Eder de Souza Martins 07/11/2012

Apresentação em tema: "Eder de Souza Martins 07/11/2012"— Transcrição da apresentação:

1 Eder de Souza Martins 07/11/2012 eder.martins@embrapa.br
Insumos alternativos para produção agrícola: Rochas regionais e resíduos agroindustriais Eder de Souza Martins 07/11/2012

2 Manejo Sustentável da Fertilidade de Sistemas Agrícolas
Conceito de Manejo da Fertilidade Manejo Sustentável da Fertilidade de Sistemas Agrícolas Fixen (2011) Balanço de nutrientes em terras cultivadas. IPNI 2

3 Limites Naturais Limites dos Recursos Naturais
Fonte: Rockström et al. (2009) A safe operating space for humanity. Nature, 461:

4 Custos Custos Fonte: Manning (2010) Mineral sources of potassium for plant nutrition: A review. Agronomy for Sustainable Development, 30(2):281‐294.  DPD 1

5 Custos 1

6 Custos

7 Equivalência = 100 kg do nutriente (MJ kg-1)
Custo Energético MJ kg-1 Equivalência = 100 kg do nutriente (MJ kg-1) Rocha 0,03 50-200 SSP 9 900 STP 12 1200 KCl 7 700 TermoP Adaptado de Tzilivakis et al (2005)

8 Demanda Produtividade consumo de fertilizantes
Brasil dependente da importação de 70% dos fertilizantes utilizados na agricultura Desenvolvimento de alternativas de fontes minerais e de condicionadores de solo Rede AgriRocha - APLs de Agrominerais – recursos minerais para aplicação agrícola Rede FertBrasil - Desenvolvimento tecnológico, manejo agrícola

9 Agrominerais e Segurança Alimentar
Sistema de Produção Solo Vivo Função Social da Pesquisa Fontes de nutrientes Qualidade da produção 9

10 VERSUS Paradigmas MUDANÇA DE PARADIGMA Fontes Convencionais – NPK
Exaustão de recursos naturais e Elevado Valor Agregado Elevadas concentrações de nutrientes Elevada solubilidade Elevada mobilidade comercial (global = commodities) VERSUS Fontes Alternativas - Rochas e materiais orgânicos Reciclagem e Fontes de Baixo Valor Agregado (mas abundantes) Baixas a médias concentrações Baixa a média solubilidade Baixa mobilidade comercial (regional a nacional) 10

11 Fontes Convencionais + Fontes Alternativas
Paradigmas MUDANÇA DE PARADIGMA Fontes Convencionais + Fontes Alternativas 11

12 Materiais Silicáticos
Fontes Regionais Materiais Silicáticos Rochas silicáticas K, Ca, Mg, P, S, C, micronutrientes (Tabela Periódica) Sub-produtos de processos industriais (aproveitamento de resíduos) Escórias de siderurgia – Silicato de Ca, Silicato de Mg Pó de rocha de brita – rocha granulometria filler ou de pó Sub-produtos de processos de beneficiamento 1

13 Condicionadores de Solo
Fontes Regionais Condicionadores de Solo Calagem – saturação de CO42-, Ca2+ e Mg2+ Camada superficial Gessagem – saturação de SO42- e Ca2+ (Mg2+) convencional ou in situ Camadas subsuperficiais Silicatagem – saturação de H3SiO4- e Ca2+ (Mg2+) Rochagem – saturação de H3SiO4- (Ca2+, Mg2+, K+, outros elementos); formação de argilominerais com elevada CTC de carga negativa permanente 13

14 Conceito de Rochagem INTEMPERISMO SOLOS AGRÍCOLAS metamorfismo
soerguimento ROCHAS VULCÂNICAS erosão ROCHAS PLUTÔNICAS deposição ROCHAS METAMÓRFICAS geração de magma diagênese ROCHAS SEDIMENTARES metamorfismo 1

15

16

17 Rochagem Logo?

18 Produção do Composto biochar

19 Conceito de Rochagem Fonte: Ayres (1997) Integrated assessment of grand nutrient cycles. Env. Mod. Asses., 2: 1

20 Conceito de Rochagem Julius Hensel, 1898
“A verdadeira cura para um solo desgastado consiste em administrar- lhe rochas trituradas. Desta maneira, as plantas recebem novamente o que elas por natureza necessitam. Prova disso pode observar-se na milenar fertilidade das terras do Egito; o lodo do Nilo as nutre quase que exclusivamente de rochas finamente trituradas, junto com ingredientes orgânicos nitrogenados” Julius Hensel, 1898 Contemporâneo de Liebig – criador do NPK 20

21 Nutrientes e Outros Elementos
21

22 Questão Tropical Realidade tropical Solos pobres em nutrientes
Muito intemperizados Ácidos e Al trocável elevado Baixa CTC Proposta da Rochagem Repor com minerais primários Diminuir a solubilidade dos fertilizantes convencionais 22

23 Potencial Megadiversidade geológica 23

24 Uso de Rochas Calcário agrícola: Calagem também é rochagem! 24

25 Potencial 1

26 Potencial 26

27 Manejo de Sistemas Agrícolas
Efeito do Manejo Manejo de Sistemas Agrícolas Eficiência da Rochagem depende de um manejo agrícola adequado: Solo necessita de elevada atividade biológica Manutenção e aumento da matéria orgânica 27

28 Papel na Indução da Rizosfera
28

29 Papel na Indução da Rizosfera
Pó de rocha Adubo solúvel

30 Papel na Indução da Rizosfera
Adubo solúvel Pó de rocha

31 Processos de Intemperismo
Formação de novos minerais que beneficiam as características físico-químicas e biológicas dos solos agrícolas tropicais Biotita Vermiculita + K +Si +Mg +Fe

32 Processos de Intemperismo

33 Processos de Intemperismo
Fonte: Pryono e Gilkes (2008) Dissolution kinetics of milled silicate rocks. J. Tanah Trop., 13: 1-10

34 Processos de Intemperismo
Biotita Vermiculita + K +Si +Mg +Fe Fonte: Bonneville et al (2011) Tree-mycorrhiza Symbiosis accelerate mineral weathering. Geoch. Cosmoch. Acta, 75:

35 Processos de Intemperismo
Formação de novos minerais que beneficiam as características físico-químicas e biológicas dos solos agrícolas

36 Processos de Intemperismo
Formação de novos minerais com carga negativa permanente Saturação com H3SiO4- nos sítios de carga positiva (óxidos e hidróxidos de Fe e de Al)

37 Processos de Intemperismo
Eficiência da absorção do fósforo: liberação de P pela ação do ânion silicato (H3SiO4-) (Lopes et al., 2010)

38 Processos de Intemperismo
Dissolução Total Dissolução Parcial + Formação de Argila 38

39 Processos de Intemperismo
Disponibilização de nutrientes e formação de novos minerais

40 Benefícios das Rochas Silicáticas
maior eficiência na disponibilidade de nutrientes Curvas de disponibilidade - Nutrientes X pH

41 Composição Química

42 Composição Química

43 Composição das rochas regionais

44 Eficiência Agronômica e Econômica
~ 28% de acréscimo no lucro Acento há Lucro líquido obtido em duas safras sob efeito da rochagem comparada a testemunha convencional. Jataí – Goiás, Março de 2012.

45 Alguns Benefícios Ambientais da Rochagem
Destinação nobre de alguns resíduos da mineração (produção agrícola) Uso de recursos naturais regionais Acumulação de carbono no solo Conservação do solo Melhor aproveitamento da água nos sistemas Diminuição do custo energético na produção e no transporte de nutrientes 45

46 Propostas para Programas de Investigação
Necessidades: Parâmetros agronômicos – análises, extratores, indicadores, teores, estágios fenológicos e de desenvolvimento Parâmetros geológicos – composição mineralógica, composição geoquímica, granulometria Parâmetros regionais – solo, clima, relevo, material de origem, economia, sociedade, cultura, logística... Parâmetros institucionais – normas; instituições de pesquisa, ensino e extensão; financiamentos

47 Propostas para Programas de Investigação
Fatores fundamentais: Grau de desenvolvimento do processo Aplicabilidade Confiabilidade Facilidade de manutenção Nível tecnológico eficiente Tecnologia de avaliação da Tecnologia

48 Atores Governo Mineração Agricultura Pesquisa SUSTENTABILIDADE
Arranjos Produtivos Locais Atores Governo Mineração Agricultura Pesquisa SUSTENTABILIDADE 48

49 Muito Grato!!!

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51 Efeito Residual 1º. Ciclo
Fonte: Resende et al (2006) Rochas como fontes de potássio e outros nutrientes para culturas anuais. Espaço & Geografia, 9:

52 Efeito Residual 2º. Ciclo
Fonte: Moreira et al (2006) Efeito residual de rochas. Espaço & Geografia, 9:

53 Efeito Residual 1º. Ciclo
Fonte: Castro et al (2006) Rochas brasileiras como fonte de K. Espaço & Geografia, 9:

54 Aspectos Críticos Desafios Aspectos da Legislação Leis Normas
Pesquisa de longo prazo Recursos Formação de profissionais Apoio a Redes de Pesquisa Política dos APLs de Agrominerais Financiamento e Organização 54

55 Legislação: Normatização MAPA 2. Projetos de Lei
Norma dos Condicionadores de Solo 2. Projetos de Lei PL 2727/11 – Câmara dos Deputados PLS 212/12 – Senado

56 Critérios de registro Condicionadores de solo derivados de rochas moídas 1. Química total 2. Mineralogia 3. Equações de intemperismo 4. Granulometria 5. Testes Agronômicos

57 Garantias mínimas dos produtos
Química Intervalos de teores dos elementos; pH de abrasão b. Mineralogia Intervalos de teores dos minerais; tipos de rochas; minerais c. Granulometria % acima do limite estabelecido e suas variações