Efeito da solução de separação densimétrica na quantidade e qualidade da matéria orgânica leve e na quantificação do carbono orgânico da fração pesada The effect of density fractionation solutions on the amount and quality of light-fraction organic matter and the content of heavy-fraction organic carbon

Abstract

A matéria orgânica leve tem se mostrado um indicador precoce das mudanças na matéria orgânica do solo (MOS) acarretadas por diferentes usos e sistemas de manejo. Várias soluções são empregadas na sua separação, mas pouco se sabe sobre o efeito delas na quantidade e qualidade da fração extraída, tampouco se conhecem as possíveis interferências que a solução de separação pode ocasionar na posterior quantificação do carbono (C) orgânico. Assim, foram selecionados 20 solos com diferentes teores de argila e que se encontravam sob diferentes usos, onde foram coletadas amostras, em três repetições, na profundidade de 0-20 cm. Depois de secas ao ar, destorroadas, passadas em peneira com malha de 2 mm e homogeneizadas, retiraram-se subamostras para determinação do teor de argila e para realização do fracionamento densimétrico da MOS. Do fracionamento densimétrico com água ou NaI (1,8 kg L-1), foram obtidas a fração leve (FL) e a fração pesada (FP) da MOS. O teor de C da FL foi determinado por combustão via seca, em analisador elementar (CHN), e o teor de C da FP foi determinado por oxidação via úmida com aquecimento externo, segundo Yeomans & Bremner (1988) (Y & B), e em analisador elementar (CHN). Adicionalmente, foi determinado o teor equivalente em C orgânico por via úmida em soluções-padrão com NaI em diferentes concentrações. Foi observado que a quantidade da FL extraída com NaI foi, em média, 4,86 vezes maior em relação à extraída com água destilada. A relação C:N da fração extraída com NaI foi, em média, 1,85 vez superior à apresentada pela extração com água destilada, mas com grande variação entre solos. Com relação à FP da MOS, o teor de C determinado por Y & B foi similar quando se procedeu à separação densimétrica com água, mas foi cerca de 1,5 vez superior ao determinado pelo CHN quando esta fração foi separada com NaI, indicando que houve superestimação do teor de C orgânico devido à interferência do NaI. Esse fato foi confirmado pelo aumento linear no consumo de Cr2O7-2 quando da presença de concentrações crescentes de NaI em soluções isentas de C. Dessa forma, a extração com NaI recupera maior proporção da FL, mas que difere em qualidade daquela extraída com água. Além disso, algum possível resíduo de NaI usado na separação pode interferir na quantificação do C orgânico quando este for determinado por dicromatometria. Resultados de estudo adicional sugerem que cada mol de I- consome aproximadamente 1 mol de Cr2O7-2.The light organic matter fraction is known as an early indicator of changes in soil organic matter (SOM) as a result of different soil use and management. Several solutions are used in its separation, but little is known about the effect of these solutions on the quantity and quality of the extracted fraction, as well as the possible interferences of the separation solution on the quantification of organic carbon (C) content. Twenty soils with variable clay contents and under different uses were selected. Soil samples were collected in the 0-20 cm layer, with three replications. After air-drying, they were ground manually, passed through a 2 mm sieve and homogenized; sub-samples were taken for clay content determination and densimetric SOM fractionation. Based on the fractionation scheme using water or NaI (1.8 kg L-1) the SOM light fraction (LF) and the heavy fraction (HF) were obtained. The C concentration of LF was determined by dry combustion in an elemental analyzer (CHN) and the C content of HF by wet oxidation, according to Yeomans & Bremner (1988) (Y & B) and by dry combustion. Additionally, we determined the equivalent organic C concentration by wet oxidation of standard solutions containing increasing NaI concentration. It was found that the amount of NaI-extracted LF averaged across soils was 4.86 times greater than when extracted with distilled water. The C:N ratio of this fraction was, on average, 1.85 times greater than that extracted with water, and the variation among soils was high. With regard to HF, the C concentration determined by wet oxidation was similar to that separated with water, but 1.5 times larger than when determined by dry combustion if separated with NaI. These results indicate that the C content was overestimated, possibly due to the interference of NaI. This finding was confirmed by the linear increase in the consumption of Cr2O7-2 during organic C determination in the presence of increasing NaI concentration of organic-C free solutions. Therefore, the NaI extraction of LF recovers a larger amount of LF, which differs however in quality from that extracted with water. Additionally, any potential NaI remaining after the separation, especially in the HF, may interfere with the organic C quantification if wet oxidation with dichromate as oxidant agent is the chosen method. Results of a complementary study indicate that each mol of I- consumes approximately 1 mol of Cr2O7-2.

Keywords

• matéria orgânica
• fracionamento densimétrico
• iodeto de sódio
• organic matter
• densimetric fractionation
• sodium iodide