NEUTRALIZAÇÃO DA ACIDEZ DO PERFIL DO SOLO POR MATERIAL VEGETAL

(1)

NEUTRALIZAÇÃO DA

ACIDEZ DO PERFIL DO

SOLO POR MATERIAL

VEGETAL

MARIO MIYAZAWA MARCOS A. PAVAN JÚLIO C. FRANCHINI

julho/2003

(2)

?

pH, Ca, Mg, Al, substâncias orgânicas  ADUBOS VERDES  MATERIAL ORGÂNICO

água da chuva, temperatura

 MATÉRIA ORGÂNICA -substâncias húmicas CTC, adsorção de Mn+_, porosidade

INTRODUÇÃO

reciclagem de nutrientes, fixação de N₂

(3)

pH, Ca, Mg, Al, substâncias orgânicas

OBJETIVO

APRESENTAR ALTERAÇÕES QUÍMICAS DOS

SOLOS ÁCIDOS POR COMPOSTOS

ORGÂNICOS SOLÚVEIS DO

(4)

ALTERAÇÕES

QUÍMICAS DO SOLO

• pH:

Neutralização da acidez

• Al:

Hidrólise, complexação

• Transporte de cátions:

K

+

_,

(5)

I) NEUTRALIZAÇÃO DA

ACIDEZ DO SOLO POR

(6)

Densidade do Cafeeiro

Pavan et al., 1994 pH 3 4 5 6 893 1786 7143 pH C orgânico 10 12 14 16 893 1786 7143 C g /k g

(7)

Neutralização de H+ _{e OH}-_dos resíduos vegetais 0 2 4 6 8 10 12 14 12 10 8 6 4 2 0 2 4 6 8 10 12 [HCl] x 10-2 N pH -Su spens ã o Branco Feijão Ceará Colza Aveia preta Trigo [NaOH] x 10-2 N Miyazawa et al. (1993)

(8)

Capacidade de Neutralização de

H+_{dos Resíduos Vegetais}

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 T rig o M ilho G ua nd u A v eia P ret a G ira ss o l Na bo F o rr a g eir o M ucuna Cinza T rem eço B ra nco F eij ã o de P o rco Ca sca de Ca fé E rv ilh a ca C o m um F eij ã o do Ce a rá (cm o l c kg -1 ) Miyazawa et al. (1993)

(9)

Influência do Material

Vegetal sobre o pH do Solo

3 5 7 9 0 5 10 15 20 ton/ha pH , s ol o Doses de material solo ácido solo alcalino

(10)

Neutralização do pH

Caráter anfótero da MO

 Solo ácido (aumento de pH)

R-COOM + H+ _R-COO_H _{+ M}n+

(M = Ca, Mg, K)

 Solo alcalino (diminuição de pH)



-

OH + OH- 



-

_O- ₊_H

(11)

Alteração do pH do solo

pelos resíduos vegetais

4,2 4,6 5,0 5,4 5,8 0 15 30 45 60 75 90 105 Controle Lupinus luteus Leucena Colonião Trigo

Dias Após Incubação

pH

(12)

II) NEUTRALIZAÇÃO

DA TOXIDEZ DE

Al

3+

_POR

(13)

(14)

Densidade do Cafeeiro

Pavan et al., 1994 C orgânico 10 12 14 16 893 1786 7143 C g /k g Alumínio 0 7 14 21 893 1786 7143 A l m m o l/k g plantas/ha plantas/ha

(15)

(16)

Tempo (minutos) 5 10 15 20 25 Tempo (minutos) 5 10 15 20 25 Tempo (minutos) 5 10 15 20 25

Aveia preta Nabo forrageiro Tremoço Azul

60 dia

75 dia

90 dia

120 dia

Ácidos alifáticos dos adubos verdes - tempo de maturação

(17)

0 10 20 30 40 0 10 20 30 40 0 10 20 30 40

Ácidos fenólicos dos adubos verdes - tempo de maturação

Tempo (minutos) Tempo (minutos) Tempo (minutos) Aveia preta Nabo forrageiro Tremoço Azul

60 dia

75 dia

90 dia

120 dia

(18)

TOXIDEZ DE Al

3+

_{, µM}

0,0 2,0 5,0 10,0 15,0 0 15 5 10 Al3+_{, µM/L}

(19)

REDUÇÃO DE 20 µM Al3+_COM ÁCIDOS ORGÂNICOS 0 0 15 5 10 30 60 ₉₀ ÁCIDO CÍTRICO 0 30 60 ₉₀ ÁCIDO MALONICO µM/L

(20)

0 15 5 10 C o mpr imen to ,c m

cit mlo oxi tar suc hum sal mal

NEUTRALIZAÇÃO DA TOXIDEZ DE

Al3+_POR_{ÁCIDOS ORGÂNICOS}

(21)

Estrutura molecular de

complexos

Al-orgânico

Al CH₂ COO -C O O C C O O C O O CH₂ -_OOC COO -CH₂ CH₂ COO -Al OH C O O CH HC O O C O O COO -CH HC -_OOC OH Al C O O C HC OH HO CH O O CH₂OH (HC OH)₄ CH₂OH (HC OH)₄ CITRATO GLUCONATO TARTARATO

(22)

 Hidrólise do Al

Al3+_{+ n(OH)}- _Al(OH)2+_{; Al(OH)}

2+;

Al(OH)₃; Al(OH)₄-

(calcário, resíduos vegetais)

• Complexação por ligantes

orgânicos

Al3+ _{+ L}_AlL0_{; AlL}

2

(L = ligante orgânico)

(23)

01/02/2013

CALAGEM EM

PLANTIO DIRETO E

PRODUTIVIDADE

(24)

(25)

Saturação por Bases, 36 m

0 20 40 60 80 0% 25% 50% 75% 100% V% 0-10 cm 10-20 cm 20-40 cm

(26)

Produção Agrícola

Produção

0 5000 10000

Milho Trigo Soja

k

g

/h

a

(27)

Carbono no Solo

2 0 2 5 3 0 3 5 0 0,25 0,5 0,75 1 C , g /k g 0 0 , 2 5 0 , 5 0 , 7 5 1 0-10cm 10-20cm 20-40cm 0 0 , 2 5 0 , 5 0 , 7 5 1 5 mês 12 mês 36 mês

(28)

H + Al, Mauá e Paranavaí

H+Al, 12 mês - Paranavaí 0 ,0 2 ,0 4 ,0 0 t o n 2 ,7 t o n 5 ,3 t o n 8 ,0 t o n H + A L , c m o l/ k g 0 a 5 5 a 10 10 a 20 20 a 40 H+Al, 36 mês, Paranavaí 0 , 0 2 , 0 4 , 0 0 t on 2 , 7 t on 5 , 3 t on 8 , 0 t on H + A l, c m o l/ k g 0 a 5 5 a 10 10 a 20 20 a 40 H+Al, 36 mês - Mauá 0 , 0 5 , 0 1 0 , 0 1 5 , 0 0 t on 2 , 6 t on 5 , 2 t on 7 , 8 t on 1 0 , 4 t on H + A l, c m o l/ k g 0-10cm 10-20cm 20-40cm H+Al, 12 mês - Mauá 0 , 0 5 , 0 1 0 , 0 1 5 , 0 0 t on 2 , 6 t on 5 , 2 t on 7 , 8 t on 1 0 , 4 t on H + A l, c m o l/ k g 0-5cm 5-10cm 10-20cm 20-40cm

(29)

Ca e Mg, 1 Ano - Mauá e Parav.

Ca, 12 mês - Mauá 0 ,0 2 ,0 4 ,0 6 ,0 0 t on 2 ,6 t on 5 ,2 t on 7 ,8 t on 1 0 ,4 t on C a , c m o l/ k g h Mg, 12 mês - Mauá 0 , 0 2 , 0 4 , 0 6 , 0 0 t on 2 , 6 t on 5 , 2 t on 7 , 8 t on 1 0 , 4 t on M g , c m o l/ k g 0-10cm 10-20cm 20-40cm Ca, 12 mês - Paranavaí 0 ,0 1 ,0 2 ,0 0 t on 2 ,7 t on 5 ,3 t on 8 ,0 t on C a , c m o l/ k g Mg, 12 mês - Paranavaí 0 ,0 0 ,6 1 ,2 0 t on 2 ,7 t on 5 ,3 t on 8 ,0 t on M g , c m o l/ k g 0-5 cm 5-10 cm 10-20 cm 20-40 cm

(30)

01/02/2013

III) TRANSPORTE DE

CÁTIONS NO SOLO

POR LIGANTES

ORGÂNICOS

(31)

(32)

Densidade de Cafeeiro

Pavan et al., 1994 Cálcio 0 20 40 60 893 1786 7143 C a m m o l/k g Potássio 0,1 0,4 0,7 1 893 1786 7143 K m m o l/k g planta/ha planta/ha

(33)

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 30 cm 4 cm Plant extract addition 20-25 cm 15-20 cm 10-15 cm 5-10 cm 0-5 cm Soil samples Percolate solution Analyzed for: pH, Ca, Mg, Al, K

(34)

[K] e [Al] no Extrato e na

Solução Percolada

Nabo 0 10 20 30 40 60 d 90 d 120 d idade K m m ol /L Av e ia Pre ta 60 d 90 d 120 d Extrato Percolado Tre moço 60 d 90 d 120 d idade Av e ia Pre ta 60 d 90 d 120 d idade Extrato Percolado Nabo 0 2 4 6 60 d 90 d 120 d idade A l m m o l/L Tre moço 60 d 90 d 120 d idade

(35)

[Ca] e [Mg] no Extrato e na Solução Percolada Nabo 0 2 4 6 8 60 d 90 d 120 d idade M g m m o l/L Aveia 60 d 90 d 120 d idade Tremoço 60 d 90 d 120 d idade Nabo 0 5 10 15 20 25 60 d 90 d 120 d idade C a m m o l/L Tremoço 60 d 90 d 120 d idade Aveia Preta 60 d 90 d 120 d Extrato Percolado

(36)

Estrutura Al-quelato

— R

(37)

Potássio 0 2,5 5 7,5 10

Nabo Ave ia Tre m oço Te s te m

K m m ol /k g 60d 90d 120d Cálcio 0 2,5 5 7,5 10

C a m m ol /k g 60d 90d 120d Ca e K do Solo (0-5 cm) após Percolação do Extrato

(38)

pH

4 4,5 5

pH 60d 90d 120d Alumínio 0 2,5 5 7,5 10

A l m m ol /k g 60d 90d 120d pH e Al do solo (0-5 cm) após Percolação do Extrato

(39)

Al Ca Mg K 0 1 2 3 0 5 10 15 20 25 P ro fun did a de, cm Cátions, cmol_c dm-3 3,9 4,5 5,1 5,7 0 5 10 15 20 25 Pr o fun di dade, cm pH 5,4 cm 17,8 cm Crescimento radicular de

trigo, nabo forrageiro

Franchini et al. (1999a)

(40)

0 5 10 15 20 25 So il depth (cm )

Teste m Calcár Aveia p Nabo f orr Trigo

Extrato vegetal no crescimento radicular ( Fr anch ini e t al., 2001)

(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)

:

(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

(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

(45)

NEUTRALIZAÇÃO DA ACIDEZ DO PERFIL DO SOLO POR MATERIAL VEGETAL

NEUTRALIZAÇÃO DA

ACIDEZ DO PERFIL DO

SOLO POR MATERIAL

VEGETAL

?

INTRODUÇÃO

OBJETIVO

ALTERAÇÕES

QUÍMICAS DO SOLO

• pH:

Neutralização da acidez

• Al:

Hidrólise, complexação

• Transporte de cátions:

K

,

I) NEUTRALIZAÇÃO DA

ACIDEZ DO SOLO POR

Densidade do Cafeeiro

Influência do Material

Vegetal sobre o pH do Solo

Neutralização do pH



-



-

Alteração do pH do solo

pelos resíduos vegetais

II) NEUTRALIZAÇÃO

DA TOXIDEZ DE

Al

POR

Densidade do Cafeeiro

TOXIDEZ DE Al

, µM

Estrutura molecular de

complexos

Al-orgânico

CALAGEM EM

PLANTIO DIRETO E

PRODUTIVIDADE

Saturação por Bases, 36 m

Produção Agrícola

Carbono no Solo

H + Al, Mauá e Paranavaí

Ca e Mg, 1 Ano - Mauá e Parav.

III) TRANSPORTE DE

CÁTIONS NO SOLO

POR LIGANTES

ORGÂNICOS

Densidade de Cafeeiro

[K] e [Al] no Extrato e na

Solução Percolada

Estrutura Al-quelato

Ordem de lixiviação de

cátions no solo



Solos minerais

K

> Mg

> Ca

> Al



Complexos orgânicos

(

:

CONCLUSÕES

C0NCLUSÕES

PESQUISADORES

AGRADECIMENTO

Dr. YAMADA - POTAFOS

A TODOS OS

_,

_POR

_{, µM}

_{> Mg}

_{> Ca}

_{> Al}