NEUTRALIZAÇÃO DA ACIDEZ DO PERFIL DO SOLO POR MATERIAL VEGETAL

Transcrição

1 NEUTRALIZAÇÃO DA ACIDEZ DO PERFIL DO SOLO POR MATERIAL VEGETAL MARIO MIYAZAWA MARCOS A. PAVAN JÚLIO C. FRANCHINI julho/2003 Instituto Agronômico do Paraná

2 INTRODUÇÃO Guandu, nabo, aveia ADUBOS VERDES reciclagem de nutrientes, fixação de N 2? ph, Ca, Mg, Al, substâncias orgânicas MATERIAL ORGÂNICO água da chuva, temperatura MATÉRIA ORGÂNICA - substâncias húmicas CTC, adsorção de Mn +, porosidade

3 OBJETIVO ph, Ca, Mg, Al, substâncias orgânicas APRESENTAR ALTERAÇÕES QUÍMICAS DOS SOLOS ÁCIDOS POR COMPOSTOS ORGÂNICOS SOLÚVEIS DO MATERIAL VEGETAL

4 ALTERAÇÕES QUÍMICAS DO SOLO ph: Neutralização da acidez Al: Hidrólise, complexação Transporte de cátions: K +, Ca 2+, Mg 2+, Al 3+

5 I) NEUTRALIZAÇÃO DA ACIDEZ DO SOLO POR RESÍDUOS VEGETAIS

6 C g/kg ph Densidade do Cafeeiro Pavan et al., 1994 C orgânico ph plantas por ha plantas por ha

7 ph-suspensão Neutralização de H + e OH - dos resíduos vegetais Miyazawa et al. (1993) Branco Feijão Ceará Colza Aveia preta Trigo [HCl] x 10-2 N [NaOH] x 10-2 N

8 Trigo Milho Guandu Aveia Preta Girassol Nabo Forrageiro Mucuna Cinza Tremeço Branco Feijão de Porco Casca de Café Ervilhaca Comum Feijão do Ceará (cmol c kg -1 ) Capacidade de Neutralização de H + dos Resíduos Vegetais Miyazawa et al. (1993) 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0

9 ph, solo Influência do Material Vegetal sobre o ph do Solo 9 solo alcalino 7 5 solo ácido ton/ha Doses de material

10 Neutralização do ph Caráter anfótero da MO Solo ácido (aumento de ph) R-COOM + H + R-COOH + M n+ (M = Ca, Mg, K) Solo alcalino (diminuição de ph) -OH + OH - -O - + H 2 O

11 ph Alteração do ph do solo pelos resíduos vegetais Miyazawa et al. (1993) 5,8 5,4 Controle Lupinus luteus Leucena Colonião Trigo 5,0 4,6 4, Dias Após Incubação

12 II) NEUTRALIZAÇÃO DA TOXIDEZ DE Al 3+ POR RESÍDUOS ORGÂNICOS

13 Diagrama das espécies de Al

14 C g/kg Al mmol/kg Densidade do Cafeeiro Pavan et al., 1994 C orgânico Alumínio plantas/ha plantas/ha

15 Calcário na Superfície do Solo

16 Ácidos alifáticos dos adubos verdes - tempo de maturação Franchini et al. (2000) Aveia preta Nabo forrageiro Tremoço Azul 60 dia 75 dia 90 dia 120 dia Tempo (minutos) Tempo (minutos) Tempo (minutos)

17 Ácidos fenólicos dos adubos verdes - tempo de maturação Franchini et al. (2000) Aveia preta Nabo forrageiro Tremoço Azul 60 dia 75 dia 90 dia 120 dia Tempo (minutos) Tempo (minutos) Tempo (minutos)

18 TOXIDEZ DE Al 3+, µm ,0 2,0 5,0 10,0 15,0 Al 3+, µm/l

19 REDUÇÃO DE 20 µm Al 3+ COM ÁCIDOS ORGÂNICOS µm/l ÁCIDO CÍTRICO ÁCIDO MALONICO

20 Comprimento,cm NEUTRALIZAÇÃO DA TOXIDEZ DE Al 3+ POR ÁCIDOS ORGÂNICOS cit mlo oxi tar suc hum sal mal test

21 Estrutura molecular de complexos Al-orgânico O C O O COO - CH 2 C CH 2 COO - O C O Al O C O Al - OOC HC OH HO CH - OOC CH 2 C O CH 2 COO - O C O O C O OH Al O HC CH (HC OH) 4 (HC OH) 4 CH 2 OH CH 2 OH GLUCONATO CITRATO HC O O C CH OH O COO - TARTARATO

22 Neutralização do Al do Solo Hidrólise do Al Al 3+ + n(oh) - Al(OH) 2+ ; Al(OH) 2+ ; Al(OH) 3 ; Al(OH) 4 - (calcário, resíduos vegetais) Complexação por ligantes orgânicos Al 3+ + L AlL 0 ; AlL 2 n- (L = ligante orgânico)

23 CALAGEM EM PLANTIO DIRETO E PRODUTIVIDADE AGRÍCOLA 01/02/2013

24 Al e H + Al do Solo, 36 m

25 V% Saturação por Bases, 36 m % 25% 50% 75% 100% 0-10 cm cm cm

26 kg/ha Produção Agrícola Produção Milho Trigo Soja 0% 25% 50% 75% 100%

27 C, g/kg Carbono no Solo ,25 0,5 0, , 2 5 0, 5 0, , 2 5 0, 5 0, cm 10-20cm 20-40cm 5 mês 12 mês 36 mês

28 H+Al, cm ol/kg H+Al, cm ol/kg H+AL, cm ol/kg H+Al, cm ol/kg H + Al, Mauá e Paranavaí H+Al, 12 mês - Paranavaí H+Al, 12 mês - Mauá 4,0 1 5, 0 1 0, 0 2,0 5, 0 0,0 0 ton 2,7 ton 5,3 ton 8,0 ton 0 a 5 5 a a a 40 0, 0 0 t on 2, 6 t on 5, 2 t on 7, 8 t on 1 0, 4 t on 0-5cm 5-10cm 10-20cm 20-40cm H+Al, 36 mês, Paranavaí H+Al, 36 mês - Mauá 4, 0 1 5, 0 1 0, 0 2, 0 5, 0 0, 0 0 t on 2, 6 t on 5, 2 t on 7, 8 t on 1 0, 4 t on 0, 0 0 t on 2, 7 t on 5, 3 t on 8, 0 t on 0 a 5 5 a a a cm 10-20cm 20-40cm

29 Mg, cmol/kg Mg, cmol/kg Ca, cmol/kg Ca, cmol/kgh Ca e Mg, 1 Ano - Mauá e Parav. Ca, 12 mês - Paranavaí Ca, 12 mês - Mauá 2, 0 6, 0 4, 0 1, 0 2, 0 0, 0 0 t on 2, 7 t on 5, 3 t on 8, 0 t on 0, 0 0 t on 2, 6 t on 5, 2 t on 7, 8 t on 1 0, 4 t on Mg, 12 mês - Paranavaí Mg, 12 mês - Mauá 1,2 6, 0 4, 0 0,6 2, 0 0,0 0 ton 2,7 ton 5,3 ton 8,0 ton 0, 0 0 t on 2, 6 t on 5, 2 t on 7, 8 t on 1 0, 4 t on 0-5 cm 5-10 cm cm cm 0-10cm 10-20cm 20-40cm

30 III) TRANSPORTE DE CÁTIONS NO SOLO POR LIGANTES ORGÂNICOS 01/02/2013

31 Calcário na Superfície do Solo

32 K mmol/kg Ca mmol/kg Densidade de Cafeeiro Pavan et al., 1994 Potássio Cálcio ,7 40 0,4 20 0, planta/ha planta/ha

33 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 0-5 cm 30 cm Plant extract addition 5-10 cm cm Soil samples Analyzed for: cm 4 cm cm Percolate solution ph, Ca, Mg, Al, K

34 Al mmol/l K mmol/l [K] e [Al] no Extrato e na Solução Percolada 40 Nabo Aveia Preta Tre moço d 90 d 120 d 60 d 90 d 120 d 60 d 90 d 120 d idade Extrato Percolado idade 6 Nabo Aveia Preta Tre moço d 90 d 120 d idade 60 d 90 d 120 d idade 60 d 90 d 120 d idade Extrato Percolado

35 Mg mmol/l Ca mmol/l [Ca] e [Mg] no Extrato e na Solução Percolada Nabo Aveia Preta Tremoço d 90 d 120 d idade 60 d 90 d 120 d Extrato Percolado 60 d 90 d 120 d idade 8 Nabo Aveia Tremoço d 90 d 120 d 60 d 90 d 120 d 60 d 90 d 120 d idade idade idade

36 Estrutura Al-quelato R R R

37 K mmol/kg Ca mmol/kg Ca e K do Solo (0-5 cm) após Percolação do Extrato 10 Cálcio 7,5 5 2,5 0 Nabo Aveia Trem oço Testem 60d 90d 120d Potássio 10 7,5 5 2,5 0 Nabo Aveia Trem oço Testem 60d 90d 120d

38 Al mmol/kg ph ph e Al do solo (0-5 cm) após Percolação do Extrato 5 ph 4,5 4 Nabo Aveia Trem oço Testem 60d 90d 120d Alumínio 10 7,5 5 2,5 0 Nabo Aveia Trem oço Testem 60d 90d 120d

39 Profundidade, cm Crescimento radicular de trigo, nabo forrageiro Franchini et al. (1999a) Cátions, cmol c dm -3 ph ,7 5,1 4,5 3,9 0 controle ,4 cm 17,8 cm Profundidade, cm Al Ca Mg K

40 Soil depth (cm) Extrato vegetal no crescimento radicular (Fr anch ini e t al., 2001) Teste m Calcár Aveia p Nabo forr Trigo

41 Ordem de lixiviação de cátions no solo Solos minerais (plantio convencional, baixa MO): K + > Mg 2+ > Ca 2+ > Al 3+ Complexos orgânicos (plantio direto, alta MO): AlL > CaL > MgL > K +

42 CONCLUSÕES A acidez do subsolo pode ser neutralizada com resíduos vegetais Maiores teores de ácidos orgânicos encontram-se antes da maturação dos tecidos vegetais O efeito dos ácidos orgânicos é imediato O efeito sobre o ph e o Al é temporário

43 C0NCLUSÕES Redefinir época de manejo de adubos verdes Planejamento na diversificação de adubos verdes Manutenção de resíduos vegetais na superfície do solo Rotação de cultura comercial

44 PESQUISADORES MARIO MIYAZAWA, QUÍMICA ANALITICA MARCOS A. PAVAN, QUÍMINA DO SOLO JULIO C. FRANCHINI, EMBRAPA, QUÍMICA DO SOLO ADEMIR CALEGARI, ADUBO VERDE JULIO C. D. CHAVES, CAFÉ ARNALDO COLOZZI FILHO, MICROBIOLOGIA DIVA S. ANDRADE, MICROBIOLOGIA ELIR DE OLIVEIRA, MANEJO DO SOLO

45 AGRADECIMENTO Dr. YAMADA - POTAFOS A TODOS OS PRESENTES