VARIABILIDADE ANALÍTICA DA EXTRAÇÃO DE POTÁSSIO POR MEHLICH 1 DOS SOLOS 1

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1 VARIABILIDADE ANALÍTICA DA EXTRAÇÃO DE POTÁSSIO POR MEHLICH 1 DOS SOLOS 1 G.M. VIEL 2, A. DAL FRÉ 3, G. LAÍS 4, J. PIVATO 5, D.F. MOTERLE 6 RESUMO - O objetivo do trabalho foi simular condições laboratoriais nas análises de potássio pelo método Mehlich 1 com a finalidade de identificar fontes de variabilidade e estabelecer procedimentos que possam minimizar as mesmas. O experimento foi conduzido no Laboratório de Solos do Instituto Federal do Rio Grande do Sul, Câmpus Bento Gonçalves, utilizados oito solos coletados na camada de 0-20 cm, em diferentes locais do Estado do Rio Grande do Sul e Santa Catarina. As quantidades de potássio extraído pela solução Mehlich 1 aumentam consideravelmente com o aumento do volume de vazio do frasco. Temperaturas acima de 20 ºC, para todos os solos, os teores de potássio já foram iguais estatisticamente às temperaturas extraídas a 35 ºC. A velocidade de agitação não afetou a extração de potássio dos solos. PALAVRAS-CHAVE: Mehlich 1, extrator de K, análise de solo. INTRODUÇÃO A análise de solo é a principal ferramenta para o diagnóstico da fertilidade do solo, sendo utilizado como parâmetro para a recomendação da adubação das culturas (CQFS, 2004). Em 1968, foi criada da Rede Oficial de Laboratórios de Análise de Solo e de Tecido Vegetal dos Estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina (ROLAS), cujo objetivo foi de 1 Projeto realizado com auxilio do IFRS 2 Estudante do Curso Superior de Tecnologia em Viticultura e Enologia, bolsista do fomento interno 2013, IFRS Câmpus Bento Gonçalves, guilherme_viel@hotmail.com. 3 Estudante do Curso Superior de Tecnologia em Viticultura e Enologia, IFRS Câmpus Bento Gonçalves, ariedne.dalfre@bento.ifrs.edu.br. 4 Estudante do Curso Superior de Tecnologia em Horticultura, IFRS Câmpus Bento Gonçalves, grazilrs@gmail.com. 5 Estudante do Curso de Técnico em Agropecuária, bolsista do CNPq, PIBIC -EM, julipivato2008@hotmail.com. 6 Eng.º Agrônomo, Prof. Doutor, IFRS Câmpus Bento Gonçalves, Av. Osvaldo Aranha, 540, CEP , Bento Gonçalves, RS. Fone (54) , diovane.moterle@bento.ifrs.edu.br. 1

2 padronizar métodos de análise de solo e de plantas. Em 1995 foi lançado o Manual de Métodos de Análise de Solo e Tecido (TEDESCO et al., 1995) que foi adotado como sendo os métodos oficiais a serem utilizados pelos laboratórios de solos que compõem a ROLAS. Assim, todos os laboratórios da rede possuem suas metodologias padronizadas, o que aparentemente não existe diferenças entre os laboratórios na extração e determinação dos elementos químicos dos solos. No entanto, as fontes de variabilidade da análise de P nos solos são intensamente estudadas, devido sua dinâmica complexa no solo, causando uma grande variabilidade de métodos e consequentemente problemas de variabilidade nos resultados entre os laboratórios. No entanto, não existe o mesmo empenho por parte dos pesquisadores na atualização e melhoria dos procedimentos na análise de potássio, pois apresenta uma dinâmica mais simples no solo. O objetivo deste trabalho foi de simular condições laboratoriais nas análises de potássio pelo método Mehlich 1 com a finalidade de identificar fontes de variabilidade e estabelecer procedimentos que possam minimizar as mesmas. MATERIAIS E MÉTODOS O experimento foi conduzido no Laboratório de Solos do Instituto Federal do Rio Grande do Sul, Câmpus Bento Gonçalves. Foram utilizados oito solos, coletados na camada de 0-20 cm, em diferentes locais do Estado do Rio Grande do Sul e Santa Catarina, conforme descrição a seguir: Planossolo coletado no município de São Vicente do Sul PlanSVS; Latossolo coletado no município de Santa Rosa LatSR; Cambissolo coletado no munícipio de Farrupilha CamF, Chernossolo coletado no munícipio de Caxias do Sul CheC; Latossolo coletado no munícipio de Cruz Alta LatCA; Cambissolo coletado em Canoinhas CamSC, Argissolo coletado no município de Santa Maria ArgSM e um Nitossolo coletado em Veranópolis NiV. As amostras de solos foram secas em estufa de ar forçada e realizada a caracterização química e mineralógica do solo conforme a metodologia descrita em Tedesco et al., (1995). As modificações neste procedimento foram realizadas conforme as seguintes fontes de variabilidade descritas abaixo. Relação solo:solução extratora - Foi utilizada a relação solo:solução de 1:10, em frascos de 15 ml; 2:20, 3:30 em frascos erlenmeyers de boca estreita com volume de 50 ml e 5:50 em frascos erlenmeyers de boca estreita com volume de 100 ml. O volume de vazios (VV) foi de 4, 17, 28 e 45, com agitação por 5 minutos em agitador horizontal a 120 oscilações por 2

3 minuto e decantação por 16 horas. Velocidade de agitação da mistura solo-solução extratora Esta verificação foi realizada com a mistura solo:solução (3:30) que é a adotada pelos laboratórios de rotina, sendo que foi agitada por 5 minutos em agitador horizontal com controlador eletrônico de velocidade, à e 160 oscilações por minuto. Tempo de extração Neste procedimento as amostras foram agitadas durante 5 minutos com 120 oscilações por minuto e estabelecido os tempos de extração de 0 h (filtragem imediata), 8 h, 16 h, 20 h e 24 h de decantação. Temperatura de extração As amostras permaneceram em ambiente com a temperatura controlada de 15, 20, 25, 30 e 35 C durante as 16 horas de extração em uma câmara climática. Para verificação da significância da fonte de variabilidade foi realizado a análise de variância, e quando significativo foi aplicado o teste de Tukey a 5% de probabilidade de erro. RESULTADOS E DISCUSSÕES Os solos utilizados no experimento abrangem uma ampla variabilidade de características químicas e mineralógicas (Tabela 1), apresentando uma alta variação nos seus atributos. Os teores de K nos solos também são amplos, que variam desde a classe muito baixo até a classe muito alto (Tabela 1), o que possibilita abranger todas as situações possíveis de solos a serem analisados pelos laboratórios de rotina. Tabela 1 Atributos químicos e mineralógicos dos solos utilizados no experimento. Solos Sigla ph SMP Ca Mg Al H+Al CTC 7 K P Cmol c kg mg kg Planossolo PlanSVS 6,4 7,1 7,4 2,5 0,0 1,2 11, Latossolo LatSR 6,5 7,0 11,9 4,8 0,0 1,4 18, Cambissolo Húmico CamF 4,8 6,0 1,4 0,4 0,4 4,6 6, Chernossolo CheC 4,3 5,5 1,3 0,7 0,6 7,9 10, Latossolo Vermelho LatCA 5,1 6,5 2,9 0,6 0,2 2,4 6, Cambissolo Háplico CamSC 5,2 6,3 5,0 2,9 0,1 3,2 11, Argissolo ArgSM 5,8 6,9 12,5 6,5 0,0 1,5 20, Cambissolo NiV 6,4 6,9 13,6 6,1 0,0 1,5 21, A relação entre a quantidade de solo e solução extratora não apresentou diferenças para os solos PlanSVS e LatCA, enquanto que os demais solos ocorreu variação da extração em função do volume de vazios (Tabela 2). Os solos PlanSVS e LatCA apresentaram os 3

4 maiores teores de areia e menores teores de argila. Os solos com baixo teor de argila e alto teor de areia, são facilmente homogeneizados durante o processo de agitação, permitindo alta colisão entre as partículas mesmo com volumes pequenos como de apenas 4 cm 2 (Tabela 2). A medida que aumentamos o volume de vazios, aumentam a intensidade de colisões entre partículas e de partículas com a parede do frasco, no momento da agitação da mistura solo:solução. Em alguns solos, isso pode permitir o aumento da dissolução de minerais primários contendo potássio associados a solos com reserva deste mineral no solo. Os demais solos apresentaram aumento da extração de potássio com o aumento do volume de vazios (Tabela 2). Tabela 2 Relação entre a quantidade de solo e solução na extração de potássio trocável por Mehlich 1 em solos do RS e SC. VV PlanSVS LatSR CamF CheC LatCA CamSC ArgSM NiV cm mg kg (01:10) 48,2a* 249,2c 33,0b 44,6ab 74,0a 27,9b 141,3b 150,9b 17 (03:30) 66,8a 311,9b 59,9a 45,5ab 85,5a 69,4a 180,2ab 149,5b 28 (02:20) 50,7a 245,4c 44,1ab 35,9b 81,3a 72,5a 169,6ab 161,4ab 45 (05:50) 97,2a 387,3a 57,9a 73,9a 82,0a 72,5a 206,2a 175,1a CV 11 4,5 9,3 14,2 5,5 8,0 6,3 3,1 O Mehlich 1 age no solo extraindo potássio devido ao fenômeno de troca catiônica, e também, por dissolução ácida de coloides inorgânicos que contenham potássio, o que a torna dependente do contato dos íons H + da fase sólida do solo. O aumento do índice de vazios melhora a extração deste extrator, no entanto, com um volume de vazios de 28 cm 3, que é a padronizada pelo ROLAS, não ocorreu aumentos em todos os solos com o aumento de vazios, sendo que os maiores aumentos ocorreu no solo LatSR, cujo coeficiente angular foi de 2,81, associado a solos com mineralogia oxídica, cuja presença de grande quantidade de agregados estáveis quimicamente. Os resultados indicam que laboratórios que venham a alterar o volume de vazios, irão induzir a erros relevantes nos resultados analíticos, mesmo que mantida a proporção da relação solo:solução de 1:1, sendo que a intensidade dos erros variam em função dos solos utilizados. A comparação do efeito da frequência de agitação sobre as quantidades de potássio extraído pelo extrator Mehlich 1 são apresentados na Tabela 3. A partir dos resultados, podemos verificar que utilizando quantidade solo:solução de 3:30, utilizando o mesmo frasco 4

5 erlenmeyer de 50 ml conforme a metodologia proposta por Tedesco et al., 1995, não ocorre variação na extração de potássio nos solos avaliados (Tabela 3). Isso indica que variações entre os laboratórios nos agitadores, não são capazes de causar alteração na extração de potássio. Por outro lado, Santos (2013) encontrou variação na extração de fósforo por Mehlich 1 variando a frequência de agitação acima da proposta por Tedesco et al (1995). Tabela 3 Velocidade de agitação da suspensão de solos mais solução Mehlich 1 na extração de potássio trocável em solos do RS e SC Velicidade PlanSVS LatSR CamF CheC LatCA CamSC ArgSM NiV OPM mg kg ,7a* 328,6a 43,4a 47,4a 108,7a 59,7a 166,8a 157,1a ,0a 298,0a 59,2a 45,4a 106,1a 59,2a 186,7a 180,6a ,2a 295,4a 77,6a 53,1a 115,2a 75,0a 172,4a 189,3a ,2a 341,8a 61,2a 49,5a 117,3a 78,1a 194,6a 193,4a ,9a 321,4a 61,7a 52,0a 108,5a 61,2a 185,7a 179,1a CV 6,1 6,0 13,5 13,7 5,5 13,0 7,0 6,5 O efeito da temperatura do ambiente sobre as quantidades de potássio extraído por Mehlich 1 são apresentadas na Tabela 4. Para os solos LatSR, LatCA e ArgSM não ocorreu mudanças na extração de potássio em função da temperatura de extração (Tabela 4). Já os demais solos tiveram um aumento nos teores extraídos com o aumento da temperatura. Temperaturas acima de 20 ºC, para todos os solos, os teores de potássio já foram iguais estatisticamente às temperaturas extraídas a 35 ºC (Tabela 4). Tabela 4 Temperatura da suspensão de solo mais solução da Mehlich 1 na extração de potássio trocável em solos do RS e SC PlanSVS LatSR CamF CheC LatCA CamSC ArgSM NiV mg kg ,8c 46,2a 32,0b 61,5b 19,8a 25,9b 130,5a 137,1c 20 48,2c 49,2a 33,0ab 69,6ab 19,0a 27,9ab 141,3a 150,9bc 25 88,9a 53,4a 38,8ab 86,3ab 20,8a 36,5ab 180,7a 184,8a 30 71,6ab 49,5a 41,4ab 93,3a 26,3a 37,6a 161,3a 168,8ab 35 77,7ab 66,9a 48,2a 92,9a 22,3a 38,6a 174,7a 174,7a CV 5,1 9,5 9,1 8,1 14,5 7,5 8,7 3,1 A comparação do efeito do tempo de contato da solução extratora e a amostra sobre as quantidades de potássio extraído pelo extrator Mehlich 1 são apresentados na Tabela 5. Com 5

6 exceção dos solos LatSR e o ArgSM, tempos superiores a 8 horas foram suficientes para extrair o potássio trocável dos solos, iguais estatisticamente ao tempo de 24 horas. O tempo adotado pelos laboratórios ligados a ROLAS são de 16 horas, tempo em que todas as amostras apresentaram as quantidades máximas de potássio trocável. A exceção foi o ArgSM, que devido ao alto teor de potássio extraído no tempo 20 horas fez com que os demais tempos ficassem diferente estatisticamente. Este valor pode ter ocorrido em função de algum erro no procedimento adotado no laboratório. Tabela 5 Tempo de repouso entre solução e amostra após agitação sobre a quantidade potássio extraído pela solução de Mehlich 1 em solos do RS e SC. Tempo PlanSVS LatSR CamF CheC LatCA CamSC ArgSM NiV horas mg kg c 50c 7b 16c 15b 10c 8c 34b 8 89a 74b 72a 50ab 136a 85a 42b 159a 16 82ab 237a 75a 51ab 130a 72a 36b 155a 20 76ab 223a 66a 61a 118a 91a 60a 165a 24 77b 213b 73a 54bc 108a 63c 44b 114a CV 4,5 5,5 20,5 13,6 11,0 4,16 7,2 15,6a CONCLUSÕES As quantidades de potássio extraído pela solução Mehlich 1 aumentam consideravelmente com o aumento do volume de vazio do frasco. Temperaturas acima de 20 ºC, para todos os solos, os teores de potássio já foram iguais estatisticamente às temperaturas extraídas a 35 ºC. Tempos de repouso da suspensão de solos mais Mehlich 1 superior a 8 horas foram suficientes para extrair o potássio trocável dos solos, iguais estatisticamente ao tempo de 24 horas. A velocidade de agitação não afetou a extração de potássio dos solos. REFERENCIAL COMISSÃO DE FERTILIDADE DO SOLO - RS/SC. Manual de adubação e calagem para os Estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina. 10. ed. Porto Alegre: SBCS - Núcleo Regional Sul/UFRGS, p. 6

7 SANTOS, L. S., Variabilidade do fósforo extraído nos métodos mehlich-1 e Dissertação (mestrado) Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Ciências Rurais, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo, 79p, TEDESCO, M. J.; GIANELLO, C.; BISSANI, C. A.; BOHNEN, H. & VOLKWEISS, S. J. Análise de solo, plantas e outros materiais. 2.ed. Porto Alegre, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, p. (Boletim Técnico, 5) 7