Acessibilidade / Reportar erro

Alterações químicas em solos ácidos após a aplicação de resíduos vegetais

Chemical changes in acid soils after application of plant residues

Resumos

O conhecimento do comportamento químico de solos ácidos durante a decomposição de resíduos vegetais tem grande importância no manejo destes solos. Em Londrina, foi avaliado, durante os anos de 1995 e 1996, o efeito da incubação (0, 15, 30, 60 e 90 dias) de resíduos de nabo, soja e trigo (doses de 2 e 4%) finamente moídos com amostras do horizonte Bw de três unidades de solo (Latossolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Roxo e Latossolo Vermelho-Escuro) sobre o pH, carbono orgânico dissolvido (COD) e Al, Ca, Mg e K trocáveis e solúveis. Nos resíduos vegetais, foram determinados o COD e Ca, Mg e K totais e solúveis. Imediatamente após a aplicação dos resíduos vegetais (tempo zero), ocorreram aumentos no pH, no Ca, Mg e K trocáveis e solúveis, no Al solúvel e no COD e redução no Al trocável. A intensidade dessas alterações foi relacionada com o COD e Ca, Mg e K solúveis nos diferentes resíduos, na seguinte ordem: nabo > soja > trigo. Durante a incubação, o COD na solução do solo foi rapidamente diminuído. A redução do COD com o tempo de incubação não alterou o K, mas reduziu drasticamente o Al, Ca e Mg na solução do solo, demonstrando a importância do COD na manutenção de cátions polivalentes em solução por meio do mecanismo de complexação orgânica. A especiação química demonstrou que acima de 90% do Al total em solução estava na forma orgânica. A composição orgânica e inorgânica da fração hidrossolúvel de resíduos vegetais demonstrou ser a principal responsável pelas alterações químicas observadas nas amostras de solos ácidos.

adubo verde; carbono orgânico dissolvido; complexação orgânica


Understanding the chemistry behavior in acid soils during the decomposition of plant residues is very important for the management of these soils. The effects of incubation (0, 15, 30, 60 and 90 days) of finely ground residues of oil seed radish (Raphanus sativus), soybean (Glycine max) and wheat (Triticum aestivum) (at 2 and 4%) with samples of Bw horizon of three Oxisols of the state of Paraná, Brazil, on the soil pH, dissolved organic carbon (DOC) and soluble and exchangeable Al, Ca, Mg and K were verified during 1995-1996. DOC and total and soluble Ca, Mg and K were determined in the plant residues. Immediately after application of plant residues (zero time), there were increases in pH, in exchangeable and soluble Ca, Mg, and K, in soluble Al and DOC and a decrease in exchangeable Al. The intensity of these changes was associated with the DOC and with the soluble Ca, Mg and K in the residues, in the following order: oil seed radish > soybean > wheat. During incubation, the DOC of the soil solution rapidly decreased. DOC decrease with the incubation time did not affect K, but drastically reduced Al, Ca and Mg in the soil solution, showing the importance of DOC in the maintenance of cations in solution through the formation mechanism of organic complexes. The chemical speciation estimated that more than 90% of the total Al in solution was in the organic form. The organic and inorganic compositions of the water soluble fraction of plant residues were the main factor responsible for the chemical changes observed in the acid soil samples.

green manure; dissolved organic carbon; organic complexes


SEÇÃO II - QUÍMICA E MINERALOGIA DO SOLO

Alterações químicas em solos ácidos após a aplicação de resíduos vegetais(1 (1 ) Parte da Tese de Doutorado do primeiro autor apresentada no Centro de Energia Nuclear na Agricultura - CENA/USP, em Piracicaba. Projeto desenvolvido com apoio da FAPESP - processos 94/2209-1 e 94/0669-5. )

Chemical changes in acid soils after application of plant residues

J. C. FranchiniI; E. MalavoltaII; M. MiyazawaIII; M. A. PavanIII

IPesquisador em Solos e Nutrição de Plantas. Rua Pará 1119, apto 504, CEP 86010-450 Londrina (PR). E-mail: hungria@sercomtel.com.br

IIProfessor Catedrático, Seção de Nutrição Mineral de Plantas, CENA/USP. Caixa Postal 96, CEP 13416-000 Piracicaba (SP)

IIIPesquisador do Instituto Agronômico do Paraná - IAPAR. Caixa Postal 481, CEP 86001-970 Londrina (PR). Bolsista do CNPq

RESUMO

O conhecimento do comportamento químico de solos ácidos durante a decomposição de resíduos vegetais tem grande importância no manejo destes solos. Em Londrina, foi avaliado, durante os anos de 1995 e 1996, o efeito da incubação (0, 15, 30, 60 e 90 dias) de resíduos de nabo, soja e trigo (doses de 2 e 4%) finamente moídos com amostras do horizonte Bw de três unidades de solo (Latossolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Roxo e Latossolo Vermelho-Escuro) sobre o pH, carbono orgânico dissolvido (COD) e Al, Ca, Mg e K trocáveis e solúveis. Nos resíduos vegetais, foram determinados o COD e Ca, Mg e K totais e solúveis. Imediatamente após a aplicação dos resíduos vegetais (tempo zero), ocorreram aumentos no pH, no Ca, Mg e K trocáveis e solúveis, no Al solúvel e no COD e redução no Al trocável. A intensidade dessas alterações foi relacionada com o COD e Ca, Mg e K solúveis nos diferentes resíduos, na seguinte ordem: nabo > soja > trigo. Durante a incubação, o COD na solução do solo foi rapidamente diminuído. A redução do COD com o tempo de incubação não alterou o K, mas reduziu drasticamente o Al, Ca e Mg na solução do solo, demonstrando a importância do COD na manutenção de cátions polivalentes em solução por meio do mecanismo de complexação orgânica. A especiação química demonstrou que acima de 90% do Al total em solução estava na forma orgânica. A composição orgânica e inorgânica da fração hidrossolúvel de resíduos vegetais demonstrou ser a principal responsável pelas alterações químicas observadas nas amostras de solos ácidos.

Termos de indexação: adubo verde, carbono orgânico dissolvido, complexação orgânica.

SUMMARY

Understanding the chemistry behavior in acid soils during the decomposition of plant residues is very important for the management of these soils. The effects of incubation (0, 15, 30, 60 and 90 days) of finely ground residues of oil seed radish (Raphanus sativus), soybean (Glycine max) and wheat (Triticum aestivum) (at 2 and 4%) with samples of Bw horizon of three Oxisols of the state of Paraná, Brazil, on the soil pH, dissolved organic carbon (DOC) and soluble and exchangeable Al, Ca, Mg and K were verified during 1995-1996. DOC and total and soluble Ca, Mg and K were determined in the plant residues. Immediately after application of plant residues (zero time), there were increases in pH, in exchangeable and soluble Ca, Mg, and K, in soluble Al and DOC and a decrease in exchangeable Al. The intensity of these changes was associated with the DOC and with the soluble Ca, Mg and K in the residues, in the following order: oil seed radish > soybean > wheat. During incubation, the DOC of the soil solution rapidly decreased. DOC decrease with the incubation time did not affect K, but drastically reduced Al, Ca and Mg in the soil solution, showing the importance of DOC in the maintenance of cations in solution through the formation mechanism of organic complexes. The chemical speciation estimated that more than 90% of the total Al in solution was in the organic form. The organic and inorganic compositions of the water soluble fraction of plant residues were the main factor responsible for the chemical changes observed in the acid soil samples.

Index terms: green manure, dissolved organic carbon, organic complexes.

Texto completo disponível apenas em PDF.

Full text available only in PDF format.

LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em janeiro de 1997

Aprovado em março de 1999

  • AOYAMA, M. Fractionation of water-soluble organic substances formed during plant residue decomposition and high performance size exclusion chromatography of the fractions. Soil Sci. Plant Nutr., 42:21-30, 1996a.
  • AOYAMA, M. Use of high performance size exlcusion chromatography to monitor the dynamics of water soluble organic substances during the decomposition of plant residues in soil. Soil Sci. Plant Nutr., 42:31-40, 1996b.
  • BESSHO, T. & BELL, L.C. Soil solid and solution phase changes and mung bean response during amelioration of aluminum toxicity with organic matter. Plant Soil, 140:183-196, 1992.
  • CALEGARI, A.; MONDARDO, A.; BULISANI, E.A.; WILDNER, P.; COSTA, M.B.B.; ALCÂNTARA, P.B.; MIYASAKA, S. & AMADO, T.J. Adubação verde no Brasil. Rio de Janeiro, Assessoria e Serviços a Projetos em Agricultura Alternativa, 1993. 346p.
  • CLARKE, N.; DANIELSSON, L.G. & SPARÉN, A. The determination of quickly reacting aluminium in natural waters by kinetic discrimination in a flow system. Intern. J. Environ. Anal. Chem., 48:77-100, 1992.
  • HARTER, R.D. & NAIDU, R. Role of metal-organic complexation in metal sorption by soils. Adv. Agron., 55:219-263, 1995.
  • HELYAR, K.R. The management of acid soils. In: WRIGHT, R.J.; BALIGAR, V.C. & MURRNAN, R.P., eds. Plant-soil interactions at low pH. Dordrecht, Kluwer Academic Publishers, 1991. p.365-382.
  • HOYT, P.B. & TURNER, R.C. Effect of organic materials added to very acid soils on pH, aluminum, exchangeable NH4, and crop yields. Soil Sci., 119:227-237, 1975.
  • HUE, N.V. & AMIEN, I. Aluminum detoxification with green manures. Comm. Soil Sci. Pl. Am., 20:1499-1511, 1989.
  • LOYOLA Jr., E. & PAVAN, M.A. Seletividade de troca de cátions em solos ácidos. R. Bras. Ci. Solo, 13:131-138, 1989.
  • MIYAZAWA, M.; PAVAN, M.A. & BLOCH, M.F. Análise química de tecido vegetal. Londrina, Instituto Agronômico do Paraná, 1992. 17p. (IAPAR. Circular, 74)
  • MIYAZAWA, M.; PAVAN, M.A. & CALEGARI, A. Efeito de material vegetal na acidez do solo. R. Bras. Ci. Solo, 17:411-416, 1993.
  • OLIVEIRA, E.L. & PAVAN, M.A. Control of soil acidity in no-tillage system for soybean production. Soil Till. Res., 38:47-57, 1996.
  • PAVAN, M.A. & ROTH, C.H. Effect of lime and gypsum on chemical composition of runoff and leachate from samples of a brazilian oxisol. Ci. Cult., 44:391-394, 1992.
  • PAVAN, M.A.; BLOCH, M.F.; ZEMPULSKI, H.D.; MIYAZAWA, M. & ZOCOLER, D.C. Manual de análise química do solo e controle de qualidade. Londrina, Instituto Agronômico do Paraná, 1992. 40p. (IAPAR Circular, 76)
  • PIERRE, W.H. & BANWART, W.L. Excess-base and excess-base/nitrogen ratios of various crop species and plant parts. Agron. J., 65:91-96, 1973.
  • PÖTTKER, D. & BEN, J.R. Calagem para uma rotação de culturas no sistema de plantio direto. R. Bras. Ci. Solo, 22:675-684, 1998.
  • RITCHIE, G.S.P. & DOLLING, P.J. The role of organic matter in soil acidification. Aust. J. Soil Res., 23:569-576, 1985.
  • SIDIRAS, N. & PAVAN, M.A. Influência do sistema de manejo do solo no seu nível de fertilidade. R. Bras. Ci. Solo, 9:249-254, 1985.
  • YAN, F.; SCHUBERT, S. & MENGEL, K. Soil pH increase due to biological decarboxilation of organic anions. Soil Biol. Biochem., 28:617-624, 1996.
  • (1
    ) Parte da Tese de Doutorado do primeiro autor apresentada no Centro de Energia Nuclear na Agricultura - CENA/USP, em Piracicaba. Projeto desenvolvido com apoio da FAPESP - processos 94/2209-1 e 94/0669-5.
  • Datas de Publicação

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

    Histórico

    • Recebido
      Jan 1997
    • Aceito
      Mar 1999
    Sociedade Brasileira de Ciência do Solo Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, Departamento de Solos - Edifício Silvio Brandão, s/n, Caixa Postal 231 - Campus da UFV, CEP 36570-900 - Viçosa-MG, Tel.: (31) 3612-4542 - Viçosa - MG - Brazil
    E-mail: sbcs@sbcs.org.br