HIDROGEL SUPERABSORVENTE À BASE DE ÁLCOOL POLIVINILICO/CLORETO DE GUAR HIDROXIPROPILTRIMÔNIO COMO CONDICIONADOR DE SOLO EM CULTURA DE ARROZ

Autores

DOI:

https://doi.org/10.47820/recima21.v6i8.6705

Palavras-chave:

Irrigação, Agricultura, Polímero

Resumo

A captação mundial de água doce destinada às atividades agrícolas são aproximadamente 70%, e com o aumento previsto da população esse valor tende a aumentar. Os recursos hídricos se esgotam muito mais rápido do que a reposição natural e, como consequência, poderão impactar na disponibilidade de água e certamente gerarão um efeito negativo no rendimento das culturas. Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi desenvolver sistemas poliméricos, utilizando polímeros sintéticos biodegradáveis e carboidratos, para aplicação no cultivo de arroz. Os sistemas foram sintetizados por meio de um processo de reticulação com tetraborato de sódio, seguindo um planejamento experimental L9. Foram analisadas a capacidade de absorção de água, a influência dos materiais no crescimento das sementes de arroz e a absorção de ureia, visando a regulação da umidade do solo e o controle da volatilização da amônia. A biodegradabilidade das amostras em solo foi avaliada usando o método respirométrico. Contudo, os resultados mostraram que as amostras não eram adequadas para os fins propostos, pois se degradaram rapidamente no solo. No entanto, novas aplicações para os materiais, como filmes de revestimento para alimentos, podem ser consideradas, uma vez que não entrarão em contato com o solo até o momento do descarte.

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Biografias do Autor

  • Emanuel Deitos Ribeiro

    Ensino médio Centro de Ensino Trabalhador Serviço Social da Indústria.

     

     

  • Sayza Dias de Santana

    Graduada em Química Ambiental, Programa de Pós-graduação em Química pela Universidade Federal do Tocantins. 

  • Fabíola Almeida Bezerra

    Graduada em Química Ambiental e Mestranda em Química pelo Programa de Pós-graduação em Química (Universidade Federal do Tocantins).

     
  • Nelson Luis Gonçalves Dias de Souza

    Licenciado e bacharel em Química pela Universidade Federal de Juiz de Fora - UFJF, mestre e doutor, ambos pela UFJF. Professor na Universidade Federal do Tocantins e membro do programa de pós-Graduação em Química da UFT. 

     

Referências

ABDULLAH, Z. W.; DONG, Y. Biodegradable and Water Resistant Poly(vinyl) Alcohol (PVA)/Starch (ST)/Glycerol (GL)/Halloysite Nanotube (HNT) Nanocomposite Films for Sustainable Food Packaging. Frontiers in Materials, v. 6, 17 april 2019. DOI: https://doi.org/10.3389/fmats.2019.00058

ABOBATTA, W. Impact of hydrogel polymer in agricultural sector. Advances in Agriculture and Environmental Science, v. 1, 2018. DOI: https://doi.org/10.30881/aaeoa.00011

ALBALASMEH, A. A.; MOHAWESH, O.; GHARAIBEH, M. A.; ALGHAMDI, A. G. et al. Effect of hydrogel on corn growth, water use efficiency, and soil properties in a semi-arid region. Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, v. 21, n. 8, p. 518-524, 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jssas.2022.03.001

ALVES, T. T.; CAVALLINI, G. S.; SOUZA, N. L. G. D. Experimental Design of Polymer Synthesis for the Removal of 2,4-Dichlorophenoxyacetic Acid and Glyphosate from Water by Adsorption. Waste, v. 3, n. 1, p. 7, 2025. DOI: https://doi.org/10.3390/waste3010007

BAYART, J. B.; BULLE, C.; DESCHÊNES, L.; MARGNI, M. et al. A framework for assessing off-stream freshwater use in LCA. International Journal of Life Cycle Assessment, v. 15, n. 5, p. 439-453, 2010. DOI: https://doi.org/10.1007/s11367-010-0172-7

BOUMAN, B. A. M.; PENG, S.; CASTAÑEDA, A. R.; VISPERAS, R. M. Yield and water use of irrigated tropical aerobic rice systems. Agricultural Water Management, v. 74, n. 2, p. 87-105, 2005. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agwat.2004.11.007

CANCELLIER, E. L.; SILVA, D. R. G.; FAQUIN, V.; GONÇALVES, B. D. A. et al. Ammonia volatilization from enhanced-efficiency urea on no-till maize in brazilian cerrado with improved soil fertility. Ciência e Agrotecnologia, v. 40, 2016. DOI: https://doi.org/10.1590/1413-70542016402031115

DANTAS, H. A.; VELOSO, A. C. B.; MARCHESAN, R.; DA SILVA, S. A. B. et al. Análise de crescimento inicial de mudas de Schizolobium parahyba var amazonicum em função de doses de gel hidrofílico natural e sob estresse hídrico. Observatório de la Economía Latinoamericana, v. 21, n. 9, p. 10514-10527, 2023. DOI: https://doi.org/10.55905/oelv21n9-003

DENG, H.; SU, J.; ZHANG, W.; KHAN, A. et al. A review of starch/polyvinyl alcohol (PVA) blend film: A potential replacement for traditional plastic-based food packaging film. International Journal of Biological Macromolecules, v. 273, p. 132926, 07 jan. 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.132926

GUAN, Y.; CUI, H.; MA, W.; ZHENG, Y. et al. An Enhanced Drought-Tolerant Method Using SA-Loaded PAMPS Polymer Materials Applied on Tobacco Pelleted Seeds. The Scientific World Journal, v. 2014, n. 1, p. 752658, 2014. DOI: https://doi.org/10.1155/2014/752658

HERNANDES, R.; CAZETTA, J. O. Método simples e acessível para determinar amônia liberada pela cama aviária. Revista Brasileira de Zootecnia, v. 30, n. 3, p. 824–829, 2001. DOI: https://doi.org/10.1590/S1516-35982001000300030

HUSSIEN, R. A.; DONIA, A. M.; ATIA, A. A.; EL-SEDFY, O. F. et al. Studying some hydro-physical properties of two soils amended with kaolinite-modified cross-linked poly-acrylamides. CATENA, v. 92, p. 172-178, 2012. DOI: https://doi.org/10.1016/j.catena.2011.12.010

INGRAO, C.; STRIPPOLI, R.; LAGIOIA, G.; HUISINGH, D. Water scarcity in agriculture: An overview of causes, impacts and approaches for reducing the risks. Heliyon, v. 9, n. 8, p. e18507, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e18507

KALANTARI, K.; MOSTAFAVI, E.; SALEH, B.; SOLTANTABAR, P. et al. Chitosan/PVA hydrogels incorporated with green synthesized cerium oxide nanoparticles for wound healing applications. European Polymer Journal, v. 134, p. 109853, 05 jul. 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2020.109853

KAUR, P.; AGRAWAL, R.; PFEFFER, F. M.; WILLIAMS, R. et al. Hydrogels in Agriculture: Prospects and Challenges. Journal of Polymers and the Environment, v. 31, n. 9, p. 3701-3718, 2023. DOI: https://doi.org/10.1007/s10924-023-02859-1

LAWRENCE, M. B. Influence of cross-linker concentration on the water contained within the pores of poly(vinyl alcohol)-borax hydrogels: a vibrational spectroscopic study. Polymer Bulletin, v. 81, n. 15, p. 13783-13801, 2024. DOI: https://doi.org/10.1007/s00289-024-05364-0

LAYANI, G.; BAKHSHOODEH, M.; ZIBAEI, M.; VIAGGI, D. Sustainable water resources management under population growth and agricultural development in the Kheirabad river basin, Iran. Bio-based and Applied Economics, v. 10, n. 4, p. 305-323, 2021. DOI: https://doi.org/10.36253/bae-10465

LUAN, V. H.; LONG, H. Self-healable PVA-Borax-K2SO4 hydrogel electrolyte for flexible symmetric supercapacitors. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, v. 1340, n. 1, p. 012004, 01 april 2024. DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/1340/1/012004

MOTOSHITA, M.; ITSUBO, N.; INABA, A. Development of impact factors on damage to health by infectious diseases caused by domestic water scarcity. International Journal of Life Cycle Assessment, v. 16, n. 1, p. 65-73, 2011. DOI: https://doi.org/10.1007/s11367-010-0236-8

PALUMBO, G.; BERENT, K.; PRONIEWICZ, E.; BANAŚ, J. Guar Gum as an Eco-Friendly Corrosion Inhibitor for Pure Aluminium in 1-M HCl Solution. Materials, v. 12, n. 16, p. 2620, 2019. DOI: https://doi.org/10.3390/ma12162620

PELLEGRINI, G.; INGRAO, C.; CAMPOSEO, S.; TRICASE, C. et al. Application of water footprint to olive growing systems in the Apulia region: A comparative assessment. Journal of Cleaner Production, v. 112, p. 2407-2418, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.10.088

PFISTER, S.; KOEHLER, A.; HELLWEG, S. Assessing the Environmental Impacts of Freshwater Consumption in LCA. Environmental Science & Technology, v. 43, n. 11, p. 4098-4104, 2009. DOI: https://doi.org/10.1021/es802423e

PICCOLI, I.; CAMAROTTO, C.; SQUARTINI, A.; LONGO, M. et al. Hydrogels for agronomical application: from soil characteristics to crop growth: a review. Agronomy for Sustainable Development, v. 44, n. 2, p. 22, 2024. DOI: https://doi.org/10.1007/s13593-024-00958-4

SILVA, R. R. A.; MARQUES, C. S.; ARRUDA, T. R.; TEIXEIRA, S. C. et al. Biodegradation of Polymers: Stages, Measurement, Standards and Prospects. Macromol, v. 3, n. 2, p. 371-399, 2023. DOI: https://doi.org/10.3390/macromol3020023

SMAGIN, A. V.; SADOVNIKOVA, N. B.; BUDNIKOV, V. I. Biodegradation of Aqueous Superabsorbents: Kinetic Assessment Using Biological Oxygen Demand Analysis. Journal of Composites Science, v. 7, n. 4, 2023. DOI: https://doi.org/10.3390/jcs7040164

SOLIEMAN, N. Y.; AFIFI, M. M. I.; ABU-ELMAGD, E.; BAKER, N. A. et al. Hydro- physical, biological and economic study on simply, an environment- friendly and valuable rice straw-based hydrogel production. Industrial Crops and Products, v. 201, p. 116850, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2023.116850

THAKUR, V. K.; THAKUR, M. K. Recent advances in green hydrogels from lignin: a review. International Journal of Biological Macromolecules, v. 72, p. 834-847, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2014.09.044

THOMAS, P. S.; STUART, B. H. A Fourier transform Raman spectroscopy study of water sorption by poly(vinyl alcohol). Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, v. 53, n. 13, p. 2275-2278, 1997. DOI: https://doi.org/10.1016/S1386-1425(97)00167-4

ULLAH, H.; SANTOS, H. A.; KHAN, T. Applications of bacterial cellulose in food, cosmetics and drug delivery. Cellulose, v. 23, n. 4, p. 2291-2314, 2016/08/01 2016. DOI: https://doi.org/10.1007/s10570-016-0986-y

YUEN, S.-N.; CHOI, S.-M.; PHILLIPS, D. L.; MA, C.-Y. Raman and FTIR spectroscopic study of carboxymethylated non-starch polysaccharides. Food Chemistry, v. 114, n. 3, p. 1091-1098, 01 jun. 2009. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2008.10.053

Publicado

20/08/2025

Como Citar

HIDROGEL SUPERABSORVENTE À BASE DE ÁLCOOL POLIVINILICO/CLORETO DE GUAR HIDROXIPROPILTRIMÔNIO COMO CONDICIONADOR DE SOLO EM CULTURA DE ARROZ. (2025). RECIMA21 -Revista Científica Multidisciplinar - ISSN 2675-6218, 6(8), e686705. https://doi.org/10.47820/recima21.v6i8.6705