Avaliação de extratores para determinar a disponibilidade de Silício em diferentes solos brasileiros

Abstract

O Si é um elemento não essencial para as plantas, porém considerado benéfico por seus efeitos positivos e desejáveis como aumento na produtividade e de tolerância a estresses abióticos e bióticos. No entanto, este elemento tem recebido pouca atenção por parte dos pesquisadores, o que acarreta em poucos estudos a respeito do seu comportamento e na sua baixa utilização na agricultura mundial. Parte desse problema se dá pela dinâmica complexa do elemento no sistema solo-solução. Prova desse baixo conhecimento é que ainda não existe extrator eficiente que permita quantificar a sua disponibilidade para as plantas, etapa fundamental para a correta recomendação da adubação silicatada. Sendo assim, foram desenvolvidos dois experimentos. O primeiro teve como objetivo estudar a influência dos ciclos de umedecimento e secagem nos teores de Si disponível no solo. Para isso, foram usados dois tipos de solo (camada de 0-20 cm) de características contrastantes. Os solos foram incubados com cinco doses de Si (0, 75, 150, 300 e 600 mg dm-3), umedecidos (80 % da capacidade de campo) e deixados em repouso por 96 horas até alcançarem o equilíbrio. Posteriormente foram reumedecidos e após 1, 12, 48, 96 e 144 h, os tratamentos foram amostrados e então o Si foi extraído. O segundo experimento teve por objetivos estudar a influência do modo de preparo da amostra de solo na dosagem de Si e avaliar a capacidade de diferentes extratores químicos para determinar a disponibilidade de Si em solos brasileiros e correlacioná-los com o conteúdo do elemento absorvido por uma planta indicadora (arroz, Oriza sativa). Para isso, foram avaliados 12 tipos de solos (camada de 0-20 cm) de características físicas, químicas e mineralógicas diferentes, dois preparos de amostras de solos (com umidade a 80 % da capacidade de campo e secas em estufa a 45 oC) e três doses de Si (0, 300 e 600 mg dm-3) em esquema fatorial 12x3x2, disposto em blocos casualizados (BC) com quatro repetições, totalizando 72 tratamentos e 288 unidades experimentais. Os extratores avaliados foram: ácido acético 0,5 mol L-1, cloreto de cálcio 10 mmol L-1, carbonato de amônio 9,6 g L-1 e Mehlich-3. Os resultados mostraram que o processo de secagem e posterior reumedecimento levou à diminuição da recuperação de Si pelo extrator, sugerindo que a disponibilidade parece estar mais relacionada à mineralogia da fração argila do solo. Assim mesmo, o preparo da amostra influenciou na dosagem de Si, porém estas diferenças aparentemente não afetaram a quantidade de Si disponível para a planta, já que foi justamente em amostras de solo secas que encontrou-se a melhor correlação entre os teores disponíveis de Si no solo e a recuperação pelas plantas. Quanto aos extratores, o cloreto de cálcio 10 mmol L-1 usado em amostras secas apresentou a melhor capacidade preditiva (R2 = 0,73) entre o teor de Si disponível no solo e conteúdo de Si na planta. Sendo assim, este extrator poderia ser usado para estimar a biodisponibilidade de Si em solos brasileiros, seguindo a metodologia convencional de secagem da amostra para análise

Si is a non-essential element for plants but considered beneficial because of its positive and desirable effects such as increased productivity and tolerance to abiotic and biotic stresses. However, this element has received little attention on the part of the researchers, which results in less studies about its behavior and its low use in the world agriculture. Part of this problem is due to the complex dynamics of the element in the soil-solution system. Proof of this low knowledge is that there is still no efficient extractor to quantify its availability to plants, a fundamental step for the correct recommendation of silicate fertilization. Thus, two experiments were developed. The first one had the objective of studying the influence of the wetting and drying cycles on soil Si contents. For this, two soil types (0-20 cm layer) of contrasting characteristics were used. Soils were incubated with five doses of Si (0, 75, 150, 300 and 600 mg dm-3), moistened (80% field capacity) and kept for 96 hours until it reaches apparent equilibrium. Subsequently they were re-moistened and after 1, 12, 48, 96 and 144 h, the treatments were sampled and then the Si was extracted. The second experiment had as objectives to study the influence of soil sample preparation on Si dosage and to evaluate the ability of different chemical extractors to evaluate the availability of Si in Brazilian soils and to correlate them with the content of the element absorbed by an indicator plant (rice, Oriza sativa). Twelve soil types (0-20 cm layer) of different physical, chemical and mineralogical characteristics were evaluated, two soil sample preparation (with humidity at 80% of the field capacity and drying in an oven at 45 oC) and three doses of Si (0, 300 and 600 mg dm-3) in a 12x3x2 factorial scheme, arranged in randomized complete block design (RCBD) with four replications, totaling 72 treatments and 288 experimental units. The extracts evaluated were acetic acid 0.5 mol L-1, calcium chloride 10 mmol L-1, ammonium carbonate 9.6 g L-1 and Mehlich-3. The results showed that the drying process and subsequent re-moistened led to a decrease on the recovery of Si by the extractors, suggesting that the availability seems to be more related to the mineralogy of the soil clay fraction. Likewise, the preparation of the sample influenced the dosage of Si, but these differences apparently did not affect the amount of Si available to the plant since it was precisely in dry soil samples that the best correlation was found between the available levels of Si in the soil and recovery by plants. As for the extractors, the calcium chloride 10 mmol L-1 used in dry samples showed the best predictive capacity (R2 = 0.73) between the Si content available in the soil and Si content in the plant. Thus, this extractor could be used to estimate Si bioavailability of Brazilian soils, following the conventional drying methodology of the sample for analysis