RATES OF BORON RECOVERED BY DIFFERENT EXTRACTANTS FROM SOILS OF BAHIA AND MINAS GERAIS, BRAZIL, WITH AND WITHOUT LIMING

rbcs Revista Brasileira de Ciência do Solo Rev. Bras. Ciênc. Solo 0100-0683 1806-9657 Sociedade Brasileira de Ciência do Solo Information on rates of nutrient recovery by extractants as a function of added doses of the nutrients is scarce, yet necessary for fertilization and liming recommendation systems. The aim of this study was to determine boron recovery rates by boiling water and boiling CaCl2, with and without liming, in soils of the States of Bahia and Minas Gerais, Brazil. We set up three experiments under greenhouse conditions using a (6 × 2 + 9) × 6 factorial arrangement, consisting of six soils with and without liming, nine soils without liming, and six application rates of B. A randomized block design was used, with three replicates. Experimental units consisted of 0.6 dm3 of soil. We calculated the liming rate based on soil analysis, following the recommendation for the State of Minas Gerais. After 15 days of incubation, the soils received different application rates of B (0, 1.5, 3, 6, 9, and 15 mg dm-3); they then underwent an additional 45-day incubation period. Boric acid (H3BO3) was the B source. After incubation, available B contents were extracted by boiling water and boiling 5 mmol L-1CaCl2. Azomethine-H reagent was used for B detection. Regression and correlation analyses for the variables were carried out. The B extracted from the soil by boiling water and boiling CaCl2, regardless of liming, increases in a linear manner with the increase in the application rates of this nutrient in the soils. The boiling water and boiling CaCl2extractants proved not to be sensitive to liming. Rather, the rates of B recovered from the soils by the extractants used vary according to organic matter content, clay quantity and quality, and the moisture equivalent. The extractants used had high correlation in extraction of B from the soil. INTRODUÇÃO Na falta de informações confiáveis e das dificuldades de extrapolações das recomendações de adubações e corretivos, buscam-se modelos mais mecanísticos para oferecer maior embasamento às recomendações. Nesses sistemas, a recomendação de adubação é com base no balanço entre as quantidades do nutriente em que o solo é capaz de suprir e a demanda pela cultura. Para o desenvolvimento desses sistemas, são necessárias várias informações, sendo uma delas as taxas de recuperação de um nutriente pelo extrator, uma vez que esses dados são escassos na literatura. A taxa de recuperação de um nutriente por um extrator, em razão da sua dose adicionada varia de acordo com a capacidade-tampão do solo para esse nutriente, sendo essa uma propriedade que se busca estimar com determinadas características do solo como teor de argila, P remanescente (P-rem), C orgânico e equivalente de umidade (Alvarez V., 1995; Ferreira et al., 2001). O B é um micronutriente de grande importância para as plantas, responsável pelo metabolismo de carboidratos e transporte de açúcares por meio das membranas, pela síntese de ácidos nucleicos (DNA e RNA) e de fito-hormônios, pela formação de paredes celulares e pela divisão celular. A matéria orgânica é considerada o principal reservatório de B disponível em solos ácidos. Em solos brasileiros foram encontradas por Ruy (1986) correlações positivas entre o teor de B extraído com água fervente e o teor de matéria orgânica. Azevedo et al. (2001), trabalhando com solos de várzea do sul de Minas Gerais, constataram que os teores de matéria orgânica dos solos se correlacionaram significativamente (r = 0,82**) com a capacidade máxima de adsorção de B, evidenciando que a matéria orgânica, provavelmente, é um dos sítios mais ativos de adsorção de B. Gupta (1979) e Ferreira et al. (2001) observaram que o B recuperado em água fervente e o B adicionado foi menor em solos argilosos do que nos arenosos, pelo fato de os solos argilosos terem maior capacidade-tampão para o B, diminuindo a eficiência do extrator. Em solos de Minas Gerais, Ferreira et al. (2001) observaram que os extratores água fervente e CaCl2 5 mmol L-1 fervente demonstraram capacidades semelhantes de extração do B do solo; o CaCl2 5 mmol L-1 fervente evidenciou maior capacidade de recuperação do B aplicado do que a água fervente. Além disso, as taxas de recuperação de B com água fervente e CaCl2 5 mmol L-1fervente foram significativamente diminuídas em solos com mais argila, matéria orgânica e óxidos livres de Fe. O objetivo deste trabalho foi determinar as taxas de recuperação de B com água fervente e cloreto de cálcio fervente em amostras de solos dos Estados da Bahia e Minas Gerais na presença e ausência da calagem. MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi conduzido em casa de vegetação da Universidade Federal de Viçosa, com os tratamentos em esquema fatorial (6 × 2 + 9) × 6, correspondendo a seis solos com e sem calagem, nove solos sem calagem e seis doses de B. O delineamento utilizado foi em blocos casualizados, com três repetições. As amostras dos solos foram de diferentes procedências, seis da Bahia e nove de Minas Gerais (Quadro 1); após coletadas na camada de 0-20 cm de profundidade, foram secas ao ar e passadas em peneira de 2 mm de diâmetro. Na terra fina seca ao ar (TFSA), fez-se a caracterização química, física (Quadro 2) e mineralógica (Figura 1). Quadro 1 Classificação e procedência dos solos utilizados Solo Procedência Latossolo Vermelho distroférrico - LVdf São Sebastião do Paraíso, MG Latossolo Vermelho-Amarelo - LVA1 Viçosa, MG Latossolo Vermelho-Amarelo - LVA2 João Pinheiro, MG Cambissolo Háplico - C1 Viçosa, MG Cambissolo Háplico - C2 Sete Lagoas, MG Neossolo Quartzarênico - RQ Ilhéus, BA Latossolo Vermelho-Amarelo - LVA3 Arataca, BA Latossolo Vermelho - LV1 Sete Lagoas, MG Latossolo Vermelho - LV2 Sete Lagoas, MG Argissolo Vermelho-Amarelo - PVA1 Mascote, BA Argissolo Vermelho-Amarelo - PVA2 Ponte Nova, MG Nitossolo Vermelho - NV Viçosa, MG Chernossolo Háplico - M Itaju do Colônia, BA Planossolo Háplico - S Itaju do Colônia, BA Vertissolo Háplico - V Itaju do Colônia, BA Quadro 2 Caracterização química e física das amostras de TFSA dos solos utilizados Característica LVdf LVA1 LVA2 C1 C2 RQ LVA3(1) LV1(1) LV2(1) PVA1(1) PVA2(1) NV(1) M(1) S(1) V(1) pH(H2O) 1:2,5 5,3 4,2 4,5 4,3 4,8 4,6 6,5 5,8 5,5 5,6 5,8 6,7 6,8 5,9 5,7 pH(H2O) 1:2,5 (após calagem) 6,0 5,5 6,0 5,5 5,6 5,8 - - - - - - - - - Mat. orgânica (dag kg-1)(2) 2,5 7,1 1,0 5,8 5,8 1,6 6,6 4,9 6,6 5,7 2,5 4,1 2,2 2,0 2,2 P (mg dm-3)(3) 0,9 1,0 1,5 1,7 1,5 2,3 34,7 3,7 15,1 5,3 7,4 2,2 51,8 4,9 4,4 K (mg dm-3)(3) 62,0 33,0 125,0 56,5 190 22,0 197 95,5 275 113 294 128 445 56,0 47,0 P-rem (mg L-1)(4) 3,9 11,5 13,7 18,7 11,8 26,4 16,7 7,2 9,1 20,8 19,9 19,0 39,8 29,8 35,8 P-rem (mg L-1)(4) (após calagem) 4,0 9,9 16,4 17,6 15,0 24,7 - - - - - - - - - Ca2+ (cmolcdm-3)(5) 0,6 0,1 0,2 0,3 1,2 0,3 7,8 2,8 3,9 4,4 2,4 5,1 2,2 4,2 3,4 Mg2+ (cmolcdm-3)(5) 0,1 0,1 0,3 0,2 0,2 0,2 2,2 0,5 0,8 2,9 1,6 2,4 2,5 4,0 2,7 Zn (mg dm-3)(3) 0,5 0,9 0,4 1,6 0,8 0,8 6,2 0,8 3,2 4,5 4,2 6,3 2,1 2,7 1,1 Cu (mg dm-3)(3) 7,0 0,5 1,3 2,0 2,1 0,8 1,5 1,3 1,1 1,3 6,3 2,3 0,9 1,0 1,2 B (mg dm-3)(6) 0,7 0,5 0,5 0,6 0,6 0,9 0,6 0,6 0,2 0,5 0,3 0,3 0,5 0,7 0,4 Al3+(cmolcdm-3)(5) 0,1 2,7 1,7 2,1 2,1 0,9 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 H+Al (cmolc dm-3)(7) 5,4 13,9 4,2 8,5 6,9 5,1 2,8 9,5 5,4 5,0 3,4 0,9 0,0 1,3 1,9 SB (cmolc dm-3) 0,9 0,3 0,8 0,6 1,8 0,6 10,5 3,6 5,3 7,6 4,7 7,9 5,8 8,3 6,2 CTC pH 7,0 (cmolc dm-3) 6,2 14,2 5,0 9,1 8,7 5,7 13,3 13,1 10,7 12,6 8,1 8,8 5,8 9,6 8,1 CTCefetiva (cmolc dm-3) 1,0 3,0 2,5 2,7 3,9 1,4 10,5 3,9 5,3 7,8 4,7 7,9 5,8 8,3 6,2 V (%) 14,2 2,1 16,6 6,2 20,9 9,9 79,2 27,3 50,0 60,5 76,5 90,7 100 86,4 76,5 m (%) 10,3 90,2 67,1 79,1 53,4 60,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Fe ditionito (dag kg-1)(8) 8,0 4,9 2,8 2,6 3,5 1,7 4,7 4,0 3,9 1,6 3,7 4,7 1,1 1,4 0,9 Fe oxalato (dag kg-1)(8) 0,4 0,4 0,4 1,1 0,5 0,6 0,7 0,3 0,2 0,9 0,6 1,3 0,7 1,7 0,3 Areia (%)(8) 28,0 25,0 62,0 52,0 5,0 88,0 41,0 17,0 14,0 45,0 49,0 51,0 75,0 64,0 39,0 Silte (%)(8) 27,0 11,0 8,0 12,0 42,0 3,0 18,0 21,0 22,0 34,0 17,0 19,0 14,0 19,0 19,0 Argila (%)(8) 45,0 64,0 30,0 36,0 53,0 9,0 41,0 62,0 64,0 21,0 34,0 30,0 11,0 17,0 42,0 Equiv. Umidade (dag kg-1)(8) 22,0 32,0 13,0 25,0 39,0 4,9 32,0 34,0 34,0 37,0 23,0 23,0 11,0 15,0 32,0 (1) Solos testados apenas na ausência de calagem;(2) Walkley-Black; (3) Mehlich-1;(4) Alvarez V. et al. (2000); (5) KCl 1 mol L-1; (6) (Abreu et al., 1994);(7) CaOAc 0,5 mol L-1 pH 7,0 (Defelipo e Ribeiro, 1997); e (8) Embrapa (1997). Figura 1 Difratogramas de raios-X da fração argila nas amostras naturais dos solos estudados, irradiados com tubos de cátodo-oco de Co, usando Kα e filtro de Ni. Ct: caolinita; Gb: gibbsita; Go: goethita; Il: ilita; Vh: vermiculita com hidróxido; Hm: hematita; e Qtz: quartzo; e Fd: feldspato.3 As unidades experimentais foram constituídas por 0,6 dm3 de solo; para seis classes de solos, metade das unidades experimentais não recebeu corretivo e a outra metade adicionou-se corretivo composto da mistura CaCO3 e MgCO3 na relação molar de 4:1, em quantidades calculadas com base na análise de solo, seguindo a recomendação de calagem pelo método Al e Ca+Mg para a cultura do milho (Alvarez V. e Ribeiro, 1999). Os solos com os corretivos ficaram incubados em sacos plásticos durante 15 dias, mantendo-se a umidade em 80 % da capacidade de campo, inclusive para os solos que não receberam calagem, utilizando água deionizada. Depois da incubação com o corretivo, os solos receberam as doses de B (0; 1,5; 3; 6; 9; e 15 mg dm-3), seguindo-se nova incubação durante 45 dias, mantendo-se a umidade próxima à capacidade de campo. A fonte de B utilizada foi ácido bórico. Após esse período, as amostras foram secas à sombra, destorroadas e peneiradas. Realizou-se o quarteamento das amostras e foram coletadas sub-amostras para determinar os teores de B disponível. Na extração do B disponível, foi utilizado água fervente e CaCl2 5 mmol L-1 fervente, sendo a dosagem feita com azometina-H (Bataglia e Raij, 1990). Os teores do B recuperado pelos extratores estudados foram submetidos à análise de variância. Para cada solo, com e sem calagem, foram ajustadas equações de regressão relacionando os teores de B recuperados pelos extratores com as doses adicionadas aos solos, determinado-se as taxas de recuperação dos extratores pelos coeficientes angulares das equações ajustadas. Foram ajustadas regressões múltiplas das taxas de recuperação de B com algumas características do solo, na presença e ausência da calagem. Como suporte na execução das análises estatísticas, utilizou-se o Sistema para Análises Estatísticas e Genéticas (SAEG 5.0). RESULTADOS E DISCUSSÃO Os teores médios de B extraídos por água fervente e CaCl2 fervente na ausência e na presença da calagem variaram de 2,34 a 5,47 mg dm-3 para a água fervente e de 2,22 a 4,39 mg dm-3 para o CaCl2fervente. As doses adicionadas de B promoveram aumento linear e significativo nos teores desse nutriente extraídos pelos extratores utilizados (Quadro 3). As taxas de recuperação de B, considerando todos os solos, em média, foram de 0,48 mg dm-3 para o extrator água fervente e 0,41 mg dm-3 para solução CaCl2 fervente, resultados semelhantes aos encontrados por Ribeiro e Tucanango (1984) e Buzetti et al. (1990). Quadro 3 Equações ajustadas para a relação entre os teores de B recuperado (ŷ, mg dm-3), pelos extratores água fervente e CaCl2 fervente, e as doses de B adicionadas (x, mg dm-3), na ausência e presença de calagem Solo Equação R2 Equação R2   Ausência de calagem   Água fervente   CaCl 2 fervente   LVdf ŷ = -0,026 + 0,458*** x 0,983 ŷ = 0,212 + 0,498*** x 0,954 LVA1 ŷ = 0,465 + 0,411*** x 0,977 ŷ = 0,082 + 0,429*** x 0,974 LVA2 ŷ = 0,119 + 0,595*** x 0,994 ŷ = 0,295 + 0,455*** x 0,959 C1 ŷ = 0,433 + 0,384*** x 0,995 ŷ = -0,014 + 0,456*** x 0,986 C2 ŷ = 0,484 + 0,398*** x 0,994 ŷ = 0,074 + 0,386*** x 0,970 RQ ŷ = 0,402 + 0,882*** x 0,990 ŷ = 0,090 + 0,749*** x 0,991 LVA3 ŷ = 0,757 + 0,350*** x 0,983 ŷ = 0,179 + 0,402*** x 0,967 LV1 ŷ = 0,812 + 0,300*** x 0,997 ŷ = 0,180 + 0,357*** x 0,965 LV2 ŷ = 0,183 + 0,374*** x 0,993 ŷ = 0,028 + 0,382*** x 0,980 PVA1 ŷ = 0,291 + 0,427*** x 0,984 ŷ = 0,051 + 0,443*** x 0,993 PVA2 ŷ = 0,179 + 0,406*** x 0,979 ŷ = 0,132 + 0,451*** x 0,980 NV ŷ = 0,140 + 0,412*** x 0,996 ŷ = -0,070 + 0,443*** x 0,985 M ŷ = 0,296 + 0,639*** x 0,993 ŷ = 0,172 + 0,575*** x 0,984 S ŷ = 0,363 + 0,559*** x 0,962 ŷ = 0,011 + 0,595*** x 0,988 V ŷ = 0,100 + 0,624*** x 0,993 ŷ = 0,167 + 0,606*** x 0,990 CV (%)(1) 31,50   22,02     Presença de calagem LVdf ŷ = 0,447 + 0,437*** x 0,971 ŷ = 0,087 + 0,472*** x 0,985 LVA1 ŷ = 0,558 + 0,380*** x 0,990 ŷ = 0,292 + 0,365*** x 0,941 LVA2 ŷ = 0,073 + 0,538*** x 0,993 ŷ = 0,146 + 0,447*** x 0,979 C1 ŷ = 0,761 + 0,315*** x 0,966 ŷ = 0,350 + 0,351*** x 0,922 C2 ŷ = 0,395 + 0,391*** x 0,977 ŷ = 0,156 + 0,374*** x 0,954 RQ ŷ = 0,333 + 0,820*** x 0,995 ŷ = 0,054 + 0,710*** x 0,991 CV (%)(1) 37,92   29,75   ***: 0,1 % de significância. (1) CV: coeficiente de variação. As equações para B recuperado em função do adicionado na presença e na ausência de calagem não diferiram entre si, tanto para a água fervente como para o CaCl2 fervente, ou seja, não foram sensíveis à calagem. As declividades das equações entre B recuperado e B adicionado aos solos LV1, LVA3 e LV2 (Quadro 3), independentemente da calagem, foram as menores para os dois extratores. Esses solos são argilosos com predominância de caulinita, gibsita, goetita e hematita para o LV1 e LV2. SegundoSims e Bingham (1968), esses óxidos são os principais responsáveis pela adsorção do B. A água fervente foi mais sensível à capacidade-tampão de B no solo do que o CaCl2 fervente teve uma correlação estreita e significativa com o P-rem. Para os dois extratores, na presença de calagem, houve aumento dos coeficientes de correlação (Quadro 4) para as declividades do B recuperado em função do B adicionado, indicando que houve aumento da sensibilidade dos dois extratores à capacidade-tampão de B dos solos. Quadro 4 Coeficientes de correlação linear simples (r) entre características de solo e as declividades da reta do B recuperado pela água fervente e pelo CaCl2 fervente e as doses de B adicionadas ao solo, na ausência e presença da calagem Característica Calagem Água CaCl2 Matéria orgânica Ausência -0,79*** -0,77***   Presença -0,70° -0,58ns P-rem Ausência 0,67** 0,69°   Presença 0,73*** 0,56ns H + Al Ausência -0,46* -0,56*   Presença -0,49ns -0,37ns CTC Ausência -0,66** -0,58*   Presença -0,55ns -0,46ns Argila Ausência -0,68** -0,73**   Presença -0,86* -0,83* Equivalente de umidade Ausência -0,74*** -0,70**   Presença -0,87* -0,83* Silte + Argila Ausência -0,71** -0,72**   Presença -0,84* -0,82* ns, °, *, ** e ***: não significativo e significativo a 10, 5, 1 e 0,1 %, respectivamente. Foram utilizados 15 pares de dados na ausência e seis na presença de calagem. Os coeficientes de correlação entre os teores de argila e as taxas de recuperação de B com água fervente e CaCl2 fervente foram negativos e significativos, indicando que os extratores extraem maiores quantidades de B de solos com menores teores de argila (Quadro 4). No solo V, as taxas de recuperação de B foram relativamente altas considerando sua textura argilosa. Possivelmente isso ocorreu por causa da presença de argila de alta atividade, com predominância de esmectita, com a presença ainda de mica e caulinita na sua constituição mineralógica (Figura 1). As correlações entre matéria orgânica e as declividades das retas do B recuperado em função do adicionado foram significativas para água fervente, na ausência e presença de calagem, enquanto para o CaCl2 fervente apenas foi significativa na presença de calagem. Foram ajustadas equações de regressão múltipla entre as taxas do B recuperado em função da sua dose adicionada aos solos e algumas características dos solos que influenciam na capacidade-tampão de B (Quadro 5). Quadro 5 Equações de regressão para as taxas de recuperação (TR) de B recuperado com água fervente e por CaCl2 fervente em função das doses adicionadas na ausência e presença de calagem Calagem Equação R2   Água fervente   Ausência TR = 0,81 - 0,0153° ARG + 0,0001°ARG2 0,540   TR = 0,66 - 0,0860*** MO 0,620   TR = 0,53 - 0,0658** MO + 0,0046° PR 0,696   TR = 0,97 - 3,7955** EU + 6,1679*EU2 0,713 Presença TR = 1,11 - 0,0264* ARG + 0,0002*ARG2 0,936   CaCl2   Ausência TR = 0,75 - 0,0110* ARG + 0,0001°ARG2 0,590   TR = 0,61 - 0,0634*** MO 0,593   TR = 0,48 - 0,0432** MO + 0,0046* PR 0,726   TR = 0,89 - 0,0179* ARG + 0,0002*ARG2 0,892 Presença TR = 0,67 - 0,0479** PR + 0,0021**PR2 0,962 °, *, ** e ***: significativo a 10, 5, 1 e 0,1 %, respectivamente. ARG: argila (%); MO: matéria orgânica (dag kg-1); EU: equivalente de umidade (dag kg-1); e PR: fósforo remanescente (mg L-1). Nos solos que receberam doses crescentes de B, as taxas de recuperação, na ausência da calagem, foram explicadas pelo equivalente de umidade (71,3 %), para água fervente, e pela matéria orgânica e o P-rem (71,8 %), para o CaCl2fervente (Quadro 5). Com a calagem, verificou-se que as taxas de recuperação de B nos solos com água fervente e CaCl2 fervente dependeram, principalmente, da quantidade e qualidade da argila. CONCLUSÕES O B extraído com água fervente e o CaCl2 fervente, independentemente da calagem, aumentou linearmente com a elevação das doses aplicadas aos solos. A água fervente foi mais sensível à capacidade-tampão de B do solo do que o CaCl2 fervente; esses dois extratores não foram sensíveis à calagem. As taxas de recuperação de B pela extração com água ou CaCl2 ferventes variaram de acordo com os teores de matéria orgânica, a quantidade e qualidade da argila e o equivalente de umidade do solo. REFERÊNCIAS Abreu CA, Abreu MF, Raij Bvan, Bataglia OC, Andrade JC. Extraction of boron from soil by microwave heating for ICP-AES determination. Commun Soil Sci Plant Anal. 1994;25:3311-33. Abreu CA Abreu MF Bvan Raij Bataglia OC Andrade JC Extraction of boron from soil by microwave heating for ICP-AES determination Commun Soil Sci Plant Anal 1994 25 3311 3333 Alvarez V, VH Correlação e calibração de métodos de análise de solos. In: Alvarez V, VH, Fontes LEF, Fontes MPF, editores. O solo nos grandes domínios morfoclimáticos do Brasil e o desenvolvimento sustentado. Viçosa, MG: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo; 1995. p.615-46. 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