Adsorção e formas de fósforo em latossolos: influência da mineralogia e histórico de uso

Adsorption and forms of phosphorus in latosols: influence of mineralogy and use

SEÇÃO II - QUÍMICA E MINERALOGIA DO SOLO

Adsorção e formas de fósforo em latossolos: influência da mineralogia e histórico de uso(¹)

Adsorption and forms of phosphorus in latosols: influence of mineralogy and use

P. E. F. Motta^I; N. Curi^II; J. O. Siqueira^II; B. Van Raij^III; A. E. Furtini Neto^IV; J. M. Lima^IV

^IPesquisador da Embrapa Solos. Rua Jardim Botânico 1024, CEP 22460-000 Rio de Janeiro (RJ). Bolsista do CNPq. E-mail: [e-mail]

^IIProfessor Titular do Departamento de Ciência do Solo, Universidade Federal de Lavras - UFLA. Caixa Postal 37, CEP 37200-000 Lavras (MG). Bolsista do CNPq. E-mail: [e-mail]; [e-mail]

^IIIPesquisador da Embrapa Meio Ambiente. Rodovia SP 340 km 127,5, Caixa Postal 69, CEP 13820-000 Jaguariúna (SP). E-mail: [e-mail]

^IVProfessor Adjunto do Departamento de Ciência do Solo, UFLA. Bolsista do CNPq. E-mail: [e-mail]; [e-mail]

RESUMO

Neste trabalho, avaliou-se a influência da mineralogia e o histórico de uso na adsorção e formas de P em Latossolos. Empregaram-se cinco Latossolos (LAx, LAd, LVw e dois LVdf, desenvolvidos de gabro, LVdfg, e de tufito, LVdft), de modo a abranger uma ampla faixa de proporções de hematita, goethita, caulinita (Ct) e gibbsita (Gb). Estes solos foram coletados em áreas nunca cultivadas e em áreas adjacentes já cultivadas por longos períodos, onde receberam calagens e adubações fosfatadas periódicas. Procedeu-se à caracterização física, química e mineralógica, envolvendo: granulometria, Fe em formas menos cristalinas (Feo), óxidos livres (Fed) e "totais" (Fes), além do fracionamento e disponibilidade de P. Com o uso da difração de raios-x, obteve-se a composição mineralógica das frações: argila desferrificada e argila ferro-concentrada, e, por análise térmica diferencial, a razão Ct/(Ct + Gb), na fração argila desferrificada. A adsorção de P foi estudada, empregando-se 24 h de agitação e concentrações de 0; 5; 10; 15; 25; 50; 75; 100 e 200 mg L-1, para calcular a isoterma de adsorção, de onde se obteve a capacidade máxima de adsorção de fósforo (CMAF). Os resultados mostraram que, à medida que a mineralogia dos Latossolos tornou-se mais oxídica, aumentaram a adsorção de P, o teor total e as formas ligadas mais fortemente a Al e Fe. O cultivo influenciou, de modo diferenciado, a adsorção de P e aumentou as formas de P ligado a Ca em todos os solos. As formas pouco lábeis de P predominaram nos Latossolos estudados, destacando-se as orgânicas associadas a compostos húmicos naqueles não cultivados e as inorgânicas ligadas a Fe e Al nos cultivados.

Termos de indexação: disponibilidade de fósforo, fracionamento de fósforo.

SUMMARY

The aim of this study was to verify the influence of mineralogy and former soil use on adsorption and forms of P in Latosols. The following five soils were used to include a wide range of contents of hematite, goethite, kaolinite (Ka) and gibbsite (Gi): (cohesive Yellow Latosol, dystrophic Yellow Latosol, acric Red Latosol, and two dystropherric Red Latosols, one developed from gabbro and one from tuffite), collected from non-cultivated areas and adjacent areas cultivated for long periods, receiving liming and phosphated fertilization periodically. Physical, chemical and mineralogical characterizations were performed, involving particle-size distribution, Fe in less crystalline (Feo), free oxides (Fed) and "total" (Fes) forms, besides P fractionation and availability. Phosphorus adsorption was studied using 24 h of shaking and concentrations of 0; 5; 10; 25; 50; 75; 100 and 200 mg L-1, to obtain the adsorption isotherm from which the maximum adsorption capacity of P was obtained. The mineralogical composition of Fe-free and Fe-concentrated clay fractions was obtained using x-ray diffraction analysis and Ka/(Ka + Gi) ratio in the Fe-free clay fraction through differential thermal analysis. As the mineralogy of the Latosols became more oxidic, there was an increase in P adsorption, total P and the forms more strongly linked to Fe and Al. Cultivation differentially influenced P adsorption and increased the forms of P linked to Ca in all the soils. Less labile P forms predominated in the soils, especially the organic ones associated to humic compounds in the non-cultivated soils and to the inorganic ones linked to Fe and Al in the cultivated soils.

Index terms: phosphorus availability, phosphorus fractionation.

Texto completo disponível apenas em PDF.

Full text available only in PDF format.

LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em novembro de 2000

Aprovado em julho de 2001

• BAHIA FILHO, A.F.C.; BRAGA, J.M.; RESENDE, M. & RIBEIRO, A.C. Relação entre adsorção de fósforo e componentes mineralógicos da fração argila de Latossolos do Planalto Central. R. Bras. Ci. Solo, 7:221-226, 1983.
• BIGHAM, J.M.; GOLDEN, D.C.; BUOL, S.W.; WEED, S.B. & BOWEN, L.H. Iron oxide mineralogy of well-drained Ultisols and Oxisols: II. Influence on color, surface area, and phosphate retention. Soil Sci. Soc. Am. J., 42:825-830, 1978.
• CHANG, S.C. & JACKSON, M.L. Fractionation of soil phosphorous. Soil Sci., 84: 133-144, 1957.
• CURI, N.; CAMARGO, O.A.; GUEDES, A. & SILVEIRA, J.V. Sorção de fósforo em materiais de Latossolos do Brasil sudeste. In: REUNIÃO DE CLASSIFICAÇÃO, CORRELAÇÃO DE SOLOS E INTERPRETAÇÃO DA APTIDÃO AGRÍCOLA, 3., Rio de Janeiro, 1988. Anais. Rio de Janeiro, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 1988. p.267-282.
• CURI, N. & FRANZMEIER, D.P. Toposequence of Oxisols from the Central Plateau of Brazil. Soil Sci. Soc. Am. J., 48:341-346, 1984.
• CURI, N. & FRANZMEIER, D.P. Effect of parent rocks on chemical and mineralogical properties of some Oxisols in Brazil. Soil Sci. Soc. Am. J., 51:153-158, 1987.
• EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA - EMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Manual de métodos de análise do solo. Rio de Janeiro, 1997. 212p.
• EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA - EMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Sistema brasileiro de classificação de solos. Rio de Janeiro, 1999. 412p.
• FROSSARD, E.; BROSSARD, M.; HEDLEY, M.J. & METHERELL, A. Reactions controlling the cycling of P in soils. In: TIESSEN, H., ed. P cicling in terrestrial and aquatic ecosystem; a global perspective. New York, John Wiley & Sons, 1994. p.1-65.
• GOEDERT, W.J. Solos dos cerrados - tecnologias e estratégias de manejo. São Paulo, Nobel, 1987. 422p.
• GUIMARÃES, D. Contribuição ao estudo dos tufos vulcânicos da Mata da Corda. Belo Horizonte, Instituto de Tecnologia Industrial, 1955. 31p. (Boletim, 18)
• HEDLEY, M.J.; STEWARD, W.B. & CHAUHAN, B.S. Changes in inorganic and organic soil phosphorus fractions induced by cultivation practices and laboratory incubation. Soil Sci. Soc. Am. J, 46:970-976, 1982.
• KÄMPF, N. & SCHWERTMANN, U. The 5M-NaOH Concentration treatment for iron oxides in soils. Clays Clay Miner., 30:401-408, 1982.
• KÄMPF, N.; RESENDE, M. & CURI, N. Iron Oxides in Brazilian Oxisols. In: INTERNATIONAL SOIL CLASSIFICATION WORKSHOP, 8., Rio de Janeiro, 1988. Proceedings. Rio de Janeiro, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, 1988. p.190-199.
• KÄMPF, N. & CURI, N. Óxidos de ferro: indicadores de ambientes pedogênicos e geoquímicos. Tópicos Ci. Solo, 1:111-142, 2000.
• KER, J.C. Mineralogia, sorção e dessorção de fosfato, magnetização e elementos traços de Latossolos do Brasil. Viçosa, Universidade Federal de Viçosa, 1995. 181p. (Tese de Doutorado)
• LEAL, J.R. & VELOSO, A.C.S. Adsorção de fosfato em Latossolo sob vegetação de cerrado. Pesq. Agropec. Bras., 8:81-88, 1973.
• LEMOS, M.S.S; CURI, N.; MARQUES, J.J.G.S.M. & ERNESTO SOBRINHO, F. Evaluation of characteristics of Cambisols derived from limestone in low tablelands in northeastern Brazil: Implications for management. Pesq. Agropec. Bras., 32:825-834, 1997.
• LINDSAY, W.L. Chemical equilibria in soils. New York: John Wiley & Sons, 1979. 449p.
• LINQUIST, B.A.; SINGLETON, P.W.; YOST, R.S. & CASSMAN, K.G. Aggregate size effects on the sorption and release of phosphorus in an Ultisol. Soil Sci. Soc. Am. J., 61:160-66, 1997.
• McLAUGHLIN, R.R.; RYDEN, J.C. & SYERS, J.R. Sorption of inorganic phosphate by iron and aluminum containing components. J. Soil Sci., 32:365-377, 1981.
• MALAVOLTA, E. Manual de química agrícola; nutrição de plantas e fertilidade do solo. São Paulo, Ceres, 1976. 528p.
• MARQUES, J.J.G.S.M. Trace element distributions in Brazilian soils at the landscape and micrometer scales. West Lafayette, Purdue University, 2000. 173p. (Tese de Doutorado)
• MEHRA, O.P. & JACKSON, M.L. Iron oxide removal from soils and clays by dithionite-citrate system buffered with sodium bicarbonate. In: SWINEFORD, A.D.A., ed. CLAYS CLAY MINERALS CONFERENCE, 7., Washington, 1958. Elmsdorf, Pergamon Press, 1960. p.317-327.
• MESQUITA FILHO, M.V. & TORRENT, J. Phosphate sorption as related to mineralogy of a hydrosequence of soils from the Cerrado region (Brazil). Geoderma, 58:107-123, 1993.
• MOTTA, P.E.F. Fósforo em Latossolos com diferentes mineralogias, cultivados e não cultivados: fracionamento, sorção e disponibilidade para soja e braquiária com e sem micorriza. Lavras, Universidade Federal de Lavras, 1999. 158p. (Tese de Doutorado)
• MOURA FILHO, W. & BUOL, S.W. Studies of a Latosol Roxo (Eutrustox) in Brazil: Micromorphology effect on ion release. Experientiae, 21:161-177, 1976.
• MURPHY, J. & RILEY, J.P. A modified single solution method for the determination of phosphate in natural waters. Anal. Chim. Acta, 27:31-36, 1962.
• OLSEN, S.R. & WATANABE, F.S. A method to determine a phosphorous adsorption maximum of soils as measured by the Langmuir isotherm. Soil Sci. Soc. Am. Proc., 21:144-149, 1957.
• PARFITT, R.L. The availability of P from phosphate-goethite brindging complexes, dessorption and uptake by ryegrass. Plant Soil, 53:55-65, 1979.
• PAVAN, M.A. & CHAVES, J.C.D. Alterações nas frações de fósforo no solo associadas com a densidade populacional de cafeeiros. R. Bras. Ci. Solo, 20:251-256, 1996.
• PEÑA, F. & TORRENT, J. Relationships between phosphate sorption and iron oxides in Alfisols from a river terrace sequence of Mediterranean Spain. Geoderma, 33:283-296, 1984.
• RAIJ, B. van. Fertilidade do solo e adubação. Piracicaba, Ceres, 1991.343p.
• RESENDE, M.; CURI, N.; REZENDE, S.B. & CORRÊA, G.F. Pedologia: base para distinção de ambientes. Viçosa, NEPUT, 1999a. 367p.
• 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)
• RUAN, H.D. & GILKES, R.J. Kinetics of phosphate sorption and desorption by synthetic aluminous goethite before and after thermal transformation to hematite. Clay Miner., 31:63-74, 1996.
• SCHEFFER, F.; WESTLE, E. & LUDWEIG, F. On the question of hydrated iron oxides in soil. Chemie der Erde, Jena, v.18-19:51-64, 1958.
• SCHULZE, D.G. The influence of aluminum on iron oxides. VII: unit cell dimensions of al substituted goethites and estimation of Al from them. Clays Clay Miner., 32:36-44, 1984.
• SCHWERTMANN, U. Differenzienrung der Eisenoxide des Bödens durch Extraktion mit Ammoniumoxalat-lösung. Z. Pflanzenernahr. und Bodenkd., 105:105-202, 1964.
• SILVA, C.A.; ANDERSON, S.J. & GUILHERME, L.R.G. Uso de cromatografia de exclusão por tamanho na caracterização de substâncias húmicas de Latossolo Vermelho-Escuro sob efeito de calagem. R. Bras.Ci. Solo, 24:495-503, 2000.
• TIESSEN, H.; STEWART, J.W.B. & MOIR, J.O. Changes in organic and inorganic phosphorus composition of two grassland soils and their particle size fractions during 60-90 years of cultivation. J. Soil Sci., 34:815-823, 1983.
• TORRENT, J.; BARRON, V. & SCHWERTMANN, U. Phosphate adsorption and desorption by goethites differing in crystal morphology. Soil Sci. Soc. Am. J., 54:1007-1012, 1990.
• VETTORI, L. Métodos de análise de solos. Rio de Janeiro, Ministério da Agricultura, 1969. 24p. (Boletim técnico, 7)

(1

) Parte da Tese de Doutorado apresentada pelo primeiro autor à Universidade Federal de Lavras - UFLA.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  29 Set 2014
• Data do Fascículo
  Jun 2002

Histórico

• Aceito
  Jul 2001
• Recebido
  Nov 2000