Cation-exchange capacity of the organic fraction of soils

brag Bragantia Bragantia 0006-8705 1678-4499 Instituto Agronômico de Campinas Campinas, SP, Brazil Well drained soils of the State of São Paulo belong to the great red-yellow podzolic and latosolic soil groups. These soils have predominantly kaolinite and hydrated iron and aluminum oxides in the clay fractions. The cation-exchange capacity and other data on these soils show that the organic fraction must play an important role in the cation-exchange process. The study of the adsorptive capacity of the organic matter was done by destruction of the organic fraction of the soil by 12% hydrogen peroxide. For heavy textured soils the results show that the organic fraction most resistant to oxidation had a higher cation-exchange capacity than the portion first oxidized. For sandy soils all organic fractions had the same magnitude in the base adsorbing power. It was observed that the organic matter seems to inhibit the base-exchange capacity of the mineral fraction. Plotting the percentage of cation-exchange capacity of the organic fraction against the percentage of organic carbon in the soil, a curve is determined which shows the inhibition phenomenon. The results were rather scattered and the experiments are now being repeated to elucidate these observations. The organic cation-exchange capacity of soils in São Paulo is 30-40% for fine textured soils and 50-60% for sandy soils. Since most of the farming land in São Paulo belongs to the sandy soil group called Bauru, the problem of maintaining or increasing the fertility of these soils is dependent on their organic matter content. Influência da matéria orgânica na capacidade de troca de cations do solo(*) Cation-exchange capacity of the organic fraction of soils F. da Costa Verdade Engenheiro-agrônomo, Seção de Agrogeologia, Instituto Agronômico RESUMO Os solos do Estado de São Paulo possuem, predominantemente, argilas do tipo caolinita, de baixa capacidade de cations permutáveis, o que leva a atribuir à matéria orgânica uma grande parte da capacidade de troca de catíons dêsses solos. Para avaliar a capacidade de troca de cations da fração orgânica, é esta destruida pela H2O2 a 12%, dosando-se, pelo processo de acetato de amónio, a C.T.C, no solo original e no solo tratado. Dos trabalhos efetuados, verificou-se que nos solos argilosos as primeiras frações da matéria orgânica destruidas possuem pequena capacidade de troca de catíons, enquanto as mais resistentes têm essa propriedade em maior escala. Nos solos arenosos, todas as frações orgânicas parecem apresentar a capacidade de troca com a mesma magnitude. Para os solos arenosos e terras roxas há indicações de existir um teor crítico de carbono, abaixo do qual a fração orgânica inibe a capacidade; de troca de cations da fração mineral. Acima desse teor deve também haver diminuição, porém em virtude da matéria orgânica possuir alta capacidade de troca, tal fenômeno não é aparente. Os solos argilosos, tipo Massapé-Salmourão, deram resultados muito esparsos e nenhuma conclusão se obteve. Nos solos argilosos a C.T.C, da matéria orgânica representa 30 a 40% da total e nos solos arenosos, 50 a 60%. A maior produção agrícola do Estado está situada nos solos arenosos do tipo Bauru, onde o teor de matéria orgânica é pequeno, as condições de decomposição da matéria orgânica são ótimas e a sua influência na capacidade de troca de cations é bastante elevada. Conclui-se que a matéria orgânica é crítica para qualquer plano de fertilidade dum solo, principalmente para os arenosos. SUMMARY Well drained soils of the State of São Paulo belong to the great red-yellow podzolic and latosolic soil groups. These soils have predominantly kaolinite and hydrated iron and aluminum oxides in the clay fractions. The cation-exchange capacity and other data on these soils show that the organic fraction must play an important role in the cation-exchange process. The study of the adsorptive capacity of the organic matter was done by destruction of the organic fraction of the soil by 12% hydrogen peroxide. For heavy textured soils the results show that the organic fraction most resistant to oxidation had a higher cation-exchange capacity than the portion first oxidized. For sandy soils all organic fractions had the same magnitude in the base adsorbing power. It was observed that the organic matter seems to inhibit the base-exchange capacity of the mineral fraction. Plotting the percentage of cation-exchange capacity of the organic fraction against the percentage of organic carbon in the soil, a curve is determined which shows the inhibition phenomenon. The results were rather scattered and the experiments are now being repeated to elucidate these observations. The organic cation-exchange capacity of soils in São Paulo is 30-40% for fine textured soils and 50-60% for sandy soils. Since most of the farming land in São Paulo belongs to the sandy soil group called Bauru, the problem of maintaining or increasing the fertility of these soils is dependent on their organic matter content. Texto completo disponível apenas em PDF. Full text available only in PDF format. LITERATURA CITADA Recebido para publicação em 16 de outubro de 1955. (* ) A parte estatística do presente trabalho foi sugerida pelo engenheiro-agrônomo Armando Conagin, ao qual agradecemos a colaboração. 1.  BARTLETT, J. B., RURLE, R. W. & THOMAS, R. P. The influence of hydrogen peroxide treatments on the exchange; capacitv of Maryland soils. Soil Sci. 44:123-138. 1937. The influence of hydrogen peroxide treatments on the exchange: capacitv of Maryland soils Soil Sci. 1937 123 138 44 BARTLETT J. B. RURLE R. W. THOMAS R. P. 2.  LEWIS, D. R. Base exchange data. In Kerr, P. F., Hamilton, P. K., Pill, R. J. [e outros], ed. Analytical Data on reference clay materials. New York, Columbia University, 1950. p. 91-124. (American Petroleum Institute, Preliminary Report, n.° 7) Analytical Data on reference clay materials 1950 91 124 LEWIS D. R. Kerr P. F. Hamilton P. K. Pill R. J. American Petroleum Institute, Preliminary Report, n.° 7 3.  MULLER, J. F. Some; observations on base exchange in organic materials. Soil Sci. 35:229-237. 1933. Some: observations on base exchange in organic materials Soil Sci. 1933 229 237 35 MULLER J. F. 4.  OLSON, L. C. & BRAY, R. H. The determination of the organic base-exchange capacity of soils. Soil Sci. 45:483-496. 1938. The determination of the organic base-exchange capacity of soils Soil Sci. 1938 483 496 45 OLSON L. C. BRAY R. H. 5.  PAIVA, J. E. (neto), A "fração argila" dos solos do Estado de São Paulo e seu estudo roentgenográfico. Bragantia 2:[355] - 432. 1942. A "fração argila" dos solos do Estado de São Paulo e seu estudo roentgenográfico Bragantia 1942 [355] 432 2 PAIVA J. E. 6.  ________, CATANI, R. A., QUEIROZ, M. S. & KÜPPER, A. Contribuição ao estudo dos métodos analíticos e de extração para a caracterização química dos solos do Estado de São Paulo. Reunião Brasileira de Ciência do Solo, la, Rio de J., 1950 Anais. p. [79] - 108. Anais 1950 [79] 108 PAIVA J. E. CATANI R. A. QUEIROZ M. S. KÜPPER A. 7.  ________, KÜPPER, A. [e outros]. Observações gerais sobre os grandes tipos de solo do Estado de São Paulo. Bragantia ll:[227]-253. 1951. Observações gerais sobre os grandes tipos de solo do Estado de São Paulo Bragantia 1951 [227] 253 ll PAIVA J. E. KÜPPER A. 8.  SCHOLLENBERGER, C. J. & SIMON, R. H. Determination of exchange capacity and exchangeable bases in soil. Ammonium acetate method. Soil Sci. 59:13-24. 1945. Determination of exchange capacity and exchangeable bases in soil: Ammonium acetate method Soil Sci. 1945 13 24 59 SCHOLLENBERGER C. J. SIMON R. H. 9.  VERDADE, F. C. Ação da água oxigenada sôbre a matéria orgânica do solo. Bragantia 13:[287] - 295. 1954. Ação da água oxigenada sôbre a matéria orgânica do solo Bragantia 1954 [287] 295 13 VERDADE F. C.