Análise ecotoxicológica de fertilizantes a base de vidros óxidos multicomponentes

Abstract

O uso de fertilizantes está diretamente relacionado com o aumento da produtividade agrícola em todo o mundo. Por outro lado, a utilização constante de fertilizantes minerais pode acarretar em poluição ambiental e, consequentemente, em malefícios para a biota, além de apresentar baixa eficiência no que se refere à absorção de nutrientes pelas plantas. Dessa forma, novas técnicas de fertilização vêm sendo desenvolvidas para que a produção agrícola ocorra de forma eficiente, sustentável e com um excelente custo benefício. Entre essas novas tecnologias, destacam-se os fertilizantes inteligentes, como os fertilizantes vítreos, com capacidade de liberar lentamente os nutrientes de acordo com as necessidades nutricionais das plantas. Contudo, pouco se sabe sobre a toxicidade destes materiais para os organismos. Assim, o presente estudo buscou avaliar os possíveis impactos ecotoxicológicos de um fertilizante vítreo óxido multicomponente, de liberação lenta, a partir de testes de fitotoxicidade com Lactuca sativa, citogenotoxicidade com Allium cepa e respiração microbiana do solo por meio de ensaios de respirometria. Os testes foram realizados com cinco concentrações diferentes (0,317 g/L; 0,633 g/L; 1,267 g/L; 2,534 g/L; 5,063 g/L), com a aplicação do fertilizante diretamente em solo e, também, com o extrato aquoso, após 24h, 48h, 72h, 120h e 144h de olubilização. As análises mostraram que o fertilizante pode ser considerado potencialmente fitotóxico e genotóxico em altas concentrações e em longos períodos de liberação quando dissolvido em água, evidenciando a necessidade de estabelecer uma concentração ideal de aplicação. Contudo, pela aplicação direta do fertilizante no solo, nenhum efeito tóxico foi observado. O fertilizante foi ainda capaz de impulsionar a microbiota natural do solo, o que pode contribuir com a produtividade agrícola. Os resultados indicam que o uso deste fertilizante é promissor, em termos ambientais, o que pode contribuir para a promoção de práticas agrícolas mais sustentáveis e favorecer o cumprimento dos objetivos de desenvolvimento sustentável da Agenda 2030, propostos pela Organização das Nações Unidas (ONU).

The use of fertilizers is directly related to the increase in agricultural productivity worldwide. On the other hand, the constant use of mineral fertilizers can lead to environmental pollution and, consequently, harm to the biota, in addition to presenting low efficiency with regard to the absorption of nutrients by plants. In this way, new fertilization techniques have been developed so that agricultural production occurs efficiently, sustainably and with an excellent cost benefit. Among these new technologies, smart fertilizers stand out, such as glass fertilizers, with the ability to slowly release nutrients according to the nutritional needs of plants. However, little is known about the toxicity of these materials to organisms. Thus, the present study sought to analyze the possible ecotoxicological impacts of a multicomponent slow-release vitreous oxide fertilizer phytotoxicity tests with Lactuca sativa, cytogenotoxicity with Allium cepa and soil microbial respiration through respirometry tests. The tests were carried out with five different concentrations (0.317 g/L; 0.633 g/L; 1.267 g/L; 2.534 g/L; 5.063 g/L), with the application of the fertilizer directly to the soil and also with the aqueous extract, after 24h, 48h, 72h, 120h and 144h of solubilization. The analyzes showed that the fertilizer can be considered environmentally phytotoxic and genotoxic at high concentrations and at long release periods when dissolved in water, highlighting the need to establish an ideal application concentration. However, by direct application of fertilizer to the soil, no toxic effects were applied. The fertilizer was even able to contribute to the natural microbiota of the soil, which can contribute to agricultural productivity. The results indicate that the use of this fertilizer is promising, in environmental terms, which can contribute to the promotion of more sustainable agricultural practices and favor the fulfillment of the sustainable development objectives of the 2030 Agenda, proposed by the United Nations (UN).