g d
m-3
)
Basalto (g dm-3)
(Batista (2013) Atributos químicos do solo e componentes agronômicos na cultura da soja pelo uso da rochagem
y = -0,0201x2 + 0,507x + 4,546R² = 0,9919
3,00
3,50
4,00
4,50
5,00
5,50
6,00
6,50
7,00
7,50
8,00
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Mg a
cu
mu
lad
o(m
g p
lan
ta-1
)
Basalto (g dm-3)
y = 0,4405x + 7,3079R² = 0,876
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0 2 4 6 8 10 12 14 16
K a
cu
mu
lad
o(m
g p
lan
ta-1
)
Basalto (g dm-3)
91
(Batista (2013) Atributos químicos do solo e componentes agronômicos na cultura da soja pelo uso da rochagem
y = 0,0803x + 0,8725R² = 0,9795
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Si acum
ula
do
(mg p
lanta
-1)
Basalto (g dm-3)
92
(Batista (2013) Atributos químicos do solo e componentes agronômicos na cultura da soja pelo uso da rochagem
Mancuso et al. 2014. R. Bras. Ci. Solo, 38:1448-1456
Produtividade do café arábica em razão de fontes e doses de potássio
F2: Fonolito
Dias et al. 2018. http://doi.org/DOI: 10.1590/S0100-
204X2018001200008
Fontes alternativas de potássio e melhoria da fertilidade do solo,
da produtividade e da qualidade de bebida de café
T1: controle;
T2: 42; T3: 84; T4: 168; T5: 336 kg de K2O por hectare (siltito glauconítico calcinado)T6: 618 kg de K2O por hectare (KCl)
T7: 168 K2O por hectare (verdete in natura)
Dias et al. 2018. http://doi.org/DOI: 10.1590/S0100-204X2018001200008
T1: controle; T2: 42; T3: 84; T4: 168; T5: 336 kg de K2O por hectare (verdete calcinado)
T6: 618 kg de K2O por hectare (KCl)T7: 168 K2O por hectare (verdete in natura)
PPO: Enzima cúprica polifenoloxidase
Fontes alternativas de potássio melhoria da fertilidade do solo,
da produtividade e da qualidade de bebida de café
www.kpfertil.net.br
O Kamafugito
Ocorrências potenciais de
agrominerais regionais
Potencial de ocorrência para Agrominerais no Brasil
Sul Centro-Oeste
Sudeste Nordeste Norte
Remineralizadores
Fertilizante Ca, Mg
Fertilizante - K
FosfatoSedimentar
Área deCultivo Anual
e Perene
Área deCultivo
Semi-Perene
Área deCultivo
Total
Área deCultivo Anual
e Perene
Área deCultivo
Semi-Perene
Área deCultivo
Total
1. Agrogeologia2. Seleção de agrominerais
3. Produção de agrominerais
__Produção de Solo
4. Manejo
Processo Agrogeológico
1. Agrogeologia: Estudo dos solos agrícolas e das fontes de nutrientes, remineralizadores e condicionadores de solo regionais;2. Seleção de agrominerais: Função da disponibilidade, composição química, mineralógica, e eficiência agronômica;3. Produção de agrominerais: Definição da tecnologia de beneficiamento em função da eficiência agronômica;4. Manejo: Aplicação de agrominerais regionais com a finalidade de manejar a fertilidade do solo (nutrientes + cargas negativas).
__
Produção de solo: Formação de nova camada de solo a partir do intemperismo da rocha moída no solo original ao longo do tempo.
•Propriedades emergentes – aumento da capacidade produtiva; intensificação ecológica; melhoria da eficiência de aproveitamento de nutrientes; mitigação do efeito estufa...
____
Grato [email protected]