1. RI UFLA
  2. Programas de Pós-Graduação - Teses e Dissertações
  3. Ciência do Solo - Doutorado (Teses)
Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/46103
Registro completo de metadados
Campo DCValorIdioma
dc.creatorJusti, Marina-
dc.date.accessioned2021-02-09T17:59:21Z-
dc.date.available2021-02-09T17:59:21Z-
dc.date.issued2021-02-09-
dc.date.submitted2020-12-21-
dc.identifier.citationJUSTI, M. Agronomic value of metal complexes with organic acids and nutritional effects of iron sources in plants. 2021. 100 p. Tese (Doutorado em Ciência do Solo) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2021.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/46103-
dc.description.abstractComplexing agents are largely used for agricultural and environmental applications. For years, synthetic aminopolycarboxilic acids, such as EDTA, have been the most common complexing agents used for these applications. However, aminopolycarboxylic acids are expensive and hardly degraded in the environment. Thus, the investigation of natural molecules that can act as complexing agents is essential for sustainable applications. This study aimed at understanding the chemical properties of complexes formed between several metals and low-molecular-weight organic acids, and testing some of these complexes for agricultural applications. Complexes were synthesized at pH 7 using metals Fe, Mn, and Zn, as well as citric, tartaric, malic, and oxalic acids as complexing agents. The 1:1 and 1:2 stoichiometric ratios of reaction (SR; metal: ligand molar ratio) were tested. The chemical species formed were determined through VISUAL Minteq software. Molecular structure and stability were determined through theoretical calculations, and the complexes were submitted to the Fourier Transformed Infrared Spectra (FTIR analysis). The chemical characterization showed that complexed metal fraction, stability, and solubility depended on reaction stoichiometry, metal type, and complexing agent type. Oxalic acid was the smallest molecule used, and its complexes were predominantly of the 1:2 stoichiometry, presenting very low solubility and high stability. Citric and malic acid formed highly soluble complexes. Malic acid only formed 1:1 stoichiometry complexes with all metals and both stoichiometries tested. Citric and tartaric acid tended to form 1:2 complexes with Zn and 1:1 complexes with Mn and Fe. Considering the metals tested, the Fe complexes were more stable than Mn and Zn complexes. The chemometric partial least square technique was used to test the possibility to predict complex properties from spectra. Solubility and complexed-metal fraction were adequately predicted from FTIR spectra. The use of iron complexes as Fe sources in foliar application to maize and nutrient solution addition to soybean and maize was tested in greenhouse experiments. Foliar application of Fe-tartrate and Fe-citrate at 1:2 SR promoted similar plant growth and better Fe nutrition than the application of Fe-EDTA and FeSO4. When applied in the nutrient solution, iron-organic acid complexes kept less iron in the complexed form than EDTA. The effectiveness of complexes in promoting Fe accumulation and plant growth depended on plant species. Despite showing low complexation capacity, the Fe-tartrate at 1:2 SR promoted suitable Fe nutrition in maize plants. As for soybean, Fe-oxalate complexes promoted growth and Fe accumulation in plants similarly to that of the Fe-EDTA treatment.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.languageengpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Lavraspt_BR
dc.rightsacesso abertopt_BR
dc.subjectChelatespt_BR
dc.subjectVisual Minteqpt_BR
dc.subjectComputational modelingpt_BR
dc.subjectFoliar fertilizationpt_BR
dc.subjectIron nutritionpt_BR
dc.subjectMetal complexationpt_BR
dc.subjectMolecular structurept_BR
dc.subjectQuelatospt_BR
dc.subjectModelagem molecularpt_BR
dc.subjectFertilização foliarpt_BR
dc.subjectNutrição em ferropt_BR
dc.subjectComplexação de metaispt_BR
dc.subjectEstrutura molecularpt_BR
dc.titleAgronomic value of metal complexes with organic acids and nutritional effects of iron sources in plantspt_BR
dc.title.alternativeValor agronômico de complexos de metais e ácidos orgânicos e efeitos nutricionais de fontes de ferro em plantaspt_BR
dc.typetesept_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência do Solopt_BR
dc.publisher.initialsUFLApt_BR
dc.publisher.countrybrasilpt_BR
dc.contributor.advisor1Silva, Carlos Alberto-
dc.contributor.referee1García, Andrés Calderín-
dc.contributor.referee2Komogawa, Marcos-
dc.contributor.referee3Alves, Marcelo Eduardo-
dc.contributor.referee4Lopes, Guilherme-
dc.description.resumoAgentes complexantes são amplamente usados para aplicações agronômicas e ambientais. Durante anos os ácidos aminopolicarboxílicos sintéticos foram os agentes complexantes mais utilizados para tais aplicações. Entretanto, tais moléculas tem elevado custo e baixa degradabilidade no ambiente. Portanto, a investigação de moléculas naturais que possam agir como agentes complexantes é essencial no âmbito da aplicação sustentável. Este estudo objetivou investigar as propriedades químicas de complexos formados entre vários metais e ácidos orgânicos de baixa massa molecular, bem como testar alguns desses complexos para aplicação agronômica. Os complexos foram sintetizados utilizando os metais Fe, Mn, Zn e os ácidos cítrico, tartárico, málico e oxálico como agentes complexantes. Duas estequiometrias de reação, 1:1 e 1:2 (SR, metal: ligante em proporção molar), foram testadas. As espécies químicas formadas foram determinadas por meio do software VISUAL Minteq. A estrutura molecular e a estabilidade dos complexos foram determinadas por meio de cálculos teóricos, e os complexos foram submetidos análise de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). A caracterização química mostrou que a fração de metal complexado, a estabilidade e solubilidade dependeram da estequiometria de reação testada, do metal e do agente complexante utilizados. O ácido oxálico, o menor ligante utilizado, apresentou predominantemente complexos com estequiometria 1:2 com baixa solubilidade e alta estabilidade. O ácido cítrico e ácido málico formaram complexos altamente solúveis. O ácido málico apresentou a formação de complexes 1:1 com todos os metais e estequiometrias testadas. O ácido tartárico e o ácido cítrico tendem a formar complexos do tipo 1:2 com Zn e complexos do tipo 1:1 com Fe e Mn. Considerando os metais testados, os complexos de Fe foram mais estáveis que os complexos de Zn e Mn. A técnica quimiométrica de regressão de mínimos quadrados foi usada para verificar a possibilidade de predizer as características químicas dos complexos por meio do espectro de infravermelho. A solubilidade e fração de metal complexada foram adequadamente preditos pelo espectro de infravermelho. O uso de complexos de Fe como fonte do nutriente em aplicação foliar e em solução nutritiva foi testada em condições de casa de vegetação. A aplicação foliar de Fe-tartarato e Fe-citrato na estequiometria 1:2 promoveu crescimento vegetal similar ao Fe-EDTA e ao FeSO4. Quando aplicados em solução nutritiva, os complexos de ácidos orgânicos com Fe mantiveram menos Fe na forma complexada do que o EDTA. A efetividade dos complexos em promover o acumulo de ferro e crescimento vegetal dependeu da espécie testada. Embora tendo menor capacidade complexante, o uso do Fe-tartarato na estequiometria 1:2 promoveu crescimento e acúmulo de Fe adequados nas plantas de milho. No caso da soja, o uso de Fe-oxalato promoveu crescimento e acúmulo de Fe similar ao uso de Fe-EDTA.pt_BR
dc.publisher.departmentDepartamento de Ciência do Solopt_BR
dc.subject.cnpqCiência do Solopt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7746121972695392pt_BR
Aparece nas coleções:Ciência do Solo - Doutorado (Teses)

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
TESE_Agronomic value of metal complexes with organic acids and nutritional effects of iron sources in plants.pdf3,11 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir
Mostrar registro simples do item Recomendar este item Visualizar estatísticas


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.