Desenvolvimento de nanocompósitos híbridos baseados em hidrogéis e sua aplicação em mudas de cafeeiro transplantadas em solo.
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Data
2020-12-15
Autores
Orientador
Aouada, Fauze Ahmad 
Coorientador
Pós-graduação
Ciência dos Materiais - FEIS
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Tese de doutorado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
O setor agronômico tem explorado novas alternativas tecnológicas para satisfazerem suas necessidades de cultivos e produção. Deste modo, os hidrogéis demonstram ser uma nova alternativa, pois prolonga a retenção de água em solo e disponibiliza nutrientes para um determinado cultivo. O objetivo deste trabalho foi desenvolver hidrogéis nanocompósitos (H-NC) e avaliar o seu potencial como condicionador de solo e carreador de nutrientes para o desenvolvimento de mudas de cafeeiro. Os H-NC foram preparados à base de carboximetilcelulose, acrilamida e diferentes concentrações de nanoargila cloisita-Na+ (Clt-Na+). Os H-NC foram avaliados de acordo com suas propriedades hidrofílicas e cinéticas, capacidade como condicionador de solo, eficiência no desenvolvimento de mudas de cafeeiro e na disponibilidade de micronutrientes (Cu, Zn e Mn). Os resultados do grau de intumescimento em diferentes pH e em solução de solo confirmaram forte influência da incorporação da Clt-Na+ independente do pH analisado, e pelos íons presentes na solução de solo, assim como estes nanocompósitos minimizam a acidez e a alcalinidade do meio. Em relação à capacidade máxima de retenção de água em solo, os H-NC proporcionaram um acréscimo de aproximadamente 17,7 % e um aumento de 10 dias na retenção de água, além de excelente capacidade de reintumescer. A análise de porosidade e densidade do solo evidenciaram que a incorporação do hidrogel melhora tais propriedades, além de serem diretamente influenciadas pela presença da Clt-Na+. A aplicação dos H-NC no transplantio de mudas de cafeeiro demonstrou excelente comportamento de desenvolvimento vegetativo para a concentração de 3,0 g/vaso e H-NC contendo 20 % de Clt-Na+. Para a disponibilidade de micronutrientes a partir de H-NC, destaca-se os H-NC contendo MnSO4 com aumento em todos os nutrientes nas mudas analisadas. Portanto a partir de todos os resultados observados é possível concluir que os H-NC estudados nesta tese possuem potencial para serem aplicados como condicionador de solo e carreador de nutrientes para mudas de cafeeiro.
Resumo (inglês)
The agronomic sector has been exploring new technological alternatives to satisfy its cultivation and production needs. In this way, hydrogels prove to be a new alternative, as it prolongs water retention in the soil and provides nutrients for a given plant. This work aimed to develop nanocomposite hydrogels (H-NC) and evaluated their potential as a soil conditioner and the carrier of nutrients for seedling development. The H-NC was prepared based on carboxymethylcellulose, polyacrylamide, and different concentrations of nanoclay cloisite Na+ (Clt-Na+). The H-NC was evaluated according to their hydrophilic and kinetic properties, capacity as a soil conditioner, efficiency in the development of coffee seedlings, and the availability of micronutrients (CuSO4, ZnSO4, and MnSO4). The swelling degree results at different pH values and in the soil solution are influenced by incorporating of Clt-Na+ in the polymeric matrix, independently of the analyzed pH, and by the ions present in the soil solution. The addition of H-NC in the soil solution minimized the acidity and alkalinity of the media. In relation to the maximum capacity of water retention in soil, the H-NC provided an increase of approximately 17.7 % and an increase of 10 days in the water retention. It also presented an excellent re-swelling capacity. The incorporation of the hydrogels improved the porosity and density of soil, and it was more accentuated by Clt-Na+ presence. The H-NC applications in the coffee seedlings transplant demonstrated excellent vegetative development behavior for the concentration of 3.0 g per vase and H-NC containing 20 % of Clt-Na+. H-NC absorbed with MnSO4 presented the best profile in relation to the availability of micronutrients from the matrix, with an increase in all other nutrients in the analyzed seedlings. Therefore, from all observed results, it is possible to conclude that the H-NC studies in this thesis have great potential to be applied as a soil conditioner and nutrient carrier for coffee seedlings.
Descrição
Idioma
Português