dissertação
Sorção e dessorção de fósforo em solos tropicais do Mali
Phosphorus sorption and desorption in tropical soils of Mali
Registro en:
SILVA, G. A. M. da. Sorção e dessorção de fósforo em solos tropicais do Mali. 2022. 65 p. Dissertação (Mestrado em Ciência do Solo) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2022.
Autor
Silva, Guilherme Augusto Mendes da
Institución
Resumen
Phosphorus (P) strongly interacts with soil particles, undergoing the process of specific
adsorption. Due to this high capacity of soils to adsorb P, especially tropical soils, the
availability of this element for uptake by plants is extremely low. Soils have different sorption
capacities, which depend on their mineralogical, chemical and physical characteristics. Thus,
the objective of the study was to evaluate, through isotherms, the sorption and desorption of P
in soils from Mali/Africa compared to soils from Brazil. For this purpose, four soils from Mali
were selected according to clay content, namely: sandy soil (8% clay), two medium texture
soils (26% and 27% clay) and clayey soil (47% clay). Three soils from Brazil with 6%, 23%
and 40% clay were used. From the soil samples, in the air-dried fine soil condition, 0.3 g
subsamples were taken to carry out the sorption experiment. The soil:solution ratio was 1:100,
containing the following concentrations of P, in the form of monopotassium phosphate
(KH2PO4): 0; 2.5; 5.0; 7.5; 10; 15 and 20 mg L-1. These solutions were prepared in electrolyte
solution of sodium chloride (NaCl) (0.015 mol L-1). The reaction time with the soil, in the
adsorption, was 24 hours in agitation. In the desorption, 30 mL of NaCl (0.015 mol L-1) was
added to extract the adsorbed P. The concentration of P in the equilibrium solution, in both
steps (adsorption and desorption), was determined using the colorimetric method. In the soils
of Mali and Brazil, chemical and textural analyses, sulfuric attack and evaluation of pedogenic
iron (Fe) and aluminum (Al) contents were carried out. The adsorption data were modeled
according to the Langmuir and Freundlich equations, while the desorption data were submitted
to regression analysis. In addition, a correlation study of the chemical and textural properties of
the soil with the constants of the models was carried out. The Langmuir model was the most
suitable for the adjustment of P adsorption data in soils. Both soils showed similar behavior in
the medium and clayey texture classes. However, in the sandy texture class, Brazilian soil
adsorbed three times more P than Mali soil, with CMAP of 153.8 mg kg-1 and 47.4 mg kg-1,
respectively. In the evaluation of the Fe and Al oxide forms, the soils of Mali had higher levels
of Fe oxides than the Brazilian soils. On the other hand, the latter showed a higher content of
Al oxides. In the correlation study, potential acidity, H non-exchangeable, total and amorphous
Al oxide content and clay content were positively correlated with CMAP. The available and
remaining P content correlated negatively. The sorption capacity of P in both soils was similar,
except for the sandy textured soil, whereas desorption was higher in the medium textured soils
of Mali. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) O fósforo (P) interage fortemente com as partículas do solo, sofrendo o processo de adsorção
específica. Devido essa elevada capacidade dos solos em adsorver o P, principalmente os solos
tropicais, a disponibilidade desse elemento para a absorção pelas plantas é extremamente
reduzida. Os solos apresentam diferentes capacidades de sorção, sendo isso dependente das suas
características mineralógicas, químicas e físicas. Assim, o objetivo do estudo foi avaliar, por
meio de isotermas, a capacidade de sorção e dessorção de P em solos do Mali/África
comparativamente aos solos do Brasil. Para tanto, quatro solos do Mali foram selecionados de
acordo com o teor de argila, sendo estes: solo arenoso (8% de argila), dois solos de textura
média (26% e 27% de argila) e solo argiloso (47% de argila). Foram utilizados três solos do
Brasil com 6%, 23% e 40% de argila. Das amostras de solo, na condição de terra fina seca ao
ar, foram tomadas subamostras de 0,3 g para realização do experimento de sorção. A relação
solo:solução foi de 1:100 contendo as seguintes concentrações de P, na forma de fosfato
monopotássico (KH2PO4): 0; 2,5; 5,0; 7,5; 10; 15 e 20 mg L-1. Essas soluções foram preparadas
em solução eletrolítica de cloreto de sódio (NaCl) (0,015 mol L-1). O tempo de reação com o
solo, na adsorção, foi de 24 horas em agitação. Na dessorção, adicionou-se 30 mL de NaCl
(0,015 mol L-1) para extração do P adsorvido. A concentração de P na solução de equilíbrio, em
ambas etapas (adsorção e dessorção), foi determinada utilizando-se o método colorimétrico.
Nos solos do Mali e do Brasil foram realizadas análises químicas e textural, ataque sulfúrico e
avaliação dos teores de ferro (Fe) e alumínio (Al) pedogênicos. Os dados de adsorção foram
modelados de acordo com as equações de Langmuir e Freundlich, enquanto que os de dessorção
foram submetidos à análise de regressão. Além disso, foi feito estudo de correlação das
propriedades químicas e texturais do solo com as constantes dos modelos. O modelo de
Langmuir foi o mais adequado para o ajuste dos dados de adsorção de P nos solos. Ambos os
solos apresentaram comportamento similar nas classes de textura média e argilosa. Porém, na
classe de textura arenosa, o solo brasileiro adsorveu três vezes mais P que o solo do Mali, sendo
a CMAP de 153,8 mg kg-1 e 47,4 mg kg-1, respectivamente. Na avaliação das formas de óxidos
de Fe e Al, os solos do Mali apresentaram maiores teores de óxidos de Fe que os solos
brasileiros. Em contrapartida, este último apresentou maior teor de óxidos de Al. No estudo de
correlação, a acidez potencial, o H não trocável, teor de óxido de Al total e amorfo e o teor de
argila, se correlacionaram positivamente com a CMAP. Já o teor de P disponível e P
remanescente se correlacionaram negativamente. A capacidade sortiva de P em ambos os solos
foi similar, exceto para o solo de textura arenosa, ao passo que a dessorção foi maior nos solos
de textura média do Mali.