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Efeito da adsorção de fosfato em parâmetros físicos e na compressibilidade de solos tropicais

Physical and compressibility parameters as affected by phosphate adsorption in tropical soils

Resumos

A elevada adsorção de fosfato em solos tropicais oxídicos altera o balanço de cargas nas superfícies das partículas e pode aumentar a dispersão. Conseqüentemente, isto pode influir na distribuição de tamanhos de poros, estabilidade de agregados e suscetibilidade à compactação. Para avaliar o efeito da adsorção de fosfato nas curvas de compressão e limites de consistência de solos, foram amostradas as camadas de 0-3 e 27-30 cm de um Latossolo Vermelho-Escuro (LE) e de um Cambissolo (C), ambos de textura muito argilosa, na microrregião dos Campos da Mantiqueira (MG). Foi adicionada solução de fosfato à metade das amostras para atingir a sua capacidade máxima de adsorção. As pressões de preconsolidação foram obtidas a partir das curvas de compressão, que representam, graficamente, a densidade do solo em função do logarítmo da pressão aplicada. Os limites de liquidez, plasticidade e de contração foram também determinados para cada amostra com e sem fosfato. Os resultados mostraram um deslocamento das curvas de compressibilidade no sentido de menores pressões de preconsolidação, em função do aumento de umidade e adsorção de P. Esse deslocamento foi mais pronunciado nas amostras do Latossolo, principalmente na camada de 0-3 cm, mostrando redução na capacidade de suporte de cargas dos solos. A adsorção de fosfato também alterou os limites de consistência, reduzindo a amplitude da zona de friabilidade e, conseqüentemente, alterando a capacidade de trabalho e tráfego dos solos.

umidade do solo; compactação; balanço de cargas


High phosphate adsorption in oxidic tropical soils changes the charge balance on the surface of particles and can increase dispersion. Consequently, it can affect pore size distribution, aggregate stability and susceptibility to compaction. In order to measure the effect of phosphate sorption on compression curves and consistence limits, a Dark-Red Latosol (LE) (very fine, allitic, isothermic Typic Hapludox) and a Cambisol (C) (very fine, isothermic Oxic Distropept) were sampled at 0-3 and 27-30 cm depth, at Campos da Mantiqueira, Minas Gerais, Brazil. Phosphate solution was added to half of the samples so that the P adsorption capacity could be reached. Preconsolidation pressures were obtained from the compression curves, which represent the bulk density of soil as a function of log of applied load. Liquid, plastic, and contraction limits were also determined for each sample under both P and no P conditions. The results showed a shift on compressibility curves towards lower preconsolidation pressures as moisture increased and P was adsorbed to samples. This shift was more evident on LE samples, mainly at 0-3 cm depth, which means a decrease on the load support capacity of soil. Phosphate adsorption also changed consistency limits, decreasing the range of friability and, consequently, affecting trafficability and workability of soil.

soil moisture; compaction; charge balance; tropical soils


SEÇÃO II - QUÍMICA E MINERALOGIA DO SOLO

Efeito da adsorção de fosfato em parâmetros físicos e na compressibilidade de solos tropicais(1 (1 ) Parte da Tese de Mestrado apresentada pelo primeiro autor à Universidade Federal de Lavras. )

Physical and compressibility parameters as affected by phosphate adsorption in tropical soils

R. B. SilvaI; J. M. LimaII; M. S. Dias JuniorII

IEngenheiro-Agronômo, M.Sc., Universidade Federal de Lavras (UFLA). Caixa Postal 37, CEP 37200-000 Lavras (MG). Bolsista da CAPES

IIEngenheiro-Agronômo, D.Sc. Professor do Departamento de Ciência do Solo, UFLA. Bolsista do CNPq

RESUMO

A elevada adsorção de fosfato em solos tropicais oxídicos altera o balanço de cargas nas superfícies das partículas e pode aumentar a dispersão. Conseqüentemente, isto pode influir na distribuição de tamanhos de poros, estabilidade de agregados e suscetibilidade à compactação. Para avaliar o efeito da adsorção de fosfato nas curvas de compressão e limites de consistência de solos, foram amostradas as camadas de 0-3 e 27-30 cm de um Latossolo Vermelho-Escuro (LE) e de um Cambissolo (C), ambos de textura muito argilosa, na microrregião dos Campos da Mantiqueira (MG). Foi adicionada solução de fosfato à metade das amostras para atingir a sua capacidade máxima de adsorção. As pressões de preconsolidação foram obtidas a partir das curvas de compressão, que representam, graficamente, a densidade do solo em função do logarítmo da pressão aplicada. Os limites de liquidez, plasticidade e de contração foram também determinados para cada amostra com e sem fosfato. Os resultados mostraram um deslocamento das curvas de compressibilidade no sentido de menores pressões de preconsolidação, em função do aumento de umidade e adsorção de P. Esse deslocamento foi mais pronunciado nas amostras do Latossolo, principalmente na camada de 0-3 cm, mostrando redução na capacidade de suporte de cargas dos solos. A adsorção de fosfato também alterou os limites de consistência, reduzindo a amplitude da zona de friabilidade e, conseqüentemente, alterando a capacidade de trabalho e tráfego dos solos.

Termos de indexação: umidade do solo, compactação, balanço de cargas.

SUMMARY

High phosphate adsorption in oxidic tropical soils changes the charge balance on the surface of particles and can increase dispersion. Consequently, it can affect pore size distribution, aggregate stability and susceptibility to compaction. In order to measure the effect of phosphate sorption on compression curves and consistence limits, a Dark-Red Latosol (LE) (very fine, allitic, isothermic Typic Hapludox) and a Cambisol (C) (very fine, isothermic Oxic Distropept) were sampled at 0-3 and 27-30 cm depth, at Campos da Mantiqueira, Minas Gerais, Brazil. Phosphate solution was added to half of the samples so that the P adsorption capacity could be reached. Preconsolidation pressures were obtained from the compression curves, which represent the bulk density of soil as a function of log of applied load. Liquid, plastic, and contraction limits were also determined for each sample under both P and no P conditions. The results showed a shift on compressibility curves towards lower preconsolidation pressures as moisture increased and P was adsorbed to samples. This shift was more evident on LE samples, mainly at 0-3 cm depth, which means a decrease on the load support capacity of soil. Phosphate adsorption also changed consistency limits, decreasing the range of friability and, consequently, affecting trafficability and workability of soil.

Index terms: soil moisture, compaction, charge balance, tropical soils.

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LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em maio de 1998

Aprovado em dezembro de 1998

  • ALVAREZ V., V.H. & FONSECA, D.M. Definição de doses de fósforo para a determinação da capacidade máxima de adsorção de fosfatos e para ensaios em casa de vegetação. R. Bras. Ci. Solo, 14:49-55, 1990.
  • BAHIA FILHO, A.F.C. Índice de disponibilidade de fósforo em latossolos do Planalto Central com diferentes características texturais e mineralógicas. Viçosa, Universidade Federal de Viçosa, 1982. 179p. (Tese de Doutorado)
  • BALLESTERO, S.D. Efeito da semeadura de milho em quatro níveis de umidade na compactação de um Latossolo Vermelho-Escuro. Piracicaba, Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, 1992. 89p. (Tese de Doutorado)
  • BARNES, K.K.; CARLETON, W.M.; TAYLOR, H.M.; THROCKMORTON, R.I. & van den BERG, G.E. Compaction of agricultural soils. St. Joseph, ASAE, 1971. 471p. (Monogr.
  • BOWLES, J.A. Engineering properties of soils and their measurements. New York, McGraw-Hill, 1986. 218p.
  • BRAGA. J.M. & DEFELIPO, B.V. Determinação espectrofotométrica de fósforo em extratos de solo e material vegetal. R. Ceres, 21:73-85, 1974.
  • CURI, N. Litosequence and toposequence of Oxisols from Goias and Minas Gerais States, Brazil. West Lafayette, Purdue University, 1983. 158p. (Tese de Doutorado)
  • DAY, P.R. Particle fractionation and particle size analysis. In: BLACK, C. A., ed. Methods of soil analysis. Madison, American Society of Agronomy, 1965. v.1, p.545-566.
  • DIAS JUNIOR, M.S. Compression of three soils under long-term tillage and wheel traffic. East Lansing, Michigan State University, 1994. 114p. (Tese de Doutorado)
  • DIAS JUNIOR, M.S. & PIERCE, F.J. A simple procedure for estimating preconsolidation pressure from soil compression curves. Soil Technol., 8:139-151, 1995.
  • DIAS JUNIOR, M.S. & PIERCE, F.J. O processo de compactação do solo e sua modelagem. R. Bras. Ci. Solo, 20:175-182, 1996.
  • EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA - EMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Manual de métodos de análise de solo. Rio de Janeiro, 1997. 212p.
  • GIAROLA, N.F.B. Levantamento pedológico, perdas de solo e aptidão agrícola das terras na região de influência do reservatório de Itutinga/Camargos (MG). Lavras, Universidade Federal de Lavras, 1994. 226p. (Tese de Mestrado)
  • GUPTA, S.C.; HARDAS, A.; VOORHEES, W.B.; WOLF, D.; LARSON, W.E. & SCHNEIDER, E.C. Development of quids for estimating the ease of compaction of world soils. Bet Dagan, Israel, Binational Agric. Res. Development, University of Minnesota, 1985. 178p. (Research Report)
  • HINGSTON, F.J.; POSNER A.M. & QUIRK. J.P. Anion adsorption by goethite and gibbsite. II: Desorption of anions from the hidrous oxide surfaces. J. Soil Sci., 25:16-26, 1974.
  • HOLTZ, R.D. & KOVACS, W.D. Introduction to geotechnical engineering. Englewood Cliffs, Prentice-Hall, 1981. 773p.
  • KEMPER, W.D. & CHEPIL, W.S. Size distribuition of agregates. In: BLACK, C.A. Methods of soil analysis; physical and mineralogical properties including statistics of measurement and sampling. Madison, American Society of Agronomy, 1965. v.1, p.499-510.
  • KEMPER, W.D. & ROSENAU. R.C. Agreggate stability and size distribuition. In: KLUTE, A., ed. Methods of soils analysis. Madison, American Society of Agronomy, 1986. v.1. p.425-442.
  • KENG, J.C. & UEHARA, G. Chemistry, mineralogy and taxonomy of Oxisols and Utisols. Soil Crop Sci. Soc., 31:119-126, 1974.
  • KONDO, M.K. Compressibilidade de três Latossolos sob diferentes usos. Lavras, Universidade Federal de Lavras, 1998. 105p. (Tese de Mestrado)
  • LARSON, W.E. & GUPTA, S.C. Estimating critical stress in unsaturated soil from changes in pore water pressure during confined compression. Soil Sci. Soc. Am. J., 44:1127-1132, 1980.
  • LARSON, W.E.; BLAKE, G.R.; ALLMARAS, R.R.; VOORHEES, W.B. & GUPTA, S.C. Mechanics and related processes in structured agricultural soils. Dordrecht, Kluwer Academic Published, 1989. 273p. (Nato Applied Science, 172)
  • LARSON, W.E.; GUPTA, S.C. & USECHE, R.A. Compression of agricultural soils from eight soil orders. Soil Sci. Soc. Am. J., 44:450-457, 1980.
  • MAZIERO, J.V.G. Compactação do solo por patinagem da roda motriz de um trator agrícola. Piracicaba, Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, 1993. 105p. (Tese de Mestrado)
  • OLSEN, R.B. & WATANABE, F.S. A method of determine a phosphorus adsorption maximun of soils as mesured by the Langmuir isoterm. Soil Sci. Soc. Am. Proc., 21:144-149, 1957.
  • RESENDE, M. Mineralogy, chemistry, morphology and geomorphology of some soils of the Central Plateau of Brazil. West Lafayette, Purdue University, 1976. 237p. (Tese de Doutorado)
  • RIBEIRO, S.A. Efeitos da colheita mecânica na produção de capim elefante (Pennisetum purpureum, Schum). Piracicaba, Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, 1987. 64p. (Tese de Mestrado)
  • SAWHNEY, B.L. Charge characteristics of soils as affected by phosphate sortion. Soil Sci. Soc. Am. J., 38:159-160, 1974.
  • SOWERS, G.F. Consistency. In: BLACK, C. A., ed. Methods of soil analysis. Madison, American Society of Agronomy, 1965. p.391-399.
  • SPOSITO, G. Surface reactions in natural and aqueous colloidal systems. Chimia, 43:169-176, 1989.
  • (1
    ) Parte da Tese de Mestrado apresentada pelo primeiro autor à Universidade Federal de Lavras.
  • Datas de Publicação

    • Publicação nesta coleção
      07 Out 2014
    • Data do Fascículo
      Jun 1999

    Histórico

    • Recebido
      Maio 1998
    • Aceito
      Dez 1998
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