Foi desenvolvido um novo polímero pulverizável de base biológica (PBB) (bioplástico) a partir de penas de frango e biomassa lenhosa utilizando métodos químicos e termoquímicos. Seus potenciais impactos na temperatura do solo; no conteúdo de água no solo (em inglês Soil Water Content, SWC); na evapotranspiração da cultura (ETc); na supressão de plantas daninhas [caruru comum (WH) (Amaranthus tuberculatus) e caruru-palmeri (PA) (Amaranthus palmeri)] sob cultivo de soja (SB); no crescimento da soja, produtividade, número de vagens, produção de matéria seca da soja, número de 100 grãos; e nas variáveis de saúde do solo [teores de carbono (COM), nitrogênio (N), hidrogênio (H) e enxofre (S), relação C/N e relação C/H] foram investigados. Os tratamentos foram WH+SB e PA+SB com e sem aplicações de PBB (controle). O PBB moderou temperaturas extremamente altas e resultou em moderação de 2,8°C nas parcelas com WH e 3,9°C nas parcelas com PA, com média de 3,4°C. Os valores de SWC para WH+SB e PA+SB com PBB foram significativamente (P < 0,05) maiores do que aqueles nas aplicações WH+SB e PA+SB sem PBB, indicando efeito de conservação de água no solo devido à redução da evaporação da superfície do solo. Houve apenas pequenas diferenças na ETc diária entre os tratamentos. Os valores de ETc variaram de 0,35 a 4,9; 0,31 a 4,9; 0,25 a 4,9; e 0,25 a 4,8 mm/d para o controle WH+SB sem PBB, WH+SB com PBB, controle PA+SB sem PBB e aplicações PA+SB com PBB, respectivamente. Os valores acumulados de ETc diferiram ligeiramente entre os tratamentos e foram 329, 314, 313 e 294 mm para os mesmos tratamentos, respectivamente. O BBP suprimiu WH em 42% e controlou PA em 57% sem aplicação de herbicidas. A produção de matéria seca de plantas daninhas no controle WH+SB sem PBB, WH+SB com BBP, controle PA+SB sem PBB e aplicações PA+SB com PBB foi de 30, 15, 46,3 e 19,9 gr, respectivamente. Tanto o número quanto a matéria seca de plantas daninhas para WH+SB e PA+SB foram significativamente menores com as aplicações de PBB do que no controle. A altura de planta significativamente maior com as aplicações de PBB não se traduziu em produtividade de soja significativamente maior sob WH+SB. A maior altura de planta e o menor número de plantas daninhas no tratamento WH+SB com PBB não resultaram em maior produção de matéria seca de soja, número de vagens, peso de vagens ou peso de 100 grãos. Os aumentos nos teores de N, COM e H com a aplicação de PBB foram significativos tanto para WH+SB quanto para PA+SB com PBB em comparação com seus controles. O aumento no teor de S não foi significativo para WH+SB ou PA+SB. O aumento na relação C:N devido à aplicação de PBB foi significativo, mas a mudança na relação C:H não foi. Os resultados experimentais mostraram impactos positivos importantes das formulações de PBB desenvolvidas em aplicações agrícolas, com potencial para aumentar a produtividade. Pesquisas adicionais são necessárias para quantificar e validar esses potenciais impactos positivos do PBB para outros sistemas de cultivo em diferentes condições de solo e clima.
A novel sprayable biobased polymer (BBP) (bioplastic) has been developed from poultry feathers and woody biomass using chemical and thermochemical methods. Its potential impacts on soil temperature; soil water content (SWC); crop evapotranspiration (ETc); weed [common Waterhemp (WH) (Amaranthus tuberculatus) and Palmer Amaranth (PA) (Amaranthus palmeri)] suppression under soybean (SB) production; soybean growth, yield, number of pods, soybean dry matter production, 100-kernel number; and soil health variables [carbon (OMC), nitrogen (N), hydrogen (H), and sulfur (S) content, C/N ratio, and C/H ratio] were investigated. Treatments were WH+SB and PA+SB with and without BBP (control) applications. BBP moderated extreme high temperatures and resulted in 2.8°C moderation in the WH plots and 3.9°C in the PA plots with an average of 3.4°C. SWC values for the WH+SB and PA+SB with BBP were significantly (P < 0.05) higher than those in the WH+SB and PA+SB without BBP applications, indicating soil-water conservation effect of BBP due to reduced surface soil evaporation. There were only slight differences in daily ETc between the treatments. ETc values ranged from 0.35 to 4.9, from 0.31 to 4.9, from 0.25 to 4.9, and from 0.25 to 4.8 mm/d for the control WH+SB without BBP, WH+SB with BBP, control PA+SB without BBP, and PA+SB with BBP applications, respectively. The cumulative ETc values slightly differed between the treatments and were 329, 314, 313, and 294 mm for the same treatments, respectively. BBP suppressed WH by 42% and controlled PA by 57% without any herbicide applications. Weed dry matter production in the control WH+SB without BBP, WH+SB with BBP, control PA+SB without BBP, and PA+SB with BBP applications were 30, 15, 46.3, and 19.9 gr, respectively. Both weed number and weed dry matter for WH+SB and PA+SB were significantly lower with the BBP applications than the control. Significantly greater plant height with BBP applications did not translate into significantly higher soybean productivity under WH+SB. The higher plant height and lower number of weeds in the WH+SB with BBP treatment did not result in higher soybean dry matter production, number of pods, pod weight, or 100-kernel weight. The increases in N, OMC, and H content with BBP application were significant for both WH+SB and PA+SB with BBP as compared with their controls. The increase in S content was not significant for WH+SB or PA+SB. The increase in C:N ratio due to BBP application was significant, but the change in C:H ratio was not. Experimental results showed important positive impacts of developed BBP formulations in agricultural applications with the potential to increase productivity. Further research is needed to quantify and validate these potential positive impacts of BBP for other cropping systems in different soil and climatic conditions.