Cargas elétricas e seletividade catiônica de solos com carga variável medidas pelo método da adsorção de césio

• Autor(a) principal: Weber, Oscarlina Lucia dos Santos
• Data de Publicação: 2000
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11140/tde-20191220-130250/
• topic: CARGAS ELÉTRICAS; CÁTIONS; CÉSIO; MINERALOGIA; SOLOS ÁCRICOS

Na região Norte Paulista, extensas áreas agrícolas são cultivadas com cana de açúcar, soja, feijão e trigo num nível tecnológico elevado, englobando solos tropicais com cargas variáveis de caráter ácrico. Estes solos caracterizam-se por apresentarem baixíssimos valores de capacidade de troca (< 1,5 cmol kg-1 argila) sendo suas frações argila predominantemente constituídas por caulinita, hidróxidos de Fe e a gibbsita. Embora de constituição simples, esses minerais mostram uma grande diversidade de características como, tamanho de partículas, exposição de faces, graus de substituição isomórfica etc., o que os leva a apresentar comportamentos diferenciados em importantes reações do solo. A diversidade das características é atribuída, principalmente, aos diferentes ambientes de formação desses minerais. Essa diversidade de características influi de maneira decisiva no balanço de cargas permanentes e variáveis desses solos. Além disso, as práticas agrícolas como a adição de corretivos, fertilizantes e matéria orgânica também devem influir significativamente no balanço das cargas totais. Embora eles tenham grande importância econômica, geográfica e taxonômica o seu comportamento eletroquímico tem sido pouco estudado. A literatura elucida que aspectos sobre manejo e gênese desses solos podem ser usados como padrão para uma ampla faixa de solos que ocorrem em condições tropicais. Os objetivos do presente trabalho foram quantificar as cargas elétricas de solos com material ácrico e estudar os efeitos da remoção de óxidos e da matéria orgânica, no comportamento de quatro latossolos ácricos e uma Terra Roxa Estruturada. Foram utilizadas amostras de solos a duas profundidades, superficiais e subsuperficiais na maior expressão do horizonte B. Tendo sido estudados dois latossolos roxos ácricos (LR ác-Rib e LR ác-Gua) e dois latossolos ácricos variação Una (LUna ác-argare e LUna ác-mtarg) das regiões de Ribeirão Preto, Guaíra e Miguelópolis e uma Terra Roxa Estruturada do município de Ribeirão Preto. Estas amostras de solo foram investigadas pelo método da adsorção iônica desenvolvido para medir a carga permanente (&#963;0 comparada com uma TE com predomínio de carga permanente. O método baseou-se na preferência que os sítios siloxanos de superficie têm para Cs+ sobre Li+ e de grupos de superfície ionizáveis de menor seletividade ao íon Cs+. A caracterização mineralógica dos óxidos de ferro e da fração argila total por difratometria de raio X (DRX) e análise térmica diferencial também foram feitas. Os coeficientes de seletividade condicionais foram determinados nos solos originais e para aqueles cuja matéria orgânica e óxidos de ferro foram removidos a partir das frações molares dos íon césio e das cargas permanentes e totais obtidas na determinação das cargas estruturais pelo método de adsorção do césio. Os resultados obtidos mostraram que a porcentagem da carga variável representou mais que 50% das cargas totais dos solos originais avaliados. Eles revelaram um valor mínimo de 55% para a TE e um máximo de 77% para o LUna ác-mtarg para camada superficial. Para a camada mais profunda, eles apresentaram um valor mínimo de 47% para a TE e um máximo de 73% para ambos os solos, LR ác-Gua e LUna ác-argare. Os latossolos ácricos exibiram significante quantidade de carga permanente a qual pode ser atribuída à baixas quantidades de vermiculita com hidróxido de alumínio nas entrecamadas e de clorita, ambos detectados pela DRX. A quantidade de carga permanente apresentada pela TE comparada ao Latossolo ác-Gua foi cinco vezes superior que é devido, provavelmente, à diferença mineralógica. Aproximadamente 23 a 34% das cargas negativas a pH 6,0 dos latossolos ácricos e 45 a 53% da TE resultou da contribuição das cargas permanentes. Considerando os Latossolos Roxos ácricos a carga permanente diminuiu à medida que o índice de intemperização (ki) diminuiu exceto para os Latossolos ácricos variação Una. A complexação do césio pela matéria orgânica conduziu a valores de carga permanente superestimados. Nos solos onde a matéria orgânica foi removida, as cargas variáveis apresentaram-se reduzidas na superfície, exceção do LUna ác-argare que manteve essa mesma quantidade de carga e, aumentadas na subsuperfície. As cargas permanentes na superfície diminuíram para os solos TE e L Una ác-argare, para os demais houve acréscimo. Estas cargas aumentaram para todos os solos na subsuperfície. As cargas totais mostraram predomínio das cargas variáveis nas duas profundidades para quase todos os solos, exceto a TE. Este solo mostrou predomínio das cargas permanentes em profundidade, refletindo igual participação dos dois tipos de cargas na capacidade de troca catiônica. Nos solos onde os óxidos de ferro amorfos e livres foram removidos, todas as cargas aumentaram nas duas profundidades para todos os solos avaliados. As cargas permanentes apresentaram predomínio sobre as variáveis na camada superficial para quase todos os solos. Na subsuperfície a carga variável predominou sobre a permanente para todos os solos. A contribuição das cargas variáveis pode estar diretamente relacionada com os materiais oxídicos presentes nos perfis, principalmente na forma livre. Os coeficientes de seletividade mostraram adsorção preferencial para césio para todos os solos. O maior coeficiente de seletividade condicional ao íon césio foi obtido pelo LUna ác-argare e os menores pelos LR ác-Gua e LUna ác-mtarg. Com a remoção de matéria orgânica, a TE exibiu maior seletiva seletividade. Entre os latossolos ácricos, o LUna ác-argare mostrou ser mais seletivo ao íon césio. Após a remoção dos óxidos de ferro amorfos, o LUna ác-mtarg mostrou ser o mais seletivo ao íon césio e após a remoção dos óxidos de ferro livres, o LR ác-Gua; mostrou ter maior seletividade ao íon césio. Os solos comportaram-se como trocadores não ideais. O método foi capaz em quantificar significativa quantidade de carga permanente mesmo em solos com baixas quantidades de argilominerais 2:1.