Mineralização de palha de milho e adsorção de carbono, cálcio, magnésio e potássio em substratos com caulinita natural e goethita sintética

Abstract

Carbono e nutrientes liberados na decomposição de resíduos orgânicos podem sofrer vários tipos de interação com diferentes componentes da fase mineral, alterando sua dinâmica no solo. Com o objetivo de avaliar a retenção de carbono, Ca2+, Mg2+ e K+ em caulinita natural e goethita sintética, foi realizado um experimento com mistura de palha de milho em substratos inorgânicos preparados com areia e quantidades conhecidas de cada componente. Nesses substratos, foram realizadas percolações com água destilada aos 7, 15, 33, 68 e 113 dias de incubação, em temperatura ambiente, sendo as massas dos elementos liberados acumuladas no tempo. Após duzentos dias de incubação, foi determinado o carbono orgânico total que permaneceu nos substratos. A soma das massas de Ca2+, Mg2+, K+ e carbono, liberados com a água de percolação, foi inversamente relacionada com a massa dos componentes inorgânicos nos substratos, exceto para o K+ nos substratos com goethita. A caulinita e a goethita apresentaram diferente retenção do Ca2+, Mg2+ e K+ liberados, independentemente da área superficial, o que pode estar relacionado com suas distintas características eletroquímicas superficiais. A goethita foi mais efetiva do que a caulinita em reter carbono da solução do solo e acumular carbono orgânico total, sendo sua maior reatividade diretamente relacionada com sua superfície específica.

Carbon and nutrients released from the mineralization of organic materials can interact with mineral components changing their dynamics in the soil. In this study, mixtures of corn straw, kaolinite, synthetic goethite, and quartz sand were leached with water after 7, 15, 33, 68 and 113 days of incubation at room temperature. Concentrations of soluble carbon, calcium, magnesium, and potassium were measured and accumulated over time. After 200 days, the total carbon remaining in the mixture was quantified. Total calcium, magnesium, and potassium percolated during the experiment were inversely correlated with the amount of kaolinite and goethite in the mixtures, except for potassium in the treatment with goethite. Adsorption of calcium, magnesium, and potassium did not relate with specific surface area of kaolinite and goethite. Otherwise, goethite was more efficient than kaolinite in retaining carbon and this property was clearly related with its surface area.