NEUTRALIZAÇÃO DA ACIDEZ DO PERFIL DO SOLO POR MATERIAL VEGETAL MARIO MIYAZAWA MARCOS A. PAVAN JÚLIO CESAR FRANCHINI IAPAR - 21
COBERTURA do SOLO por MATERIAL ORGÂNICO QUÍMICOS - nutrientes (N, P, K, Ca, S); CTC; solubilidade P; adsorção de cátions FÍSICOS - erosão, evaporação, umidade, permeabilidade, temperatura MICROBIOLÓGICOS - atividade, diversidade
ALTERAÇÕES QUÍMICAS DO SOLO ph - Neutralização da acidez Al - Hidrólise, complexação Transporte de cátions - K +, Ca 2+, Mg 2+, Al 3+ Métodos de avaliações - resíduos vegetais
I) NEUTRALIZAÇÃO DA ACIDEZ DO SOLO POR RESÍDUOS VEGETAIS
Neutralização da acidez por grupos funcionais 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
CAPACIDADE DE NEUTRALIZAÇÃO DE H + E OH - ph-suspensão 14 12 1 8 6 4 2 Branco Feijão Ceará Colza Aveia preta Trigo Miyazawa et al. (1993) 12 1 8 6 4 2 2 4 6 8 1 12 [HCl] x 1-2 N [NaOH] x 1-2 N
Capacidade de Neutralização de H + dos Resíduos Vegetais 1 Miyazawa et al. (1993) 8 (mmol c kg -1 ) 6 4 2 Trigo Milho Guandu Aveia Preta Girassol Nabo Forrageiro Mucuna Cinza Tremeço Branco Material vegetal Feijão de Porco Casca de Café Ervilhaca Comum Feijão do Ceará
NEUTRALIZAÇÃO DA ACIDEZ POTENCIAL DO SOLO 2,5 Cassiolato et al., 1999 H + Al (cmolc dm -3 ) 2 1,5 1,5 Nabo Tremoço azul Aveia Crotalaria b. Crotalaria s. Tremoço b. Mucuna anã Mucuna c. Arroz Guandu Trigo Milheto MATERIAL VEGETAL
ph 5,8 5,4 5, Incubação do solo por material vegetal - ph Miyazawa et al. (1993) Controle Lupinus luteus Leucena Colonião Trigo 4,6 4,2 15 3 45 6 75 9 15 Tempo (dias)
Densidade do cafeeiro Pavan et al., 1994 C orgânico ph 16 6 14 5 C g/kg ph 12 4 1 893 1786 7143 3 893 1786 7143
II) NEUTRALIZAÇÃO DA TOXIDEZ DE Al 3+ POR MATERIAL VEGETAL
Neutralização da toxidez de Al 3+ por resíduos orgânicos Hidrólise do Al Al 3+ + n(oh) - Al(OH) 2+ ; Al(OH) 2+ ; Al(OH) 3 ; Al(OH) 4 Complexação orgânica do Al Al 3+ + L AlL ; AlL 2 n- (L = ligante orgânico)
Estrutura molecular de complexos Al-orgânico O C O O COO - CH 2 C CH 2 COO - O C O M O C O M - OOC HC OH HO CH - OOC CH 2 C O CH 2 COO - O C O O C O OH M 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
ÁCIDOS ORGÂNICOS DO MATERIAL VEGETAL ALIFÁTICOS: cítrico, malônico, maleico, tartárico, oxálico, butílico, succínico, fumárico AROMÁTICOS: salicílico, caféico, vanílico, cumárico, protocatéico, gálico, hidroxibenzóico
Ácidos alifáticos: parte aérea e raiz das plantas mm kg -1 2 15 1 5 BN2 MT1 MT2 MC MP MV CEA POR SOJ SOR fumárico aconítico malônico málico cítrico Parte aérea 5 Raiz
Ácidos orgânicos (mm kg -1 ) 12 1 Ácidos alifáticos: estádios da planta 8 6 4 2 fumárico aconítico málico cítrico 6 75 9 12 6 75 9 12 6 75 9 12 Nabo Aveia Preta Tremoço Azul Dias após plantio
Ácidos orgânicos (mm.kg -1 ) 8 7 6 5 4 3 2 1 Ácidos aromáticos: idade do nabo forrageiro caféico cumárico ferúlico 6 75 9 12 Dias após plantio
TOXIDEZ DE Al 3+, µm 5 1 15, 2, 5, 1, 15, Al (µm)
REDUÇÃO DE 2 µm Al 3+ COM ÁCIDOS ORGÂNICOS 5 1 15 O 3 6 9 O 3 6 9 ÁC. CÍTRICO L (µm) ÁC. MALÔNICO
Densidade do cafeeiro Pavan et al., 1994 C orgânico Alumínio 16 21 C g/kg 14 Al mmol/kg 14 12 7 1 893 1786 7143 893 1786 7143
III) TRANSPORTE DE CÁTIONS NO SOLO POR LIGANTES ORGÂNICOS
Lixiviação de Ca, Mg e K após aplicação de resíduos vegetais Ziglio et al. (1999) mmol L -1 4 3 2 1 4 3 2 1 3 2 Cálcio Magnésio Potássio Controle CaCO 3 CaCO 3 + Aveia CaCO 3 + Trigo 1 1 2 3 4 5 6 7 Poros
Alteração na [Ca] e [Mg] da solução pela percolação do solo Nabo Aveia Preta Tremoço 25 2 Ca mmol/l 15 1 5 6 d 9 d 12 d idade 6 d 9 d 12 d Extrato Percolado 6 d 9 d 12 d idade 8 Nabo Aveia Tremoço 6 Mg mmol/l 4 2 6 d 9 d 12 d 6 d 9 d 12 d 6 d 9 d 12 d idade idade idade
Alteração na [K] e [Al] da solução pela percolação no solo 4 Nabo Aveia Preta Tremoço K mmol/l 3 2 1 6 d 9 d 12 d 6 d 9 d 12 d 6 d 9 d 12 d idade Extrato Percolado idade 6 Nabo Aveia Preta Tre moço Al mmol/l 4 2 6 d 9 d 12 d idade 6 d 9 d 12 d idade 6 d 9 d 12 d idade Extrato Percolado
Alteração do Ca e K do solo pela percolação da solução (-5 cm) 1 Cálcio Ca mmol/kg 7,5 5 2,5 Nabo Aveia Trem oço Testem 6d 9d 12d Potássio 1 7,5 K mmol/kg 5 2,5 Nabo Aveia Trem oço Testem 6d 9d 12d
Alteração de ph e Al do solo pela percolação da solução (-5 cm) 5 ph ph 4,5 4 Nabo Aveia Trem oço Testem 6d 9d 12d Alumínio 1 Al mmol/kg 7,5 5 2,5 Nabo Aveia Trem oço Testem 6d 9d 12d
Lixiviação de cátions em extratos de plantas daninhas (Meda et al., 21) 35 25 15 cordão frade agriãozinho Extrato carrapixo carneiro mamona trapoeraba caruru roxo losna branca picão branco mmol c L -1 5 controle calcário 5 15 25 Cálcio Magnésio Alúminio Potássio Percolado
Plantas nativas na mobilidade de cátions do solo (Meda et al., 21) ph 6 5 ph controle calcário cordão de frade caruru roxo picão branco mmol c dm -3 25 2 15 1 Ca caruru roxo picão branco mamona 5 4 5-1 1-15 15-2 2-25 5-1 1-15 15-2 2-25 12 1 Al cordão de frade caruru roxo trapoeraba 12 1 K mamona agriãzinho caruru roxo Mmol c (dm -3 ) 8 6 4 mmol c dm -3 8 6 4 2 2 5-1 1-15 15-2 2-25 5-1 1-15 15-2 2-25 Camadas (cm) Camadas (cm)
Densidade de cafeeiro Pavan et al., 1994 Potássio Cálcio 1 6 K mmol/kg,7,4 Ca mmol/kg 4 2,1 893 1786 7143 893 1786 7143
Ordem da lixiviação de cátions no solo Solos minerais: K + > Mg 2+ > Ca 2+ > Al 3+ Complexos orgânicos: AlL > CaL > MgL > K +
MOBILIDADE ORGÂNICA DO CALCÁRIO H 2 O H 2 O CaL MgL HL KL H 2 O MgL CaL KL HL CaCO 3 + H 2 O Ca 2+ + CO 2 + 2OH - SUPERFÍCIE DO SOLO ph K Ca Al LIXIVIAÇÃO OH - + H + H 2 O 3OH - + Al 3+ Al(OH) 3 2K + L - + Ca 2+ Ca 2+ (L - ) 2 + 2K + K + L - + H + H + L + K + 3K + L - + Al 3+ Al 3+ (L - ) 3 + K + [Ca 2+ (L - ) 2 ] (H + L - ) [Al 3+ (L - ) 3 ] SUBSUPERFÍCIE DO SOLO ph Ca Al Ca 2+ (L - ) 2 + 2H + 2H + L - + Ca 2+ 3[Ca 2+ (L - ) 2 ] + 2Al 3+ 2Al 3+ (L - ) 3 + 3Ca 2+
DETERMINAÇÃO do PODER de NEUTRALIZAÇÃO
I) de Ca, Mg, K II) TITULAÇÃO POTENCIOM. ph 3, a 7, III) CONDUTIV. ELÉTRICA IV) CROMATOGRAFIA V) INCUBAÇÃO DO SOLO VI) PLANTA INDICADORA
CONCLUSÕES A acidez do subsolo pode ser neutralizada com material vegetal Maiores teores de ácidos orgânicos estão presentes antes da maturação dos tecidos vegetais O efeito dos ácidos orgânicos é imediato O efeito sobre ph e Al é transiente
Propostas para pesquisas Cálculo da necessidade de calagem Manejo de resíduos vegetais Fatores que alteram a movimentação de cátions no solo Método de determinação de ácidos das plantas e dos solos
Microrganismos do solo Cinética da decomposição dos ácidos orgânicos Síntese de compostos orgânicos Manejo de resíduos vegetaismicrorganismos Determinação de compostos orgânicos
EQUIPE MARCOS A. PAVAN MARIO MIYAZAWA JÚLIO CESAR FRANCHINI EDSON L. DE OLIVEIRA JÚLIO CESAR D. CHAVES ARNALDO COLOZZI FILHO ADEMIR CAREGALI ELIR DE OLIVEIRA