BRPI0904349B1 - Fertilizante orgânico-mineral para o desenvolvimento das plantas e uso no controle de fitonematóides, outras doenças e insetos pragas residentes no solo - Google Patents
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Abstract
fertilizante orgânico-mineral para o desenvolvimento das plantas e uso no controle de fitonematoides, outras doenças e insetos pragas residentes no solo a presente invenção consiste na formulação de um fertilizante orgânico-mineral á base de torta de mamona enriquecida com outros resíduos vegetais (palha ou casca de café, de arroz, torta de girassol, torta de pinhão-manso), animais (esterco bovino, cama de frango, húmus), urbanos (lodo de esgoto), industriais (escórias de forno industrial), não só restrito a estes, misturados com macronutrientes (potássio e fósforo), micronutrientes (boro, zinco, cobre e manganês) e microrganismos de controle biológico de fitonematóides (pochonia chlamydosporia, paecilomyces lilacinus, arthrobotiys olígospora, trichoderma spp., pasteuria penetrans, rizobactérias, não só restrito a estes) e o uso para o controle de fitonematóides, outros patógenos e insetos pragas de plantas residentes do solo. a invenção será aplicada no setor agricola para substituir pesticidas altamente tóxicos sem risco para seres humanos e o meio ambiente.
Description
“FERTILIZANTE ORGÂNICO-MINERAL PARA O DESENVOLVIMENTO DAS PLANTAS E USO NO CONTROLE DE FITONEMATÓIDES, OUTRAS DOENÇAS E INSETOS PRAGAS RESIDENTES NO SOLO”
A presente invenção consiste na formulação de um fertilizante orgânicomineral à base de torta de mamona enriquecida com outros resíduos vegetais (palha ou casca de café, de arroz, torta de girassol, torta de pinhão-manso), animais (esterco bovino, cama de frango, húmus), urbanos (lodo de esgoto), industriais (escórias de forno industrial), não só restrito a estes, misturados com macronutrientes (potássio e fósforo), micronutrientes (boro, zinco, cobre e manganês) e microrganismos de controle biológico de fitonematóides (Pochonia chlamydosporía, Paecilomyces lilacinus, Arthrobotrys oligospora, Trichoderma spp., Pasteuria penetrans, rizobactérias, não só restrito a estes) e o uso desse fertilizante orgânico-mineral para o controle de nematóides parasitas de plantas, outros patógenos de plantas residentes do solo, como fungos e bactérias, e insetos de solo, promovendo um melhor desenvolvimento das plantas.
Essa invenção será aplicada no setor agrícola, como uma alternativa para controlar a infestação de fitonematóides e outros fitopatógenos e insetos de solo nos mais diferentes tipos de cultura, tais como em grandes culturas, fruticultura, olericultura, especiarias, ornamentais, florestais, agricultura orgânica e cultivos protegidos, sem o risco de toxicidade e contaminação de seres humanos, outros animais e o meio ambiente, e, além disso, promover um melhor desenvolvimento das plantas, pois possuem em sua formulação, nutrientes de forma equilibrada.
Estado da Técnica
Entre os organismos do solo que causam doenças em plantas, os nematóides são os mais difíceis de serem erradicados, apresentando altos custos envolvidos no seu controle, e causam grandes perdas na agricultura em todo o mundo, inviabilizando o cultivo em determinadas áreas. Essas perdas são estimadas em 12 % da produção agrícola, representando cerca de 100 bilhões de dólares de prejuízo anual, em todo o mundo. Além de reduzirem a quantidade de alimentos produzidos, os fitonematóides, também depreciam a qualidade de
2/14 raízes, tubérculos e bulbos, como cenoura, inhame, batata, gengibre, alho e cebola, fazendo com que esses produtos sejam rejeitados na hora da compra.
O controle de fitonematóides, na maioria das vezes, é baseado no uso de nematicidas químicos, porém esses agrotóxicos tem tido espaço limitado na agricultura mundial, principalmente a partir da década de 80, com a retirada de vários produtos do mercado, devido à sua persistência no solo, à contaminação dos lençóis freáticos e aos efeitos prejudiciais aos seres humanos e à fauna do planeta e por causar a degradação da camada de ozônio. Somam-se a estes fatores os altos custos e a eficiência temporária de alguns produtos. Vislumbrando novas táticas de controle dos nematóides, em função da crescente pressão pública por uma agricultura que cause menos impactos ambientais e a falta de desenvolvimento de novas formulações de nematicidas mais seguras e eficientes, levam à busca de métodos alternativos e ecologicamente seguros para o controle dos nematóides.
Métodos alternativos de controle, como a aplicação de resíduos vegetais, têm sido estudados para o manejo dos nematóides fitoparasitas. A incorporação de matéria orgânica vegetal ao solo é bem-sucedida no controle de nematóides, adotada por agricultores desde o início do século passado. Os mecanismos de ação associados com esta técnica são atribuídos, em parte, a fatores como a melhoria das características físicas e químicas do solo, resultando em melhor desenvolvimento das plantas, além do aumento da população de microrganismos antagonistas aos nematóides, a exemplo de fungos nematófagos, rizobactérias e insetos, ácaros e nematóides predadores de outros fitonematóides. A decomposição destes resíduos resulta na liberação de produtos tóxicos aos nematóides, promovendo rápida redução das suas populações. Desta forma, a supressão de fitonematóides pelo uso de matéria orgânica é provavelmente baseada em um complexo modo de ação envolvendo múltiplos mecanismos (GONZAGA, V. e FERRAZ, S. 1994. Efeito da incorporação da parte aérea de algumas espécies vegetais no controle de Meloidogyne incógnita raça 3. Nematologia Brasileira, 18:42-49.; CHAVARRÍA-CARVAJAL, J.A. e RODRÍGUEZKÁBANA, R. 1998. Changes in soil enzymatic activity and control of Meloidogyne incógnita using four organic amendments. Nematropica, 28:7-18; DIAS-ARIEIRA,
3/14
C. R. 2002. Controle de Heterodera glycines e Meloidogyne spp. por gramíneas forrageiras. Universidade Federal de Viçosa, Tese de Doutorado em Fitopatologia, Viçosa, 78p.).
Reduções nas populações de fitonematóides têm ocorrido durante a decomposição da matéria orgânica, pois ocorre a liberação de produtos tóxicos aos nematóides fitoparasitas, tais como ácidos acéticos, butírico e propiônico, além da amônia e nitrito. A torta de mamona é rica em uma substância tóxica, ricina, que pode ser letal aos fitonematóides, além de dificultar sua movimentação no solo e penetração nas raízes da plantas. A torta de mamona reduziu significativamente a população de Meloidogyne incógnita em tomate, pimentão e melão, Meloidogyne ssp. e Scutellonema bradys em inhame e Pratylenchus delattrei em crossandra (ornamental) (AKHTAR, M. e MAHMOOD, I. 1994. Prophylactic and therapeutic use of oilcakes and leaves of neem and castor extracts for the control of root-knot nematode on chilli. Nematologia Mediterrânea, 22:127-129.; JOTHI, G.; BABU, R.S.; RAMAKRISHNAN, S. & RAJENDRAN, G. 2004. Management of root lesion nematode, Pratylenchus delattrei in crossandra using oil cakes. Bioresource Technology, 93:257-259.; ELBADRI, G.A.A.; LEE,
D. W.; PARK, J.C. & CHOO, H.Y. 2009. Nematicidal efficacy of herbal powders on Meloidogyne incógnita (Tylenchida:Meloidogynidae) on potted watermelon. Journal of Asia-Pacific Entomology, 12:37-39.).
A torta de mamona, os outros resíduos e os microrganismos de biocontrole de nematóides são misturados com os macros e micronutrientes e introduzidos no solo na forma de fertilizante orgânico-mineral. A patente CN1445203 refere-se ao processo de formulação de fertilizante orgânico-mineral a base de torta de mamona, outros resíduos orgânicos e fertilizantes minerais, não sendo o objetivo do presente pedido de patente.
A patente PI0204652-0 refere-se a um fertilizante orgânico-mineral a base de casca de arroz carbonizada enriquecida com torta de mamona, macro e micro nutrientes. A patente PI0703936-0 refere-se a um fertilizante composto orgânicomineral constituído de vários componentes. No entanto, as concentrações e os componentes diferenciam do presente pedido de patente. Os fertilizantes oriundos das patentes PI0204652-0 e PI0703936-0 não podem ser utilizados na agricultura
4/14 orgânica, pois utilizam fontes de nutrientes que não estão em conformidade com as empresas certificadoras de produtos orgânicos, porém, o presente pedido de patente pode utilizar fontes de minerais que estão em conformidade com essas certificadoras. Além disso, o uso desses produtos não causa redução da atividade de nematóides e outras pragas do solo.
A patente PI0703934-4 refere-se a um fertilizante composto organo-mineral constituído de vários componentes. Porém, não faz referência à torta de mamona e nem ao seu uso no controle de fitonematóides e outras pragas e doenças do solo.
A patente PI0204897-3 refere-se à criação de uma espuma a base de poliol ou poliuretano biodegradável enriquecidos com torta de mamona e casca de arroz carbonizada visando à substituição dos xaxins ou de vasos plásticos não biodegradáveis, não sendo o objetivo do presente pedido de patente.
Além disso, o fertilizante orgânico-mineral, objeto do presente pedido de patente, poderá servir de veículo de microrganismos de controle biológico de fitonematóides podendo ser adicionados para aumentar a eficiência de controle. A patente PI0605722-5 também cita a possibilidade de adicionar microrganismos antagônicos aos nematóides em produtos processados de sementes de abóbora e de mamão. No entanto, o presente pedido de patente refere-se à utilização do fertilizante orgânico-mineral como o veículo desses microrganismos, ao invés de produtos de sementes de mamão e abóbora.
A formulação de fertilizantes orgânico-minerais é uma possibilidade inovadora de veicular matéria orgânica oriunda de resíduos industriais, a exemplo de torta de mamona, com outros resíduos que são eficientes no controle de nematóides fitoparasitas, tais como a casca de café, outras tortas vegetais, e agentes de biocontrole, de maneira a atuarem conjuntamente, além de levar os nutrientes necessários para o desenvolvimento das plantas.
O desenvolvimento dessa invenção foi motivado pelo fato de que é extremamente importante reduzir as populações de fitonematóides na fase inicial das culturas. Como é preciso aplicar um produto no solo para o controle desses nematóides, é desejável que esse apresente características nutricionais que irão dar suporte para um bom desenvolvimento inicial da planta, ou seja, ao invés de
5/14 se fazer duas operações na área de plantio - adubação e aplicação de nematicidas pode-se fazer apenas uma operação, reduzindo a população dos nematóides e melhorando a fertilidade do solo.
O objetivo da presente invenção é gerar um fertilizante orgânico-mineral à base de torta de mamona enriquecida com outros resíduos vegetais (palha ou casca de café, de arroz, torta de girassol, torta de pinhão-manso), animais (esterco bovino, cama de frango, húmus), urbanos (lodo de esgoto), industriais (escórias de forno industrial), macronutrientes (potássio e fósforo), micronutrientes (boro, zinco, cobre e manganês) e microrganismos de biocontrole (Pochonia chlamydosporia, Paecilomyces lilacinus, Arthrobotrys oligospora, Trichoderma spp., Pasteuría penetrans, rizobactérias, não só restrito a estes), para o uso no controle de fitonematóides e de outros patógenos e insetos do solo. Não foram encontrados fertilizantes orgânico-minerais no comércio nacional ou estrangeiro que possuíssem tais características.
Vantagens da presente invenção
A torta de mamona é facilmente obtida e a baixo custo por se tratar de resíduo de indústrias, a exemplo de refinarias de biocombustíveis. A sua utilização na formulação do fertilizante orgânico-mineral auxilia na reciclagem de rejeito industrial; possibilita o desenvolvimento de um insumo sem toxicidade aos seres humanos que irá substituir pesticidas altamente tóxicos e poluentes; está em concordância com a política do governo de incentivar práticas ecologicamente amigáveis que possam ser inseridas no contexto de agricultura sustentável e orgânica. O fertilizante orgânico-mineral, objeto de pedido de patente, pode ser aplicado ao solo sem equipamentos especiais de proteção, necessários para a aplicação de pesticidas químicos; auxilia na atividade de microrganismos benéficos do solo e também veicula outros organismos úteis no controle de nematóides, a exemplo de fungos nematófagos, rizobactéria e bactérias formadoras de endósporos. A invenção, objeto de pedido de patente, fornece nutrientes de forma equilibrada, liberando-os lentamente; diminui a perda de nitrogênio por lavagem das chuvas, irrigação e por volatilização; aumenta a resistência das plantas nos períodos de veranico; melhora a aeração e aumenta a
6/14 infiltração de água no solo e com isso diminui a erosão; ajuda a neutralizar a acidez dos fertilizantes químicos, por fornecer cálcio na formulação; a invenção proporciona o desenvolvimento da planta pelo melhor equilíbrio da fertilidade do solo e pelo maior aproveitamento dos nutrientes, onde se converte em ganho de produtividade, qualidade e lucratividade.
Descrição detalhada da invenção
O fertilizante orgânico-mineral é compreendido pelas fórmulas das misturas balanceadas que se seguem: 40 % a 90 % de torta de mamona; 15 % a 22 % de outras tortas vegetais (torta de girassol, torta de pinhão-manso, não só restrito a estas), e/ou resíduos de indústrias ou urbano (lodo de esgoto, escórias de forno industrial, não só restrito a estes), e/ou outros resíduos vegetais (palha ou casca de café, arroz, soja, não só restrito a estes), e/ou resíduos de origem animal (esterco bovino, cama de frango, húmus, não só restrito a estes); 1 % a 8 % de carreadores de microrganismos de controle biológico de fitonematóides (Pochonia chlamydosporía, Paecilomyces lilacinus, Arthrobotrys oligospora, Tríchoderma spp., Pasteuría penetrans e rizobactérias); 1,5 % a 5 % de fertilizantes potássicos (cloreto de potássio, sulfato de potássio, não só restrito a estes); 10 % a 45 % de fertilizantes fosfatados (fosfato natural reativo, superfosfato simples, termofosfato, MAP-fosfato monoamônico, não só restrito a estes); 0,1 % a 0,45 % de fertilizantes contendo boro (bórax, ácido bórico, não só restrito a estes); 0,1 % a 0,6 % de fertilizantes contendo zinco (sulfato de zinco, óxido de zinco, não só restrito a estes); 0,05 % a 0,5 % de fertilizantes cúpricos (sulfato de cobre, óxido cúprico, óxido cuproso, não só restrito a estes); 0,1% a 0,6% de fertilizantes contendo manganês (sulfato manganoso, óxido manganoso, não só restrito a estes).
O fertilizante orgânico-mineral pode receber a adição de microrganismos de controle biológico de fitonematóides, a exemplo de fungos nematófagos (Pochonia chlamydosporía, Paecilomyces lilacinus, Arthrobotrys oligospora, não só restrito a estes), fungos micoparasitas (Tríchoderma spp.), bactérias de vários gêneros extraídas de rizosfera, rizoplano ou do interior de raízes de plantas ou a bactéria formadora de endósporos Pasteuría penetrans, nas mais diversas
7/14 combinações para aumentar o espectro de ação sobre mais de um grupo de fitopatógenos de solo.
A invenção propõe o uso inovador de material de descarte de indústrias, promovendo a reciclagem ao mesmo tempo em que faz o controle de fitonematóides e outros fitopatógenos e insetos do solo, e promovendo um melhor desenvolvimento das plantas devido a sua formulação balanceada em nutrientes. Esse fertilizante poderá ser formulado pelas indústrias de fertilizantes minerais, pelas indústrias que esmagam mamona para produção de óleo e torta de mamona e por pequenos agricultores.
Experimento de demonstração
O uso da invenção é exemplificado a seguir e o exemplo é descrito unicamente para o propósito de ilustração.
Foi estudado o efeito da aplicação do fertilizante orgânico-mineral, comparando-se à adubação convencional para plantio de cafeeiros em solo argiloso natural sobre a população de Meloidogyne exigua. As testemunhas foram representadas por plantas cultivadas em solos apenas infestados ou não pelo nematóide e pela adição do fertilizante orgânico-mineral ou da adubação convencional em solos não infestados.
Foi realizada a combinação de torta de mamona, palha de café e de alguns fertilizantes permitidos na agricultura orgânica com os dois isolados de fungos nematófagos e micoparasitas (Pochonia chlamydosporía e Trichoderma sp.).
Para a produção de 1 kg do fertilizante orgânico-mineral, foram misturados: a) 171,6 g de casca de café do tipo coco; b) 429 g de torta de mamona; c) 257,4 g de fosfato natural reativo; d) 25,7 g de sulfato de potássio; e) 3,0 g de ácido bórico; f) 4,3 g de sulfato de zinco; g) 1,7 g de sulfato de cobre; h) 4,3 g de sulfato manganoso; i) 51,5 g de substrato colonizado por Pochonia chlamydosporía; e, j)
51,5 g de substrato colonizado por Trichoderma sp.
Quinze quilogramas de solo argiloso foram homogeneizados em uma betoneira com 582,75 g do fertilizante orgânico-mineral ou com os fertilizantes utilizados em adubação convencional e, em seguida, acondicionados em vasos de plástico de 15 L de capacidade.
8/14
O solo de cada vaso foi infestado com 5.000 ovos de Meloidogyne exigua, revolvido e mantido a 60 % da capacidade de campo por 15 dias. Após este período, uma muda de cafeeiro da variedade ‘Catuaí Vermelho IAC 44’ com 5 pares de folhas foi transplantada para cada vaso.
Seis meses após o transplantio das mudas, foram avaliadas a massa da matéria fresca das raízes e a massa da matéria seca da parte aérea de cada planta, a altura e o número de folhas das plantas, o diâmetro da copa, o número de galhas e de ovos do nematóide por sistema radicular. Além disso, foram realizadas as análises químicas do solo e do conteúdo de nutrientes da parte aérea do cafeeiro.
Resultados
O fertilizante orgânico-mineral, objeto de pedido de patente, na presença ou ausência do nematóide, promoveu o melhor crescimento das mudas de cafeeiros em solo argiloso, aumentando significativamente (P < 0,05) a produção de folhas aos 6 meses e o diâmetro de copa, quando comparados com o tratamento em que não foi feita nenhuma fertilização no solo (testemunha) (Tabela 1).
O fertilizante orgânico-mineral também aumentou significativamente (P < 0,05) a altura e a massa da matéria seca da parte aérea, quando comparado com a testemunha e o tratamento que recebeu a adubação convencional. A massa da matéria fresca das raízes foi igual (P < 0,05) nos tratamento que receberam o fertilizante orgânico-mineral e a adubação convencional (Tabela 1 e Tabela 2).
O fertilizante orgânico-mineral reduziu o número de galhas e de ovos de Meloidogyne exigua nas raízes dos cafeeiros (P < 0,05), diferindo dos tratamentos que receberam a adubação convencional e da testemunha, onde não foi aplicado nenhum fertilizante. Além disso, o fertilizante orgânico-mineral reduziu o número de juvenis (J2) por 100 cm3 de solo (P < 0,05) quando comparado com o tratamento que recebeu a adubação convencional (Tabela 3). A aplicação do fertilizante orgânico-mineral, antes do transplantio das mudas de cafeeiro, teve tendência de elevar os teores dos macro e micronutrientes, e da CTC (coeficiente de troca catiônica) do solo, quando comparado com o solo natural que não foi
9/14 aplicado o fertilizante orgânico. Ao término do experimento, após 6 meses de cultivo do cafeeiro, o solo onde foi incorporado o fertilizante orgânico-mineral possuía tendência de maiores teores de fósforo, magnésio, zinco, manganês, cobre e boro, quando comparado com o solo que recebeu a adubação 5 convencional, e essa tendência aumenta quando comparados com o solo que não recebeu nenhum fertilizante (Tabela 4).
Ao final do experimento, a aplicação do fertilizante orgânico-mineral aumentou os teores de nitrogênio, cálcio, magnésio, zinco, cobre e boro da parte aérea do cafeeiro, quando comparado com as plantas que receberam a adubação 10 convencional (Tabela 5). O fertilizante orgânico-mineral mostrou-se viável para implantação do cafeeiro em áreas de cultivo onde se utiliza a agricultura orgânica ou convencional e uma alternativa para o controle de Meloidogyne exigua.
10/14
Tabela 1. Número de folhas, altura da parte aérea e diâmetro de copa de cafeeiros parasitados ou não por Meloidogyne exigua e cultivados em solo argiloso, que recebeu a adubação convencional e o fertilizante orgânico-mineral, aos 6 meses após o transplantio das mudas._____________________________________________________________________________________
Número de folhas Altura da Parte Aérea (cm) Diâmetro de Copa (cm)
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| CD | ID | CM |
| CO | N- | LD |
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| CD | 145 | CM |
1 Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo teste Tukey, a 5 % de probabilidade. nsNão significativo pelo teste F, a 5 % de probabilidade.
11/14
Tabela 3. Efeito da aplicação do fertilizante orgânico-mineral e da adubação convencional em solo argiloso sobre os números de galhas e de ovos de
Meloidogyne exigua por sistema radicular de cafeeiros e o número de juvenis de segundo estádio (J2) em 100 cm3 de solo, aos 6 meses após o transplantio das mudas.
| Tratamentos | N° galhas1’* | N° de ovos1* | N° J2/100 cm3 de solo1** |
| Fertilizante orgânico-mineral | 51,5 b | 958,8 c | 166,0 b |
| Adubação convencional | 1.022,7 a | 143.831,4 a | 480,3 a |
| Testemunha (solo infestado) | 644,3 a | 8.808,8 b | 20,5 c |
| CV (%) 1..·.: ... . | 12,62 | 14,39 | 35,93 |
1 Médias seguidas pela mesma letra, na coluna, não diferem entre si pelo teste Tukey, a 5 % de probabilidade. *Para análise, os valores foram transformados para Logio (x). **Para análise, os valores foram transformados para ^(x).
12/14
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Tabela 4 (Continuação). Resultado analítico do solo argiloso, antes do transplantio das mudas de cafeeiro após a aplicação do fertilizante orgânico-mineral e aos 6 meses após o transplantio das mudas de cafeeiro para cada tratamento aplicado.
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Claims (3)
- REIVINDICAÇÕES1- “FERTILIZANTE ORGÂNICO-MINERAL PARA O DESENVOLVIMENTODAS PLANTAS”, caracterizado por compreender 40 % a 90 % de torta de mamona; 15 % a 22 % de outras tortas vegetais como torta de girassol, torta de pinhão-manso, e/ou resíduos de indústrias ou urbano como lodo de esgoto, escórias de forno industrial, e/ou outros resíduos vegetais como palha ou casca de café, arroz, soja, e/ou resíduos de origem animal como esterco bovino, cama de frango, húmus, 1 % a 8 % de carreadores de microrganismos de controle biológico de fitonematóides como Pochonia chlamydosporia, Paecilomyces lilacinus, Arthrobotrys oligospora, Trichoderma spp., Pasteuria penetrans, rizobactérias, 1,5 % a 5 % de fertilizantes potássicos como cloreto de potássio, sulfato de potássio, 10 % a 45 % de fertilizantes fosfatados como fosfato natural reativo, superfosfato simples, termofosfato, MAP-fosfato monoamônico, 0,1 % a 0,45 % de fertilizantes contendo boro como bórax, ácido bórico, 0,1 % a 0,6 % de fertilizantes contendo zinco como sulfato de zinco, óxido de zinco, 0,05 % a 0,5 % de fertilizantes cúpricos como sulfato de cobre, óxido cúprico, óxido cuproso, 0,1% a 0,6% de fertilizantes contendo manganês como sulfato manganoso, óxido manganoso;
- 2- “FERTILIZANTE ORGÂNICO-MINERAL PARA O DESENVOLVIMENTODAS PLANTAS”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por apresentar 1 % a 8 % de carreadores de microrganismos de controle biológico de fitonematóides, como fungos nematófagos de espécies como Pochonia chlamydosporia, Paecilomyces lilacinus, Arthrobotrys oligospora, fungos micoparasitas como Trichoderma spp., bactérias de vários gêneros extraídas de rizosfera, rizoplano ou do interior de raízes de plantas ou a bactéria formadora de endósposros Pasteuria penetrans;Petição 870190043233, de 08/05/2019, pág. 10/112/2
- 3- “USO DO FERTILIZANTE DEFINIDO NAS REIVINDICAÇÕES 1 e 2”, caracterizado por ser utilizado no solo para o controle de nematóides, bactérias ou fungos parasitas de plantas e insetos do solo.
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