Métodos de extração de fósforo e micronutrientes em latossolos com uso de energia ultrassônica

Assessing the soil nutrient availability to plants under lab conditions is one of the main challenges to Soil Fertility and Chemistry, due to the complex behavior and the interaction of the soil properties. Many extractant solutions associated with mechanical forms of agitation have been proposed, showing different correlations with plant growth and nutrients absorption. Using ultrasonic energy is a agitation procedure of the soil:extractant solution suspension (based on the cavitation phenomenon). It allows the establishment of relations between the amount of extracted nutrient and the ultrasonic energy level. Thus, this work aims: to evaluate the effect of cavitation intensity on the extraction of P, Zn, Cu, Mn and Fe in soil samples from five Latosols under different uses around Uberlândia and Uberaba, Minas Gerais State; to obtain extracting curves as function of ultrasonic energy levels; and to obtain an index from extracting curves to expresses the nutrient retention by the soil solid phase. A soil-solution suspension (ratio 1:10) was sonicated using a probe ultrasound equipment under different combinations of power and time: i) 30 W for 35, 70, 140 and 280 s; ii) 50 W for 21, 42, 84 and 168 s; and iii) 70 W for 15, 30, 60 and 120 s. The extractant solutions used were Mehlich-1 (for all elements), Olsen and distilled water for P. After each sonication, P concentration was quantified by molybdenum blue colorimetric method and Zn, Cu, Mn and Fe by flame atomic absorption spectrophotometry. The cavitation intensity did not affect the P extraction, only the total energy applied. The P extraction was influenced by extractant solution, decreasing as follows: Mehlich-1>Olsen>water. In cultivated Latosols, the P extraction increased linearly with ultrasonic energy, and the slope of the 1:1 linear regression reflects the P retention in the soil. The Zn and Fe extractions were influenced only by total energy applied. Mn and Cu extractions were influenced by both cavitation intensity and total ultrasonic energy. Soils containing similar amounts of P, Cu, Zn, Mn, and Fe may have a different extraction rate. Likewise, soils containing different amounts of those elements may have the same extraction rate.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais

Dissertação (Mestrado)

O complexo comportamento e a interação dos elementos no solo tornam a mensuração da disponibilidade de um dado nutriente às plantas, em condições laboratoriais, um dos maiores desafios da Fertilidade e Química do Solo. Várias soluções extratoras foram propostas associadas a alguma forma de agitação, apresentando diferentes correlações com o crescimento das plantas e absorção de nutrientes. O uso da energia ultrassônica é uma simples forma de agitação da solução extratora (baseada no fenômeno da cavitação), mas que permite o estabelecimento de relações entre a quantidade de um nutriente extraído e o nível de energia ultrassônica aplicado. Assim, objetivou-se com este trabalho: verificar o efeito da intensidade da cavitação na extração de P, Zn, Cu, Mn e Fe em cinco Latossolos na região de Uberlândia e Uberaba, MG, sob diferentes usos; obter curvas de extração em função dos níveis de energia ultrassônica aplicados; a partir das curvas de extração, obter um índice que expresse a energia de retenção dos nutrientes no solo. Uma suspensão solo:solução (relação 1:10) foi sonificada utilizando-se um equipamento de ultrassom do tipo haste em diferentes condições (potência versus tempo): i) 30 W durante 35, 70, 140 e 280 s; ii) 50 W durante 21, 42, 84 e 168 s; e iii) 70 W durante 15, 30, 60 e 120 s. As soluções extratoras utilizadas foram Mehlich-1 (para todos os elementos), Olsen e água destilada para o P. Após cada sonificação, o P foi determinado no sobrenadante por colorimetria e os micronutrientes em espectrofotômetro de absorção atômica com módulo do tipo chama. A intensidade da cavitação não exerceu influência marcante na extração de P, havendo efeito do nível total de energia aplicado e da solução extratora, onde a quantidade extraída de P decresceu da forma: Mehlich-1>Olsen>água. Nos solos cultivados, a extração de P aumentou linearmente com a energia ultrassônica e, a inclinação da reta ajustada, reflete o quão forte o P é retido no solo. Para Zn e Fe, a intensidade da cavitação não influenciou diretamente na extração, apenas a energia total aplicada. Já para Mn e Cu, houve efeito da potência e energia aplicada. Solos com teores de P, Cu, Zn, Mn e Fe semelhantes podem apresentar uma taxa de extração diferenciada. Da mesma forma, solos com teores diferentes podem apresentar a mesma taxa de extração.