ENCARTE TÉCNICO
NEUTRALIZAÇÃO DA ACIDEZ DO
PERFIL DO SOLO POR RESÍDUOS VEGETAIS
Mario Miyazawa1
Marcos A. Pavan1
Julio Cezar Franchini2
INTRODUÇÃO
A
A adoção de sistemas
conservacionistas, como o plantio
direto, tem demonstrado reverter o
processo de degradação química,
física e biológica de solos ácidos.
Isso ocorre porque a principal
conseqüência da adoção do
sistema de plantio direto é o
aumento no teor de matéria
orgânica do solo, devido ao ambiente
menos oxidativo, e ao menor contato
dos resíduos vegetais com o solo.
caulinita, principal componente da fração mineral em
solos ácidos, é uma argila
de baixa atividade, com baixa densidade
de carga superficial devido à baixa ocorrência de substituição isomórfica. Outros
componentes importantes da fração mineral, os óxidos de ferro (hematita e goetita)
e alumínio (gibbsita), em pH ácido, apresentam carga positiva ou nula, não contribuindo para a capacidade de troca de
cátions e para a alta capacidade de adsorção
de fósforo.
Por outro lado, os ácidos húmicos e
fúlvicos, principais componentes da matéria orgânica estabilizada no solo, apresentam alta densidade de grupos carboxílicos e fenólicos, que sofrem
hidrólise com o aumento do pH, gerando cargas negativas. Segundo PAVAN et al. (1985) e RAIJ et al. (1982), a matéria orgânica pode representar até 80% da capacidade de troca em solos
ácidos do Paraná e de São Paulo. Devido à pobreza em bases do
material de origem de solos ácidos e às condições climáticas (temperatura e precipitação elevadas), favoráveis ao processo de
intemperismo e lixiviação, estes solos apresentam baixa saturação por cátions básicos (Ca, Mg e K) e, conseqüentemente, um
predomínio de H e Al nas cargas negativas do solo. Com a aplicação de calcário, grande parte do H e Al podem ser neutralizados,
desobstruindo e gerando novas cargas que são então ocupadas por
Ca e Mg. No entanto, o uso agrícola prolongado, utilizando o
revolvimento do solo e a incorporação dos resíduos vegetais, geram condições favoráveis à degradação da matéria orgânica, reduzindo drasticamente seu potencial produtivo.
Deste modo, a adoção de sistemas conservacionistas, como
o plantio direto, tem demonstrado reverter o processo de degradação química, física e biológica de solos ácidos. Isso ocorre porque
a principal conseqüência da adoção do sistema de plantio direto é
o aumento no teor de matéria orgânica do solo, devido ao ambiente menos oxidativo, e ao menor contato dos resíduos vegetais com
o solo. A nova situação estabelecida no
plantio direto altera profundamente vários
processos químicos no solo, influenciando o pH, a capacidade de troca de cátions,
a adsorção de fósforo, a toxidez por Al e a
mobilidade de cátions polivalentes. Além
disso, os resíduos vegetais das culturas
comerciais e os adubos verdes apresentam
composição orgânica bastante variável, o
que proporciona efeitos também variáveis,
dando oportunidade ao uso dos resíduos
com objetivos diferenciados.
Deste modo, o objetivo deste trabalho é apresentar os principais mecanismos
envolvidos nestes processos, visando dar
subsídios para a tomada de decisão para o
manejo adequado de solos tão frágeis e
dependentes de matéria orgânica como os
solos ácidos brasileiros.
NEUTRALIZAÇÃO DA ACIDEZ DO SOLO POR
RESÍDUOS VEGETAIS
A técnica mais utilizada na agricultura para elevar o pH
dos solos ácidos é a aplicação de calcário dolomítico (CaCO3 +
MgCO3) e calcítico (CaCO3). Estes produtos apresentam as seguintes vantagens: fornecem Ca e Mg, têm baixo custo, são de
fácil aplicação no campo e possuem poder tampão.
Outra técnica é a aplicação de resíduos orgânicos na forma
de estercos de animais, compostagem(1) (resíduos orgânicos com
fermentação controlada) e resíduos vegetais. Vários trabalhos têm
demonstrado aumento do pH do solo pela aplicação de material
orgânico (HOYT & TURNER, 1975; HUE & AMIEN, 1989;
FRANCHINI et al., 1999b). CASSIOLATO et al. (1999) estudaram a neutralização da acidez potencial do solo ácido por extratos
vegetais (Figura 1A). Os extratos de nabo forrageiro e tremoço
azul foram mais eficientes na neutralização da acidez potencial e
o efeito do milheto foi quase nulo. MIYAZAWA et al. (1993) avaliaram várias espécies de resíduos vegetais quanto à capacidade
de neutralização do H+ da solução em experimento de laboratório
(Figura 1B). Em geral, os resíduos de adubos verdes apresentaram
1
Instituto Agronômico do Paraná - IAPAR. Caixa Postal 481, CEP 86001-970, Londrina - PR. Telefone: (43) 376-2000. E-mail: [email protected].
2
Bolsista, CNPq/Embrapa-Soja.
INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 92 – DEZEMBRO/2000
(1)
Foi utilizado este termo para evitar confusão com o termo “compostos orgânicos”
que é sinônimo de substâncias orgânicas.
1
Legenda:
acidez potencial do solo neutralizada
pelo resíduo vegetal
A
Centeio
B
Trigo
T. azul
Milho
Nabo
Azevém
Guandu
Crotalaria blev.
Chícharo
Crotalaria espectabilis
Aveia preta
Aveia
Serradela
Tremoço branco
Girassol
Espérgula
Café folha
Nabo forrageiro
Mucuna anã
Mucuna cinza
Mucuna cinza
Crotalária
Cana folha
Tremoço branco
Trigo
Mucuna anã
Arroz
Feijão-de-porco
Colza
Guandu
Casca de café
Milheto
Ervilhaca comum
Testemunha (solo percolado com água)
Feijão-bravo-do-Ceará
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
H neutralizado (mmolcg-1)
H + Al (cmolckg-1)
Figura 1. Neutralização da acidez potencial do solo (A) e da solução de HCl por resíduos vegetais (B) (modificada de CASSIOLATO et al.,
1999, e MIYAZAWA et al., 1993).
maior capacidade da neutralização de H+ (feijão-bravo-doCeará = 1,0 mmolc g-1) do que os resíduos pós-colheita (palha de
trigo = 0,26 mmolc g-1 e de milho = 0,30 mmolc g-1). HUE (1992)
verificou que a capacidade de neutralização do pH por esterco de
aves representava em torno de 1/3 da capacidade do Ca(OH)2.
Vários experimentos realizados no Instituto Agronômico
do Paraná (FRANCHINI et al., 1999b,c; MIYAZAWA et al., 1999;
MEDA et al., 1999; CASSIOLATO et al., 1999) com extratos vegetais mostraram que a sua percolação por colunas de solo neutralizaram a acidez até a camada subsuperficial. A intensidade da
neutralização foi maior para os resíduos de adubos verdes, especialmente nabo forrageiro e aveia preta. A Figura 2 ilustra um perfil típico de aumento do pH após a aplicação de extratos vegetais.
pH
4,0
0
Profundidade (cm)
5
10
4,5
5,0
5,5
As reações de ligantes orgânicos, solúveis em resíduos vegetais, responsáveis pela neutralização da acidez do solo envolvem a participação de radicais carboxílicos:
R-COOM + H+ → R-COOH + Mn+
Controle
M
uc
u
na
Tr
igo
ta
pre
a
i
e
Av
(1)
onde, Mn+ = K+, Ca2+ e Mg2+.
o
Nab e i r o
ag
forr
15
20
25
Figura 2. pH do perfil do solo após percolação do extrato vegetal.
2
A capacidade de neutralização da acidez do solo por resíduos vegetais está associada aos seus teores de cátions e carbono
orgânico solúvel, que normalmente é maior em resíduos de adubos verdes, tais como: aveia preta, nabo forrageiro, tremoços,
leucena, mucunas, crotalárias e outros. A menor capacidade de
neutralização da acidez do solo dos resíduos de culturas comerciais como soja, trigo e milho está relacionada à redução dos teores de cátions e carbono solúvel com o avanço da idade fisiológica
da planta. FRANCHINI et al. (2000) observaram que o teor de
substâncias orgânicas hidrossolúveis em resíduos vegetais de adubos verdes também diminui gradativamente no intervalo entre 60
e 120 dias (Figura 3).
(Observação: as cargas das equações estão omitidas).
Por outro lado, em solos alcalinos (pH superior a 7,0) o uso
de resíduos vegetais também é recomendado para a neutralização
da alcalinidade. Neste caso, as reações de neutralização da alcalinidade do solo são desempenhadas pelos radicais amídicos e
fenólicos:
R-CNH2-COOH + OH- → R-CN+H-COOH + H2O (2)
R-OH + OH- → R-O- + H2O
(3)
INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 92 – DEZEMBRO/2000
Figura 3. Cromatogramas de ácidos orgânicos alifáticos e fenólicos e flavonóides na fração solúvel em água de resíduos vegetais de adubos verdes
coletados em diferentes estádios de desenvolvimento (1-oxálico; 2-cítrico; 3-málico; 4-aconítico; 5-fumárico; 6-caféico; 7-p-coumarico; 8ferúlico; 9-vitexin; 10-genistina; 11-hidróxi-genistina; 12-rutina; 13-canferol; 14-isoramnetina; 15-luteolina; 16-genisteína) (FRANCHINI et al.,
2000).
R-COOM + Al3+ → R-COOAl + Mn+
A natureza anfótera da reação dos resíduos vegetais faz
com que aumente o pH dos solos ácidos e reduza o pH dos alcalinos, tendendo ao valor de pKa da mistura de diferentes substâncias orgânicas. Os valores de pKa dos compostos orgânicos presentes em resíduos vegetais situam-se normalmente entre 5 e 7.
onde, M = Ca, Mg, K.
NEUTRALIZAÇÃO DA TOXIDEZ DE ALUMÍNIO DO SOLO
Vários estudos têm demonstrado a ocorrência de ácidos
orgânicos na solução de solos ácidos com resíduos vegetais na
superfície.
Entre as espécies solúveis de Al encontradas em solos ácidos [Al3+, AlOH2+, Al(OH)2+, Al(OH)4-, AlL (L = orgânico) e AlFn]
o Al3+ é a espécie mais tóxica para as plantas. A redução da toxidez
de Al após a aplicação de calcário ocorre pela hidrólise a Al(OH)3.
A redução da toxidez de Al após a aplicação de resíduos
vegetais e esterco de animais observada em vários estudos (HUE
& AMIEN, 1989; MIYAZAWA et al., 1993; FRANCHINI et al.,
1999b; HUE & LICUDINE, 1999) ocorre por dois processos químicos: hidrólise devido ao aumento de pH (equação 5) e complexação por ácidos orgânicos (equação 6).
R-COOM + H2O → R-COOH + OH- + Mn+
(4)
Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 precipitado
(5)
INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 92 – DEZEMBRO/2000
(6)
(Observação: As cargas das equações estão omitidas).
HUE et al. (1986) encontraram os seguintes ácidos na solução do solo sob floresta de pinheiros no Estado de Alabama,
EUA: oxálico, cítrico, málico, malônico, acético, succínico e
láctico, com a soma total de ácidos atingindo 480 µmol L-1. Em
solos cultivados, no entanto, a diversidade (oxálico, málico,
malônico, fórmico e ftálico) e a quantidade de ácidos orgânicos
foi muito inferior à observada no solo sob floresta. MIYAZAWA
(1990) encontrou concentração total inferior a 500 µmol L-1 de
ácidos succínico, aconítico, iso-butílico e butílico na solução de
solos cultivados do Estado do Paraná. SLATTERY & MORRISON
(1995), em solos da Austrália, observaram maiores concentrações
de ácidos cítrico, tartárico, succínico, acético e fórmico, além de
quantidades-traço de ácidos fumárico, aconítico, gálico, protocatéico, ftálico e p-benzóico.
3
Comprimento radicular (cm)
O grau de neutralização da toxidez de Al por ácidos orgânicos é determinado pela estabilidade do complexo orgânico formado. HUE et al. (1986) classificaram os principais ácidos orgânicos quanto à capacidade de amenização do Al-tóxico para plantas de algodão (Gossypium hirsutum L.) da seguinte forma: a)
forte: cítrico, oxálico, tartárico; b) moderado: málico, malônico,
salicílico, c) fraco: succínico, láctico, fórmico, ftálico, acético.
MIYAZAWA et al. (1992) avaliaram a amenização da toxidez de
Al por ácidos orgânicos em trigo (Triticum aestivum L., cv.
Anahuac) em solução nutritiva, obtendo a seguinte ordem de eficiência: cítrico > tartárico > oxálico > húmico > malônico >
maleico > salicílico > succínico.
Na Figura 4 está representada a redução do crescimento da
raiz de trigo pela toxidez de Al (A) e a neutralização da toxidez de
20 µmol L-1 de Al pelo ácido cítrico, malônico e succínico (B). A
figura mostra completa neutralização da toxidez de Al pela adição de 90 µmol L-1 de ácido cítrico e sem nenhum efeito do ácido
succínico sobre a toxidez de Al.
A
10
B
Al
C itra to
8
M alon a to
S uccinato
6
Entre as características dos ácidos orgânicos responsáveis
pela neutralização da toxidez de Al3+ destacam-se:
• constante de estabilidade (pK) dos complexos Al-L (L =
ligantes orgânicos): pK maior que 4,5 forma complexos
fortes; pK entre 4,5 e 2,5 forma complexos moderados e
pK menor que 2,5 forma complexos fracos;
• moléculas de ácidos orgânicos que formam complexos
na forma de anéis com 5 ou 6 átomos, incluindo o Al,
apresentam maior estabilidade. Por exemplo, o ácido cítrico pode formar complexos com 5 ou 6 átomos, sendo
um dos mais fortes entre os ácidos orgânicos (Figura 5).
Os ácidos acético, fórmico e succínico não formam complexos, porque não podem formar anéis.
Além da toxidez de Al, a manutenção de resíduo vegetal
na superfície dos solos ácidos reduz também a toxidez de Mn.
ANDRADE et al. (1999) avaliaram o efeito da cobertura do solo
com resíduos vegetais na solubilidade do Mn e observaram maior
teor de metal solúvel em solo sem cobertura vegetal (73,2 mg
kg-1) em relação ao solo coberto com resíduos de aveia preta e
folhas de café (5,2 mg kg-1).
TRANSPORTE DE CÁTIONS POLIVALENTES POR
LIGANTES ORGÂNICOS
4
2
0
0
5
10
Al (µmol L-1)
15
7,5
30
60
90
Ácidos orgânicos (µmol L-1)
+ Al: 20 µmol L-1
Figura 4. Redução do crescimento da raiz de trigo pelo alumínio em
solução nutritiva (A) e amenização da toxidez de Al =
20 µmol L-1 por ácidos orgânicos.
Considerando apenas a presença de ânions inorgânicos, a
mobilidade de cátions em solos minerais segue a seguinte ordem:
Na+ > K+ > NH4+ > Mg2+ > Ca2+ > Mn2+ > Fe2+ > Zn2+ > Cu2+ > Al3+
> Fe3+. Os cátions monovalentes são facilmente lixiviados em água
por se encontrarem principalmente na forma iônica. Cátions
divalentes e trivalentes sofrem várias reações no solo, que diminuem sua mobilidade.
Figura 5. Estruturas moleculares de complexos organometálicos.
4
INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 92 – DEZEMBRO/2000
CaCO3 + 2H+ → Ca2+ + H2CO3
(7)
H2CO3 → H2O + CO2 ↑
(8).
Entretanto, PAVAN (1994) e OLIVEIRA & PAVAN
(1996) observaram elevação do pH, diminuição do Al trocável e
aumento nos teores de Ca e Mg até a camada subsuperficial em
Latossolo Vermelho Escuro, textura média, em áreas sob plantio
direto e com culturas perenes onde o calcário foi aplicado na superfície. CAIRES et al. (1999) observaram aumentos nos teores
trocáveis de Ca e Mg até 80 cm de profundidade, após 18 meses
da aplicação de calcário, também em Latossolo Vermelho Escuro,
em sistema de plantio direto.
Muitos estudos têm demonstrado o transporte de Ca e a
neutralização de Al na camada subsuperficial do solo por meio de
processos químicos. O cálcio dos sais solúveis de Ca(NO3)2 e CaCl2
é facilmente transportado em profundidade no solo. Porém, como
estes sais são neutros, não aumentam o pH e nem reduzem a toxidez
de Al no subsolo. Em anos recentes, vários trabalhos têm demonstrado a mobilização de Ca para o subsolo na forma orgânica, principalmente na forma de fulvato de Ca. WATT et al. (1991) foram
os primeiros a estudar o transporte de Ca à profundidade do solo
na forma de Ca-fulvato, purificado da turfa. LIU & HUE (1995)
fizeram estudos semelhantes com Ca-fulvato extraído do esterco
INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 92 – DEZEMBRO/2000
de aves. NOBLE et al. (1995) extraíram Ca-fulvato de carvões
minerais e também observaram aumento no teor de Ca na camada
subsuperficial do solo.
MIYAZAWA et al. (1998) avaliaram a alteração química
do perfil do solo pela adição de resíduos vegetais da superfície. Os
resíduos de aveia preta, nabo forrageiro, mucuna cinza e leucena
foram os que proporcionaram os maiores aumentos nos teores de
Ca e Mg na camada subsuperficial de solos ácidos. FRANCHINI
et al. (1999c) observaram aumento de Ca e Mg até na camada de
40 cm pela adição de extrato de nabo forrageiro e de aveia preta, e
acúmulo de K na superfície do solo (Figura 6).
N a bo
Tes te m un ha pe rc ola da c om á gu a
0
40
0
5
10
20
Profundidade (cm)
Os cátions divalentes podem estar presentes no solo nas
seguintes formas: íons livres, adsorvidos, precipitados, complexos orgânicos e inorgânicos. A ocorrência de uma espécie de cátion
divalente no solo depende de vários fatores, tais como: pH, teor de
matéria orgânica, teor de argila, temperatura, força iônica e potencial de oxi-redução. Maior quantidade de cátions divalentes
livres é encontrada em solos ácidos, enquanto as formas de precipitados de hidróxidos e carbonatos são mais comuns em solos alcalinos. Em solos com alta quantidade de matéria orgânica aumentam as formas complexadas e adsorvidas de cátions divalentes.
A ocorrência de cátions trivalentes livres no solo é extremamente baixa. As formas mais comuns são as de óxidos e
hidróxidos, de complexos orgânicos e inorgânicos e adsorvidas no
solo. Por isso, em solos agrícolas minerais a lixiviação de cátions
segue a ordem: Na+ , K+, Mg2+ , Ca2+ e Al3+.
Uma das condições indispensáveis para a lixiviação de
cátions no solo é a presença de ânions solúveis, tais como Cl(cloreto), NO 3- (nitrato), NO 2- (nitrito), SO42+ (sulfato), OAc(acetato), OFor- (formiato) e HCO3- (bicarbonato). Mesmo os
cátions monovalentes Na+ e K+ somente são lixiviados na companhia de ânions solúveis. A retenção de Mn+ na superfície do solo
ocorre quando as cargas negativas dos ácidos húmicos e das argilas estão livres. O aumento no teor de cátions monovalentes na
superfície do solo é dificultado pela sua lixiviação preferencial em
relação aos cátions polivalentes. No entanto, a manutenção de resíduos vegetais na superfície do solo no sistema de plantio direto e
em culturas perenes (OLIVEIRA & PAVAN, 1996; PAVAN, 1994)
favorece o acúmulo de K na superfície do solo.
A mobilidade de Ca e Mg na forma de carbonato, presente
no calcário, é baixa em solos ácidos, sendo observados aumentos
do seu teor no solo apenas na camada corrigida (PAVAN et al.,
1982).
A baixa mobilidade do Ca2+ na forma de carbonato em solos ácidos se deve à ausência do ânion acompanhante, conforme
reação (7) e (8). O ânion CO32- reage com H+ do solo e se perde na
atmosfera na forma de gás CO2.
40
0,0
0,4
1,2
0,8
1,6
2,0
2,4
Av e ia
0
Tes te m un ha pe rc ola da c om á gu a
40
0
5
10
20
40
0,0
0,4
0,8
1,2
C á tio n s c m o l c k g
K
Mg
Ca
1,6
2,0
-1
Al
Figura 6. Teores trocáveis de K, Mg, Ca e Al do solo após aplicação
de extratos de resíduos vegetais de nabo forrageiro e aveia
preta (modificada de FRANCHINI et al., 1999c).
Foi realizada uma série de experimentos no Instituto Agronômico do Paraná visando compreender os mecanismos responsáveis pelo acúmulo de K+, Ca e Mg na superfície e também pelo
transporte de Ca e Mg e pela neutralização do Al na camada
subsuperficial do solo, após a aplicação de resíduos vegetais
(FRANCHINI et al. 1999b,c; MEDA et al., 1999; MIYAZAWA et
al., 1996).
ZIGLIO et al. (1999) adicionaram resíduos vegetais misturados com CaCO3 na superfície do solo e determinaram os teores de Ca, Mg e K na solução percolada (Figura 7). Os autores
observaram que nos tratamentos que receberam resíduos vegetais
de aveia preta e mucuna preta a lixiviação máxima de Ca e Mg
ocorreu dois volumes de poros de água antes da lixiviação máxima de K, contrariando a ordem natural de lixiviação encontrada
na literatura. Nos tratamentos controle e CaCO3, na superfície
sem resíduos vegetais, a seqüência da lixiviação seguiu a ordem
natural, porém com baixas quantidades lixiviadas.
FRANCHINI et al. (1999c), adicionaram soluções puras
de ácidos orgânicos e extratos de resíduos vegetais na superfície
do solo e determinaram Ca, Mg, K e Al na solução percolada.
Cálcio e alumínio foram os principais cátions extraídos do solo
após a aplicação dos extratos de resíduos vegetais (Figura 8). O
5
C ontrole
C alcário
C alcário + aveia
C alcário + trigo
4
3
2
P ro fun d id ad e (cm )
5
10 0
0
90
A l-org ânico (% d o A l-to tal)
1
4
3
2
1
0
2
1
10
20
40
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Volum e de poros
0
Figura 7. Concentração de Mg, Ca e K na água de drenagem após
aplicação superficial de calcário e resíduos vegetais (ZIGLIO et al., 1999).
A veia
Nabo
Figura 9. Fração do Al trocável lixiviado no perfil do solo pelos extratos de plantas (FRANCHINI et al., 1999c).
Nabo
MÉTODOS QUÍMICOS PARA AVALIAR A QUALIDADE
DOS RESÍDUOS VEGETAIS
0
5
P ro fund id ade (cm )
10
20
40
0
20
40
60
80
120
100
A ve ia
0
5
10
20
40
0
20
40
60
80
120
100
C á tio ns solú veis (% )
K
H
Mg
Ca
Al
Figura 8. Fração de cátions solubilizados do solo pelo extratos de
resíduos de plantas (modificada de FRANCHINI et al.,
1999c).
Al foi lixiviado principalmente na forma orgânica, como
pode ser comprovado pelo Al-orgânico (AlL0) determinado nos
extratos de resíduos vegetais (Figura 9). O Al extraído do solo
pelo extrato de nabo foi superior ao extraído pelo de aveia e similar ao extraído pelas soluções com citrato. Os complexos formados no extrato de nabo têm estabilidade elevada devido ao predomínio de AlL0, mesmo a 40 cm de profundidade.
Nos extratos de resíduos vegetais o comportamento do
Ca foi diferenciado. No extrato de aveia, o Ca foi extraído na mesma proporção em todo o perfil do solo, enquanto no extrato de
nabo o Ca foi mantido em solução nos mesmos níveis observados
na solução inicial, mesmo após a percolação pela camada de 40 cm.
6
A mobilização de cátions (Ca, Mg e K), o aumento do pH e
a imobilização do Al pela aplicação de resíduos vegetais em solos
ácidos se deve à formação de complexos organo-metálicos. A intensidade destas alterações químicas do solo depende da quantidade de resíduos, mas também da qualidade e quantidade dos
ligantes orgânicos presentes nos resíduos. A quantidade e as espécies de compostos orgânicos se alteram conforme a idade, o clima
e o manejo dos resíduos vegetais. Por isso, a avaliação da qualidade dos resíduos vegetais é importante na tomada de decisão do
manejo de resíduos conforme o objetivo do agricultor.
A seguir estão descritos os principais métodos químicos
aplicáveis para avaliar a qualidade de resíduos de plantas. A
escolha do método depende da condição do laboratório, da disponibilidade de equipamento, da demanda de amostras e do
treinamento de analistas:
• Preparo das amostras
Coletar as amostras de resíduos vegetais e orgânicos
(adubos verdes, casca de café, bagaço de cana, restos culturais,
com-postado, esterco de animais), secar a 60 oC na estufa até
peso constante, triturar, passando em peneira de 1,0 mm, e armazenar em frasco de vidro.
• Extração de compostos orgânicos
Transferir 1,0 g de amostra para frasco de 100 mL, adicionar 50 mL de água, agitar por quatro horas e filtrar.
• Determinações analíticas
a) Soma de cátions
Determinar os teores de Ca, Mg e Mn do extrato por absorção atômica, emissão atômica ou por espectrofotometria, de
K e Na por fotometria de chama e expressar a concentração
em mmolc kg-1. Constitui a quantidade de H+ e Al3+ que pode ser
neutralizada pelo resíduo vegetal.
INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 92 – DEZEMBRO/2000
Em solos ácidos, os cátions Ca, Mg, K, Na e Mn ligados
nos compostos orgânicos são substituídos por H+ ou Al3+, formando compostos estáveis protonados ou complexo Al-orgânico.
se, principalmente, à maior taxa de decomposição dos resíduos
com a incorporação. O manejo adequado de resíduos vegetais na
agricultura aumenta a produtividade, reduz o input de material
antropogênico e, sobretudo, diminui a contaminação ambiental.
b) Ácidos tituláveis
Acidificar o extrato vegetal com a solução de HCl para
pH inferior a 3,0 e titular com a solução de NaOH 0,1 mol L-1
padronizado, no intervalo de pH entre 3,0 e 7,0, utilizando
pHmetro com eletrodo combinado de vidro. Expressar o valor em
mmol kg-1 de ácidos tituláveis. Este método determina os
grupos funcionais R-COOH, R-OH e aminoácidos responsáveis
pela neutrali-zação de H+ e Al3+ do solo (MIYAZAWA et al.,
1993).
A acidificação da solução com HCl evita solubilização do
gás CO2 da atmosfera na solução. Caso contrário, se titular com
a solução de NaOH de pH 7,0 até 3,0 ocorre solubilização do gás
CO2 no extrato antes da titulação, causando um erro positivo.
LITERATURA CITADA
ANDRADE, M.; MIYAZAWA, M.; PAVAN, M.A.; OLIVEIRA, E.L. Efeito da cobertura vegetal na solubilidade do
manganês do solo. In: ENCONTRO DE QUÍMICA DA REGIÃO
SUL, 7., Resumos... Tubarão, 1999.
CAIRES, E.F.; FONSECA, A.F.; MENDES, J.; CHUEIRI,
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c) Condutivimetria
Determinar a condutividade elétrica da solução por
condu-tivimetria.
Este método determina a concentração dos íons dissolvidos na solução. Os valores da condutividade podem
correlacionar-se com a soma dos cátions determinados por absorção atômica.
d) Cromatografia líquida
Determina os teores de cada uma das substâncias orgânicas dos resíduos vegetais. Os compostos orgânicos da fração solúvel (material seco, moído a 1 mm, 1g/50 ml água) acidificada com
HCl (pH 2,5) são extraídos sucessivamente com acetato de etila.
Após redução de volume, em rotavapor, o resíduo é redissolvido
para análise de ácidos fenólicos (AF), flavonóides (FL) e ácidos
orgânicos alifáticos (AA), através de cromatografia líquida de alta
eficiência (CLAE). Para análise de AF e FL, utiliza-se coluna de
fase reversa com fase móvel composta por ácido acético e metanol.
Para a análise dos AA, utiliza-se coluna de troca iônica com fase
móvel constituída por H2SO4 (0,005 M). A identificação das substâncias orgânicas é realizada pela comparação dos tempos de retenção e dos espectros ultravioleta com os de padrões.
CONCLUSÕES
Com base no exposto anteriormente, a época de manejo de
resíduos vegetais de adubos verdes depende do objetivo do agricultor. Para aumentar o transporte de Ca e Mg e a neutralização
da acidez da camada subsuperficial, o resíduo vegetal deve ser
manejado antes do florescimento, sem que no entanto ocorra um
comprometimento dos efeitos pela redução na produção de matéria seca. Isto porque na época do florescimento o processo de
maturação dos tecidos diminui o teor de substâncias orgânicas
responsáveis pelo transporte de Ca e Mg e pela neutralização da
acidez. A permanência dos resíduos vegetais na superfície do solo
reduz a taxa de decomposição pelos microrganismos, permitindo
que a existência destas substâncias orgânicas seja prolongada, aumentando os efeitos. Com a ocorrência das primeiras chuvas após
o manejo dos resíduos, as substâncias orgânicas seriam solubilizadas e reagiriam com cátions e hidrogênio no solo.
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“Estudar o Caminho é estudar o ego.
Estudar o ego é esquecer o ego.
Esquecer o ego é ser iluminado por todas as coisas.
Ser iluminado por todas as coisas é remover
as barreiras entre o ego e os outros”.
Dogen (1200-1253), monge zen-budista
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