BR112020006467A2 - fertilizantes de npk-si-humato organomineral combinado, produto de fertilizante de npk-si-humato organomineral combinado, método para produzir um fertilizante de npk-si-humato organomineral combinado, métodos para suprir nutrientes e/ou condicionadores de solo para solo agrícola ou de estufa, e, uso do fertilizante de npk-si-humato organomineral - Google Patents

Abstract

O presente pedido se refere a um fertilizante de NPK-Si-humato organomineral combinado compreendendo pelo menos um fertilizante de NPK mineral particulado, que compreende pelo menos um composto nutriente de nitrogênio, fósforo ou potássio e um fertilizante de silício com base em substância húmica particulada, compreendendo quelatos de compostos de ácido monossilícico-humato. O pedido também se refere a um método de produção do dito fertilizante de NPK-Si-humato organomineral combinado.

Description

FERTILIZANTES DE NPK-SI-HUMATO ORGANOMINERAL COMBINADO, PRODUTO DE FERTILIZANTE DE NPK-SI-HUMATO ORGANOMINERAL COMBINADO, MÉTODO PARA PRODUZIR UM FERTILIZANTE DE NPK-SI-HUMATO ORGANOMINERAL COMBINADO, MÉTODOS PARA SUPRIR NUTRIENTES E/OU CONDICIONADORES DE SOLO PARA SOLO AGRÍCOLA OU DE ESTUFA, E, USO DO FERTILIZANTE DE NPK-SI-HUMATO

ORGANOMINERAL Campo Técnico

[001] A presente invenção se refere a produtos fertilizantes de NPK- Si e seu uso na agricultura, proteção ambiental, destoxificação e outras áreas onde fertilizantes eficazes de silício são usados. Particularmente, o presente pedido se refere a produtos de fertilizante de NPK-Si-humato organomineral combinados compreendendo um alto teor de silício na forma de silício disponível para planta e a método para a produção de tais produtos de fertilizante de NPK-Si-humato organomineral combinados. Fundamentos da Técnica

[002] O uso de fertilizantes complexos tais como NPK para intensificar o crescimento de plantas é muito difundido, entretanto, seu uso extensivo também tem resultado em impactos negativos no ambiente, tal como por exemplo, eutrofia, redução da população e diversidade da biota do solo, redução do pH do solo, aceleração da decomposição da matéria orgânica do solo, erosão aumentada e acúmulo aumentado de elementos tóxicos, por exemplo de metais pesados tais como Cd a partir dos fosfatos aplicados. Assim, as autoridades em muitos países têm introduzido restrições para reduzir a quantidade de fertilizantes.

[003] Nitrogênio (N), potássio (K) e fósforo (P) são macronutrientes e, portanto, consumidos em quantidades maiores nas plantas. Os efeitos essenciais dos elementos NPK em um fertilizante de NPK são:

nitrogênio (N): nitrogênio é vital porque é um componente importante da clorofila, o composto pelo qual as plantas usam a energia solar para produzir açúcares a partir de água e dióxido de carbono (isto é, fotossíntese). O mesmo também é um componente principal dos aminoácidos, os blocos construtores das proteínas. Sem proteínas, as plantas murcham e morrem. Algumas proteínas atuam como unidades estruturais nas células da planta enquanto outras atuam como enzimas, que é crucial para numerosas reações bioquímicas. O nitrogênio é um componente nos compostos de transferência de energia, tais como ATP (trifosfato de adenosina). ATP permite que as células conservem e usem a energia liberada no metabolismo. Finalmente, o nitrogênio é um componente significante de ácidos nucléicos tais como DNA, o material genético que permite que as células (e eventualmente plantas inteiras) cresçam e reproduzam. Em termos simples, o nitrogênio promove o crescimento da planta.

[004] Fósforo (P): o fósforo é um componente importante no DNA e RNA da planta. O fósforo também é importante para o desenvolvimento de raízes, flores, sementes, frutos, energia para a planta e para a absorção de outros elementos, incluindo N.

[005] Potássio (K): o potássio é importante para o crescimento de hastes fortes, movimento de água e para a absorção de outros elementos, incluindo N, nas plantas. O potássio também desempenha um papel fisiológico crítico no metabolismo de carboidrato e proteína das plantas, promove o florescimento e a frutificação.

[006] Fertilizantes diretos tais como Nitrato de Cálcio e Amônio (CAN), Nitrato de Amônio (AN), Sulfato de Amônio (AS), Ureia, Superfosfato Simples (SSP), Superfosfato Triplo (TSP), Potassa (Cloreto de Potássio) (MOP) e tipos combinados tais como Fosfato de Mono-Amônio (MAP), Fosfato de Di-Amônio (DAP) são produtos bem definidos fabricados usando processos bem definidos.

[007] Compostos ou fertilizantes complexos tais como NPK, são mais difíceis de definir visto que há um número infinito de razões N/P/K e os processos aplicados na sua produção são numerosos. O nome de produto “NPK” é normalmente seguido por três números para indicar a porcentagem de N, P (declarado como P7Os) e K (declarado como KO) que o produto contém, por exemplo, 24—6-12 indica que este grau particular contém 24% de N (compostos de nitrogênio), 6% de P7Os (compostos de fósforo) e 12% de K7O (compostos de potássio). Além disso, o fertilizante pode conter magnésio, boro, enxofre, micronutrientes etc. O teor típico de nutrientes (rotulado como N + P3Os + K2O) normalmente estará na faixa de 40 a 60%. Graus sem nenhum P,O;s ou nenhum K7O também são incluídos na faixa de produto “NPK”, entretanto também habitualmente chamados de fertilizantes NP e NK. Os fertilizantes de NPK mais difundidos na Europa contêm sais de nitrato e/ou amônio. A Tabela 1 mostra a faixa média típica de teor de nutriente nos fertilizantes de NPK comercialmente disponíveis.

[008] Os fertilizantes de NPK podem ser produzidos basicamente em quatro modos diferentes (ref. “Best Available Techniques for Pollution Prevention an Control in the European Fertilizer Industry, Booklet No. 8 of 8: “PRODUCTION OF NPK FERTILIZERS BY THE MIXED ACID ROUTE” Copyright 2000 — EFMA, que é por meio deste incorporado por referência): — Fertilizantes de NPK com base em fosfato de amônio/nitrato de amônio — Fertilizantes de NPK com base em nitrofosfato (caminho do ácido misto) — Fertilizantes de NPK com base em nitrofosfato (caminho ODDA) — Combinação mecânica de componentes nutrientes únicos ou múltiplos. Tabela 1. Faixa média do teor de nutriente em fertilizantes de NPK comercialmente disponíveis (ref. International Fertilizer Association) Nn ] ros | Kwo]| s | Mo| | Nutrientes como % de Produto [Fertilizantes de nitrogênio [| | | pp pj! [amônia | o [o | o [| o | Sulfato de amônio 33345 | o [| o | o | o | Nitrato de Cálcio e Amônio 20,4-27 o |] o | o | o 45-46 o | o | o | o | Fertilizantes de fosfato PI Superfosfato simples o 1620 | o | BP | o | Superfosfato triplo o 46 | o [| o | o | Difosfato de amônio 18 46 Monofosfato de amônio 1 52 = o | o | o | Fosfato de rocha moída o 2040 | o | o | o | Fertilizantes de Potassa O — — — — Muriato de Potassa (cloreto de potássio) o o | so | o | o | Sulfato de Potassa [| o |] o | 50 [18 | o | Sulfato de potassa magnésia o o 22-30 17-22 10-11 Fertilizantes complexo LT Fertilizantes de NPK 5-25 5-25 Fertilizantes de NP 1525 | 1525 | o |] * | o | Fertilizantes de NK 13-25 o 15-46 Fertilizantes de PK [ o | 730 | 1030 * um pouco com S e/ou Mg e/ou micronutrientes

[009] Deve ser mencionado que outros métodos para rotular fertilizantes de NPK existem, por exemplo, há um padrão usando os valores elementares, isto é, a quantidade de N, P e/ou K elementares.

[0010] As plantas principalmente recolhem nutrientes na forma de íons. Nitrogênio é recolhido como amônio e nitrato. Potássio, assim como outros nutrientes de cátion metálico, é recolhido como íons. Fósforo é principalmente recolhido como fosfatos (hidrogeno fosfatos e dihidrogeno fosfatos). Boro não é recolhido como um fon carregado, mas ao invés como ácido bórico.

[0011] Silício (Si) foi tradicionalmente considerado como benéfico. Muitas plantas cultivadas recolhem mais Si do que N, P ou K (Epstein, E. (2001) “Silicon in plants: facts vs. concepts”, Studies in Plant Science, 8, 1- 15). Em 2004 foi descoberto que a planta tem transporte ativo deste elemento (Ma, J. F., et al. (2006) “A silicon transporter in rice”, Nature, 440 (7084), 688). Durante os anos recentes, a importância e o valor do Si como um nutriente na safra foi reconhecido, especialmente para estimular o crescimento de plantas que acumulam Si tais como arroz e canas de açúcar e existem muitos relatos relacionados ao papel do Si na nutrição de plantas (“A Review of Silicon in Soils and Plants and Its Role in US Agriculture: History and Future Perspectives”, B.S. TUBANA et al., Soil Science, Vol. 181, No. 9/10, 2016). Em diversos países, Si é agora classificado como um elemento benéfico para a agricultura (Japão, China, EUA, Coréia do Sul).

[0012] Assim, é conhecido que o silício pode ser um elemento altamente benéfico para intensificar o crescimento de plantas e prevenir a influência negativa para muitos estresses. O fertilizante de silício protege as plantas contra os estresses bióticos (doenças, ataque de insetos) e abióticos (condição climática desfavorável, sal, influência tóxica) e reduz o conteúdo de Al e metais pesados móveis no solo e teor total de Al e metais pesados nas plantas cultivadas (Meharg C, Meharg AA (2015) “Silicon, the silver bullet for mitigating biotic and abiotic stress and improving grain quality, in rice?” Environmental and Experimental Botany, 120:8-17).

[0013] Silício é o segundo elemento mais abundante na crosta terrestre. Entretanto, as plantas somente podem recolher Si na forma de ácido monossilícico ou possivelmente oligômeros inferiores do ácido monossilícico, aqui também designados como Si biodisponível ou Si disponível em planta. Soluções do ácido monossilícico não são termodinamicamente estáveis, mas com o tempo conduzirão à polimerização do ácido monossilícico no ácido polissilícico e o Si torna-se bioindisponível. Nos minerais contendo Si naturais, o Si está predominantemente presente na forma cristalina ou ligado com outros elementos como minerais de silicato com baixa solubilidade e consequentemente menos acessíveis às plantas através da desagregação dos minerais.

[0014] Os fertilizantes de Si mais comuns e muito difundidos usados são as escórias, isto é, subprodutos da produção de aço e ferro fundido e minerais naturais como diatomito, zeólito, vermiculita etc. Estes sofrem de desvantagens principais: 1) eles não são fontes muito eficazes de Si, consequentemente quantidades grandes são necessárias (para as escórias tipicamente 1 a 2 toneladas/ha/ano); 2) as escórias também são usualmente contaminadas pelos metais pesados, que podem ser absorvidos pelas plantas e assim implicar em um risco de saúde para a população consumidora das safras fertilizadas com tais escórias. Outros fertilizantes de silício conhecidos incluem silicato de potássio, silicato de sódio e silicato de cálcio. O uso de meio alcalino pode aumentar a solubilidade dos materiais ricos em Si, entretanto usar tal solução de silicato alcalino tem uma desvantagem de pH alto, que pode ser venenoso para as plantas. Assim, um alto grau de diluição com água (por exemplo, 1:100) pode ser requerido antes de fertilizar com uma solução de silicato alcalino, adicionando custo e complexidade.

[0015] Os altos volumes requeridos de fertilizantes de Si com base em escória e com base em minerais são muito mais altos do que o volume requerido de fertilizantes de NPK tradicionais. A prática existente requer duas operações de fertilização diferentes quando aplicadas pelos agricultores e pode requerer altos volumes de fertilizante de Si (escória) e também arranjos logisticamente separados, que impõem um problema tanto prático quanto econômico para os agricultores. CN 1923766 descreve um compósito de fertilizante NPK incluindo escória com silicato de cálcio. Entretanto, como estabelecido acima, a fertilização com escórias contendo silicato tem algumas desvantagens. RU 2223250 descreve um fertilizante organomineral complexo completo consistindo de fertilizante orgânico, fertilizante NPK mineral e componente contendo zeólito natural. A seguinte razão de componentes é estabelecida; componente NPK mineral : componente orgânico de turfa : tripólito contendo zeólito natural = (1,7-1,5) : (0,65-0,75) : (0,65-0,75), respectivamente. O fertilizante preparado provê as plantas com todas as substâncias nutrientes, reduz a acidez do solo e provê usar o mesmo pela adição aos poços sem queimar as raízes e sem deterioração da qualidade da produção. Em RU 2223250, o silício é adicionado como um tripólito contendo zeólito natural, que é um mineral natural, consequentemente, a solubilidade do silício é baixa.

[0016] Há uma necessidade quanto a um fertilizante de Si eficiente que adicione Si em uma forma solúvel e disponível para a planta, preferivelmente como ácido monossilícico. Estudos realizados pelos presentes inventores mostraram que certa sílica amorfa (dióxido de silício, SiO>), tais como microssílica, pode ser altamente útil a este respeito. A solubilidade do Si da sílica amorfa é muito mais alta do que a da sílica cristalina ou minerais de Si. Isto significa que a quantidade de fertilizantes de Si em termos de kg/ha pode ser substancialmente reduzida. Por sua vez, isto pode abrir para a fabricação de um produto combinado de Si e fertilizante NPK.

[0017] Estas e outras vantagens com as presentes invenções tornar-se- ão evidentes na descrição seguinte. Sumário da invenção

[0018] A presente invenção combina um fertilizante de Si muito mais eficaz e mais ecológico com fertilizante de NPK em um e no mesmo produto. A presente invenção simplifica a distribuição e uso de fertilizantes de Si e NPK pelo agricultor. Assim, a presente invenção provê um fertilizante de NPK-Si mais barato e consequentemente disponível para uma ampla faixa de produtos agrícolas.

[0019] O fertilizante de Si usado em combinação com um fertilizante de NPK mineral, na presente invenção, é uma substância húmica com base em fertilizante de Si (a seguir também designado fertilizante de Si-Humato) que tem um alto teor de Si disponível para a planta, que é estável na armazenagem de longa duração com respeito aos teores de Si disponíveis em planta. O fertilizante de Si-humato é obtido pela reação entre substâncias húmicas e sílica amorfa durante um processo de incubação alcalina e o produto formado tem um alto teor de Si disponível para a planta na forma de um complexo de ácido monossilícico-humato. O produto pode ser seco, mantendo ainda o alto nível de Si disponível para a planta, que também é estável na armazenagem de longa duração. Os resíduos da reação entre as substâncias húmicas e sílica amorfa, que não dissolvem durante o processo de incubação alcalina, provê efeito positivo de longa duração sobre as propriedades do solo e produção e qualidade da planta cultivada. Usando-se o presente fertilizante de Si-humato, tendo um alto teor de Si disponível para a planta, a quantidade de fertilizante de Si (expressa em kg/ha; quilogramas por hectare) pode ser significantemente reduzida comparada com fertilizantes de Si convencionais.

[0020] Assim, a presente invenção se refere a um fertilizante de NPK- Si-humato organomineral combinado compreendendo fertilizante de NPK mineral particulado e uma substância húmica particulada com base em fertilizante de Si compreendendo complexo de ácido monossilícico-humato. Foi demonstrado que o uso combinado de uma substância húmica com base em fertilizante de silício e um fertilizante de NPK mineral tem resultado em absorção aumentada de potássio e fósforo pelas plantas. Esta absorção aumentada de potássio e fósforo pode resultar em uma taxa menor de K e P na receita NPK, uma vantagem visto que os recursos adequados para potássio e fósforo, (potassa, apatita e/ou outros recursos de fosfato), estão drasticamente declinando no mundo. Uma outra vantagem de menos uso de fósforo é menos disseminação de metais pesados, que estão habitualmente contaminando as fontes de fosfato.

[0021] Também foi demonstrado que o fertilizante combinado de NPK-Si-humato resultou em rendimento de safra aumentado, o que indica uma absorção aumentada de N. O aumento no rendimento da safra está em um nível que compensa para uso reduzido de NPK com tanto quanto 30 a 50% enquanto mantém o rendimento da safra. Resultados de tal nova demonstração pode desempenhar um papel importante de impacto ambiental,

tal como menos degradação do solo (aumentando Corg (carbono orgânico) no solo por intermédio da formação adicional de raiz da planta; melhora do pH do solo, porque o pH de equilíbrio da microssílica é 7, enquanto que no fertilizante de NPK tradicional é 4 a 5; otimizar a biota do solo por intermédio do aumento da população de microrganismos Azotobacter e micorriza, aumentando a capacidade de absorção do solo e redução da mobilidade de poluentes), menos eutrofia (lixiviação de nutrientes) e menos uso de nitrogênio, do qual uma alta porção é convertida para gases NOx que podem levar ao aquecimento global. Uma outra vantagem identificada pela presente invenção é a redução no uso de pesticidas. Também é observado que o presente fertilizante de NPK-Si-humato organomineral combinado melhora a capacidade das plantas para formar reservatórios de água na planta e assim é mais resistente aos períodos de seca (estresse abiótico). Pelo presente fertilizante de NPK-Si-humato combinado é assim mostrada uma nova taxa de impacto sobre a absorção de P e K com impacto para a estimulação do crescimento de biomassa. A estimulação dos sistemas radiculares da planta aumentou a absorção pela planta de todos os elementos, incluindo K. O aumento da concentração de ácido monossilícico pode transformar o P indisponível para a planta em formas disponíveis para a planta, o que também melhora a nutrição de P nas plantas cultivadas.

[0022] Em um primeiro aspecto a presente invenção diz respeito a um fertilizante de NPK-Si-humato organomineral combinado compreendendo pelo menos um fertilizante de NPK mineral particulado, que compreende pelo menos um composto nutriente de nitrogênio, fósforo ou potássio e uma substância húmica particulada com base em fertilizante de silício compreendendo quelatos de compostos de ácido monossilícico-humato.

[0023] Em uma primeira modalidade da presente invenção, a razão do pelo menos um fertilizante de NPK mineral particulado para a dita substância húmica particulada com base em fertilizante de silício é de 10:90 a 90:10,

com base no peso seco total do pelo menos um composto nutriente de nitrogênio, fósforo ou potássio contido no pelo menos um fertilizante de NPK e a substância húmica com base em fertilizante de silício.

[0024] Em uma segunda modalidade da presente invenção o fertilizante de NPK mineral contém pelo menos um dos seguintes compostos nutrientes: (a) nitrogênio (N), na forma de nitrato (NO;3), amônio (NH,*) e/ou ureia (CO(NH>)2); (b) fósforo (P), na forma de fosfato (PO), hidrogeno fosfato (HPO,?”) e/ou dihidrogeno fosfato (HPO,) e/ou (c) potássio (K), na forma de sal de potássio (K*).

[0025] Em uma terceira modalidade da presente invenção a substância húmica com base em fertilizante de silício é obtida pela incubação de uma suspensão aquosa compreendendo 45 a 90 % em peso de uma matéria-prima contendo ácido húmico, 5 a 50 % em peso de sílica amorfa e 0,5 a 10 % em peso de um álcali, as quantidades sendo com base no peso total dos componentes secos, seguida pela secagem até uma umidade residual de menos do que 15 % em peso.

[0026] Em uma quarta modalidade da presente invenção a substância húmica com base em fertilizante de silício compreende resíduos não dissolvidos da matéria-prima contendo ácido húmico e resíduos não dissolvidos da sílica amorfa.

[0027] Em uma sexta modalidade da presente invenção a matéria- prima contendo ácido húmico é selecionada do grupo; hulha, carvão vegetal, hulha marrom, turfa e sólido húmico ou uma mistura dos mesmos.

[0028] Em uma sétima modalidade da presente invenção a sílica amorfa é selecionada do grupo; microssílica, terra diatomácea, cinza da casca de arroz e zeólitos ou uma mistura dos mesmos.

[0029] Em uma oitava modalidade da presente invenção o álcali é escolhido do grupo; um hidróxido de metal alcalino, um hidróxido de metal alcalino terroso ou uma mistura dos mesmos.

[0030] Em uma nona modalidade da presente invenção a razão do pelo menos um fertilizante de NPK mineral particulado para a dita substância húmica com base em fertilizante de silício é de 20:80 a 80:20, com base no peso seco total do pelo menos um composto nutriente de nitrogênio, fósforo ou potássio contido no pelo menos um fertilizante de NPK e a substância húmica com base em fertilizante de silício.

[0031] Em uma décima modalidade da presente invenção o pelo menos um fertilizante de NPK mineral particulado está na forma de um composto fertilizante contendo compostos nutrientes de N,PeK; NeP;PeK e/ou Ne K; e/ou na forma de fertilizante de nutriente único contendo compostos de N, P e/ou K.

[0032] Em uma décima primeira modalidade da presente invenção o pelo menos um fertilizante de NPK mineral está na forma de grânulos, comprimidos, extrusados, pelotas ou aglomerados.

[0033] Em uma décima segunda modalidade da presente invenção o conteúdo do nutriente de nitrogênio no pelo menos um fertilizante de NPK é até cerca de 46 % em peso em termos de N elementar.

[0034] Em uma décima terceira modalidade da presente invenção o conteúdo do nutriente fósforo no pelo menos um fertilizante de NPK é até 55 % em peso em termos de P5Os.

[0035] Em uma décima quarta modalidade da presente invenção os teores do nutriente potássio no pelo menos um fertilizante de NPK é até 62% em peso em termos de K,O.

[0036] Em uma décima quinta modalidade da presente invenção o produtos de fertilizante de NPK-Si-humato também compreende nutrientes adicionais escolhidos do grupo: cálcio (Ca), enxofre (S) e magnésio (Mg) e/ou micronutrientes escolhidos do grupo: zinco (Zn), cobre (Cu), ferro (Fe), boro (B) e molibdênio (Mo).

[0037] Em uma décima sexta modalidade da presente invenção o fertilizante organomineral de NPK-Si-humato está na forma de uma mistura ou combinação do pelo menos um fertilizante de NPK mineral particulado e a substância húmica particulada com base em fertilizante de silício.

[0038] Em uma décima sétima modalidade da presente invenção o fertilizante organomineral de NPK-Si-humato está na forma de grânulos, comprimidos, pelotas, extrusados ou aglomerados.

[0039] Em um segundo aspecto a presente invenção diz respeito a um método para produzir um fertilizante de NPK-Si-humato organomineral combinado de acordo com o primeiro aspecto e qualquer uma das modalidades da primeira à décima sétima acima, compreendendo - prover pelo menos um fertilizante mineral de NPK particulado, que compreende pelo menos um composto nutriente de nitrogênio, fósforo ou potássio; - prover uma substância húmica particulada com base em fertilizante de silício, que é obtenível preparando-se uma suspensão aquosa compreendendo 45 a 90 % em peso de uma matéria-prima contendo ácido húmico, 5 a 50 % em peso de sílica amorfa e 0,5 a 10 % em peso de um álcali, as quantidades sendo com base no peso total dos componentes secos, incubando a suspensão aquosa e em seguida secar a suspensão incubada até uma umidade residual de menos do que 15 % em peso, e - misturar o dito pelo menos um fertilizante mineral de NPK particulado e a dita substância húmica particulada com base em fertilizante de silício.

[0040] Em uma primeira modalidade do método o pelo menos um fertilizante de NPK mineral particulado e substância húmica particulada com base em fertilizante de silício são providos em uma razão tal que a razão do pelo menos um fertilizante mineral de NPK particulado para a dita substância húmica particulada com base em fertilizante de silício é de 10:90 a 90:10, com base no peso seco total do pelo menos um composto nutriente de nitrogênio, fósforo ou potássio contido no pelo menos um fertilizante de NPK e a substância húmica com base em fertilizante de silício.

[0041] Em uma segunda modalidade do método a razão do pelo menos um fertilizante de NPK mineral particulado para a dita substância húmica particulada com base em fertilizante de silício é de 20:80 a 80:20, com base no peso seco total do pelo menos um composto nutriente de nitrogênio, fósforo ou potássio contido no pelo menos um fertilizante de NPK e a substância húmica com base em fertilizante de silício.

[0042] Em uma terceira modalidade do método a matéria-prima contendo ácido húmico é selecionada de hulha, carvão vegetal, hulha marrom, turfa e sólido húmico ou uma mistura dos mesmos.

[0043] Em uma quarta modalidade do método a sílica amorfa é selecionada do grupo; microssílica, terra diatomácea, cinza da casca de arroz e zeólitos ou uma mistura dos mesmos.

[0044] Em uma quinta modalidade do método o álcali é escolhido entre um hidróxido de metal alcalino, um hidróxido de metal alcalino terroso ou uma mistura dos mesmos.

[0045] Em uma sexta modalidade do método o pelo menos um fertilizante de NPK mineral particulado contém pelo menos um dos seguintes compostos nutrientes: (a) nitrogênio (N), na forma de um nitrato (NO3), um amônio (NH,*) e/ou ureia (CO(NH>)>), (b) fósforo (P), na forma de um fosfato (PO4*”), hidrogeno fosfato (HPO,?) e/ou um dihidrogeno fosfato (H2PO,), e (c) potássio (K), na forma de um sal de potássio (K*).

[0046] Em uma sétima modalidade do método pelo menos um fertilizante de NPK mineral particulado e a substância húmica particulada com base em fertilizante de silício é misturado até que uma mistura homogênea seja obtida.

[0047] Em uma oitava modalidade do método o pelo menos um fertilizante de NPK mineral está na forma de grânulos, comprimidos, extrusados, pelotas ou aglomerados.

[0048] Em uma nona modalidade do método o conteúdo do nutriente de nitrogênio no pelo menos um fertilizante de NPK é até cerca de 46 % em peso em termos de N elementar.

[0049] Em uma décima modalidade do método o conteúdo do nutriente fósforo no pelo menos um fertilizante de NPK é até 55 % em peso em termos de P5Os.

[0050] Em uma décima primeira modalidade do método os teores do nutriente potássio no pelo menos um fertilizante de NPK é até 62% em peso em termos de K,O.

[0051] Em uma décima segunda modalidade do método os produtos de fertilizante de NPK-Si-humato também compreende nutrientes adicionais escolhidos do grupo: cálcio (Ca), enxofre (S) e magnésio (Mg) e/ou micronutrientes escolhidos do grupo: zinco (Zn), cobre (Cu), ferro (Fe), boro (B) e molibdênio (Mo).

[0052] Em um terceiro aspecto a presente invenção se refere ao uso do fertilizante de NPK-Si-humato organomineral combinado de acordo com o primeiro aspecto e a primeira à décima sétima modalidades da invenção de acordo com o primeiro aspecto, para suprir nutrientes e/ou condicionadores de solo para solo agrícola ou de estufa.

[0053] Em um quarto aspecto a presente invenção se refere ao uso do fertilizante de NPK-Si-humato organomineral combinado de acordo com a invenção, para suprir nutrientes e/ou condicionadores de solo para solo agrícola ou de estufa onde pelo menos um fertilizante de NPK mineral particulado, que compreende pelo menos um composto nutriente de nitrogênio, fósforo ou potássio; e a substância húmica particulada com base em fertilizante de silício, compreendendo quelatos de compostos de ácido monossilícico-humato, são aplicados como constituintes separados.

[0054] Em um aspecto adicional, a presente invenção se refere a um método para suprir nutrientes e/ou condicionadores de solo para solo agrícola ou de estufa, compreendendo aplicar um fertilizante de NPK-Si-humato organomineral combinado, de acordo com a presente invenção.

[0055] Em um aspecto adicional, a presente invenção se refere a um método para suprir nutrientes e/ou condicionadores de solo para solo agrícola ou de estufa, compreendendo aplicar um fertilizante de NPK-Si-humato organomineral combinado de acordo com a presente invenção, onde pelo menos um fertilizante de NPK mineral particulado, que compreende pelo menos um composto nutriente de nitrogênio, fósforo ou potássio; e a substância húmica particulada com base em fertilizante de silício, compreendendo quelatos de compostos de ácido monossilícico-humato, são aplicados como constituintes separados. Breve descrição dos desenhos A Figura 1: Resultado de teste mostrando absorção aumentada de P em raízes de milho com aplicação do fertilizante organomineral combinado de acordo com a presente invenção.

A Figura 2: Resultado de teste mostrando absorção aumentada de P em brotos de milho com aplicação do fertilizante organomineral combinado de acordo com a presente invenção.

A Figura 3: Resultado de teste mostrando absorção aumentada de P em raízes de girassol com aplicação do fertilizante organomineral combinado de acordo com a presente invenção.

A Figura 4: Resultado de teste mostrando absorção aumentada de P em brotos de girassol com aplicação do fertilizante organomineral combinado de acordo com a presente invenção.

A Figura 5: Resultado de teste mostrando absorção aumentada de K em raízes de milho com aplicação do fertilizante organomineral combinado de acordo com a presente invenção.

A Figura 6: Resultado de teste mostrando absorção aumentada de K em brotos de milho com aplicação do fertilizante organomineral combinado de acordo com a presente invenção.

A Figura 7: Resultado de teste mostrando absorção aumentada de K em raízes de girassol com aplicação do fertilizante organomineral combinado de acordo com a presente invenção.

A Figura 8: Resultado de teste mostrando absorção aumentada de K em brotos de girassol com aplicação do fertilizante organomineral combinado de acordo com a presente invenção.

A Figura 9: Resultado de teste mostrando biomassa fresca aumentada de raízes de milho com aplicação do fertilizante organomineral combinado de acordo com a presente invenção.

A Figura 10: Resultado de teste mostrando biomassa fresca aumentada de brotos de milho com aplicação do fertilizante organomineral combinado de acordo com a presente invenção.

A Figura 11: Resultado de teste mostrando biomassa fresca aumentada de raízes de girassol com aplicação do fertilizante organomineral combinado de acordo com a presente invenção.

A Figura 12: Resultado de teste mostrando biomassa fresca aumentada de brotos de girassol com aplicação do fertilizante organomineral combinado de acordo com a presente invenção.

Descrição Detalhada da Invenção

[0056] A presente invenção provê um fertilizante de NPK-Si-humato organomineral combinado compreendendo pelo menos um fertilizante de NPK mineral particulado e uma substância húmica particulada com base em fertilizante de silício compreendendo quelatos de compostos de ácido monossilícico-humato, que alivia pelo menos algumas das desvantagens conectado com fertilizantes contendo silício da técnica anterior.

[0057] No presente contexto os termos “Si disponível em planta” e “Si biodisponível” devem ser entendidos como indicativos de compostos de silício que estão em uma forma transferível a ser recolhida ou absorvida pelas raízes das plantas, isto é ácido monossilícico, H4SiO,, habitualmente indicado SiIi(OH), ou possivelmente oligômeros inferiores do ácido monossilícico.

[0058] Sem estar ligado pela teoria, o Si disponível em planta no presente fertilizante de Si-humato é acreditado ser formado por uma reação de complexação entre ácido monossilícico e derivados de ácido húmico dissolvidos como humatos, formando deste modo um quelato de ácido monossilícico-humato solúvel em água e estável na armazenagem. Os quelatos formados pelas reações de complexação impedem o ácido monossilícico de polimerizar no ácido polissilícico, que é uma forma bioindisponível de silício. Os quelatos assim formados (também designados complexo) também são solúveis em água, mesmo depois da secagem e armazenagem de longa duração.

[0059] Pelo termo “Si biodisponível estável na armazenagem” no presente contexto, deve ser entendido que a quantidade de Si biodisponível na parte fertilizante do Si-humato é mantida alta comparada com um produto recém produzido, mesmo depois da armazenagem de longa duração. Como o termo “armazenagem de longa duração” deve ser mencionado que testes realizados pelos inventores usando o fertilizante de Si-Humato, tendo sido armazenados por um ano, surpreendentemente deram aproximadamente os mesmos resultados, medidos em rendimento de safras e captação de Si, como um produto recém produzido.

[0060] O fertilizante de Si-humato pode ser preparado como descrito no seguinte:

Misturar 45 a 95 % em peso de uma matéria-prima contendo ácido húmico, 5 a 50 % em peso de uma sílica amorfa e 0,5 a 10 % em peso de um álcali, (as ditas quantidades são com base no peso total dos componentes secos) em um meio aquoso formando uma suspensão aquosa, incubando a suspensão em uma temperatura entre 20 e 70ºC durante um período de pelo menos 1 hora e secando a mistura incubada. O produto seco deve ter um conteúdo de umidade residual entre 5 e 15 % em peso.

[0061] No presente contexto o termo “incubação” também pode ser interpretado como lixiviação e/ou maturação. Incubação está indicando a etapa de processo em que a suspensão aquosa alcalina é deixada por um tempo e em uma temperatura em que as matérias primas são lixiviadas na solução alcalina. Além disso, as reações de complexação entre ácido monossilícico e ácido húmico dissolvidos ocorrem durante a incubação.

[0062] A matéria-prima contendo ácido húmico pode ser qualquer substância húmica. As matérias-primas preferidas contendo ácido húmico vantajosamente têm um alto teor de ácido húmico. Os exemplos de tais substâncias húmicas tendo um alto teor de ácido húmico são tipos diferentes de hulha, tais como por exemplo, hulha marrom (lignita, leonardita), turfa e sólido húmico. A quantidade de matéria-prima contendo ácido húmico deve ser de 45 a 95 % em peso, com base no teor total de materiais secos. Em uma modalidade a quantidade de matéria-prima contendo ácido húmico pode estar entre 60 a 90 % em peso, por exemplo, 75 a 85 % em peso. A quantidade de matéria-prima contendo ácido húmico adicionada na mistura pode depender por exemplo, do conteúdo de ácido húmico na matéria prima. A matéria- prima contendo ácido húmico deve ser moída até um pó fino, partícula de tamanho mm, por exemplo, 0,1 a 3 mm, para aumentar as cinéticas de reação.

[0063] A sílica amorfa adequada para o método de produção da substância húmica com base em fertilizante de Si, de acordo com a presente invenção, pode ser uma sílica de custo baixo selecionada do grupo;

microssílica, terra diatomácea, cinza da casca de arroz, perlita, zeólitos e minerais de silicato de cálcio ou um combinação destes.

Sílica amorfa é a finte de sílica preferida porque a mesma tem uma solubilidade muito mais alta comparada com as formas cristalinas de sílica, que já está presente no solo.

À sílica amorfa preferida é microssílica e cinza da casca de arroz porque estas têm uma área de superfície específica que aumenta a taxa de dissolução da sílica (contanto que a mesma esteja disponível para a solução alcalina) para o ácido monossilícico desejado.

Uma sílica amorfa adequada para a presente invenção deve ter área de superfície específica de cerca de 5 a 50 m?/g (BET) e um tamanho de partícula na área nano ou mícron, por exemplo, 0,01 a 50 um, preferivelmente menos do que 5 um.

A morfologia e distribuição de tamanho de partícula da sílica amorfa deve ser uniforme, como isto favorece dissolução uniforme das partículas na suspensão aquosa alcalina AÀ microssílica (também conhecida como sílica fumigada) é vantajosa visto que a mesma está disponível com morfologia uniforme e distribuição de tamanho de partícula dentro de uma faixa estreita, assim como uma área de superfície específica alta adequada.

O termo “microssílica” no relatório descritivo e reivindicações deste pedido se refere a SiO, particulada, amorfa que pode ser obtida a partir de um processo no qual a sílica (quartzo) é reduzida ao SiO-gás e o produto de redução é oxidado na fase do vapor para formar sílica amorfa.

A microssílica pode conter pelo menos 70% em Ipeso de sílica (SiO;,) e preferivelmente > 95 % em peso de SiO; e tem uma gravidade específica de 2,1 a 2,3 glcm? e área de superfície específica de 5 a 50 m?/g (BET), tipicamente 20 m?/g.

As partículas primárias são substancialmente esféricas e podem ter um tamanho médio de cerca de 0,15 um, como calculado pelo volume.

A microssílica é preferivelmente obtida como um coproduto na produção de ligas de silício in em fornos elétricos de redução, mas também podem ser (co)produzidos em outros processes.

Na seguinte descrição da presente invenção a sílica amorfa é microssílica, entretanto deve ser mencionado que a sílica amorfa pode ser de outros tipos, como estabelecido acima.

[0064] A quantidade de sílica amorfa adicionada à mistura para preparar o fertilizante de Si-humato é 5 a 50 % em peso. Em uma modalidade a quantidade de sílica amorfa está entre 10 e 30 % em peso, por exemplo, 15 a % em peso.

[0065] O álcali deve ser uma base forte tal como hidróxido de metal alcalino, tal como NaOH e KOH, um hidróxido de metal alcalino terroso, tal como Ca(OH),; ou uma mistura dos mesmos. O álcali pode ser adicionado à mistura como um material sólido. O álcali neutraliza o ácido húmico na matéria prima contendo ácido húmico, levando-o assim a uma forma solúvel em água como humatos. O álcali também dissolve uma quantidade significante da sílica amorfa. O produto de reação primária é ácido monossilícico, Si(OH),. A quantidade de álcali adicionada à mistura está entre 0,5 e 10 % em peso. Normalmente a quantidade de álcali adicionada é menos do que a quantidade estequiométrica necessária para dissolver toda sílica e para converter todo o ácido húmico. Entretanto, a quantidade de álcali provê Si biodisponível e humatos suficiente para germinação e período de crescimento inicial. A sílica amorfa em excesso atuará como uma fonte de liberação lenta, provendo assim fertilização suficiente nos períodos de crescimento posteriores. O pH inicial na suspensão, antes da incubação, deve ser pelo menos de 9,5 e pode ser mesmo tão alto quanto 13.

[0066] A quantidade de água na suspensão aquosa deve ser uma quantidade mais do que necessária (estequiométrica) quantidade para as reações, a maturação durante a incubação e as formações de quelato. À suspensão aquosa deve ter preferivelmente um teor de água tal que a suspensão é agitada e preferivelmente também fluível, para ser transportável por exemplo, por bombeamento. Assim, a quantidade de água pode ser 25 a 70 % em peso, com base no peso total da suspensão. Entretanto, a dispersão não deve conter muita água, como isso aumentará a demanda de energia para a remoção da água nas etapas de secagem. Assim, o teor de água é normalmente não mais do que cerca de 50 % em peso, com base no peso total da suspensão. O teor de água é preferivelmente de 25 a 40 % em peso, com base no peso total da suspensão.

[0067] Qualquer mistura adequada pode ser usada para preparar a suspensão aquosa, por exemplo, um misturador de dispersão. Tipicamente a matéria prima contendo ácido húmico e a fonte da sílica amorfa são misturados antes da adição de água e o álcali. Esta sequência de mistura, entretanto não é mandatária visto que qualquer sequência de mistura pode ser usada. À mistura assim obtida deve ser completamente misturada em uma suspensão homogênea, formando deste modo uma suspensão alcalina de constituintes dissolvidos e constituintes não dissolvidos. A suspensão é deixada para a incubação por um tempo e uma temperatura, onde o ácido húmico e a sílica amorfa são parcialmente dissolvidos, sob a formação de humatos e ácido monossilícico. Sem estar ligado pela teoria acredita-se que, como ácido monossilícico é formado, o ácido monossilícico é quelado por uma reação de complexação com os humatos solúveis em água. O ácido monossilícico quimicamente ligado como quelatos com humatos são impedidos de polimerização no ácido polissilícico. Assim, o silício é ligado e permanece em uma forma um biodisponível.

[0068] A temperatura de incubação é preferível entre 20 e 70ºC. O tempo de incubação deve ser de 1 hora a vários dias. O tempo de incubação nas temperaturas normais, isto é, temperaturas ambientes, é tipicamente de 2 a 7 dias. Um tempo de incubação entre 3 e 5 dias nas temperaturas normais (ambiente) tipicamente será suficiente para lixiviar e reação de complexação. Durante a incubação o pH da suspensão aquosa diminuirá em mais do que 9,5 ou ainda mais alto, para um pH neutro de cerca de 6,5 a 7. Os experimentos mostram que efeitos similares, como para o tempo de incubação prolongado nas temperaturas ambientes, podem ser obtidos por uma combinação de uma temperatura elevada e agitação. Neste caso o tempo de incubação pode ser reduzido a umas poucas horas, por exemplo, incubando de 50 a 60ºC por cerca de 24 horas. No geral, as temperaturas de incubação elevadas reduzirão o tempo de incubação. A agitação da suspensão durante a incubação também pode promover homogeneização e solubilização do ácido monossilícico e ácido húmicos e assim reduzir o tempo de incubação. Uma combinação otimizada de agitação, temperatura e alcalinidade podem reduzir o tempo de incubação para apenas cerca de uma hora. Depois da incubação a suspensão tipicamente terá um pH de cerca de 6,5 a 7.

[0069] A suspensão incubada é tipicamente secada pelo aquecimento a uma temperatura de produto entre 15 e 95ºC, para se obter um produto tendo um teor de umidade residual de menos do que 15 % em peso. A etapa de secagem pode ser realizada em ar aberto ou pelo uso de qualquer equipamento de secagem convencional, possivelmente incluindo meios de aquecimento, para reduzir o teor de água. Quando da secagem em ar aberto, o tempo de secagem é dependente da umidade e temperaturas do ar. Um teor de umidade residual no produto de cerca de 10 % é na maioria dos casos adequado, entretanto deve ser mencionado que o teor de água pode divergir desta quantidade específica. O produto não deve ser completamente seco, visto que tal secagem pode transformar quelatos do ácido monossilícico para sílica, que é uma forma bioindisponível de Si. O produto seco pode ser moído e peneirado como requerido e/ou granulado, para produzir um produto que seja fácil de manusear e uso e compatível para misturar com um fertilizante de NPK.

[0070] No presente contexto o termo “NPK”, “fertilizante de NPK” e “fertilizante mineral de NPK” deve ser entendido indicar fertilizantes de macronutriente de NPK, que são geralmente conhecidos no campo. Tais fertilizantes de NPK são geralmente rotulados com uma análise de NPK, com base no teor relativo dos elementos químicos N (compostos de nitrogênio), P (elementar ou compostos de fósforo) e K (elementar ou compostos de potássio) e quaisquer outros nutrientes quando presentes. O teor dos nutrientes foi tradicionalmente declarado como N para o teor de nitrogênio; P5Os para fósforo e KO para potássio, mas deve ser mencionado que a declaração do nutriente também pode ser declarada como teor de elemento e possivelmente outros modos. O fertilizantes de NPK de acordo com a presente invenção pode compreender os três nutrientes principais N, Pe K; dois nutrientes principais (fertilizante binário, NP, NK, PK); ou apenas um dos nutrientes principais, também designado fertilizantes diretos ou de nutriente único, incluindo compostos de um de N, P e K. Deve ser entendido que os nutrientes de N, P e K estão presentes na forma de compostos no fertilizante, como geralmente conhecido na técnica. O fertilizante de NPK de acordo com a presente invenção assim contém pelo menos um dos seguintes nutrientes: Nitrogênio (N), na forma de nitratos (NO3), amônio (NH,*) e/ou ureia (CO(NH2)2); Fósforo (P), na forma de um hidrogeno fosfato (HPO4”) e/ou um dihidrogeno fosfato (H2PO,) e/ou fosfato (POz4?)); e Potássio (K), na forma de um sal de potássio (K*).

[0071] Os fertilizantes de NPK adequados para a presente invenção também pode compreender um ou mais nutrientes secundários (Ca, S e Mg) e/ou micro nutrientes (Fe, Mn, Zn, B, Cu, Mo e Cl), como geralmente conhecidos no campo. Os fertilizantes podem conter enchedores e vários enchedores são disponíveis na indústria de fertilizantes. Os enchedores são normalmente inativos, isto é, não é um nutriente, mas pode melhorar as propriedades do solo, os enchedores frequentemente têm um papel para melhorar a estabilização do produto de fertilizante durante a armazenagem e manuseio (por exemplo, agentes antiaglomeração). Fertilizantes de NPK minerais de boa qualidade consistem quase totalmente dos compostos nutrientes e apenas quantidades muito pequenas de aditivos por exemplo, agentes antiaglomeração e enchedor. Portanto um fertilizante de NPK direto tal como nitrato de amônio consiste substancialmente do amônio e nitrato, que são as formas de nutriente de nitrogênio que são recolhidas pelas plantas. Correspondentemente, fertilizante de NPK de P ou K diretos substancialmente consistirão das respectivas composições nutrientes. O mesmo também se aplica para fertilizantes de NPK contendo dois dos nutrientes principais e fertilizantes de NPK compreendendo todos os três fertilizantes principais.

[0072] No fertilizante de NPK-Si-humato de acordo com a presente invenção, em que a razão do pelo menos um fertilizante de NPK mineral particulado ao fertilizante de Si-humato particulado é de 10:90 a 90:10, com base no peso seco do produto, a quantidade relativa da porção fertilizante de NPK deve estar fundamentada na soma dos compostos nutrientes (isto é, quaisquer compostos de nitrogênio, compostos de fósforo e compostos de potássio presentes no pelo menos um fertilizante de NPK) e a porção fertilizante de Si-humato. Assim qualquer enchedor ou aditivo no fertilizante de NPK não é incluído na base de peso seco. Há uma ampla variedade de fertilizante de NPK mineral comercial com quantidades diferentes de teor de nutriente de N, P e/ou K, com ou sem compostos enchedores e qualquer outro aditivo.

[0073] Os fertilizantes de NPK podem ser produzidos como um composto fertilizante, onde os ingredientes são misturados antes sendo formados em partículas. cada partícula contém N, P e K, garantindo um produto homogêneo. Os fertilizantes de NPK também podem ser produzidos como um fertilizante combinado, que é uma mistura física de partículas secas de fertilizante de NPK normalmente contendo compostos nutrientes diferentes.

[0074] Em um processo de combinação mecânica componentes de NKP únicos ou de multinutrientes, o processo acarreta uma combinação física dos ingredientes na forma seca. Os ingredientes estão na forma de partículas separadas, que podem ter densidade aparente e tamanho de partículas diferentes. De modo a se obter uma combinação homogênea e uniforme, cuidado deve ser tomado tal que a segregação e aglomeração do produto de fertilizante é sejam evitadas. De acordo com a presente invenção o fertilizante de Si-humato é um dos componentes de combinação seca produzindo deste modo o fertilizante organomineral de NPK-Si-humato inventivo.

[0075] O fertilizante de NPK-Si-humato organomineral combinado de acordo com a presente invenção deve ter a razão da porção fertilizante de NPK do mineral, isto é, o pelo menos um composto nutriente de nitrogênio, fósforo ou potássio, para a porção fertilizante de Si-humato de cerca de 10:90 a 90:10, com base no peso seco do pelo menos um composto nutriente de nitrogênio, fósforo ou potássio e o fertilizante de Si-humato contido no produto de fertilizante organomineral de NPK-Si-humato. Por todo este relatório descritivo e nas reivindicações a razão em peso de fertilizante de NPK mineral para o fertilizante de Si-humato é com base na soma de componentes secos do pelo menos um dos compostos nutrientes de nitrogênio, fósforo ou potássio na porção de fertilizante de NPK mineral e a porção fertilizante de Si-humato contido no produtos de fertilizante de NPK- Si-humato combinado de acordo com a presente invenção. Os fertilizantes de NPK-Si-humato organominerais podem ser produzidos em uma ampla variedade de faixa, por exemplo, a razão dos componentes de fertilizante de NPK mineral para o fertilizante de Si-humato pode ser selecionada da faixa; 20:80 a 80:20, de 30:70 a 70:30, de 40:60 a 60:40 ou 50:50, com base no peso seco do produto. Deve ser mencionado que o fertilizante de NPK-Si-humatos de acordo com a presente invenção pode incluir compostos de todos os três nutrientes principais N, P e K; dois dos nutrientes principais (NP, NK ou PK) ou apenas um dos nutrientes principais N, P e K. No geral a razão entre a porção do componente NPK mineral para a porção de fertilizante de Si-

humato deve estar dentro da faixa definida; 10:90 a 90:10 e subfaixa 20:80 a 80:20, de 30:70 a 70:30, de 40:60 a 60:40 ou 50:50.

[0076] Se a quantidade de fertilizante de Si-humato no fertilizante de NPK-Si-humato for maior do que cerca de 90 % (com base no peso seco do produto), a quantidade de nutrientes de fertilizante NPK na maioria dos casos tornar-se-á muito baixo para abranger as exigências de macronutriente, resultando em rendimento de safra reduzido e saúde reduzida da planta. Uma quantidade de fertilizante de Si-humato de menos do que cerca de 10 % (com base no peso seco do produto) na maioria dos casos não cobrirá a demanda de nutriente de silício das plantas, além do efeito benéfico, sinergístico do fertilizante combinado de NPK-Si-humato, tal como absorção aumentada de P e rendimento de biomassa aumentada, torna-se pequena. Testes mostram que uma razão de compostos fertilizantes de NPK mineral para fertilizante de Si- Humato entre 30:70 e 70:30 (com base no peso seco do produto, como definido acima) dão muito bons resultados. A adição de fertilizante de Si- humato em combinação com o fertilizante mineral de NPK tradicional mostra um efeito sinergístico, especialmente com respeito à absorção de fósforo aumentada e biomassa aumentada em plantas, comparados com os testes onde fertilizante de NPK é aplicado sozinho (sem fertilizante de Si-humato).

[0077] O fertilizante de NPK-Si-humato está preferivelmente na forma de um fertilizante combinado. O fertilizante combinado de NPK-Si- humato pode ser uma mistura física (mecânica) de um composto fertilizante de NPK e fertilizante de Si-humato. O fertilizante combinado de NPK-Si- humato pode ser alternativamente uma mistura física de um, dois ou três nutrientes de NPK únicos principais e fertilizante de Si-humato ou os nutrientes principais de NPK podem estar na forma de um fertilizante de NPK contendo dois dos nutrientes principais (NK, NP ou PK) misturados com fertilizante de Si-humato. Em todas as circunstâncias supracitadas os nutrientes a serem misturados devem estar na forma de partículas separadas,

secas. O fertilizante de Si-humato deve preferivelmente estar na forma de partículas aglomeradas ou granulados de modo a serem compatíveis com os outros ingredientes na combinação. O fertilizante combinado de NPK-Si- humato deve ter uma distribuição de tamanho de partícula e densidade aparente garantindo um fertilizante de boa qualidade que não seja propenso à segregação de qualquer uma das partículas de nutriente durante o manuseio e aplicação.

[0078] Em todas as modalidades acima dos fertilizantes de NPK-Si- humato de acordo com a presente invenção, o produto também pode compreender um ou mais de nutrientes secundários (Ca, S e Mg) e/ou micro nutrientes (Fe, Mn, Zn, B, Cu, Mo e C1).

[0079] O presente fertilizante de NPK-Si-humato é usado para suprir nutrientes e/ou condicionadores de solo para solo agrícola ou de estufa. pelo método de aplicar o presente fertilizante combinado de NPK-Si-humato, de acordo com a presente invenção, as operações de fertilização dos agricultores são simplificadas visto que o nutriente Si é distribuído junto com o fertilizante de NPK em um produto combinado. Alguns dos benefícios com o fertilizante de acordo com as presentes invenções são a redução dos volumes de fertilizantes a serem aplicados e arranjos logisticamente mais simples. Entretanto deve ser mencionado que o fertilizante combinado de NPK-Si- humato de acordo com a presente invenção pode ser aplicado como constituintes separados, isto é fertilizante de NPK e fertilizante de Si-humato são aplicados como constituintes separados, mas usados em combinação, de acordo com a presente invenção.

[0080] A presente invenção será ilustrada pelos seguintes exemplos. Os exemplos não devem ser considerados como limitantes para a presente invenção visto que estes são intencionados a ilustrar diferentes modalidades da invenção e o efeito do uso da invenção. Exemplos

[0081] Nos seguintes exemplos o fertilizante de NPK mineral é designado “NPK” e o fertilizante de Si-humato é designado “Si Agro A”. Descrição de Análise de Planta para Fósforo (P) e potássio (K): Três amostras foram coletadas para cada teste, lavadas em água destilada, secas na temperatura +65ºC, depois moída e passada através de peneira 0,1 mm. A digestão em micro-ondas de amostras de planta foi usada para análise de P e K total. Uma amostra de planta de 0,20 + 0,01 g foi pré-digerida em uma mistura de 4 mL de HNO; concentrado e 2 mL de H;O, a 30% durante a noite seguida pela digestão em micro-ondas por 30 min. K e P foram analisados pela ICP-MS I Cap-Q (EUA) de acordo com os métodos padrão.

Descrição de Análise de Planta para Nitrogênio (na forma de nitrato):

[0082] As formas solúveis de NO; no apoplasto e simplasto de raízes, talos e folhas foram analisados usando as seguintes técnicas.

[0083] Amostras de tecido de planta fresca 0,20 + 0,01 g foram cortadas em fragmentos de cerca de 1 a 2 cm no comprimento e colocadas em uma garrafa plástica. Depois 50 mL de água destilada foram adicionados e a mistura foi agitada por 24 h para prover difusão da solução de apoplasto na solução externa. A mistura foi filtrada e a solução clara foi analisada quanto ao NO; pelo uso de um medidor de NO; compacto (Twin NO; Horiba, Japão). As amostras de tecido de planta depois da filtração foram homogeneizadas para esmagar todas as paredes celulares. a pasta fluida homogeneizada foi misturada com 50 mL de água destilada e agitada por 1 h. Como um resultado, a solução de simplasto diluída foi obtida e analisada depois da centrifugação quanto ao ácido monossilícico e formas solúveis de NO; pelos métodos descritos acima. Com base nos dados sobre a umidade do tecido de planta, os teores de ácido monossilícico e formas solúveis de NO; foram calculados em um peso seco.

Exemplo 1. Produção de fertilizante de Si-humato

[0084] Hulha marrom (BC) e microssílica, 96 a 97 % de SiO>; (MS) foram pesadas em uma razão em peso de 5:1, em total de 60 kg. A BC e MS foram combinados secos por 4 minutos. Cerca de 30 litros de água foram adicionados à mistura de BC e MS e a combinação foi continuada. 0,6 kg de pó de KOH foi adicionado (1% em peso de mistura seca) e a combinada mais 4 minutos.

[0085] A mistura úmida (peso total de cerca de 90,6 kg) foi retida na mistura por 3 dias na temperatura ambiente (20 a 25ºC) e combinação de 3 a 4 vezes ao dia, 4 minutos de cada vez (processo de incubação). Depois de 3 dias de processo de incubação, a mistura foi secada em ar aberto por 2 dias até cerca de 10 % de teor de água. A torta seca foi colocada dentro do misturador para a desaglomeração. Testes usando o fertilizante de NPK-Si-humato de acordo com a presente invenção

[0086] Nos seguintes exemplos o fertilizante de NPK mineral contendo 16% de N, 16% de P e 16% de K (análise elementar) foi usado, a menos que de outro modo a composição do fertilizante NKP mineral seja especificada nos testes.

[0087] A composição de fertilizante de Si-humato (Si-Agro A) usada nos testes foi 80 % de hulha marrom, 19 % de Microssílica, 1 % de KOH, preparada de acordo com a método descrito no Exemplo 1.

[0088] Os testes foram executados como testes de estufa. Solo calcário com pH em torno de 8,3 a 8,5 foi usado, a menos que de outro modo estabelecido. Em cada teste o fertilizante foi aplicado misturando-se as doses específicas no solo antes de adicionar as sementes. Exemplo 2. Absorção de fósforo

[0089] Nos seguintes testes a absorção pela planta de fósforo (P) foi medida. A quantidade de P foi medida no milho (monocotiledônea) e girassol (dicotiledônea), nas raízes e os brotos (hastes e folhas). Cada tabela inclui um teste de controle mostrando a absorção depois de aplicar O % em peso, 50 % em peso, 70 % em peso ou 100 % em peso de NPK. 100 % em peso de NPK é equivalente a 300 kg/ha de NPK e 50 % em peso é equivalente a 150 kg/ha de NPK. O teste de Si Agro A mostra a absorção de P nas raízes depois de aplicar 300 kg/ha de Si-Agro A e O % em peso, 50 % em peso, 70 % em peso ou 100 % em peso de NPK. 100 % em peso e 50 % em peso de NPK é equivalente a 300 kg/ha e 150 kg/ha de NPK.

[0090] Os números na coluna “P aumentado em % em peso” mostram o P aumentado em % em peso na absorção de P nas raízes e brotos, respectivamente. Os números são sempre comparados aos resultados obtidos com o Controle quando O % de NPK é aplicado. Como um exemplo nós observamos que a aplicação de Si-Agro A (300 kg/ha) e O % de NPK dá um aumento de 129 % em peso em P nas raízes (Tabela 1). Isto é calculado a partir do mg de P/kg medido de raízes secas de 0,58 no Controle e 1,33 nas raízes expostas ao Si-Agro À Tabela 2. Absorção de P em raízes de milho.

Tatamento de milho Contrate i-Agro A (300 kgmaa [É AA | Tabela 3. Absorção de P em brotos de milho.

[0091] Como observado nas Tabelas 2 e 3 e nas figuras 1 e 2, o conteúdo de P nas raízes e brotos (hastes e folhas) aumentou em 62% e 33% pela aplicação de NPK contendo 16% de N, 16% de P e 16% de K (300 kg/ha = 100% em peso). Com a aplicação de 300 kg/ha de produto Si-Agro A a absorção de P aumentou tanto quanto 129% e 87% nas raízes e brotos, respectivamente, quando O % em peso de NPK foi usado. Pelo uso de 300 kg/ha Si-Agro A junto com 300 kg/ha (100 % em peso) de NPK, a absorção de P aumentou tanto quanto 286% e 166%. Usando apenas 150 kg/ha (50 %

em peso) de NPK junto com 300 kg/ha Si-Agro A a absorção de P foi ainda de 207% e 103%, nas raízes e brotos, respectivamente, que é cerca de 3 vezes mais do que a absorção de P quando do uso de 300 kg/ha (100 %) de NPK e nenhum Si-Agro A. É portanto possível reduzir a quantidade de NPK por uma substituição com o produto Si-Agro. Há um forte efeito de sinergia entre NPK e Si-Agro A como observado a partir do resultado acima: 300 kg/ha de NPK dá absorção aumentada em 62% em raízes de milho, enquanto 300 kg/ha de MS sozinha dá a absorção de 129%; teoricamente junto com aumento de 191% de absorção. Pela aplicação de ambos ingredientes, 300 kg/ha de NPK+300 kg/ha de MS a absorção é 286% ou em torno de 50% mais do que a soma acimas; uma prova de um efeito de sinergia positivo da combinação. Tal sinergia também está presente quando menos o NPK é usado.

[0092] Efeitos similares são observados no girassol e também com magnitudes similares. Tabela 4. Absorção de P em raízes de girassol. tratamento de girassol tam aõo PERDA ES qe a AE — i-Agro a (00 gra Tabela 5. Absorção de P em brotos de girassol.

ratamento de girassol stats deito A a q ao aa Am izagro A (300 kgma) UC |

[0093] ****Como observado nas Tabelas 4 e 5 e nas figuras 3 e 4,a adição de 300 kg/ha (100%) de NPK aumentou a absorção de P em 74% e 47% nas raízes e brotos, respectivamente, enquanto o produto Si-Agro À sozinho, sem o uso de NPK, aumentou a absorção de P em 49% e 36%. Pela combinação de Si-Agro A com 100 % (300 kg/ha) NPK o aumento na absorção de P foi 163% e 150%. Mesmo com apenas 50% (150 kg/ha) de NPK aplicado o aumento permaneceu mais alto do que usando 100% de NPK sozinho; 94% e 78% de aumento de absorção de P. Também para girassol a quantidade de NPK pode ser reduzido pela substituição com produto Si-Agro

A. Exemplo 3. Absorção de Potássio

[0094] Nos seguintes testes a absorção de Potássio (K) pela planta foi medida. A quantidade de K foi medida no milho e girassol, nas raízes e nos brotos (hastes e folhas). As tabelas devem ser lidas do mesmo modo como explicado acima para as medições da absorção de P. Tabela 6. Absorção de K em raízes de milho. 'ratamento de milho se retativo de pve [O TA IComntrate O i-agro A (300 kgma) UU pj Tabela 7. Absorção de K em brotos de milho.

tatamento de milho Jso relativo de NPK Si-Agro A 300 kgha) b54 = b74 bes bos bem <hr%m €hoo%x fhos% |

[0095] Como observado nas Tabelas 6 e 7, também se refere às figuras 5 e 6) o uso de NPK aumentou o teor de K do milho com 91% nas raízes e 95% nos brotos (talos e folhas). Produto Si-Agro A (300 kg/ha) sozinho (sem NPK) também levou a um aumento da absorção de K, mas muito menor do que a absorção de K com a adição de NPK visto que o aumento foi apenas de 27% ou 26% nas raízes e brotos, respectivamente. Em combinação com 100 % (300 kg/ha) de NPK a absorção de K aumentou em 127% e 123% nas raízes e broto, respectivamente. É, portanto, menos potencial para a substituição de NPK com Si-Agro À comparado com os resultados obtidos para fósforo acima. Pela extrapolação dos dados a mesma absorção de K parece acontecer com o uso de 65% (195 kg/ha) de NPK em combinação com o produto Si-Agro A. Também nestes casos o aumento na absorção de K é calculada a partir dos resultados obtidos no Controle com O % de NPK aplicado. Tabela 8. Absorção de K em raízes de girassol.

'ratamento de girassol so relativo de NPK

[si-Agro A (300 kg/ha) pas b51 b68 br bps% kps% ba%m 20% Tabela 9. Absorção de K em brotos de girassol. ITratamento de girassol img K por kg de brotos secos Aumento de K em % em peso Uso relativo de NPK Si-Agro A (300 kg/ha)

[0096] Resultados similares foram observados para o girassol onde o uso de NPK aumentou o teor de K na raiz com 85% e 98% para as hastes e folhas (brotos), ref. tabelas 8 e 9, figuras 7 e 8. O produto Si-Agro À sozinho (sem NPK) aumentou a absorção com 26% e 20% para raízes e brotos, respectivamente. Si Agro A em combinação com 100 % (300 kg/ha) de NPK, resultou em uma absorção de 120% e 123% comparado ao Controle (0% de NPK). Pela extrapolação dos dados parece que uma quantidade em torno de 65% de NPK em combinação com 300 kg/ha de produto Si-Agro A aplicado sobre os girassóis, dará uma absorção similar de K como quando 100 % de NPK são aplicados sozinhos (nenhum Si-Agro).

[0097] Usando apenas 50% de NPK junto com Si-Agro resultará em absorção mais baixa de K do que usando 100 % de NPK. Mas com a absorção muito mais alta para P para uma redução de 50% de NPK pode compensar quanto a um pouco menos de K e assim ainda resultando em um crescimento de biomassa satisfatório de biomassa. Isto pode abrir para um NPK reformulado, resultando em menos aplicação de fertilizantes artificiais. Exemplo 4. Exemplos de biomassa aumentada Testes de estufa para o crescimento de biomassa de raiz e broto de milho foram realizados. Tabela 10. Biomassa de raízes de milho. lbiomassa por planta. peso [Si-Agro A (300 kg/ha B17 f10,39 11,44 11,46 Bo% f[129% 152% 152% Tabela 11. Biomassa de brotos de milho. le biomassa por planta peso Mereaivo dente: — bx Bow fox pooxpa Fox fog fog

Controle 78 622 h34 B27 bm Bom fam 3% Si-Agro A (300 kg/ha) Boo 113 144 219 B8% f133% 139% [155%

[0098] Pelo uso de NPK a biomassa de raiz aumentou em 81%, ver a tabela 10. Menos uso de NPK deu relativamente menos biomassa. O uso de Si-Agro A deu resultados similares (80%) sem o uso de qualquer NPK. Com o uso de NPK a biomassa de raiz aumentou em 152%, quase o dobro do NPK sozinho. Reduzindo-se o teor de NPK, substituído com produto Si-Agro A, o aumento de biomassa foi ainda de mais do que 50% mais alto do que para o uso de NPK sozinho.

[0099] A avaliação dos dados de biomassa de broto de milho (hastes e folhas) deu resultados similar e ainda melhores, ver a tabela 11. Mesmo com 50% de redução de NPK e substituídos com produto Si-Agro À a biomassa foi 80% mais alta do que para o uso de NPK integral sozinho. Tabela 12. Biomassa de raízes de girassol. Tatamento de girassol |Grama de biomassa po: planta À : [Uso relativo de NPK: % 0% ox loo% p% o% o% f100% Tabela 13. Biomassa de brotos de girassol.

(Tratamento de girassol |IGrama de biomassa po: planta p% 0% ho% 100% px 0% o% f1oo% |Uso relativo de NPK: controle —— ==> has b3 B35 B79 bx bi% Bom hos% Si-Agro AGO0kgha) b76 «E for 631 fB8% 15% 67% 185%

[00100] O exemplo para o crescimento de girassol deu resultado similar. Pela redução do NPK com 50 % da biomassa de raiz foi ainda de 66% mais alta quando aplicado com o produto Si-Agro À comparado com o uso de taxa normal de NPK sozinho, ver a tabela 12 e fig. 11. Para as hastes e folhas, a biomassa foi apenas levemente mais alta (10% mais) para a redução de NPK em 50% quando substituído com o produto Si-Agro A comparado com a taxa normal de biomassa, ver a tabela 13 e fig. 12. Exemplo 5. Absorção de nitrogênio (N)

[00101] O uso de Si-Agro tem um forte impacto sobre a absorção de nitrogênio pelas plantas. O nitrogênio é vital porque é um componente principal da clorofila, o composto pelo qual as plantas usam a energia solar para produzir açúcares a partir de água e dióxido de carbono (isto é, fotossíntese). O mesmo também é um componente principal de aminoácidos, os blocos de construção de proteínas. Sem as proteínas, plantas murcham e morrem. Algumas proteínas atuam como unidades estruturais nas células de planta enquanto outras atuam como enzimas, que são cruciais para numerosas reações bioquímicas. O nitrogênio é um componente nos compostos de transferência de energia, tais como ATP (trifosfato de adenosina). ATP permite que as células conservem e usem a energia liberada no metabolismo. Finalmente, nitrogênio é um componente significante de ácidos nucléicos tais como DNA, o material genético que permite que as células (e eventualmente plantas inteiras) cresçam e reproduzam.

[00102] As tabelas abaixo apresentam a absorção de Nitrogênio como mg de NO; por kg de massa seca de raízes ou folhas em apoplasto e simplasto de cevada e ervilha expostas aos seguintes tratamentos: * Nenhum NPK e nenhum Si-Agro; Controle sem aplicação de

NPK * 300 kg/ha de NPK e nenhum Si-Agro; Controle com aplicação de NPK * Nenhum NPK e 300 kg/ha de Si-Agro A; Si-Agro À sem aplicação de NPK * 300 kg/ha de NPK e 300 kg/ha de Si-Agro A; Si-Agro À com aplicação de NPK Tabela 14. Absorção de Nitrogênio em Cevada.

Tabela 15. Absorção de Nitrogênio em Ervilha. ilha Apoplasto (mg de NO3/kg de peso TVA beco) [Simplasto (mg de NO3/kg de peso seco) Icontrote — os =—===úúúúh=ha50 ha poo === controle — bro ===> ho hs Poo |

[00103] A aplicação de Si Agro A à Cevada resultou em um aumento de 70 a 80 % de teor de NO3' no apoplasto (tanto raízes quanto folhas) e um de 47 a 56 % de teor de NO3' no simplasto. Com a aplicação de 300 kg/ha de NPK e nenhum Si-Agro à Cevada, o conteúdo de NO3' no apoplasto e simplasto foi ainda menor ou similar comparado a quando Si Agro foi aplicado sozinho sem NPK. A aplicação combinada de NPK e Si-Agro A, resultou em um aumento significante no teor de NO; tanto no apoplasto quanto no simplasto (raízes e folhas), ver a tabela 14.

[00104] Observações “similares foram feitas para os mesmos tratamentos conduzidos em Ervilha, ver a tabela 15. Isto provou que com a aplicação de Si-Agro A, a quantidade de NPK pode ser reduzida, enquanto a quantidade de NO; recolhido pela planta permanece a mesma. Exemplo 5. Teste sobre campos de produção para arroz alagado em Hunan, China.

[00105] 2017, 1º estação março — julho, Si-Agro foi testado em diversos campos de teste de produção para arroz alagado na China. Metal pesado contaminou os campos de teste, que também teve solo esgotado em Si.

[00106] Cada tratamento teve 3 réplicas de 10 m? cada e 16 plantas de arroz por m?; totalizando 480 plantas de arroz.

[00107] Fertilizante foi aplicado; Ureia com 150 kg/ha de N;

Superfosfato com 135 kg de P; e KCl com 135 kg/ha como K. Esta dosagem aludida como uso de 100% de NPK. Uma dosagem de 70% de NPK também foi usada. Ambas aludidas como referências.

[00108] Si-Agro A foi aplicado em um campo separado em combinação com o uso de 70% de NPK. Devido ao alvo primário com a redução de metal pesado no arroz para este teste particular, 1000 kg de Si- Agro A foram usados de modo a reagir com os metais pesados e formar minerais complexos imóveis com os mesmos. Resultados na tabela abaixo. Tabela 16. Peso de grãos de arroz, rendimentos de safra absolutos (ton/ha) e rendimentos de safra relativos (%). [ee a fa paem [a a pp Er

[00109] Substituindo-se 25% do NPK com Si-Agro, a produtividade foi mantida e o rendimento foi ainda 3 a 23% mais alto do que usando dosagem completa de NPK. Isto demonstra que de fato o uso de Si-Agro pode substituir mais do que 25% do fertilizante, reduzindo deste modo a quantidade de NPK. Exemplos 6. Testes em campos de arroz com Si-Agro A em Hunan, China.

[00110] O fertilizante de acordo com a presente invenção foi testado em testes de campo na escala total na China pelo Hunan Institute of Economic Geography, usando 3 locais de campo diferentes (Xiangtan; Zhuzhou, Xiangyin). Os testes de campo foram executados durante a 2º estação (estação de outono) de 2017. O teste foi um teste de desempenho contra o uso de dosagem normal de NPK (aludido como 100%), contra o uso de 70% de dosagem normal de NPK e o teste com um fertilizante de acordo com a presente invenção, onde fertilizante de Si-humato, designado “Si-Agro A”, foi usado junto com 70% de NPK. A dosagem normal de NPK foi: N (ureia) = 150 kg N/ha, P (superfosfato) = 135 kg P/ha e K (KCl) = 135 kg K /ha) um dia antes de semear e adicionados com 30 kg de N/ha uma semana depois de semear. A quantidade de fertilizante de Si-humato foi de 1000 kg/ha. Neste teste a quantidade relativa de fertilizante de Si-humato foi alta, visto que houve um desejo para ligar o Cd no solo, reduzindo assim a absorção de Cd nos grãos de arroz. Os seguintes resultados para os rendimentos de grão de arroz (em kg/ha) para os três campos de teste são observados na tabela 17. O rendimento para a dosagem normal de NPK é ajustada para 100% e os outros dados de rendimento comparados consequentemente em %. Tabela 17. Resultado da produção de grãos de arroz 0% de NPK

[00111] Como demonstrado, reduzindo-se NPK com 30% e adicionando-se Si Agro A, o rendimento pode ser mantido em 10% acima do nível como usando dosagem normal de NPK. Um campo aumentou ainda o rendimento em 36,7%.

[00112] Um propósito para estes campos testes foi reduzir a absorção de metal pesado, especialmente Cádmio. Os resultados são mostrados abaixo na tabela 18. Tabela 18. Absorção de Cd de grãos de arroz em % comparada ao uso normal de NPK.

[00113] Como demonstrado, reduzindo-se o uso de NPK em 30% e adicionando Si Agro A, a absorção de cádmio foi reduzida em mais do que 55%.

[00114] Tendo descrito as modalidades preferidas da invenção estará

Claims (1)

1. evidente para aqueles versados na técnica que outras modalidades incorporando os conceitos podem ser usadas.

   Estes e outros exemplos da invenção ilustrados acima são intencionados apenas por via de exemplo e o escopo real da invenção deve ser determinado a partir das seguintes reivindicações.