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Potássio e magnésio em minerais das frações areia e silte de diferentes solos

Potassium and magnesium in sand and silt fractions of different soils

Resumos

Os solos mais intemperizados, desenvolvidos nos trópicos úmidos, apresentam baixa reserva de nutrientes nas frações mais grosseiras. Para avaliar a presença de potássio e magnésio nos minerais, amostras das frações areia e silte de solos desenvolvidos de diferentes materiais de origem e estádios de intemperismo dos estados de MG, ES, RS e RR foram estudadas por difratometria de raios-X (DRX), análise termodiferencial, análise termogravimétrica diferencial e microscopia eletrônica. Os teores totais de elementos da TFSA e das frações do solo foram determinados por digestão fluorídrica das amostras. A fração silte também foi submetida a extrações seqüenciais e seletivas dos minerais para estimar a contribuição das espécies minerais nos teores totais de K e Mg. A fração areia dos solos mais intemperizados é muito pobre em nutrientes, com predomínio de quartzo, indicando limitada reserva de K e Mg. Para os solos mais jovens, esta fração apresenta os maiores teores totais de K e Mg, superando as frações mais finas do solo, com presença de minerais primários, como mica, feldspato e anfibólio. Partículas de mica e agregados de caulinita foram as principais fontes de K e Mg totais para as frações areia e silte dos solos mais intemperizados. Os minerais micáceos nestes solos, identificados e analisados por microscopia eletrônica, apresentaram teores de K2O variando de 33,3 a 62,8 e 27,4 a 98,1 g kg-1 e de MgO de 76,5 a 116,8 e 19,7 a 68 g kg-1 para as frações areia e silte, respectivamente. Devido aos baixos teores de mica na fração silte dos solos mais intemperizados (menor que 1%) e a alta proporção de quartzo, mesmo após a extração de caulinita, a concentração da amostra não foi suficiente para detecção de minerais micáceos por DRX. Apenas para o LV de Barroso (MG), verificou-se o aparecimento de discreta reflexão de mica.

reserva mineral; mica; caulinita; solos intemperizados


The highly weathered soils developed in the humid tropics have low nutrient reserve in the coarse fractions. To evaluate K and Mg total contents in minerals in the sand and silt fractions, soil samples developed from different parent materials and weathering degree from MG, ES, RS and RR states, Brazil, were selected to be analyzed by X-ray diffraction (XRD), differential thermal analysis, thermogravimetry and electron microscopy. The total contents of K and Mg of the whole soil and its fractions were determined by HF extraction. To estimate the mineral contribution in the total contents of K and Mg, the silt fraction was submitted to mineral selective extractions. The sand fraction of the more weathered soils has very low K and Mg contents, with predominance of quartz. For the younger soils, this fraction showed higher K and Mg levels in the presence of primary minerals, such as mica, feldspar and amphibole. Mica particles and kaolinite flakes were the main sources of K and Mg for the sand and silt fractions of the highly weathered soils. The mica minerals were analyzed by electron microscopy, with K2O contents ranging from 33.3 to 62.8 and 27.4 to 98.1 g kg-1 and MgO contents from 76.5 to 116.8 and 19.7 to 68 g kg-1 for sand and silt fractions, respectively. Because of low mica content in the silt fraction of the more weathered soils (less than 1%), and the high quartz level, even after kaolinite extraction, the mica was not detected by XRD. Only one soil showed a small mica peak.

mineral reserve; mica; kaolinite; weathered soils


SEÇÃO II - QUÍMICA E MINERALOGIA DO SOLO

Potássio e magnésio em minerais das frações areia e silte de diferentes solos(1 (1 ) Parte da Tese de Doutorado do Primeiro Autor. )

Potassium and magnesium in sand and silt fractions of different soils

V. F. MeloI; R. F. NovaisII; M. P. F. FontesII; C. E. G. R. SchaeferII

IProfessor do Departamento de Solos, Universidade Federal do Paraná - UFPR. CEP 80035-050 Curitiba (PR)

IIProfessor do Departamento de Solos, Universidade Federal de Viçosa - UFV. CEP 36571-000 Viçosa (MG). Bolsista do CNPq

RESUMO

Os solos mais intemperizados, desenvolvidos nos trópicos úmidos, apresentam baixa reserva de nutrientes nas frações mais grosseiras. Para avaliar a presença de potássio e magnésio nos minerais, amostras das frações areia e silte de solos desenvolvidos de diferentes materiais de origem e estádios de intemperismo dos estados de MG, ES, RS e RR foram estudadas por difratometria de raios-X (DRX), análise termodiferencial, análise termogravimétrica diferencial e microscopia eletrônica. Os teores totais de elementos da TFSA e das frações do solo foram determinados por digestão fluorídrica das amostras. A fração silte também foi submetida a extrações seqüenciais e seletivas dos minerais para estimar a contribuição das espécies minerais nos teores totais de K e Mg. A fração areia dos solos mais intemperizados é muito pobre em nutrientes, com predomínio de quartzo, indicando limitada reserva de K e Mg. Para os solos mais jovens, esta fração apresenta os maiores teores totais de K e Mg, superando as frações mais finas do solo, com presença de minerais primários, como mica, feldspato e anfibólio. Partículas de mica e agregados de caulinita foram as principais fontes de K e Mg totais para as frações areia e silte dos solos mais intemperizados. Os minerais micáceos nestes solos, identificados e analisados por microscopia eletrônica, apresentaram teores de K2O variando de 33,3 a 62,8 e 27,4 a 98,1 g kg-1 e de MgO de 76,5 a 116,8 e 19,7 a 68 g kg-1 para as frações areia e silte, respectivamente. Devido aos baixos teores de mica na fração silte dos solos mais intemperizados (menor que 1%) e a alta proporção de quartzo, mesmo após a extração de caulinita, a concentração da amostra não foi suficiente para detecção de minerais micáceos por DRX. Apenas para o LV de Barroso (MG), verificou-se o aparecimento de discreta reflexão de mica.

Termos de indexação: reserva mineral, mica, caulinita, solos intemperizados.

SUMMARY

The highly weathered soils developed in the humid tropics have low nutrient reserve in the coarse fractions. To evaluate K and Mg total contents in minerals in the sand and silt fractions, soil samples developed from different parent materials and weathering degree from MG, ES, RS and RR states, Brazil, were selected to be analyzed by X-ray diffraction (XRD), differential thermal analysis, thermogravimetry and electron microscopy. The total contents of K and Mg of the whole soil and its fractions were determined by HF extraction. To estimate the mineral contribution in the total contents of K and Mg, the silt fraction was submitted to mineral selective extractions. The sand fraction of the more weathered soils has very low K and Mg contents, with predominance of quartz. For the younger soils, this fraction showed higher K and Mg levels in the presence of primary minerals, such as mica, feldspar and amphibole. Mica particles and kaolinite flakes were the main sources of K and Mg for the sand and silt fractions of the highly weathered soils. The mica minerals were analyzed by electron microscopy, with K2O contents ranging from 33.3 to 62.8 and 27.4 to 98.1 g kg-1 and MgO contents from 76.5 to 116.8 and 19.7 to 68 g kg-1 for sand and silt fractions, respectively. Because of low mica content in the silt fraction of the more weathered soils (less than 1%), and the high quartz level, even after kaolinite extraction, the mica was not detected by XRD. Only one soil showed a small mica peak.

Index terms: mineral reserve, mica, kaolinite, weathered soils.

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LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em dezembro de 1998

Aprovado em março de 2000

  • AL-KANANI, T.; MaCKENZE, A.F. & ROSS, G.F. Potassium status of some Quebec soils: K released by nitric acid and tetraphenylboron as related to particle size and mineralogy. Can. J. Soil Sci., 64:99-106, 1984.
  • BARSHAD, I. Chemistry of soil development. In: BEAR, F.E., ed. Chemistry of the soil. New York, Reinhold Publishing Corporation, 1965. p.1-70.
  • COMERFORD, N.B.; HARRIS, W.G. & LUCAS, D. Release of nonexchangeable potassium from a highly weathered, forested Quartzipsamment. Soil Sci. Soc. Am. J., 54:1421-1426, 1990.
  • EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA - EMBRAPA. Serviço Nacional de Levantamento e Conservação de Solo. Manual de métodos de análise de solo. Rio de janeiro, 1997. não paginado.
  • EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA - EMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisas de Solos. Rio de Janeiro. Sistema Brasileiro de classificação de solos. Brasília, Serviço de Produção de Informação- SPI, 1999. 412p.
  • HARRIS, W.G.; HOLLIEN, K.A.; YUAN, T.L.; BATES, S.R. & ACREE, W.A. Nonexchangeable potassium associated with hydroxy-interlayered vermiculite from Coastal Plain soils. Soil Sci. Soc. Am. J., 52:1489-1492, 1988.
  • HUANG, P.M. Feldspars, olivines, pyroxenes, and amphiboles. In: DIXON, J.B. & WEED, S.B., eds. Minerals in soil environments. 2. ed. Madison, Soil Science Society of America, 1989. p. 975-1051.
  • JACKSON, M.L. Soil chemical analysis - advanced course. Madison, Prentice-Hall, 1979. 895p.
  • JACKSON, M.L.; LIM, C.H. & ZELAZNY, L.W. Oxides, hydroxides, and aluminosilicates. In: KLUTE, A., ed. Methods of soil analysis. Parte 1: Physical and mineralogical methods. Madison, American Society of Agronomy, 1986. p.101-150.
  • LIM, C.H. & JACKSON, M.L. Dissolution for total elemental analysis. In: PAGE, A.L., ed. Methods of soil analysis. Parte 2: Chemical and microbiological properties. Madison, American Society of Agronomy, 1986. p.1-12.
  • MALAVOLTA, E. Potassium status of tropical and sub tropical region soils. In: MUNSON, R.D., ed. Potassium in agriculture. Madison, Soil Science Society of America, 1985. p.163-200.
  • MELO, V.F.; COSTA, L.M.; BARROS, N.F.; FONTES, M.P.F. & NOVAIS, R.F. Reserva mineral e caracterização mineralógica de alguns solos do Rio Grande do Sul. R. Bras. Ci. Solo, 19: 159-164, 1995.
  • MELO, V.F. Potássio e magnésio em minerais de solos e relação entre propriedades da caulinita com formas não trocáveis destes nutrientes. Viçosa, Universidade Federal de Viçosa, 1998. 205p. (Tese de Doutorado)
  • NETTO, A.R. Influência da mineralogia da fração argila sobre propriedades físico-químicas de solos brasileiros. Viçosa, Universidade Federal de Viçosa, 1996. 144p. (Tese de Mestrado)
  • NWADIALO, B.E. & LIETZKE, D.A. Mineralogy and weathering of soils in the Tennessee Copper Basin. Soil Sci., 147:162-173, 1989.
  • RADAMBRASIL, PROJETO. Levantamento de recursos naturais. Ministério das Minas e Energia, Secretaria Geral, Programa de Integração Regional. Vol. 3, Folha SE 22 Goiânia. Rio de Janeiro, RJ, 1983.
  • REBERTUS, R.A.; WEED, S.B. & BUOL, S.W. Transformations of biotite to kaolinite during saprolite-soil weathering. Soil Sci Soc. Am J., 50:810-819, 1986.
  • RICCI, M.S.C.; DEFELIPO, B.V.; COSTA, L.M. & REZENDE, S.B. As frações granulométricas do solo como reserva de potássio para as plantas. R. Bras. Ci. Solo, 13:181-186, 1989.
  • SADUSKY, M.L.; SPARKS, D.L.; NOLL, H.R. & HEDRICK, G.J. Kinetics and mechanisms of potassium release from sandy Middle Atlantic Coastal Plain soils. Soil Sci. Soc. Am J., 51:1460-1465, 1987.
  • SANTOS, A.R. Caracterização mineralógica e avaliação da reserva mineral de alguns nutrientes, em solos sob eucalipto, da região do Vale do Rio Doce. Viçosa, Universidade Federal de Viçosa, 1993. 97p. (Tese de Mestrado)
  • SANZ-SCOVINO, J.I. & ROWELL, D.L. The use of feldspars as potassium fertilizers in the savannah of Colombia. Fert. Res., 17:71-83, 1988.
  • SANZ-SCOVINO, J.I.; WEIL, S. & JONES, A.A. The mineralogy and potassium reserves of a soil from Carimagua, Colombia. Geoderma, 52:291-302, 1992.
  • SIMARD, R.R.; KIMPE, C.R. & ZIZKA, J. The kinetics of nonexchangeable potasium and magnesium release from Quebec soils. Can. J. Soil Sci., 69:663-675, 1989.
  • SMITH, J.A. & MATTHEWS, B.C. Release of potassium by 18 Ontario soils during continuous cropping in the greenhouse. Can. J. Soil Sci., 37:1-10, 1957.
  • TAN, K.B.; HAJEK, B.F. & BARSHAD, I. Thermal analysis techniques. In: KLUTE, A., ed. Methods of soil analysis. Parte 1: Physical and mineralogical methods. Madison, American Society of Agronomy, 1986. p.151-183.
  • TORRENT, J. & CABEDO, A. Sources of iron oxides in Reddish Brown soil profiles from calcarenites in Southern Spain. Geoderma, 37:57-66, 1986.
  • UNAMBA-OPARAH, I. The potassium status of the sandy soils of nothern Imo, state, Nigeria. Soil Sci., 139:437-445, 1985.
  • (1
    ) Parte da Tese de Doutorado do Primeiro Autor.
  • Datas de Publicação

    • Publicação nesta coleção
      06 Out 2014
    • Data do Fascículo
      Jun 2000

    Histórico

    • Recebido
      Dez 1998
    • Aceito
      Mar 2000
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