Use of Ammonium Sulfate in Soil Produced with Residual Ammonia Liquor from the Steel Industry and Residual Sulfuric Acid from Automotive Batteries in the Initial Development of Maize (Zea Mays L.)

Authors

  • Alexandre Sylvio Vieira da Costa Federal University from Jequitinhonha and Mucuri's Valleys image/svg+xml
  • Marcos Cordeiro Fonseca Federal University from Jequitinhonha and Mucuri's Valleys image/svg+xml

DOI:

https://doi.org/10.17271/1980082722120266244

Keywords:

Industrial residues, Soil fertility, Crop development, Alternative fertilisers

Abstract

Objective –This study aims to evaluate the technical feasibility of producing ammonium sulfate from industrial residues and to assess its agronomic performance as a nitrogen and sulphur fertiliser for maize cultivation.

Methodology – The research adopted an experimental approach based on controlled pot trials. Ammonium sulfate was produced using residual sulphuric acid from automotive batteries and ammonia liquor from the steel industry. A second formulation was prepared using residual acid and commercial ammonia, while analytical-grade ammonium sulfate (P.A.) was used as a reference. Fertiliser solutions were applied to soil at nitrogen rates ranging from 20 to 120 kg N·ha⁻¹, followed by sowing of maize (Zea mays L.). Plant growth and biomass accumulation were subsequently evaluated.

Originality/Relevance – The study addresses a relevant gap concerning the reuse of industrial residues for fertiliser production, contributing to discussions on reducing Brazil’s dependence on imported fertilisers. It advances knowledge on alternative nutrient sources aligned with circular economy principles.

Results – Maize plants showed positive responses to all ammonium sulfate sources tested. However, higher application rates resulted in phytotoxic effects, particularly in aerial biomass, while root biomass was negatively affected even at lower nitrogen doses.

Theoretical/Methodological Contributions – The findings contribute to the understanding of nutrient dynamics and toxicity thresholds associated with alternative ammonium sulfate sources, offering methodological insights for evaluating residue-derived fertilisers under controlled conditions.

Social and Environmental Contributions – The proposed approach promotes the valorisation of industrial residues, potentially reducing environmental liabilities and contributing to more sustainable fertiliser supply chains. Additionally, it supports strategies aimed at enhancing agricultural sustainability and fostering a more resilient and autonomous agricultural input supply.

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References

ABRANCHES, J. L.; SORATTO, R. P.; PERDONÁ, M. J. Ureia revestida e o crescimento do cafeeiro arábica. Periódico Eletrônico Fórum Ambiental da Alta Paulista, [S. l.], v. 14, n. 3, 2018. DOI: 10.17271/1980082714320181944. Acesso em: fev. 2026.

ALBORNOZ, F. Crop responses to nitrogen overfertilization: a review. Scientia Horticulturae, Amsterdam, v. 205, p. 79–83, 2016.

AMARAL FILHO, J. P. R. et al. Espaçamento, densidade populacional e adubação nitrogenada na cultura do milho. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 29, p. 467–473, 2005.

ANDA – ASSOCIAÇÃO NACIONAL PARA DIFUSÃO DE ADUBOS. Principais indicadores do setor de fertilizantes. 2019. Disponível em: https://anda.org.br. Acesso em: ago. 2025.

BULLOCK, D. G.; ANDERSON, D. S. Avaliação do medidor de clorofila Minolta SPAD 502 para manejo de nitrogênio em milho. Journal of Plant Nutrition, v. 21, p. 741–755, 1998.

CHIEN, S. H.; GEARHART, M. M.; VILLAGARCIA, S. Comparison of ammonium sulfate with other nitrogen and sulfur fertilizers in increasing crop production and minimizing environmental impact. Soil Science, v. 176, p. 327–335, 2011.

CONAB – COMPANHIA NACIONAL DE ABASTECIMENTO. Acompanhamento da safra brasileira 2023. 2023. Disponível em: https://www.conab.org.br. Acesso em: set. 2025.

COELHO, A. M. Nutrição e adubação do milho. Circular Técnica, n. 78. Sete Lagoas: Embrapa Milho e Sorgo, 2006.

COELHO, A. M. Manejo da adubação nitrogenada na cultura do milho. Circular Técnica, n. 96. Sete Lagoas: Embrapa Milho e Sorgo, 2007.

DELMAR, P.; WIETHÖLTER, S. Épocas e métodos de aplicação de nitrogênio em milho cultivado no sistema plantio direto. Ciência Rural, v. 34, p. 1015–1020, 2004.

FARINELLI, R.; LEMOS, L. B. Nitrogênio em cobertura na cultura do milho em preparo convencional e plantio direto consolidados. Pesquisa Agropecuária Tropical, v. 42, p. 63–70, 2012.

FILHO, I. A. P. Cultivares de milho para safra 2022/2023. Documentos, n. 272. Sete Lagoas: Embrapa Milho e Sorgo, 2022.

HITSUDA, K. et al. Sulfur management for soybean production. In: JEZ, J. (ed.). Sulfur: a missing link between soils, crops, and nutrition. Madison: ASA; CSSA; SSSA, 2008. p. 117–142.

LI, N. et al. Combined effects of nitrogen and sulfur fertilization on maize growth, physiological traits, N and S uptake, and their diagnosis. Field Crops Research, v. 242, p. 107593, 2019.

MALAVOLTA, E. Manual de nutrição mineral de plantas. 1. ed. Piracicaba: Agronômica Ceres, 2006.

MARTINS, I. S. Doses, épocas e modos de aplicação da ureia comum e revestida na cultura do milho. 2013. Dissertação (Mestrado) – Universidade Estadual Paulista, São Paulo, 2013.

NEVES, M. F. et al. Etanol de milho: cenário atual e perspectivas para a cadeia do Brasil. 1. ed. Ribeirão Preto: ENEM, 2021.

NUNES, P. H. M. P. et al. Produtividade do trigo irrigado submetido à aplicação de nitrogênio e à inoculação com Azospirillum brasilense. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 39, p. 174–182, 2015.

PAVINATO, P. S. et al. Nitrogênio e potássio em milho irrigado: análise técnica e econômica da fertilização. Ciência Rural, v. 38, p. 358–364, 2008. DOI: 10.1590/S0103-84782008000200010. Acesso em: set. 2025.

PAGANI, A.; ECHEVERRÍA, H. E. Performance of sulphur diagnostic methods for corn. Agronomy Journal, v. 103, p. 413–421, 2011.

PROCHNOW, L. I. Nova missão, novos tempos. IPNI-Brasil, 2007. Disponível em: http://www.ipni.net. Acesso em: set. 2025.

RHEZALI, A.; LAHLALI, R. Nitrogen mineral nutrition and imaging sensors for determining N status and requirements of maize. Journal of Imaging, v. 3, n. 51, 2017.

RFA – RENEWABLE FUELS ASSOCIATION. 2023. Disponível em: https://ethanolrfa.org. Acesso em: ago. 2025.

SAINZ ROZAS, H.; ECHEVERRIA, H. E.; ANGELINI, H. Organic carbon and pH levels in agricultural soils of Argentina. Ciencia del Suelo, v. 29, p. 29–37, 2011.

SAE-PR – SECRETARIA ESPECIAL DE ASSUNTOS ESTRATÉGICOS. Produção nacional de fertilizantes. Brasília, 2020. Disponível em: https://www.gov.br. Acesso em: set. 2025.

SANGOI, L. et al. Cobertura nitrogenada como estratégia para reduzir prejuízos da desfolha em milho. Semina: Ciências Agrárias, v. 35, p. 671–682, 2014.

SANTOS, M. S. Nitrogênio: importância, manejo e sintomas de deficiência. Mais Soja, 2020. Disponível em: https://maissoja.com.br. Acesso em: out. 2025.

SCHERER, H. W. Sulfur in crop production. European Journal of Agronomy, v. 14, p. 81–111, 2001.

SOUZA, S. R.; FERNANDES, M. S. Nitrogênio. In: FERNANDES, M. S. (org.). Nutrição mineral de plantas. Viçosa: SBCS, 2006. p. 215–252.

TAIZ, L.; ZEIGER, E. Plant physiology. 4. ed. Redwood City: Benjamin Cummings, 2006.

VIDAL, T. F.; NETO, J. C. Evolução temporal da qualidade da água do açude Gavião/CE. Periódico Eletrônico Fórum Ambiental da Alta Paulista, v. 10, n. 12, 2014. DOI: 10.17271/1980082710122014909. Acesso em: fev. 2026.

VIEIRA, R. F. Ciclo do nitrogênio em sistemas agrícolas. Brasília: Embrapa, 2017.

VITTI, G. et al. Influência da mistura de sulfato de amônio com ureia na volatilização de nitrogênio. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 26, p. 663–671, 2002.

ZEBARTH, B. J. et al. Evaluation of leaf chlorophyll index for nitrogen recommendations. Communications in Soil Science and Plant Analysis, v. 33, p. 665–684, 2002.

Published

16-02-2026

How to Cite

COSTA, Alexandre Sylvio Vieira da; FONSECA, Marcos Cordeiro. Use of Ammonium Sulfate in Soil Produced with Residual Ammonia Liquor from the Steel Industry and Residual Sulfuric Acid from Automotive Batteries in the Initial Development of Maize (Zea Mays L.). Electronic Journal "Fórum Ambiental da Alta Paulista", [S. l.], v. 22, n. 1, p. e2513, 2026. DOI: 10.17271/1980082722120266244. Disponível em: https://publicacoes.amigosdanatureza.org.br/index.php/forum_ambiental/article/view/6244. Acesso em: 1 mar. 2026.