Extractants to assess zinc phytoavailability in mineral fertilizer and industrial by-products.

Summary: Efficient analytical methods for the quantification of plant-available Zn contained in mineral fertilizers and industrial by-products are fundamental for the control and marketing of these inputs. In this sense, there are some doubts on the part of the scientific community as well as of the fertilizer production sector, whether the extractor requested by the government (Normative Instruction No. 28, called 2nd extractor), which is citric acid 2 % (2 % CA) (Brasil, 2007b), is effective in predicting the plant availability of Zn via mineral fertilizers and about theagronomic significance of the required minimal solubility of 60 % compared to the total content (HCl) (Brasil, 2007a). The purpose of this study was to evaluate the alternative extractors DTPA, EDTA, neutral ammonium citrate (NAC), buffersolution pH 6.0, 10 % HCl, 10 % sulfuric acid, 1 % acetic acid, water, and hot water to quantify the contents of Zn available for maize and compare them with indices of agronomic efficiency of fertilizers and industrial by-products when applied to dystrophic Clayey Red Latosol and Dystrophic Alic Red Yellow Latosol with medium texture. The rate of Zn applied to the soil was 5 mg kg-1, using the sources zinc sulfate, commercial granular zinc, ash and galvanic sludge, ash and two brass slags. Most Zn was extracted from the sources by DTPA, 10 % HCl, NAC, 1% acetic acid, and 10 % sulfuric acid. Recovery by the extractors 2 % CA, EDTA, water, and hot water was low. The agronomic efficiency index was found to be high when using galvanic sludge (238 %) and commercial granular zinc (142 %) and lower with brass slag I and II (67 and 27 %, respectively). The sources galvanizing ash and brass ash showed solubility lower than 60 % in 2 % CA, despite agronomic efficiency indices of 78 and 125 %, respectively. The low agronomic efficiency index of industrial by-products such as brass slag I and galvanizing ash can be compensated by higher doses, provided there is no restriction, as well as for all other sources, in terms of contaminant levels of arsenic, cadmium, chromium, lead, and mercury as required by law (Normative Instruction No 27/2006). The implementation of 2nd extractor 2 % CA and the requirement of minimum solubility for industrial byproducts could restrict the use of alternative sources as potential Zn sources for plants. Resumo: A utilização de métodos analíticos eficientes na quantificação do Zn fitodisponível contido em fertilizantes minerais e materiais secundários é fundamental no controle e na comercialização desses insumos. Nesse sentido, há dúvidas no setor científico e no de produção de fertilizantes se o extrator exigido na Instrução Normativa nº 28, ácido cítrico 2 % (AC 2 %) (Brasil, 2007b), chamado de 2º extrator, é eficiente na predição da fitodisponibilidade de Zn em fertilizantes minerais e qual o significado agronômico da solubilidade mínima exigida de 60 %, em relação ao teor total (HCl) (Brasil, 2007a). O objetivo deste estudo foi avaliar os extratores alternativos DTPA, EDTA, CNA, solução-tampão pH 6,0, HCl 10 %, ácido sulfúrico 10 %, ácido acético 1 %, água e água quente na quantificação do teor disponível de Zn ao milho, confrontando com índices de eficiência agronômica de fertilizantes minerais e materiais secundários em Latossolo Vermelho distrófico textura argilosa e em Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico álico textura média. A dose de Zn aplicada aos solos foi de 5 mg kg-1 e utilizaram-se as fontes sulfato de Zn, Zn granulado comercial, cinza e lama de galvanização e cinza e duas escórias de latão. A maior extração de Zn das fontes ocorreu por meio do uso dos extratores DTPA, HCl 10 %, CNA, ácido acético 1 % e ácido sulfúrico 10 %. Houve baixa recuperação nos extratores AC 2 %, EDTA, água e água quente. Elevados índices de eficiência agronômica foram encontrados com o uso da lama de galvanização (238 %) e do Zn granulado comercial (142 %) e os menores, com o uso das escórias de latão I e II, com 67 e 27 %, respectivamente. As fontes cinza de galvanização e cinza de latão apresentaram solubilidade menor que 60 % no AC 2 %; no entanto, com índices de eficiência agronômica de 78 e 125 %, respectivamente. A baixa eficiência agronômica de materiais secundários como escória de latão I e cinza de galvanização pode ser compensada pelo aumento da dose, desde que não haja restrição, assim como para todas as demais fontes, quanto aos teores dos contaminantes arsênio, cádmio, cromo, chumbo e mercúrio, conforme exigido na legislação brasileira (Instrução Normativa nº 27/2006). O extrator DTPA 50 mmol L-1, sob agitação, foi o que melhor representou a disponibilidade de Zn no milho em ambos os solos. A implementação do 2o extractor AC 2 % e a exigência da solubilidade mínima para materiais secundários poderia restringir o uso de fontes alternativas e com potencial para fornecimento de Zn às plantas.