Biocarvão da casca de coco verde enriquecido com ureia como forma de mitigar a lixiviação de nitrogênio em solos.

Ministério da Educação e Universidade Federal Rural da Amazônia.

A cocoinocultura é uma grande geradora de resíduos, principalmente a casca de coco verde, resultante da produção de água de coco nas agroindústrias. Esses resíduos podem ser convertidos em biocarvão (BC) e quando enriquecido com a ureia podem mitigar as perdas de nitrogênio (N) pelo processo de lixiviação, quando aplicados ao solo, melhorando assim a qualidade edáfica. Neste contexto, os objetivos foram: caracterizar BCs de resíduos da casca do coco verde produzidos a 400, 500, 600 e 700 °C, avaliar a capacidade de adsorção de amônio (N-NH4+) e nitrato (N-NO3 -) em solução, dos BCs produzidos nas temperaturas de 400 e 700 °C; e avaliar a livixiação de N-NO3-e N-NH4+em solos de texturas diferentes após a adição de biocarvões enriquecidos com ureia, bem como relacionar esta influência com a lixiviação de outros nutrientes (Ca, Mg e K) no solo. A elevação de temperatura para 700 °C produziu BCs mais alcalinos (pH=10,8) e com pHPCZ duas vezes maior comparado ao produzido a 400 °C. Em temperaturas mais altas, BCs apresentaram maiores concentrações de K e Ca. Os BCs produzidos em menores temperaturas têm maiores rendimentos, conteúdo de material volátil e carbono fixo. A CTC e a CTA foram aumentadas em 2 e 4 vezes em BCs produzidos a temperatura de 700 °C, que exibiu capacidade máxima em adsorver N-NH4+ e N-NO3 - superiores a 17 e 70%, respectivamente, quando comparado aos BCs produzidos a 400 °C. O BC produzido a 700 °C, por ter apresentado maior capacidade de adsorção de N e melhores características físico-químicas foi utilizado no teste de lixiviação. Foram utilizadas duas doses de ureia, 200 mg kg-1 (100%) e 100 mg kg-1 de solo (50%) como unidades experimentais controles, para serem adiciodas ao BC. Os tratamentos foram os seguintes: 50% (T1) e 100% (T8) da dose de ureia, 50% de ureia + 10% de BC (T2), 50% de ureia + 20% de BC (T3), 50% de ureia + 30% de BC (T4), 100 % de ureia + 10% de BC (T5), 100% de ureia + 20% de BC (T6), 100% de ureia + 30% de BC (T7). Após a aplicação dos tratamentos nos solos, foram realizados os eventos de lixiviação após 3, 7, 14, 21 e 28 dias, sendo o material lixiviado coletado para posterior análise de concentração de N-NH4 +, N-NO3-, Ca, Mg e K. Os resultados demonstram que a utilização de BC enriquecido com ureia (tratamentos T2 e T6), reduziram em até 6 e 93%, respectivamente, a lixiviação de N-NH4+ durante os 28 dias de avaliação, comparativamente aos seus respectivos tratamentos controles em solo muito argiloso, e 32% (T4) e 48% (T6) em solo de textura predominantemente arenosa. Redução para a lixiviação de N-NO3-, nos tratamentos T4 e T6, também foi observada. Correlações diferentes foram observadas entre a lixiviação dos nutrientes nos solos estudados. O produto da adição de biocarvão da casca do coco verde produzido a 700 ºC na composição de fertilizantes minerais, particularmente a ureia, configura-se em material com alto potencial para a mitigação das perdas de N inorgânico nos solos, Ca, Mg e K, independente da textura.

Coconut farming is a major generator of waste, mainly green coconut husk, resulting from the production of coconut water in agro-industries. These residues can be converted into biochar (BC), a carbonaceous product, from the biomass thermodegradation. When added to urea, BC can constitute a sustainable alternative for the use of these residues and as a potential nitrogen (N) losses mitigator through the leaching process, when applied to the soil, thus improving edaphic quality. In this context, the objectives were: to characterize BCs from green coconut husk residues produced at 400, 500, 600 and 700 °C, to evaluate the adsorption capacity of ammonium (N-NH4 + ) and nitrate (N-NO3 - ) in solution, of the BCs produced at temperatures of 400 and 700 °C; and to evaluate the leaching of N-NO3 - and N-NH4 + in soils of different textures after the addition of urea-enriched biochars, as well as to relate this influence with the leaching of other nutrients (Ca, Mg and K) in the soil. Increasing the temperature to 700 °C produced BCs that were more alkaline (pH=10.8) and with a pHPCZ twice as high compared to that produced at 400 °C. At higher temperatures, BCs showed higher K and Ca concentrations. BCs produced at lower temperatures have higher yields, volatile material content and fixed carbon. CEC and AEC were increased by 2 and 4 times in BCs produced at a temperature of 700 °C, which exhibited maximum capacity to adsorb N-NH4 + and N-NO3 - higher than 17 and 70%, respectively, when compared to BCs produced at 400°C.The BC produced at 700 °C, due to its higher N adsorption capacity and better physicochemical characteristics, was used in the leaching test. Two urea doses, 200 mg kg-1 (100%) and 100 mg kg-1 of soil (50%) were used as experimental control units, to be added to BC. The treatments were as follows: 50% (T1) and 100% (T8) of the urea dose, 50% urea + 10% BC (T2), 50% urea + 20% BC (T3), 50% urea + 30% BC (T4), 100% urea + 10% BC (T5), 100% urea + 20% BC (T6), 100% urea + 30% BC (T7). After the application of the treatments in the soils, the leaching events were carried out after 3, 7, 14, 21 and 28 days, and the leached material was collected for further analysis of the concentration of N-NH4 + and N-NO3 - . The results demonstrate that the use of BC enriched with urea (T2 and T6 treatments) reduced by up to 6 and 93%, respectively, the leaching of N-NH4 + during the 28 days of evaluation, compared to their respective control treatments in very clayey soil, and 32% (T4) and 48% (T6) in predominantly sandy textured soil. Reduction for N-NO3 - leaching, in treatments T4 and T6, was also observed. Different correlations were observed between nutrient leaching in the studied soils. The product of the addition of biochar from the green coconut husk produced at 700 ºC in the composition of mineral fertilizers, particularly urea, is a material with high potential for mitigating the losses of inorganic N in soils, Ca, Mg and K, regardless of texture.