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Tesis Doctoral
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.1987.tde-20210104-173631
Documento
Autor
Nombre completo
Huberto Jose Kliemann
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Piracicaba, 1987
Director
Título en portugués
Contribuição ao estudo da disponibilidade de enxofre em solos brasileiros
Palabras clave en portugués
DISPONIBILIDADE
ENXOFRE
SOLOS
Resumen en portugués
Conduziu-se um experimento com amostras superficiais de 12 solos, provenientes dos Estados de São Paulo, Minas Gerais e Goiás (Brasil), com teores de carbono variando de 0,50 a 3,03%, de enxofre total de 0,0104 a 0,0319% e de argila de 8 a 60%. Fez-se a avaliação de S-SO4= disponível através de 4 extratores químicos, Ca(H2PO4)2. H2O 500 ppm P em ácido acético 2,ON, NH4OAc 0,5N em ácido acético 0,25N, CaCl2 0,15% e HCl 0,05M. Realizou-se um ensaio biológico em casa-de-vegetação, com dois cultivos sucessivos. Usou-se um delineamento fatorial completo, em blocos casualizados por solo, com os tratamentos: 12 solos, 3 doses de gesso (0, 20 e 40 ppm de S), ausência e presença de calagem, 2 cultivos e 3 repetições e o milho (Zea mays L.) como planta-teste. Inicialmente incubaram-se os solos na ausência e presença de calagem e o enxofre nas doses indicadas, em sacos plásticos semi-abertos para evitar ambiente anaeróbico. Após 15 dias de incubação retiraram-se porções de terra para análises posteriores e transferiram-se 5 kg para vasos de cerâmica e acrescentaram os demais nutrientes. O primeiro cultivo, dos solos foi de 42 dias e o segundo de 48 dias. Após o primeiro retiraram-se novamente porções de terra para análises posteriores e removeram-se as raízes para o segundo cultivo com 4,5 kg de terra por vaso. Após o segundo cultivo, colheram-se novas porções de terra para análises posteriores. Em laboratório conduziram-se dois experimentos de incubação aberta em colunas com 50 g de terra, na ausência e presença de calagem. Estabilizou-se a umidade das amostras de terra através de sucção a 60 cm de Hg. Nos dois experimentos submeteram-se, de duas em duas semanas, as colunas à lixiviação com solução de KCl 0,01M, retornando-as à tensão de umidade inicial. No primeiro experimento utilizaram-se os lixiviados para a determinação de NH4+ + NO3- e S-SO4=. No segundo experimento acrescentou-se enxofre radioativo (35S, livre de carregador, na forma de H235SO4), com atividade inicial de 0,62134 µCi.g-1 de terra no tempo "zero" (antes da primeira lixiviação). Para a avaliação da disponibilidade do enxofre nos solos consideraram-se as variáveis independentes carbono, enxofre total, potenciais de mineralização de enxofre (So) e S-SO4= extraível dos solos, enxofre total e razões N/S e P/S das plantas e as variáveis dependentes produção de matéria seca e absorção de enxofre (absolutas e relativas). Na avaliação individual das variáveis independentes utilizaram-se técnicas estatísticas usuais e na avaliação conjunta a regressão linear múltipla. Determinaram­se os potenciais de mineralização de nitrogênio e enxofre com auxílio de algoritmo computacional iterativo. Os resultados experimentais permitam as seguintes conclusões: Os solos arenosos e de baixos teores de carbono possuem pequenos potenciais de mineralização de nitrogênio e enxofre nativos, sendo afetados de forma não significativa pela calagem. Os solos argilosos e com mais altos teores de carbono tem potenciais de mineralização de nitrogênio e enxofre mais elevados, com efeitos significativos da calagem. A meia-vida (tempo necessário para mineralizar a metade do nitrogênio e do enxofre potencialmente mineralizáveis), foi modificada pela calagem, não se verificando proporcionalidade na mineralização do nitrogênio e do enxofre. A mineralização do nitrogênio e do enxofre e o decaimento da atividade específica de 35S estabilizaram-se por volta da oitava semana de incubação aberta, tanto na ausência quanto na presença de calagem. Os teores de carbono e os potenciais de mineralização do enxofre dos solos são estreitamente correlacionados com a absorção de enxofre pelo milho, na presença de calagem. Não houve correlação significativa entre os potenciais de mineralização de enxofre no primeiro cultivo e os teores de carbono nos solos no segundo cultivo versus absorção de enxofre na ausência de calagem, mostrando que a acidez impede a mineralização e a dessorção do enxofre nativo dos solos. O enxofre total dos solos em nenhum caso apresentou correlação com a absorção de enxofre dos solos. Dentre os extratores estudados, o Ca(H2PO4)2 . H2O - 500 ppm P em ácido acético 2,0N demonstrou o melhor desempenho tanto em termos operacionais de laboratório, quando na correlação com a produção de matéria seca e absorção.de enxofre pelo milho. O extrator HCl 0,01 M revelou-se totalmente inadequado por não se terem obtido extratos límpidos para a determinação turbidimétrica do S-SO4=. Os extratores NH4OAc 0,5N em ácido acético 0,25N e o CaCl2 0,15% correlacionaram-se significativamente com a absorção de enxofre, mas apresentam o inconveniente da necessidade de determinação imediata do S-SO4= dos extratos ou de seu armazenamento em refrigerador para evitar desenvolvimento de fungos. Os níveis críticos de S-SO4= nos solos para a obtenção de 90% da produção máxima relativa de matéria seca foram: (a) Ca(H24PO4)2 . H2O - 500 ppm P em ácido acético 2,0N: 11 ppm; (b) NH4OAc 0,5N em ácido acético 0,25N a pH 5,0: 17 ppm; (c) CaCl2 0,15%: 19 ppm. Os níveis críticos de enxofre total na parte aérea do milho versus produção de matéria seca e absorção de enxofre foram de 0,14% e 0,20% respectivamente, no primeiro cultivo dos solos arenosos; no segundo cultivo determinou-se o nível crítico de 0,14% para ambos os casos. No primeiro cultivo dos solos argilosos (com teores de carbono superiores a l,2%), os coeficientes de regressão não significativos, não permitiram, assim, estabelecer os níveis críticos; no segundo cultivo, os níveis de enxofre total nas plantas foram de 0,20% para a produção de matéria e de 0,30% para a absorção de enxofre. A razão NIS da parte aérea do milho que caracteriza a deficiência de enxofre está por volta de 10 a 12/1, relacionada com a absorção de enxofre. A correlação foi altamente significativa no primeiro e no segundo cultivos. A razão P/S na parte aérea do milho não apresentou correlação significativa com a absorção de enxofre no primeiro cultivo. Na análise conjunta dos dois cultivos e no segundo isoladamente as correlações com a absorção de enxofre foram significativas. Por causa da maior dispersão dos pontos não se node estabelecer precisamente a razão P/S que caracteriza a deficiência de enxofre nas plantas. Tentativamente, propõe-se a razão P/S 1/1 como valor crítico. Na avaliação conjunta de análises de solos e de plantas versus produção de matéria seca por regressão linear múltipla, contribuíram, significativamente os seguintes parâmetros: a) solos arenosos (teores de carbono menores que 1,2%) - enxofre total e razão N/S das plantas e S-SO4= extraível dos solos; b) solos argilosos (teores de carbono maiores que 1,2%) - enxofre total e razão N/S das plantas, pH, Ca, Mg, H+Al e carbono dos solos; e versus absorção de enxofre: a) solos arenosos - enxofre total e razão N/S das plantas, S-SO4= extraível e pH dos solos; b) solos argilosos - enxofre total e razões N/S e P/S das plantas, S-SO4= extraível, pH, H+Al e carbono dos solos. Dentre os parâmetros estudados, a razão N/S revelou-se como o mais preciso para diagnosticar a deficiência nutricional de enxofre para as plantas.
Título en inglés
Contribution to the study of the sulphur availability in Brazilian soils
Palabras clave en inglés

Resumen en inglés
In the experiments dealt with in this contribution surface samples (0 - 20 cm) of 12 soils from the States of São Paulo, Minas Gerais and Goiás (Brazil) were used. Carbon (C) content varied from 0.50 to 3.03%, and total sulphur (S) was in the range of 0,0104 to 0.0319%. The clay content varied from 8 to 60%. The availability of S was measured by determining the S04-S content as extracted by the following solutions: Ca (H2PO4)2 . H2O - 500 ppm in 2.0N acetic acid, 0.5N ammonium acetate in 0.25N acetic acid 0.15% CaCl2 and 0.05M HCl. Corn (Zea mays L.) was grown in the greenhouse in two successive crops in the presence initially of three rates of S applied as gypsum, namely 0, 20 and 40 ppm, both in. the presence and absence of lime. The experimental design was a complete factorial with 3 replicates. The twelve soils were previously incubated with gypsum and lime (or no lime). After 15 days samples were withdrawn for analysis. Five kg portions of soil were placed in earthenware pots wherein a basal treatment of macro and micronutrients was given throughout. The first cropping period was 42 days and the second one lasted 48 days. Before starting the second growing period samples were taken for analysis and the root system of the corn plants was removed. After the second cropping new samples were taken for analysis. Two open incubation experiments were carried out in the laboratory using columns containing 50 g of soil. The moisture content of the soil was previously stabilized by suction at 60 cm Hg. In both trials the soil columns were leached every other week with 0.01M KCl; after the treatment moisture tension was returned to the original one. In the first experiment the leachate was used for the determination of NH4+ + NO3- and SO4-S. In the second incubation trial carrier free H2S35O4 (0.62 µCi.g-1 soil) was applied at zero time. The availability of S in soils under study was assessed by using the following variables: total C and S; mineralization potential; extractable SO4-S, N/S and P/S ratio in the plant material, dry matter yield and absolute and relative sulphur uptake. Analysis both of variance and regression were used. The mineralization potentials of N and S were estimated by using hyperbolic equations. The experimental results allowed for the following conclusions to be drawn. Sandy soils low in C possess small mineralization potentials of N and S being unaffected by liming. The reverse is true in the case of clayey soils with higher C content. The half life of the mineralization both of N and S was modified by liming; there was not, however, a proportionality factor between the mineralization rates of the two components. The mineralization of native N and S, as well as the decay of the specific activity of the added 35S tended to level off in the 8th week of incubation, no effect of liming being evident. S uptake by the corn plant in the presence of lime is strongly correlated with C content of the soils, and with the mineralization potential of the soil sulphur. There was no significant correlation between S mineralization potential in the first cropping and the C content in the second one against sulphur uptake in the absence of liming. Total soil S in no case showed significant correlation with sulphur taken up by the plants. Among the extracting solutions calcium phosphate in HAc provided the best performance both in operational terms, and with respect to correlations with dry matter yield and S uptake. Dilute HCl proved to be thoroughly inadequate due to the impossibility of giving clear uncolored extracts suitable for the turbidirnetric determination of SO4-S thereof. Both NH4OAc and dilute calcium chloride gave good correlation with S absorption; they have, however, the inconvenience of the need for determining the SO4-S in the extracts shortly after their obtention or after being kept under refrigeration to avoid fungal growth. The critical levels (concentration required for 90% of the relative yield) were, in ppm of SO4-S: (a) Ca(H2PO4)2 . H2O (500 ppm P) in 2.0N acetic acid - 11; (b) NH4OAc 0.5N in 0.25 acetic acid - 17; (e) CaCl2 0.15% - 19. In sandy soils the critical level for total S in the tops of the corn plants were 0.14%, and 0.20%, respectively for dry matter yield and S uptake, in the case of the first cropping. For the second cropping it was 0.14% S. In the case of the first cropping in clayey soils (C > 1.2%), the correlation coefficients were not significant; in the second cropping, however, the levels were found to be 0,20% for dry matter yield, and 0,30% for S uptake. Highly significant correlations were determined, both in the first and in the second cropping when the N/S ratio in the tops was plotted against S uptake: sulphur deficiency is associated with a ratio of 10-12/1. In the first cropping the P/S ratio in the tops did not show significant correlation with S uptake. When data from the two croppings were analysed jointly, as well as in the case of the second one, significant correlation between P/S and S absorption were found. Tentatively it is suggested that the 1/1 ratio is used as a critical value. In the joint evaluation of soil and plant analyses against dry matter yield, through multiple linear regression, a significant contribution was given by the following parameters: (a) sandy soils (C < 1.2%) - total C and N/S in the plant and soil SO4-S; (b) clayey soils (C > 1.2%) - total S and N/S ratio in the plants, pH, Ca, Mg, H+Al and C in the soil; when S uptake is the dependent variable the following was found: (a) sandy soils - total S and N/S ratio in the plant, soil SO4-S and pH; (b) clayey soils - total S, N/S and P/S ratios in the plant; SO4-S, pH, H+Al, and C in the soil. Among all parameters the N/S ratio proved to be the most reliable for the evaluation of the nutritional status of the plants with respect to sulphur.
 
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Fecha de Publicación
2021-01-07
 
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