Liberação de potássio de frações de solos e sua cinética

Ácidos orgânicos de baixo peso molecular têm sido utilizados em estudos de cinética de liberação de potássio em solos. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de investigar a cinética de liberação de potássio nas frações granulométricas de dois solos do Rio Grande do Sul. Foram utilizadas amostras superficiais (0-20 cm) do horizonte A de um Gleissolo Háplico e de um Chernossolo Ebânico, nas quais foi quantificado o potássio liberado dos solos após 15 extrações sucessivas com ácido oxálico 0,01 mol L-1 de 1 a 864 h, totalizando um período de 3.409 h. As quantidades de potássio liberadas das frações de ambos os solos decresceram na seqüência argila > silte > areia. A descrição da cinética de liberação do potássio pela equação parabólica de difusão mostrou que o processo ocorreu a diferentes velocidades, em duas fases, para as frações areia e silte, e em três fases, para a fração argila. As quantidades de potássio extraídas das amostras dos solos representaram 3,4% do K-total no Gleissolo e 6,2% do K-total no Chernossolo.

Carbono da biomassa microbiana em solos de cerrado sob vegetação nativa e sob cultivo: avaliação dos métodos fumigação-incubação e fumigação-extração

A biomassa microbiana do solo é um componente essencial da matéria orgânica que, entre outras funções, regula a ciclagem de nutrientes no solo. Dentre os métodos mais utilizados para determinação do carbono da biomassa microbiana, destacam-se: os de clorofórmio-fumigação-incubação (CFI) e clorofórmio-fumigação-extração (CFE). Trabalhos na literatura têm comparado a eficiência desses métodos em diversos locais. No entanto, para a região do Cerrado, não existem informações a esse respeito. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência dos métodos CFE e CFI na determinação do carbono da biomassa microbiana do solo (CBMS) em áreas de Cerrado sob cultura anual (rotação soja-milho) e pastagem consorciada (Andropogon gayanus e Stylosanthes guianensis) e sob três fitofisionomias - mata de galeria, campo sujo e cerradão. Amostras de solo coletadas em duas profundidades, 0-5 cm e 5-20 cm, foram analisadas em quatro épocas: agosto de 1998, janeiro e agosto de 1999 e janeiro de 2000. Nas áreas cultivadas, os resultados obtidos com os métodos CFE e CFI foram semelhantes, independentemente dos tratamentos e das épocas amostradas, tendo as pastagens consorciadas apresentado maiores teores de CBMS do que as áreas sob culturas anuais. A interação profundidades x métodos foi significativa. Não houve diferenças entre as profundidades 0-5 e 5-20 cm, quando se utilizou o método CFI, mas as diferenças obtidas com o método CFE foram significativas. Os métodos CFI e CFE apresentaram as mesmas tendências nas áreas nativas, independentemente dos tratamentos, profundidades ou épocas analisados, tendo a mata de galeria apresentado níveis de CBMS superiores aos do cerradão e campo sujo. As interações profundidades x métodos e épocas x métodos foram significativas pelo fato de as diferenças nos teores do carbono da biomassa microbiana, nas profundidades e épocas amostradas, terem sido mais acentuadas com o método CFE. Os resultados indicaram que os métodos CFI e CFE foram apropriados para determinação da CBMS em solos de Cerrado sob cultivo e sob vegetação nativa.

Dessorção, extração e fracionamento de manganês em latossolos

A pesquisa sobre a avaliação da disponibilidade de manganês tem apresentado resultados discordantes, em grande parte em decorrência dos teores considerados disponíveis pelos diversos extratores. O conhecimento das formas químicas em que se encontra o elemento e suas relações com os teores disponíveis são importantes para a previsão do seu comportamento no sistema solo-planta. Nesse sentido, este trabalho teve como objetivo estudar a influência da calagem e de doses de manganês sobre a dessorção, extração e fracionamento desse elemento em amostras de seis Latossolos. Essas amostras, submetidas ou não à calagem, receberam o manganês nas doses de 0, 16 e 32 mg dm-3 e permaneceram incubadas por 30 dias. Terminada a incubação, o Mn foi determinado utilizando-se os extratores Mehlich-1, Mehlich-3, DTPA e EDTA. As amostras foram submetidas a um fracionamento que separou o Mn na fração trocável (Tr), matéria orgânica (MO), óxido de manganês (OxMn), óxido de ferro amorfo (OxFeA), óxido de ferro cristalino (OxFeC) e residual (R), além dos teores totais. A dessorção foi avaliada mediante extrações sucessivas com resina de troca catiônica. Concluiu-se que o elemento foi retido, principalmente, na fração trocável e matéria orgânica. De modo geral, a calagem provocou redução nos teores trocáveis e aumento nas frações óxidos de ferro amorfo e de manganês. Na ausência da calagem, a ordem de dessorção apresentada foi Tr >> MO > OxFeA, com o Mehlich-3 sendo o melhor extrator para o Mn lábil. A calagem provocou acentuado decréscimo nos teores de Mn dessorvidos. O Mehlich-1 mostrou-se inadequado para a determinação dos teores disponíveis de Mn em solos corrigidos, condição na qual o DTPA foi o extrator mais indicado.

Fracionamento, dessorção e extração química de zinco em latossolos

O conhecimento das formas químicas do Zn no solo, bem como de suas relações com os teores disponíveis para as plantas, é importante para a previsão do comportamento desse micronutriente. Este trabalho teve como objetivo estudar a influência da calagem e de doses de Zn sobre a dessorção, extração e fracionamento desse elemento em amostras de seis Latossolos. As amostras, com e sem calagem, receberam 0, 20 e 40 mg dm-3 de Zn e foram incubadas por 30 dias. Após a incubação, foram determinados os teores de Zn pelos extratores Mehlich-1, Mehlich-3, DTPA e EDTA. Os teores de Zn foram determinados nas frações: trocável, matéria orgânica, óxido de manganês, óxido de ferro amorfo e óxido de ferro cristalino, residual, além dos teores totais. A dessorção foi avaliada mediante extrações sucessivas com resina de troca catiônica. Com a aplicação de Zn, esse elemento foi retido, principalmente, nas frações trocável e matéria orgânica. A calagem provocou drástica redução nos teores de Zn trocável e aumento nas frações: matéria orgânica, óxidos de ferro amorfo e cristalino e óxidos de manganês. Nos solos sem calagem, todos os extratores correlacionaram-se significativamente com a fração Zn trocável, enquanto, nos solos com calagem, essa correlação foi significativa com o Zn na fração orgânica. Nos solos sem calagem, o teor de Zn dessorvido das frações decresceu na seguinte ordem: trocável = matéria orgânica > óxido de manganês > óxido de ferro amorfo >> óxido de ferro cristalino, com os extratores EDTA, Mehlich-1 e Mehlich-3, apresentando as melhores correlações com o total dessorvido. A calagem provocou ausência de dessorção para o Zn

Cinética de degradação da matéria orgânica e variação do pH do solo sob diferentes temperaturas

Nos solos onde fontes de carbono orgânico são incorporadas geralmente ocorre diminuição da acidez, sendo os mecanismos envolvidos nesta alteração ainda pouco esclarecidos. O objetivo deste estudo foi relacionar a cinética de degradação de materiais orgânicos com as alterações na acidez do solo. Amostras da camada de 0-20 cm de um Cambissolo Háplico Tb distrófico foram incubadas com cinco fontes de matéria orgânica: feijão-de-porco (Canavalia ensiformis), esterco bovino, vinhaça, biossólido e turfa, nas temperaturas de 20 e 30 ºC. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado. Durante a incubação em frascos fechados, foram realizadas medidas da produção de CO2 por condutimetria e coletadas amostras do solo para determinações do pH em CaCl2. De maneira geral, a incubação dos tratamentos a 30 ºC promoveu a liberação de maior quantidade de CO2. A vinhaça foi o material que apresentou maiores valores de carbono mineralizado aliados a uma elevada velocidade de degradação. Apenas para este material foi obtida uma boa correlação entre as quantidades acumuladas de CO2 desprendido e o aumento do pH do solo. A rápida mineralização do carbono orgânico da vinhaça pode criar um ambiente redutor responsável pela diminuição da acidez. Pode-se concluir que a redução da acidez do solo foi influenciada pela atividade microbiana apenas no tratamento com vinhaça.

Extração de micronutrientes em solo com solução de DTPA em forno de microondas com radiação focalizada

Neste trabalho, é proposto um procedimento alternativo para a extração de micronutrientes em amostras de solo para fins de avaliação da fertilidade. Amostras provenientes de programa colaborativo de análise de solos, com diferentes características físicas e químicas, foram submetidas à extração com ácido dietilenotriaminopentaacético (DTPA), empregando-se energia de microondas com radiação focalizada. Os resultados indicaram uma redução significativa no tempo requerido para extração de Cu, Mn e Zn. Os resultados apresentaram uma redução significativa no tempo de preparo das amostras: de 120 min, no procedimento convencional envolvendo agitação à temperatura ambiente, para 10 min, no procedimento assistido por microondas. Não foi possível estabelecer um procedimento único para a extração simultânea também de Fe, em virtude de sua maior liberação com essa forma de aquecimento. Entretanto, demonstrou-se que o aquecimento no forno de microondas tem potencial para utilização na extração de micronutrientes em análise de solo de rotina.

Avaliação de procedimentos de extração dos óxidos de ferro pedogênicos com ditionito-citrato-bicarbonato de sódio

Em 20 amostras hematíticas e goethíticas de horizontes B latossólicos, uma de B plíntico, uma de B incipiente e uma de saprolito, foram avaliados dois procedimentos de extração de óxidos de ferro pedogênicos (Fe d) por ditionito-citrato-bicarbonato de sódio (DCB). O procedimento a 80 ºC (DCB80) extraiu aproximadamente 90 % do Fe d na primeira extração e praticamente a totalidade do mesmo na segunda extração, sendo mais efetivo que o procedimento a temperatura ambiente (DCB20), o qual teve sua eficiência reduzida com o aumento da substituição isomórfica de Fe3+ por Al3+ na goethita. A substituição isomórfica de Fe3+ por Al3+ na goethita determinada por DCB80 superestimou os valores determinados por DRX conforme aumentaram as extrações. Em amostras hematíticas, esta estimativa foi prejudicada pela presença de maghemita que dissolveu juntamente com a hematita.

Liberação de cálcio e magnésio por cápsulas porosas de porcelana usadas na extração de solução do solo

O uso de cápsulas porosas para extração de solução do solo é interessante por ser um ensaio não-destrutivo. Entretanto, persistem dúvidas sobre a liberação de íons da própria cápsula, que podem contaminar a solução extraída. Foram realizados testes na Faculdade de Ciências Agronômicas/UNESP, Botucatu (SP), com o objetivo de verificar a liberação de Ca e de Mg por cápsulas porosas de porcelana. No primeiro, foram empregados quatro tratamentos: T1 - lavagem das cápsulas com água destilada, forçando sua passagem pelas cápsulas, utilizando uma bomba a vácuo; T2 - lavagem das cápsulas com HCl 0,1 mol L-1, forçando sua passagem pelas cápsulas, utilizando uma bomba a vácuo; T3 - lavagem das cápsulas com água destilada, sem vácuo, e T4 - lavagem das cápsulas com HCl 0,1 mol L-1, sem vácuo, em um tempo de imersão de 24 h (para T3 e T4). No segundo teste, as cápsulas tratadas com HCl 0,1 mol L-1 no primeiro teste foram lavadas com água destilada novamente e deixadas de molho em água destilada e deionizada durante 45 min. Após estes procedimentos, as cápsulas foram imersas em água destilada, tomando-se alícotas desta solução para determinação de pH e dos teores de Ca e Mg após contato com as cápsulas por 0; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0 e 24 h. Cada tratamento teve quatro repetições. Não se observou liberação significativa de Ca e Mg das cápsulas porosas para a solução, quando foram preparadas utilizando-se da passagem de HCl 0,1 mol L-1 a vácuo e água destilada, e deixadas, a seguir, em água destilada e deionizada durante 4 h.

Extração simultânea de alumínio, cálcio, magnésio, potássio e sódio do solo com solução de cloreto de amônio

Atualmente, alguns laboratórios de análise de solo determinam Al, Ca e Mg trocáveis em extratos de KCl 1 mol L-1 e K e Na na solução extratora Mehlich-1, também usada na extração de fósforo. Outros laboratórios, que empregam a resina trocadora de ânions para P, avaliam também Ca, Mg e K no extrato, não sendo possível determinar Al e Na. Dessa forma, achou-se oportuno avaliar a extração com NH4Cl 1 mol L-1 na determinação simultânea dos cinco cátions trocáveis: Al, Ca, Mg, K e Na, em comparação aos extratores KCl e Mehlich-1. Utilizaram-se amostras coletadas em áreas de cultivo de fruteiras irrigadas da região Nordeste e na área experimental da Embrapa Meio Ambiente em Jaguariúna (SP). Os métodos utilizados foram: (a) extração simultânea dos cinco cátions com NH4Cl 1 mol L-1, e (b) extração de Ca, Mg e Al com KCl 1 mol L-1, e de K e Na com o extrator Mehlich-1. A solução de NH4Cl 1 mol L-1 apresentou maior capacidade de extração de Mg do solo do que a solução de KCl 1 mol L-1; as duas soluções se equivaleram quanto à capacidade de extração de Ca e de Al. A solução de NH4Cl extraiu mais K e Na do que a solução Mehlich-1. Conclui-se que a solução de NH4Cl é uma opção conveniente para a extração de Al, Ca, Mg, K e Na trocáveis do solo.

Cinética de absorção e eficiência nutricional de K+, Ca2+ e Mg2+ em plantas jovens de quatro clones de eucalipto

Modelos mecanísticos baseados em princípios de transporte de solutos pode ser de grande utilidade para prever os impactos do cultivo de florestas plantadas, por exemplo, com eucalipto sobre o capital e fluxo de nutrientes no solo. Dentre as variáveis de entrada demandadas por tais modelos, tem-se os valores das constantes Vmax, Km e Cmin da cinética de absorção iônica. Assim, os objetivos do presente trabalho foram determinar os valores de Vmax, Km e Cmin para K, Ca e Mg, bem como avaliar as respectivas eficiências nutricionais de clones de eucalipto. O estudo consistiu de três ensaios em solução nutritiva (um para cada cátion), sendo utilizadas mudas propagadas vegetativamente de um híbrido de E. grandis x E. urophylla (clone 1213) e de três híbridos de E. grandis (clones 7074, 57 e 129). Com base nos teores de cada um desses nutrientes nas soluções de depleção, em cada tempo de amostragem, no volume inicial e final de solução nos vasos e no peso de matéria fresca de raízes, foram obtidos os valores das constantes cinéticas. Para K, o clone 7074 apresentou o menor valor de Vmax em relação aos demais clones, os quais não diferiram entre si, e em relação ao Km e Cmin, os clones não diferiram estatisticamente. Para Ca, os clones estudados diferiram quanto ao valor de Vmax e Km, não diferindo, entretanto, para o Cmin. Os menores valores de Km para Mg foram verificados para os clones 57 e 7074, ou seja, as proteínas transportadoras de Mg na membrana plasmática das células radiculares apresentaram maior afinidade para esse nutriente. Contudo, os valores de Vmax e Cmin não diferiram entre os clones estudados. Diferenças na eficiência nutricional dos clones estudados quanto a K e a Ca foram devidas às diferenças na eficiência de absorção, e para Mg às diferenças na eficiência de absorção e de utilização.

Métodos de extração para quantificação de cobre disponível em fertilizantes

Neste estudo, determinou-se a solubilidade do Cu em diferentes fertilizantes e avaliou-se sua correlação com a absorção deste micronutriente por plantas de arroz (Oryza sativa L.). Utilizaram-se as seguintes fontes: mistura de óxido cúprico p.a. e Cu metálico moído p.a.; óxido de Cu 40 Ind.; sulfato de Cu p.a.; minério calcopirita; Cu metal moído p.a. e óxido cúprico p.a. Foram determinados o teor total de Cu e os teores de Cu solúvel em água e em soluções de ácido cítrico a 20 g L-1, de citrato neutro de amônio (1 + 9) e de DTPA 0,005 mol L-1. As solubilidades nesses três últimos extratores foram determinadas por agitação da amostra por uma hora e por fervura durante cinco minutos. Paralelamente, foram realizados experimentos em casa de vegetação, com cultivos sucessivos da cultura do arroz, para verificar os efeitos imediato e residual da aplicação das fontes de Cu em diferentes doses (0; 0,75; 1,5 e 3 mg dm-3 de Cu) em um Neossolo Quartzarênico órtico. Os fertilizantes apresentaram solubilidade diferenciada, sendo diferente também com relação ao teor total de Cu. Todas as fontes testadas foram eficientes no fornecimento desse elemento às plantas, embora doses mais elevadas sejam necessárias quando se usam as fontes minério calcopirita e óxido de Cu 40 Ind. As fontes apresentaram efeito residual de Cu no solo após o segundo cultivo das plantas de arroz. Diante das várias fontes com Cu e das diferenças entre elas com relação à solubilidade e eficiência agronômica, sugere-se a adoção de mais um tipo de garantia para o micronutriente além do teor total. O citrato neutro de amônio (1 + 9), na relação 1:100, com fervura por cinco minutos, mostrou-se adequado para determinação do teor de Cu disponível em fertilizantes.

Revegetação de cava de extração de argila com Acacia mangium: I - atributos químicos do solo, ácidos fúlvicos e húmicos

O presente trabalho teve como objetivo avaliar alterações nos atributos químicos do solo e dos ácidos húmicos e fúlvicos extraídos de cava de extração de argila com vegetação espontânea de gramínea [Brachiaria mutica (Forsk.) Stapf] e revegetada de Acacia mangium Willd. Foram coletadas amostras de solo nas profundidades de 0-10, 10-20 e 20-30 cm. Na cobertura com A. mangium em relação a B. mutica, observaram-se acréscimos no estoque de carbono de 33 e 80 %, respectivamente nas profundidades de 0-10 e 20-30 cm. O menor estoque de C ocorreu na fração ácidos fúlvicos livres (AFL). Na cobertura com A. mangium foi observado aumento no grau de humificação da matéria orgânica, que variou de 38 a 280 % na fração ácidos fúlvicos (AF) e de 26 a 217 % nos ácidos húmicos (AH), dependendo da profundidade do solo. A acidez total, tanto da fração AF como dos AH, foi elevada, variando na faixa de 810 a 920 cmol c kg-1. No entanto, em torno de 67 % da capacidade de troca de H+ deveu-se a grupos OH- fenólicos, caracterizados como grupamentos ácidos mais fracos. Os valores observados para a relação E4/E6 ficaram dentro da faixa normalmente encontrada para AF (entre 8,2 e 10,5) e AH (entre 1,3 e 3,9). Os AH isolados da cava com cobertura de A. mangium apresentaram valores mais elevados da relação E4/E6, sugerindo a presença de fração humificada menos condensada e de menor massa molecular.

Revegetação de cava de extração de argila com Acacia mangium: II - caracterização química da humina

Este trabalho foi realizado com o objetivo de caracterizar a natureza química dos compostos da humina extraída em solo de área degradada pela extração de argila, com vegetação espontânea de Brachiaria mutica (Forsk.) Stapf e revegetada com Acacia mangium Willd. Após extração e purificação, a humina foi submetida à transesterificação com metanol trifluorato de B (BF3-MeOH), obtendo-se as subfrações alifáticas e aromáticas. Essas subfrações foram submetidas à cromatografia gasosa (Shimadzu GC-17A) combinada com a espectrometria de massa (Shimadzu GC/MS-qp5050A). Na subfração alifática obtida da cobertura com A. mangium, os compostos identificados foram: hexadecanoato de metila, octadecanoato de metila, heptadecano e 2-hidroxidodecanoato de metila; já na área com B. mutica os compostos foram: 14-metilpentadecanoato de metila e nonadecanoato de metila. Na subfração aromática, os compostos identificados na cobertura com A. mangium foram os mesmos obtidos naquela com B. mutica, sendo eles: 14-metilpentadecanoato de metila, 1,2 benzenodioato de 2 etilexila e butila. A leguminosa arbórea A. mangium proporcionou mudanças na fração mais recalcitrante das substâncias húmicas (humina), extraída da cava de extração de argila, preservando maior diversidade de compostos alifáticos.

Extração de nutrientes por macrófitas cultivadas com lixiviado de aterro de resíduos sólidos urbanos

A absorção de nutrientes por plantas tem sido utilizada para remoção de íons em solos ou outros meios contaminados. Neste trabalho, avaliou-se a capacidade de extração de nutrientes das macrófitas taboa (Typha sp.) e junco (Eleocharis sp.), cultivadas em monocultivo e consorciadas, em meio contendo brita e lixiviado de aterro de resíduos sólidos urbanos. O cultivo foi em caixas de madeira, contendo brita e lixiviado, em estufa plástica, durante cinco meses. Foram avaliados os teores e as quantidades extraídas, por planta e por área, de macro (N, P, K, Ca, Mg e S) e micronutrientes (Fe, Mn, Cu e Zn) das macrófitas, além da produção de matéria seca e população de plantas. Essas variáveis foram determinadas na parte aérea das plantas, coletada em cinco cortes, efetuados uma vez por mês. Em geral, os teores e as quantidades extraídas de nutrientes, por planta e por área, não variaram entre o monocultivo e o consórcio, exceto as quantidades extraídas por área de P, K e Zn, que foram maiores no consórcio. A extração de macronutrientes foi maior na taboa e decresceu na ordem: K > N > Ca > P ~ Mg > S (taboa) e K > N > P ~ Ca ~ Mg ~ S (junco), e a de micronutrientes, na ordem: Mn > Fe> Zn > Cu. A quantidade extraída de K foi 648 (taboa) e 159 kg ha-1 (junco), enquanto a de Mn foi de 6,6 (taboa) e 1,4 kg ha-1 (junco). As quantidades de nutrientes extraídas variaram de acordo com o teor deles na parte aérea e a produção de matéria seca das macrófitas, sendo secundária a importância da população de plantas, em ambos os tipos de cultivo. A quantidade de nutrientes extraídos do lixiviado pela taboa foi expressiva, principalmente de K, N e Mn.

Síntese de hidrogéis e cinética de liberação de amônio e potássio

Hidrogéis produzidos a partir de poliacrilamida (PAAm) foram sintetizados e suas eficiências para liberação controlada de NH4+ e K+ contidos em fertilizantes foram avaliadas. Os hidrogéis foram sintetizados em solução aquosa a partir da polimerização do monômero acrilamida (AAm) em duas concentrações (3,6 e 21,7 %), em presença do agente de reticulação N', N-metileno-bis-acrilamida (MBAAm) e catalisador N, N, N', N'-tetrametil etilenodiamina (TEMED). A fixação de nutrientes ocorreu submetendo-se os hidrogéis à solução aquosa com concentrações de 86 e 82 mg L-1 de K+ e NH4+. As propriedades hidrofílicas, espectroscópicas e morfológicas foram investigadas por meio de medidas de grau de intumescimento (Q), por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e por meio de imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os teores de NH4+ e K+ liberados em meio aquoso foram monitorados em intervalos de tempo de 1, 2, 4, 18, 26 e 50 h por espectrofotometria com análise por injeção em fluxo e por fotometria de chama. Os resultados de grau de intumescimento mostraram que hidrogéis com nutrientes fixados são mais hidrofóbicos. Observações em MEV revelaram decréscimo no tamanho médio dos poros para os hidrogéis com maior quantidade de acrilamida. A cinética de liberação controlada de NH4+ e K+ permitiu inferir que o hidrogel sintetizado com 21,7 % de AAm apresentou maior potencial na liberação controlada dos nutrientes, principalmente NH4+.