Biological solubilization of phosphate rock by solid-state cultivation to produce eco-friendly fertilizers

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Klaic, Rodrigo
Data de Publicação: 2021
Outros Autores: Gava Junior, Marcelo, Florencio, Camila, Ribeiro, Caue, Farinas, Cristiane Sanchez
Tipo de documento: Artigo
Idioma: eng
Título da fonte: Pesquisa Agropecuária Brasileira (Online)
Texto Completo: https://seer.sct.embrapa.br/index.php/pab/article/view/26938
Resumo: The objective of this work was to evaluate the solubilization of phosphorus from a phosphate rock by Aspergillus niger, under solid-state cultivation (SSC) in sugarcane (Saccharum officinarum) bagasse, by maximizing the efficiency of citric acid production. The phosphate rock (IPR) chosen for the study is a type of igneous rock with a very low phosphorus solubility, obtained from the Itafós company, in Arraias, in the state of Tocantins, Brazil. The rotatable central composite design (RCCD) was used as a statistical tool to evaluate the effect of the concentrations of the carbon source (sucrose) and of the IPR on the SSC medium as a strategy to improve P solubilization. In the process without the IPR, there was a citric acid production of up to 300 g per kilogram of substrate. The experiments in the RCCD showed that the addition of the IPR affected citric acid production, with values of solubilized P ranging from 1.44 to 2.72 g per kilogram of substrate and of solubilized P yield from 12.96 to 48.94%. The analysis of the solubilized P/sucrose ratio showed favorable conditions for P solubilization and citric acid production. The obtained solubilized P values are promising considering that the IPR has a very low solubilization, with only 8.6% P2O5. Overall, these findings could contribute to the development of biotechnological processes for producing eco-friendly phosphate fertilizers, as an alternative for a more sustainable agriculture.
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spelling Biological solubilization of phosphate rock by solid-state cultivation to produce eco-friendly fertilizersSolubilização biológica de rocha fosfática por cultivo em estado sólido para produção de fertilizantes ecológicosAspergillus niger; phosphate mineral; phosphate rock; solidstate cultivation; sugarcane bagasseAspergillus niger; fosfato mineral; rocha fosfática; cultivo em estado sólido; bagaço de canade-açúcarThe objective of this work was to evaluate the solubilization of phosphorus from a phosphate rock by Aspergillus niger, under solid-state cultivation (SSC) in sugarcane (Saccharum officinarum) bagasse, by maximizing the efficiency of citric acid production. The phosphate rock (IPR) chosen for the study is a type of igneous rock with a very low phosphorus solubility, obtained from the Itafós company, in Arraias, in the state of Tocantins, Brazil. The rotatable central composite design (RCCD) was used as a statistical tool to evaluate the effect of the concentrations of the carbon source (sucrose) and of the IPR on the SSC medium as a strategy to improve P solubilization. In the process without the IPR, there was a citric acid production of up to 300 g per kilogram of substrate. The experiments in the RCCD showed that the addition of the IPR affected citric acid production, with values of solubilized P ranging from 1.44 to 2.72 g per kilogram of substrate and of solubilized P yield from 12.96 to 48.94%. The analysis of the solubilized P/sucrose ratio showed favorable conditions for P solubilization and citric acid production. The obtained solubilized P values are promising considering that the IPR has a very low solubilization, with only 8.6% P2O5. Overall, these findings could contribute to the development of biotechnological processes for producing eco-friendly phosphate fertilizers, as an alternative for a more sustainable agriculture.O objetivo deste trabalho foi avaliar a solubilização de fósforo de rocha fosfática por Aspergillus niger, em cultivo em estado sólido (CES) em bagaço de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum), por meio da maximização da eficiência de produção de ácido cítrico. A rocha fosfática (IPR) escolhida para o estudo é um tipo de rocha ígnea com solubilização de fósforo muito baixa, obtida da empresa Itafós, em Arraias, no estado do Tocantins. Utilizou-se o delineamento composto central rotacional (DCCR) como ferramenta estatística para avaliar o efeito das concentrações da fonte de carbono (sacarose) e da IPR no meio para CES como estratégia para melhorar a solubilização de P. Para o processo sem a IPR, houve produção de ácido cítrico de até 300 g por quilograma de substrato. Os experimentos em DCCR mostraram que a adição da IPR afetou a produção de ácido cítrico, com valores de P solubilizado de 1,44 a 2,72 g por quilograma de substrato e rendimento de P solubilizado de 12,96 a 48,94%. Além disso, a análise da razão Psolubilizado/sacarose mostrou condições favoráveis para solubilização de P e produção de ácido cítrico. Os valores de P solubilizado são promissores, ao se considerar que a IPR apresenta baixa solubilização, com apenas 8,6% de P2O5. No geral, esses resultados podem contribuir para o desenvolvimento de processos biotecnológicos, para a produção de fertilizantes fosfatados ambientalmente favoráveis, como alternativa para uma agricultura mais sustentável.Pesquisa Agropecuaria BrasileiraPesquisa Agropecuária BrasileiraFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São PauloConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorAgroNano Network from EmbrapaEmbrapa InstrumentaçãoFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São PauloConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorRede AgroNano da EmbrapaEmbrapa InstrumentaçãoKlaic, RodrigoGava Junior, MarceloFlorencio, CamilaRibeiro, CaueFarinas, Cristiane Sanchez2021-08-30info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://seer.sct.embrapa.br/index.php/pab/article/view/26938Pesquisa Agropecuaria Brasileira; V.56, Jan./Dec., 2021: Publicação contínua em volume anual; e01441Pesquisa Agropecuária Brasileira; V.56, Jan./Dec., 2021: Publicação contínua em volume anual; e014411678-39210100-104xreponame:Pesquisa Agropecuária Brasileira (Online)instname:Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa)instacron:EMBRAPAenghttps://seer.sct.embrapa.br/index.php/pab/article/view/26938/14897Direitos autorais 2021 Pesquisa Agropecuária Brasileirainfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-05-18T18:27:35Zoai:ojs.seer.sct.embrapa.br:article/26938Revistahttp://seer.sct.embrapa.br/index.php/pabPRIhttps://old.scielo.br/oai/scielo-oai.phppab@sct.embrapa.br || sct.pab@embrapa.br1678-39210100-204Xopendoar:2022-05-18T18:27:35Pesquisa Agropecuária Brasileira (Online) - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa)false
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