1. New generation of controlled release phosphorus fertilizers based on biological macromolecules: Effect of formulation properties on phosphorus release
- Author
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Youssef Zeroual, Abdellatif Barakat, Abdallah Oukarroum, Isabelle Bertrand, M'barek Amjoud, Saloua Fertahi, Mohamed Ilsouk, Ecologie fonctionnelle et biogéochimie des sols et des agro-écosystèmes (UMR Eco&Sols), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Faculté des Sciences et Techniques Gueliz, Mohammed VI Polytechnic University [Marocco] (UM6P), Ingénierie des Agro-polymères et Technologies Émergentes (UMR IATE), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Groupe OCP, OCP Group, INRA, and University Mohamed VI Polytechnic (UM6P) for providing financial support for this study (Atlass Project), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Université Mohammed VI Polytechnique, LMCN, Faculté des Sciences et Techniques Guéliz, Université Cadi Ayyad (Université Cadi Ayyad), OCP/Situation Innovation, OCP S.A., Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Université Mohammed VI Polytechnique [Ben Guerir] (UM6P), and Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro
- Subjects
engrais phosphaté ,Polymers ,02 engineering and technology ,microscopie électronique à balayage ,Biochemistry ,Coating ,chemistry.chemical_compound ,phosphorus fertilizers ,Structural Biology ,[SDV.IDA]Life Sciences [q-bio]/Food engineering ,Controlled release ,Lignin ,Biomass ,pesticide formulations ,Alginic acid ,chemistry.chemical_classification ,0303 health sciences ,Phosphorus fertilizer ,Molecular Structure ,Phosphorus ,General Medicine ,lignine ,021001 nanoscience & nanotechnology ,Alkali metal ,6. Clean water ,Thermogravimetry ,SEM ,0210 nano-technology ,medicine.drug ,Drug Compounding ,lignin ,chemistry.chemical_element ,formulation ,engineering.material ,Polysaccharide ,03 medical and health sciences ,Polysaccharides ,medicine ,biomasse ,Fertilizers ,Molecular Biology ,030304 developmental biology ,Spectrum Analysis ,Carboxymethyl cellulose ,matériau d'enrobage ,chemistry ,Delayed-Action Preparations ,polysaccharide ,engineering ,Biopolymer ,Nuclear chemistry - Abstract
The main objective of this work was to study the possibility of using polysaccharides and lignin as a coating material for water-soluble triple superphosphate (TSP) granular fertilizers. In this study, composites based on three polysaccharides (sodium alginate (alginic acid sodium salt): AL, kappa-carrageenan: CR and carboxymethyl cellulose sodium salt: CM) and lignin (LG) were prepared. The lignin used was extracted from olive pomace (OP) biomass using the alkali method. The morphological, mechanical, and surface properties as well as the thermal behavior of the coatings were characterized and compared. Their morphology and thickness revealed by scanning electron microscopy (SEM) showed good adhesion between the fertilizer and coating materials. The results showed that the lignin-carrageenan formulation (LGCR) exhibited the highest water absorbency and elastic modulus. Release tests showed the effect of the TSP/biopolymer mass ratio and that the slowest P release was obtained with the LGCR@TSP formulation composite within 3 day. In addition, 59.5% and 72.5% of P was released after 3 days with the TSP/biopolymer mass ratios of 5/1 and 15/1, respectively, compared to 100% P release with the uncoated TSP.
- Published
- 2020
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