Kinetics of phosphorus sorption in soils in the state of Paraíba¹

Portuguese. A capacidade de sorção de P em solos tem sido estudada por muitos anos, mas pouca atenção foi dada à velocidade com que esse processo se realiza, sendo essa informação importante para o planejamento da adubação fosfatada. Objetivou-se, com este experimento, avaliar a cinética de sorção do P em 12 solos representativos do Estado da Paraíba, escolher o melhor ajuste dos dados entre quatro equações e relacionar os coeficientes dessas equações com características dos solos. Amostras de 12 solos com ampla variação de características físicas, químicas e mineralógicas foram agitadas horizontalmente com soluções de CaCl2 10 mmo L-1 contendo 6 e 60 mg L-1 de P, pelos períodos de 5, 15, 30, 45, 60, 90, 120, 420, 720, 1.020 e 1.440 min. Após cada período de agitação, mediu-se a concentração de P na solução de equilíbrio e foram ajustadas três equações baseadas na equação de Freundlich e uma baseada na equação de Elovich, visando determinar qual solo apresentava maior taxa (cinética) de sorção e quais características dos solos se correlacionavam com essa taxa. A cinética de sorção de P nos solos com elevada CMAP foi rápida até os 30 min na menor concentração inicial de P (6 mg L-1), não sendo possível distinguir muitas diferenças entre os solos na maior concentração inicial de P (60 mg L-1). A velocidade com que o P foi sorvido correlacionou-se positivamente com o teor de argila, com a capacidade máxima de adsorção de fosfato dos solos e com o teor de Al extraído por ditionito-citrato-bicarbonato. Os dados ajustaram-se bem às equações baseadas na equação de Freundlich, cujos coeficientes podem ser utilizados para predizer a taxa de sorção de P nos solos.

English. The soil P sorption capacity has been studied for many years, but little attention has been paid to the rate of this process, which is relevant in the planning of phosphate fertilization. The purpose of this experiment was to assess kinetics of P sorption in 12 representative soil profiles of the State of Paraíba (Brazil), select the best data fitting among four equations and relate these coefficients to the soil properties. Samples of 12 soils with wide diversity of physical, chemical and mineralogical properties were agitated in a horizontal shaker, with 10 mmo L-1 CaCl2 solution containing 6 and 60 mg L-1 P, for periods of 5, 15, 30, 45, 60, 90, 120, 420, 720, 1,020, and 1,440 min. After each shaking period, the P concentration in the equilibrium solution was measured and three equations were fitted based on the Freundlich equation and one based on the Elovich equation, to determine which soil had the highest sorption rate (kinetics) and which soil properties correlated to this rate. The kinetics of P sorption in soils with high maximum P adsorption capacity (MPAC) was fast for 30 min at the lower initial P concentration (6 mg L-1). No difference was observed between soils at the higher initial P concentration (60 mg L-1). The P adsorption kinetics were positively correlated with clay content, MPAC and the amount of Al extracted with dithionite-citrate-bicarbonate. The data fitted well to Freundlich-based equations equation, whose coefficients can be used to predict P adsorption rates in soils.