CAPACIDADE DE TROCA CATIÔNICA DE MATERIAIS
ORGÂNICOS DE INTERESSE AGRONÔMICO
PROF. ARNALDO ANTONIO RODELLA
ESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA LUIZ DE QUEIROZ
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS
SETOR DE QUÍMICA
Qualquer material pode ser caracterizado por análises
físicas e químicas
Para insumos como: fertilizantes minerais e orgânicos
e corretivos, tal caracterização é imprescindível
A caracterização de materiais orgânicos é dificultada
devido à complexidade e diversidade dos mesmos
Em princípio o que melhor caracteriza um material
orgânico é seu teor de carbono
orgânico
-3
Vinhaça -- 16 kg Corg m
Aplicaçãopode
de 100
ha-1 = 1,6 toneladas
de Corga
Mas adicionalmente
serm3necessário
caracterizar
natureza
do
carbono
orgânico
presente
-1
Torta de filtro -- 46 kg C t
org
Aplicação de 35 t ha -1 = 1,6 toneladas de Corg.
Cerca de 80% do carbono orgânico da vinhaça é solúvel, facilmente
degradável proveniente de ácidos orgânicos solúveis e da glicerina
O carbono orgânico da torta de filtro é sólido e provem basicamente
da celulose e hemicelulose do bagaço de cana de açúcar
PARÂMETROS PARA AVALIAÇÃO DE
MATERIAIS ORGÂNICOS
Umidade
pH
Matéria orgânica
abordar aqui
duas questões
Cinzas Cabe
(constituintes
minerais:
P, K,polêmicas
Ca, Mg,:etc.)
- A determinação de matéria orgânica por incineração
Carbono
orgânico
total
- O uso
dos fatores
de transformação
de carbono orgânico
para
matéria orgânica,
tipo 1,72 ouC/N)
1,8...
Nitrogênio
total (Relação
Carbono solúvel (NaOH, pirofosfato)
Capacidade de Troca Catiônica (CTC)
Celulose, hemicelulose, lignina
Ácidos húmico e fúlvico
Ensaios de respirometria
Efeito da aplicação de torta de filtro sobre alguns
atributos do solo
Atributo do solo
Test.
pH
CTC (mmol kg-1)
Carbono orgânico (g kg-1)
5,0
84
10,7
* após aplicação ao solo
100 t ha-1 torta de filtro
8 meses*
30 meses*
5,2
5,0
101
95
12,4
12,1
Fonte: Rodella et al., 1990
Importante: A CTC dos materiais orgânicos é dependente do pH.
Em geral é medida a pH 7.
Material orgânico de elevada CTC adicionado a solo com pH
baixo não resultará na elevação da CTC do solo esperada
Decreto nº 4.954, de 14 de janeiro de 2004,
Instrução normativa nº 15, de 24 dezembro de 2004
Define e normaliza especificações, garantias,
tolerâncias, registro, embalagem e rotulagem dos
fertilizantes orgânicos simples, mistos, compostos,
organominerais e biofertilizantes destinados à
agricultura
FERTILIZANTES ORGÂNICOS SIMPLES
Orgânico simples
U%
processado
Máx.
Estercos e camas
30
Tortas vegetais
20
Turfa
25
Linhita, leonardita.
25
Parâmetros de referência 40
para outros fertilizantes
orgânicos simples
pH
min.
declara
do
C org %
min.
20
35
15
25
15
N%
min.
1
5
0,5
0,5
0,5
CTC CTC/C
mín.
440
10
400
1000
800
300
(valores expressos em base seca, umidade determinada a 65ºC)
FERTILIZANTES ORGÂNICOS, MISTO E COMPOSTO
Misto/composto
Garantia
Classe A
Umidade (máx.)
N total (mín.)
Carbono
orgânico (mín.)
CTC
pH (mín.)
Relação C/N
(máx.)
Relação CTC/C
(mín.)
N, P, K
50
Classe B
Classe C
Classe D
50
50
70
Vermicomposto
Classes A, B, C, D
50
1
15
10
300
6,0
6,5
18
20
600
6,0
300
6,0
12
30
20
2
(valores expressos em base seca, umidade determinada a 65ºC)
FERTILIZANTES ORGANOMINERAIS
Os fertilizantes organo-minerais sólidos para aplicação
no solo terão as especificações:
- carbono orgânico total: mínimo de 8%
- umidade máxima: 25%
- CTC: 200 mmol c/dm3 ou mmol c /kg
CONDICIONADOR DE SOLO
Produto
que promove a melhoria das propriedades
o
Art. 6 : Os condicionadores de solo deverão apresentar as
físicas, físico-químicas ou atividade biológica do solo,
seguintes garantias mínimas:
podendo recuperar solos degradados ou desequilibrados
o Quando o produto destinado à melhoria das propriedades
§
1
nutricionalmente
físicas ou físico-químicos do solo:
- capacidade de retenção de água (CRA) - mínimo de 60%
- capacidade de troca catiônica (CTC) - mínimo de 200
mmol c/dm3.
DETERMINAÇÃO DE CTC EM MATERIAIS
ORGÂNICOS
Procedimento adaptado do método de determinação
oC e moído para passar
Amostra dedematerial
seco
a
65
CTC em turfa preconizado pela AOAC
em peneira de 0,5 mm de abertura de malha
Lavagem do material com HCL para saturação dos
sítios de troca com íon H+
Eliminação do excesso de HCl por lavagem com água
Lavagem do material com solução de acetato de cálcio
pH 7 para deslocar íons H+ ligados ao sítios de troca
Determinação por titulação do íon H+ deslocado
Cálculo da CTC
DETERMINAÇÃO DE CTC EM MATERIAIS
ORGÂNICOS
Análise de misturas de materiais orgânicos
contrastantes
Serragem Turfa
%
41
0
33
8
25
16
16
25
8
33
0
41
Fonte : Rodella, 1996
CTC
mmol kg-1
54,8
151,2
238,5
332,6
416,6
515,7
C orgânico
g kg-1
155,5
166,1
166,1
165,7
160,0
152,5
CTC/C
mmol g-1
0,35
0,91
1,44
2,01
2,60
3,38
Análise de materiais orgânicos diversos
Fonte : Rodella, 1996
Material orgânico
C
CTC
CTC/C
g kg-1
mmol kg-1
mmol g-1
Bagaço de cana
412
242
0,6
Composto
140
304
2,2
Composto
211
315
1,5
Borra de café
547
425
1,0
Esterco ovelha
389
408
1,0
Esterco de vaca
384
444
1,2
Esterco de galinha
169
403
2,4
73
295
4,0
Torta de filtro
422
404
1,0
Lodo ETE
160
789
4,9
Turfa
433
1233
2,8
Vermicomposto
Análise de materiais orgânicos diversos
Material orgânico
C
CTC
CTC/C
g kg-1
mmol kg-1
mmol g-1
Resíduo urbano
193
289
1,5
Esterco
173
530
3,1
Turfa
242
1302
5,4
Esterco
268
569
2,1
Resíduo urbano
231
322
1,4
Vermicomposto
167
378
2,3
Resíduo de uva
359
1007
2,8
Lodo de esgoto
183
639
3,5
Fonte: Lax et al., 1986
Análise de compostos orgânicos da BIOLAND
Material
Composto 2
Composto 4
Composto 3
Composto 1
Vermicomposto
Lodo ETE
C org
g kg-1
260,6
269,3
220,9
196,2
189,3
214,5
CTC
mmmol kg-1
576,0
678,1
586,3
553,5
538,5
393,3
CTC/C
mmol g-1
2,21
2,51
2,65
2,82
2,84
1,83
Análise de substrato para plantas da MEC PREC
Material
Substrato A
Substrato B
Substrato C
Substrato D
C
g kg-1
381
580
569
544
CTC
mmol kg-1 mmol dm-3
366
765
696
666
Considerando-se uma densidade 0,5 kg dm-3
183
382
348
333
CTC/C
0,96
1,3
1,2
1,2
Análise de materiais orgânicos diversos
Material orgânico
CTC
mmol kg-1
C orgânico
g kg-1
CTC/C
Fibra de coco
221,2
467,1
0,47
Casca de Pinus
246,3
396,0
0,62
Lodo ETE Jundiai
690,2
246,4
2,80
Solomax
843,0
233,4
3,61
Turfa
833,2
248,2
3,36
CHM
3559,5
384,7
9,25
CHM = concentrado húmico mineral fabricado a partir de carvão mineral
Densidade de fibra de coco e casca de pinus: 0,47 e 0,57 kg dm-3, respectivamente
Determinação de CTC em fertilizantes organominerais
Turfa
Fórmula 5-25-25
CTC da turfa
mmol kg-1
%
100
0
1194 a
74
26
1202 a
58
42
1217 a
48
52
1195 a
41
59
1166 a
36
64
1123 b
Médias seguidas de mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5%
Fonte : Rodella, 1996