Cinética de liberação de potássio e magnésio pelos minerais da fração argila de solos do Triângulo Mineiro Kinetics of potassium and magnesium release from clay minerals of soils in the Triângulo Mineiro region, Minas Gerais state, Brazil

Abstract

Estudos sobre cinética de liberação de K e Mg permitem uma melhor compreensão da dinâmica desses nutrientes no solo e podem fornecer subsídios para adequação das recomendações de adubação e aumentar a produção das plantas. A seleção do local de amostragem foi definida com base nas diferenças entre os materiais de origem (Grupo Bauru, Araxá, São Bento e Coberturas Detritico-Lateríticas Terciárias), estádio de desenvolvimento dos solos e representação espacial das litologias. Os teores de K total da fração argila foram determinados após digestão das amostras com HF, HNO3 e H2SO4 concentrados. Para avaliar o potencial dos minerais da fração argila de liberar K e Mg para as plantas, a partir de formas inicialmente não-trocáveis e estruturais, foram utilizadas nove extrações seqüenciais dos nutrientes com solução de ácido cítrico 0,1 mol L-1, com os seguintes tempos de contato com a amostra: 2, 12, 24, 48, 96, 144, 192, 288 e 576 h. O tempo total acumulado de extração foi de 1.382 h. A liberação da reserva de K e Mg foi definida pelo estádio de intemperismo e material de origem dos solos. A fração argila dos Argissolos desenvolvidos de arenito da Formação Uberaba e de micaxisto/granito (Grupo Araxá), de maneira geral, apresentou os maiores teores totais de K e Mg e teores acumulados até 1.382 h de extração com ácido cítrico 0,1 mol L-1. Contudo, mesmo nos Latossolos (baixos teores totais), verificou-se liberação relativamente alta de K e Mg (teores acumulados até 1.382 h), quando comparada aos teores trocáveis da TFSA, evidenciando o potencial das plantas na utilização de formas não-trocáveis e estruturais desses nutrientes ao longo dos cultivos. A descrição da cinética de liberação de K e Mg pela equação parabólica de difusão mostrou que o processo ocorreu, a diferentes velocidades, em duas fases, tendo sido, na maioria das amostras, a taxa de liberação na primeira fase maior para o K e menor para o Mg. Este comportamento diferenciado indica o predomínio de K na forma não-trocável em sítios de média/alta energia de adsorção e de Mg na estrutura de minerais ferromagnesianos, predominantemente a biotita, retardando a liberação do nutriente pela dependência de reações de intemperismo promovidas pelo ácido cítrico.Studies on the kinetics of K and Mg release improve our understanding of nutrient dynamics in soils and can provide information to adjust fertilization recommendations and increase plant yields. The selected soils represented different parent materials (sandstone - Bauru Group, Granite - Araxá Group, basalt - São Bento Group and sediments - Detritic-Lateritic-Tertiary Cover) and weathering degrees. The total K content in soil and its fractions were determined by HF, HNO3 and H2SO4 digestion. To estimate the potential of clay minerals to release K and Mg from non-exchangeable and structural forms to plants, nine sequential extractions were used with 0.1 mol L-1 citric acid solution, with the following contact times: 2, 12, 24, 48, 96, 144, 192, 288, and 576 h. The total contact time was 1.382 h. Reserve K and Mg release were determined by parent materials and weathering degree. The clay fraction of Ultisols developed from sandstone (Uberaba Formation) and granite (Araxa Group) generally presented higher total K and Mg concentrations and amounts extracted by 0.1 mol L-1 citric acid during the the entire kinetics study. Nevertheless, even in Oxisols (low total contents) a relatively high K and Mg release was observed (accumulated contents after 1.382 h) compared to the exchangeable contents, evidencing the ability to supply plants' with non-exchangeable and structural K and Mg throughout the cultivation period. The parabolic diffusion equation showed that K and Mg release occurred at different rates and in two stages: for the majority of the samples, the release rate was higher for K and lower for Mg in the first stage. This suggests that K mainly occurs in non-exchangeable forms in medium/high energy retention sites, while Mg occurs in the structure of ferromagnesian mineral structures, mainly biotite, retarding the nutrient release by citric acid weathering reactions.

Keywords

• reserva de K
• reserva de Mg
• ácido cítrico
• equação parabólica de difusão
• K reserve
• Mg reserve
• citric acid
• parabolic diffusion equation