Adsorção e dessorção do fósforo em solos do Estado do Parana - Lourenco, Sidival (1973)
A fim de determinar as características do solo envolvidas na retenção e liberação do fosfato, e no seu aproveitamento pelas plantas, foram realizados diversos experimentos de adsorção, dessorção, troca isotópica e utilização de fosfato pelas plantas, em seis solos do Estado do Paraná. Os experimentos de adsorção foram feitos em quatro níveis de CaCO3, agitando-se 5 g de solo, de tamanho de partícula menor que 1 mm, com 50 ml de solução de KH2PO4, pH 7, em aparelho rotatório horizontal, durante nove dias. Após esse período, a suspensão era centrifugada, filtrada, e o fósforo no sobrenadante, determinado colorimetricamente. As quantidades de P oferecido eram 50, 100, 250, 500, 750, 1000, 1250, 1500, 2000 e 2500 ppm, para o nível zero de CaCO3. Para os demais níveis os tratamentos 50 e 100 ppm eram omitidos. As quantidades de CaCO3 empregadas eram: ausência, uma, duas e três vezes e equivalente de acidez extraída com KC1 N e titulada com NaOH 0,02 N. Os resultados foram interpretados usando-se as isotermas de adsorção de Langmuir. A adsorção em função do tempo foi estudada, agitando-se porções de solo original, menor que 0,5 mm, na relação solo-solução de 1:10. com 300, 600, 1200 e 2400 ppm de P. Os tempos de adsorção eram 5, 10, 20, 30, 60 e 120 minutos, 6, 12 e 24 horas e 10 dias. Após a agitação suspensão era centrifugada, filtrada e o P no sobrenadante analisado colorimetricamente. Os ensaios de dessorção foram conduzidos com 3 g de solo e 30 ml de solução de KH2PO4 pH 7. Os solos foram equilibrados com 300, 600, 1200 e 2400 ppm, por 24 horas, e em seguida foram feitas oito dessorções em agua destilada, cada dessorção após um equilíbrio de 24 horas, com dois turnos de 6 horas de agitação e dois turnos iguais de repouso. Após o equilíbrio e a suspensão era centrifugada, filtrada e o P no sobrenadante era determinado colorimetricamente. No ensaio com plantas, 10 sementes de painço foram postas a germinar em 500 g de solo, em vaso de polietileno, sob casa de vegetação. Após a germinação foram deixadas 5 plantas por vaso. Os tratamentos usados em relação ao fósforo eram: ausência, (P0), metade da dose correspondente à adsorção máxima de Langmuir (P1), e adsorção máxima (P2), calculada esta pelos resultados do ensaio de nove dias, para os solos sem calcário. Os três níveis de fósforo foram testados, em ausência de calcário, e em solo corrigido com CaCO3, em quantidade equivalente ao dobro da acidez titulável determinada para o ensaio de adsorção. As plantas foram colhidas após 40 dias, secas e pesadas. O delineamento foi de experimento inteiramente casualizado, e a análise da variância feita segundo PIMENTEL G0MES (1970). A determinação do fósforo isotopicamente trocável foi realizada com 3 g de solo e 30 ml de soluções de KH2PO4, pH 7. As quantidades de carregador eram 250 ppm e o equivalente à adsorção máxima determinada para cada solo. Após 24 horas de equilíbrio entre o solo e a solução, adicionavam-se 100 microlitros de uma solução de NaH2PO4, livre de carregador, com uma atividade de 4,5 micro-Curies. A suspensão era deixada em equilíbrio por mais 24 horas, apos o que era centrifugada, filtrada, o P determinado colorimetricamente e a atividade medida em contador Geiger Muller, sobre uma alíquota do extrato evaporada em prancheta de aço inoxidável. Todos os experimentos foram conduzidos em temperatura de laboratório, que variou de 25 a 28°C. Dos resultados obtidos foi possível observar e concluir o que segue: A adsorção de fosfato pelos solos em estudos pode ser descrita pelas isotermas de Langmuir. Das características físicas e químicas do solo, que foram determinadas, apenas o teor de carbono orgânico apresentou boa correlação com a adsorção máxima calculada pela isoterma de Langmuir. O tratamento com doses crescentes de carbonato de cálcio não teve efeito consistente sobre a capacidade de adsorção de fosfato pelos solos. A adsorção aumentou com o tempo de reação. Em tempos muito curtos 5 e 10 minutos, a adsorção foi surpreendentemente alta. O tempo de 24 horas parece ser suficiente para estudos de adsorção em condições de quase equilíbrio. Observaram-se três regiões de velocidades de adsorção. Uma que se completou até duas horas, uma segunda de 2 a 24 horas e a terceira em tempos superioras a 24 horas. A adsorção em função do tempo obedeceu a uma curva do tipo P = c . xb, onde: P, é a quantidade de P dessorvido. c e b, são constantes experimentais e x, e o tempo. Os dados colocados em gráfico duplo logarítmico forneceram uma linha reta. A velocidade de adsorção pode ser calculada pela fórmula v = a . b . xb-1, em que v, é a velocidade em ug P/g solo/segundo, a e b, são respectivamente, a intersecção e a inclinação da reta obtida no gráfico duplo logarítmico da adsorção em função do tempo, e x, é o tempo. A adsorção máxima não variou consistentemente com o tempo de reação. A constante correlacionada com a energia de retenção aumentou com o aumento do tempo de reação. Solos com alta capacidade de adsorção apresentam maiores velocidades de adsorção, do que solos com menor de retenção. O ensaio com plantas mostrou que os solos respondem positivamente à adubação fosfatada. A metade da quantidade de fósforo correspondente à adsorção máxima calculada pela isoterma de Langmuir, foi suficiente para prover bom desenvolvimento às plantas. O fósforo isotopicamente trocável apresentou boa correlação com a adsorção máxima, quando a quantidade de carregador foi a correspondente à saturação. O ensaio de dessorção demonstrou que apenas fração do fósforo adsorvido é liberado para a solução. O percentual recuperado é baixo em relação ao total adsorvido. Solos com maior capacidade de adsorção dissolvem menos fosfato que solos com menor capacidade máxima. As curvas de dessorção são semelhantes para todos os solos e concentrações, sugerindo que os mesmos mecanismos de liberação estão operando durante a dessorção. Parece evidente que ao menos duas reações de dessorção ocorrem em equilíbrios sucessivos em água. A primeira deve liberar os fosfatos fracamente ligados à superfície e a segunda deve ser devida à dissolução dos precipitados formados durante a saturação. Os resultados do ensaio de dessorção demonstram que os solos devem apresentar boa capacidade de resposta à adubação fosfatada, e uma vez convenientemente fertilizados, são capazes de manter uma taxa de liberação de fósforo suficiente para o crescimento das plantas.