Ácidos orgânicos e sua relação com adsorção, fluxo difusivo e disponibilidade de fósforo em solos para plantas | Organic acids and the relationship with adsorption, diffusive flux and phosphorus availability in soils for plants

Os ácidos orgânicos (AO) podem exercer importante papel na disponibilidade de P nos solos tropicais, que são caracterizados pelo acentuado grau de intemperismo, de natureza predominantemente oxídica, o que lhes confere grande capacidade de adsorção aniônica, promovendo baixa concentração de P na solução do solo. Esses ácidos atuam sobre a adsorção, diminuindo-a, podendo tornar este elemento mais disponível para as plantas. Entretanto, o conhecimento sobre a dinâmica desses ácidos orgânicos presentes no solo, a sua capacidade em aumentar o fluxo difusivo de P e, conseqüentemente, torná-lo mais disponível para as plantas é essencial para o entendimento do efeito dos AO na disponibilidade de P nesses solos. O presente trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar o efeito da adição de AO na sua mineralização e na sua adsorção ao solo, no fluxo difusivo e na disponibilidade de P em amostras de dois Latossolos com texturas distintas; assim como quantificar os diferentes compartimentos das frações de P e sua distribuição ao longo do perfil do solo, sob condições diferenciadas de aporte orgânico. Para tal, foram montados cinco experimentos, além da coleta de amostras de solos em experimento de campo sob condições diferenciadas de aporte orgânico. Para o estudo da mineralização, adicionaram-se doses crescentes de ácido acético (AA), cítrico (AC) e húmicos (AH) (0; 1; 2; 4 e 8 mmol dm -3 para AA e AC; e 0,0; 1,5; 3,0; 6,0 e 12 g kg -1 para AH) em amostras de um Latossolo Vermelho-Amarelo textura média (LVA) e um Latossolo Vermelho textura argilosa (LV). Para o estudo de adsorção adotou-se o mesmo procedimento em relação ao de mineralização, utilizando somente o AA e AC. A quantificação do C mineralizável foi realizada por meio da evolução de CO 2 e a adsorção avaliada por meio de extração dos ácidos orgânicos aplicados, com água ultrapura (Milli-Q) e solução de NaOH (25 mmol L -1 ), sendo os teores de ácidos orgânicos dosados por cromatografia de íons. Para avaliar o efeito da aplicação de ácidos orgânicos na disponibilidade de P para as plantas de milho realizou-se experimento, em casa de vegetação, adicionando-se às amostras de solo (LVA e LV), doses crescentes de ácidos orgânicos (AA, AC e AH), em diferentes épocas (aplicação do ácido orgânico antes – EPA - e junto do fósforo - EPJ) e doses (0; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0 e 8,0 mmol dm -3 para AA e AC; e 0,0; 0,75; 1,5; 3,0; 6,0 e 12,0 g kg -1 para AH), e dose constante de P para cada solo. Para o estudo do efeito da aplicação de AO no fluxo difusivo de P, foram montados dois experimentos com câmaras de difusão. No primeiro, adicionaram-se doses crescentes de ácidos orgânicos (0; 1; 2; 4 e 8 mmol dm -3 para AA e AC; e 0,0; 1,5; 3,0; 6,0 e 12 g kg -1 para AH) e dose constante de P (350 mg dm -3 ), em amostras do LVA e LV. No segundo, adicionaram às amostras de solo (LVA e LV), dose constante de AC (4 mmol dm -3 ) e AH (6,0 g kg - ), duas fontes de P (inorgânico e orgânico), com diferentes períodos de incubação (2, 4, 6 10 e 15 dias). Em experimento de campo foram avaliados os diferentes compartimentos das frações de P e sua distribuição ao longo do perfil do solo, sob condições diferenciadas de manejo, foram coletadas amostras de um Neossolo Quartzarênico órtico onde se desenvolve sistema orgânico de produção de acerola. A coleta das amostras do solo foi realizada em áreas com prévia incorporação da adubação verde (leguminosas/gramíneas), na linha (ACAV L ) ou na entrelinha (ACAV EL ) de plantio; em áreas que não receberam adubação verde, na linha (ASAV L ) e na entrelinha (ASAV EL ) de plantio, além de área sob vegetação nativa (M), em cinco profundidades (0-5; 5-10; 10-20; 20-40 e 40-60 cm). Realizou-se o fracionamento de P proposto por Hedley et al. (1982), modificado. Os resultados indicaram que a aplicação de ácidos orgânicos aos solos promoveu aumento na evolução de CO 2 (AC>AA>AH), sendo que a capacidade de adsorção pelo solo pode constituir um importante mecanismo na redução da mineralização desses ácidos. O AC possui maior afinidade pelos sítios de adsorção dos solos em relação ao AA. Os ácidos orgânicos aplicados acarretaram aumento na disponibilidade de P para as plantas de milho, na seguinte ordem de eficiência: AH > AC > AA. A aplicação dos ácidos orgânicos antes da aplicação de fosfato ocasionou maior aumento da produção de matéria seca da parte aérea e raiz, e acúmulo de P, tanto na parte aérea e na raiz das plantas de milho. Os resultados do efeito da adição dos ácidos orgânicos no fluxo difusivo de P no solo indicaram que o aumento das doses dos ácidos orgânicos acarretou aumento no fluxo difusivo de P. A aplicação de ácidos orgânicos antes da aplicação de P acarretou maior fluxo difusivo de P comparativamente a aplicação de ácidos orgânicos junto à aplicação de P, em ambos os solos. O período de incubação influenciou o fluxo difusivo de P, ocorrendo aumento inicial no fluxo difusivo de P, seguido de seu decréscimo. A amplitude desse efeito variou conforme o solo utilizado. A aplicação de AC aumentou o fluxo difusivo de P aplicado na forma inorgânica. Os AH foram mais eficientes em aumentar o fluxo difusivo de P quando este foi aplicado na forma orgânica. Para os resultados de campo, a incorporação prévia da adubação verde exerceu influência sobre as frações de P estudadas entre as áreas de manejo orgânico, promovendo incremento no compartimento lábil de P, assim como aumento dos teores de P em profundidade. O compartimento orgânico total representou cerca de 55,79% para área M; 58,91% para ASAV L e 58,85% para ASAV EL ; 64,16% para ACAV L e 61,12% para ACAV EL .

Organic acids (OA) play an important role on phosphorus (P) availability in highly wheathered tropical soils. Organic acids may reduce the magnitude of P adsorption, increasing P availability to plants. The knowledge of OA dynamics in soil, their capacity to increase P diffusion is essential to understanding the OA effect in P availability in tropical soils. The aim of this study was to evaluate the effect of OA addition on the dynamics of their mineralization and adsorption, on the diffusive flux of P and the P availability to plants, in two contrasting Oxisols. It was also determined the effect of cultivating green manure species on P fractions of a soil organically farmeg at different depths. The mineralization experiment was set up in a 2x3x5 factorial arrangement, with factors consisting of two soils (LV - Rhodic Haplustox and LVA - Typic Haplustox) x three OA (acetic - AA, citric - CA and humics acids - HA) x five OA doses (0, 1, 2, 4 and 8 mmol dm -3 soil for AA and CA and 0, 1.5, 3, 6 and 12 g kg -1 for HA). The organic acids adsorption experiment was arranged in a 2 x 2 x 5 x 5 factorial design, in which the factors and their levels were: two soils (LV and LVA); two organic acids (AA and CA); five OA doses (0, 1, 2, 4 and 8 mmol dm -3 soil) and five adsorption times (6; 24; 48 e 72 h). Organic carbon mineralization from soil samples was measured by CO 2 efflux, during 96 h (short- term experiment), and 30 days (long-term experiment). Organic acids adsorption from soil samples was measured by OA extraction (water and NaOH 25 mmol L -1 ) and detection by ion chromatography. To evaluate the effect of OA addition on P availability to corn plants, soil samples (LV and LVA) were accommodated in plastic pots located in a greenhouse. Phosphorus (K 2 HPO 4 ) and/or organic acids were applied at different timing (organic acid added before (EPB) or simultaneously (EPJ) to the phosphate application). The OA doses ranged from 0.0 to 8.0 mmol L -1 . The doses of humics acids ranged from 0.0 to 12 g dm -3 and were equivalent to an organic manure addition of 0 to 80 t ha -1 . In order to evaluate the effects of OA and P sources on P diffusive flux, two experiments were carried out with diffusion chambers. The first experiment was arranged in 2x2x2x5 factorial, in which the factors and their levels xiwere: two Oxisols (LV and LVA); two organic acids (CA and HA); two timings of application (organic acid added before - EPB or at same time - EPJ of P application) and five doses of OA (0; 1; 2; 4 and 8 mmol dm -3 soil for AA and CA and 0; 1,5; 3, 6 and 12 g kg -1 for HA). The second experiment consisted of a 2x2x2x2x5 factorial combination of two soils (LV and LVA), two organic acids (CA and HA), two phosphorus sources (KH 2 PO 4 - KP and inositol hexaphosphate - IHP) either in the absence or presence of thermal treatment of the soil and five incubation periods. The diffusion chambers were disassembled at five periods (2, 4, 6, 10 and 15 days) after starting the experiment. In a field experiment it was determined the effect of cultivating green manure species on P fractions at different depths of a soil organically farmed. Soil samples (4 replicates) were collected from plots that had not been cultivated with green manures (control - ASAV) and from plots that were cultivated with a mix of green manures (ACAV). Samples were colleted in the 0-5; 5-10; 10-20; 20-40; 40-60 cm soil layers, both in between plant rows (ACAV EL or ASAV EL ) or in the plant row (ASAV L or ACAV L ). For comparison purposes the same soil under native vegetation (M) was also sampled. Soil P fractions were determined through the sequential extraction technique (Hedley et al., 1982), modified. The results indicated that CA promoted larger amount of CO 2 production, followed by AA and HA. Citric acid presented greater affinity for soil adsorption sites, followed by AA and AH. The addition of OA influenced dry matter production and P uptake by corn plants in both soils. The effectiveness of organic acids for increasing P uptake and dry matter production of corn plants followed the order: humics acids > citric acid > acetic acid. In both soils the greatest dry matter production and P uptake were obtained when organic acids were applied to the soil before P was added (EPB). The application of OA increased the P diffusive flux. It was observed that, in general, the diffusive flux of P was superior in the soil treated with CA in comparison to the one that received HA. The timing of organic acids application to the soils also influenced the diffusive flux of P; the application of organic acids before P application resulted in a larger diffusive flux of P. Citric acid was more effective in increasing the diffusive flux of P when P was supplied as KP, whereas HA was the organic ligand that promoted a larger diffusive flux of P when the source was IHP. The organic management increased soil labile P pools in the plant row at a greater extent when compared to that between rows. There was also a substantial increase in P transport to deeper soil layers, with a more pronounced movement in the soil xiipreviously cultivated with green manures. The total organic P pool represented 55,79% in area M; 58,91% in ASAV L and 58,85% for ASAV EL ; 64,16% for ACAV L and 61,12% for ACAV EL .

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior