Fatores de retardamento e coeficientes de dispersão-difusão de fósforo, potássio e nitrogênio em cinco solos de Minas Gerais

Abstract

Com o objetivo de determinar os fatores de retardamento e os coeficientes de dispersão-difusão do fosfato, potássio e amônio, quando aplicados em duas concentrações, realizou-se um experimento em laboratório utilizando colunas de percolação. Trabalhou-se com amostras de cinco solos do Estado de Minas Gerais (um Neossolo Quartzarênico órtico-RQo; três Latossolos Vermelhos distróficos – LVd1 , LVd2 e LVd3 ; e um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico – LVAd). Os solos diferenciaram-se pelo teor de argila, na ordem: RQo<LVd1<LVAd<LVd2<LVd3. Os tratamentos corresponderam a um fatorial 5 x 2 3 , sendo cinco solos que receberam aplicações de soluções com duas concentrações de fosfato, amônio e potássio, correspondentes a 15 e 60 mg/L de P, 75 e 300 mg/L de K e 15 e 60 mg/L de N, respectivamente. Foram calculadas as concentrações relativas (C/C o ) para cada nutriente, representando-as em função do número de volume de poros, o que permitiu obter as curvas experimentais de efluente para cada íon. As curvas teóricas foram calculadas utilizando o programa DISP, desenvolvido no Departamento de Engenharia Agrícola da UFV. Os resultados obtidos mostram que o fator de retardamento para fosfato foi menor no solo mais arenoso (RQo) e maior no mais oxídico (LVd2). A menor concentração de fosfato resultou em maiores valores do fator de retardamento desse íon para os cinco solos estudados. Com relação à concentração do íon acompanhante, houve relação direta entre o fator de retardamento do fosfato e a concentração de potássio para o LVd1 e LVAd. A concentração de amônio não influenciou o fator de retardamento do fosfato nos solos menos argilosos (RQo, LVd1 e LVAd). Para o LVd2, houve relação inversa entre o fator de retardamento do fosfato e a concentração de amônio. No caso do LVd3, essa relação foi direta. Esse comportamento pode ser atribuído a diferenças texturais e mineralógicas. Observaram-se valores menores dos fatores de retardamento para o potássio e para o amônio, quando comparados com os do fosfato. Nos Latossolos, os maiores valores do fator de retardamento para potássio e amônio estiveram relacionados com o incremento da fração argila, sem tendência definida quanto à concentração do íon em estudo ou do íon acompanhante. Não foi evidenciada relação nítida entre as concentrações de fosfato, potássio e amônio e os coeficientes dispersivo -difusivos desses íons nos solos estudados. O modelo dispersivo -difusivo foi sensível às variações no comportamento das curvas experimentais de efluente de fosfato, potássio e amônio, tornando-se um instrumento útil na previsão do deslocamento desses nutrientes nos solos estudados.

Aiming at the determination of the retardation factors and the dispersion-diffusion coefficients of phosphate, potassium, and ammonium, when applied at two concentrations, an experiment was conducted under laboratory conditions using percolation columns. A number of samples from five soils of Minas Gerais State were used: one Orthic Quartzarenic Neosoil, RQo; three distrophic Red Latosoils - LVd1, LVd2 and LVd3; and one distrophic Yellow-Red Latosoil - LVAd). The clay content of the soils were different at the order: RQo <LVd1 <LVAd <LVd2 <LVd3. The treatments corresponded to a factorial scheme of 5 x 2 3 , that is, five soils were applied the solutions at two concentrations of phosphate, ammonium and potassium corresponding to 15 and 60 mg/L phosphorus, 75 and 300 mg/L potassium, and 15 and 60 mg/L nitrogen, respectively. The relative concentrations (C/C o ) were calculated for each nutrient, by representing them as a function of the number of pore volumes, which allowed to obtain the experimental effluent ixcurves for each ion. The theoretical curves were calculated by using the DISP program developed at the Agricultural Engineering Department in UFV. The obtained results show that the retardation factor for phosphate was lower in the sandiest soil (RQo) and higher in the more oxidic (LVd2). The lowest concentration of phosphate resulted into higher values of this ion retardation factor in all studied soils. In relation to the concentration of the accompanying ion, a direct relationship occurred between the phosphate retardation factor and potassium concentration for LVd1 and LVAd. The ammonium concentration had no influence upon the phosphate retardation factor in the less clayish soils (RQo, LVd1 and LVAd). An inverse relationship occurred between the phosphate retardation factor and ammonium concentration for LVd2. In the case of LVd3, this relationship was a direct one. That behavior might be attributed to both texture and mineralogical differences. Lower values of the retardation factors are observed for potassium and ammonium, when compared with those of phosphate. In Latosoils, the highest values of the retardation factor for potassium and ammonium were related to the increment in clay fraction, without a defined tendency relative to the concentration of the ion under study or the accompanying ion. No evident relationship was observed among the concentrations of phosphate, potassium and ammonium and the dispersive -diffusive coefficients of these ions in the studied soils. The dispersive -diffusive model was sensitive to variations in the behavior of the experimental effluent curves for phosphate, potassium and ammonium, so showing to be an useful tool for forecasting the displacement of these nutrients in the studied soils.