Cinética de liberação de potássio em solos do Rio Grande do Sul

Meurer, E. J.; Rosso, J. I.

doi:10.1590/S0100-06831997000400004

Resumos

Estudos sobre cinética de dessorção de potássio em solos podem contribuir para o melhor entendimento da disponibilidade desse nutriente no solo para as plantas. Este trabalho, realizado em 1993, teve por objetivos investigar a cinética de liberação de potássio em três solos do Rio Grande do Sul e comparar quatro equações para descrevê-la. O experimento utilizou amostras superficiais (0-20 cm) dos horizonte A de um vertissolo, de um podzólico e de um latossolo. A dessorção do potássio foi quantificada desde um minuto até 2.400 horas, usando-se resina trocadora de cátions (IR-120). O K trocável nos três solos foi liberado em 12 minutos de equilíbrio com a resina H-saturada. As quantidades cumulativas de potássio não-trocável liberadas dos solos decresceram, na seqüência vertissolo (436 mg kg-1 de K) > podzólico (64 mg kg-1 de K) > latossolo (46 mg kg-1 de K). A equação parabólica de difusão foi a mais apropriada para descrever a cinética de liberação do potássio não-trocável dos solos, pelo maior valor do coeficiente de correlação e pelo menor valor do erro-padrão da estimativa. As taxas de liberação do potássio não-trocável dos solos, estimadas por esta equação, foram de 2,09 x 10-2 h-1, para o vertissolo; de 1,89 x 10-2 h-1, para o podzólico, e de 0,97 x 10-2 h-1, para o latossolo.

potássio não-trocável; equação de difusão; cinética; potássio

Kinetics studies of potassium release from soils can improve our knowledge about its availability to plants. The present study, carried out in 1993, was undertaken to investigate the kinetics of potassium release and to compare four kinetics equations to describe the K-release from three soils of the State of Rio Grande do Sul, Brazil. Samples of A horizons of a Vertisol, of an Ultisol and of an Oxisol, were equilibrated with a cation exchange resin (IR-120) from one minute up to 2,400 hours. Exchangeable potassium was totally released to the H-saturated resin in 12 minutes in all soils. The cumulative amounts of non-exchangeable-K released from soils decreased in the sequence Vertisol (436 mg kg-1 K) > Ultisol (64 mg kg-1 K) > Oxisol (46 mg kg-1 K). The parabolic diffusion equation described the data satisfactorily as shown by the highest correlation coefficient and the lowest standard error of the estimate. Coefficients for non-exchangeable-K release rate were 2.09 x 10-2 h-1 for the Vertisol, 1.89 x 10-2 h-1 for the Ultisol and 0.97 x 10-2 h-1 for the Oxisol.

non-exchangeable potassium; diffusion equation; kinetics; potassium

SEÇÃO II - QUÍMICA E MINERALOGIA DO SOLO

E. J. Meurer^I; J. I. Rosso^II

^IProfessor Adjunto do Departamento de Solos, Faculdade de Agronomia, UFRGS. Caixa Postal 776, CEP 90001-970 Porto Alegre (RS). Bolsista do CNPq

^IIEstudante do Curso de Pós-Graduação em Ciência do Solo do Programa de Pós-Graduação em Agronomia da Faculdade de Agronomia, UFRGS. Caixa Postal 776, CEP 90001-970 Porto Alegre (RS)

RESUMO

Estudos sobre cinética de dessorção de potássio em solos podem contribuir para o melhor entendimento da disponibilidade desse nutriente no solo para as plantas. Este trabalho, realizado em 1993, teve por objetivos investigar a cinética de liberação de potássio em três solos do Rio Grande do Sul e comparar quatro equações para descrevê-la. O experimento utilizou amostras superficiais (0-20 cm) dos horizonte A de um vertissolo, de um podzólico e de um latossolo. A dessorção do potássio foi quantificada desde um minuto até 2.400 horas, usando-se resina trocadora de cátions (IR-120). O K trocável nos três solos foi liberado em 12 minutos de equilíbrio com a resina H-saturada. As quantidades cumulativas de potássio não-trocável liberadas dos solos decresceram, na seqüência vertissolo (436 mg kg^-1 de K) > podzólico (64 mg kg^-1 de K) > latossolo (46 mg kg^-1 de K). A equação parabólica de difusão foi a mais apropriada para descrever a cinética de liberação do potássio não-trocável dos solos, pelo maior valor do coeficiente de correlação e pelo menor valor do erro-padrão da estimativa. As taxas de liberação do potássio não-trocável dos solos, estimadas por esta equação, foram de 2,09 x 10^-2 h^-1, para o vertissolo; de 1,89 x 10^-2 h^-1, para o podzólico, e de 0,97 x 10^-2 h^-1, para o latossolo.

Termos de indexação: potássio não-trocável, equação de difusão, cinética, potássio.

SUMMARY

Kinetics studies of potassium release from soils can improve our knowledge about its availability to plants. The present study, carried out in 1993, was undertaken to investigate the kinetics of potassium release and to compare four kinetics equations to describe the K-release from three soils of the State of Rio Grande do Sul, Brazil. Samples of A horizons of a Vertisol, of an Ultisol and of an Oxisol, were equilibrated with a cation exchange resin (IR-120) from one minute up to 2,400 hours. Exchangeable potassium was totally released to the H-saturated resin in 12 minutes in all soils. The cumulative amounts of non-exchangeable-K released from soils decreased in the sequence Vertisol (436 mg kg^-1 K) > Ultisol (64 mg kg^-1 K) > Oxisol (46 mg kg^-1 K). The parabolic diffusion equation described the data satisfactorily as shown by the highest correlation coefficient and the lowest standard error of the estimate. Coefficients for non-exchangeable-K release rate were 2.09 x 10^-2 h^-1 for the Vertisol, 1.89 x 10^-2 h^-1 for the Ultisol and 0.97 x 10^-2 h^-1 for the Oxisol.

Index terms: non-exchangeable potassium, diffusion equation, kinetics, potassium.

Texto completo disponível apenas em PDF.

Full text available only in PDF format.

LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em novembro de 1996

Aprovado em outubro de 1997

BRASIL. Ministério da Agricultura. Levantamento de Reconhecimento dos solos do Estado do Rio Grande do Sul. Recife, 1973. 431p. (Boletim Técnico, 30)
CRISÓSTOMO, L.A. & CASTRO, A.F. Poder de suprimento de potássio de solos da zona fisiográfica de Baturité, CE, Brasil. Turrialba, Costa Rica, 20:425-433, 1970.
COMERFORD, N.B.; HARRIS, W.G. & LUCAS, D. Release of nonexchangeable potassium from a highly weathered forest Quartzipsamment. Soil Sci. Soc. Am. J., Madison, 54:1421-1426, 1990.
DHILLON, S.K. & DHILLON, K.S. Kinetics of realease of non-exchangeable potassium by cation satured resins from red (Alfisols), black (Vertisols) and alluvial (Inceptisols) soils of India. Geoderma, Amsterdam, 47:283-300, 1990
DHILLON, S.K., SIDHU, P.S.; & BANSAL, R.C. Release of potassium from some benchmark soils of India. J. Soil Sci., London, 40:783-797, 1989.
ELKHATIB, E.A. & HERN, J.L. Kinetics of potassium desorption from Appalachian soils. Soil Sci., Baltimore, 145:11-19, 1988.
HARRIS, W.G.; HOLLIEN, K.A.; YUAN, T.L.; BATES, S.R. & ACREE, W.A. Nonexchangeable potassium associated with hydroxy-interlayered vermiculite from Coastal Plain Soils. Soil Sci. Soc. Am. J., Madison, 52:1486-1492, 1988.
HAVLIN, J.L.; WESTFALL, D.G. & OLSEN, S.R. Mathematical models for potassium release kinetics in calcareous soils. Soil Sci. Soc. Am. J., Madison, 49:371-376, 1985.
HAVLIN, J.L. & WESTFALL, D.G. Potassium kinetics and plant response in calcareous soils. Soil Sci. Soc. Am. J., Madison, 49:366-370, 1985.
JARDINE, P.M. & SPARKS, D.L. Potassium-calcium exchange in a multivariate soil system: I. Kinetics. Soil Sci. Soc. Am. J., Madison, 48:39-45, 1984.
KAUFFMAN, M.D. & BOULDIN, D.R. Relationships of exchangeable and non-exchangeable potassium in soils adjacent to cation-exchange resins and plant roots. Soil Sci., Baltimore, 104:145-150, 1967
MARTIN, H.W. & SPARKS, D.L. Kinetics of nonexchangeable potassium realease from two Coastal Plain soils. Soil Sci. Soc. Am. J., Madison, 47:883-887, 1983.
MARTIN, H.W. & SPARKS, D.L. On the behavior of nonexchangeable potassium in soils. Comm. Soil Plan. Anal., New York, 16:133-162, 1985.
MENGEL, K. & UHLENBECKER, K. Determinations of avalilable interlayer potassium and its uptake by ryegrass. Soil Sci. Soc. Am. J., Madison, 57:761-766, 1993.
MEURER, E.J.; KÄMPF, N. & ANGHINONI, I. Fontes potenciais de potássio em alguns solos do Rio Grande do Sul. R. bras. Ci. Solo, Campinas, 20:41-47, 1996.
MIELNICZUK, J. & SELBACH, P.A. Capacidade de suprimento de potássio de seis solos do Rio Grande do Sul . R. Bras. Ci. Solo, Campinas, 2:115-20, 1978.
NACHTIGALL, G.R. & VAHL, L.C. Capacidade de suprimento de potássio dos solos da Região Sul do Rio Grande do Sul. R. bras. Ci. Solo, Campinas, 15:37-42, 1991.
OLIVEIRA, V.; LUDWICK, A.E. & BEATTY, M.T. Potassium removed from some southern Brazilian soils by exhaustive cropping and chemical extractions methods. Soil Sci. Soc. Am. Proc., Madison, 35:763-767, 1971.
PRATT, P.F. Potassium. In: BLACK, C.A., ed. Methods of soil analysis. Part 1. Madison, American Society of Agronomy, 1973. p.1022-1032. (Agronomy Series, 9)
QUIRK, J.P. & CHUTE, J.H. Potassium release from mica like clay minerals. In: INTERNATIONAL CONGRESS OF SOIL SCIENCE, 9., Adelaide, 1968. Proceedings. Adelaide, International Society of Soil Science, 1967. p.671-682.
SADUSKY, M.C.; SPARKS, D.L.; NOLL, M.R. & HENDRICKS, G.J. Kinetics and mechanisms of potassium release from sandy Middle Atlantic Coastal Plain Soils. Soil Sci. Soc. Am. J., Madison. 51:1460-1465, 1987.
SAS Institute Inc. SAS/STAT User's Guide, Release 6.03 Edition. Cary, NC:SAS Institute Inc., 1988. 1028p.
SHARPLEY, A.N. The Kinetics of soil potassium desorption. Soil Sci. Soc.Am.J., Madison, 51:912-917, 1987.
SILVA, D.N.; MEURER, E.J.; KÄMPF, N. & BORKERT, C.M. Mineralogia e formas de potássio em dois latossolos do estado do Paraná e suas relações com a disponibilidade para as plantas. R. bras. Ci. Solo, Campinas, 19:433-439. 1995.
SIMARD, R.R.; KIMPE, C.R. & ZIZKA, J. Release of potassium and magnesium from soil fractions and its kinetics. Soil Sci. Soc. Am. J., Madison, 56:1421-1428, 1992.
SPARKS, D.L. & JARDINE, P.M. Comparison of kinetics equations to describe K-Ca exchange in pure and mixed systems. Soil Sci. Soc. Am. J., Madison, 45:1094-1099, 1984.
SPARKS, D.L. Kinetics of soil chemical processes. California, Academic Press, 1989. 210p.
SPOSITO, G. The chemistry of soils. New York, Oxford University Press., 1989. 277p.
TALIBUDEEN, O. & WEIR, A.H. Potassium reserves in a 'Harvwell' series soil. J.Soil Sci., London, 23:456-474, 1972.
TEDESCO, M.J.; VOLKWEISS, S.J. & BOHNEN, H. Análises de solos, plantas e outros materiais. Porto Alegre, UFRGS., 1985. 188p. (Boletim Técnico, 5)
WADA, K. & KAKUTO, Y. Nonexchangeable potassium in a 1.4-nanometer mineral and mica in a Korean Ultisol. Soil Sci.Soc.Am.J., Madison, 57:552-557, 1993.
WADA, K.; KAKUTO, Y.; WILSON, M.A. & HANNA, J.V. The chemical composition and structure of a 14Å intergradient mineral in a Korean Ultisol. Clay Min., Clarkson, 26:449-461, 1991.