Avaliação de métodos de preparo de amostras para a posterior determinação da matéria orgânica no solo

ISBN 978-85-85905-25-5

Área

Iniciação Científica

Autores

Kreling, B.E. (IFRS) ; Vogel, L. (IFRS) ; Tramontini, A.S. (IFRS) ; Campos, B.C. (IFRS) ; Cruz, S. (IFRS)

Resumo

A matéria orgânica é um componente fundamental no potencial produtivo dos solos, apresentando 58% de carbono em sua composição. Portanto, a determinação do carbono orgânico total tem sido utilizada para estimar quantitativamente a fração orgânica do solo. Diferentes procedimentos analíticos têm sido empregados para determinar o teor desse elemento no solo. Sendo assim, alguns métodos de preparo de amostras foram avaliados para solos com diferentes teores de MO e, também em profundidade. Os resultados obtidos através das análises químicas padrão de laboratório foram comparados com os resultados obtidos pelo método oficial (Walkley-Black) e, também utilizando sensores VisNIR. A concordância foi maior que 95% e ainda, os resultados serão comparados com os dos sensores. sensores VisNIR.

Palavras chaves

Métodos; Matéria orgânica; Walkley-Black

Introdução

A matéria orgânica possui papel importante no potencial produtivo dos solos, exercendo diversas funções importantes, como a geração de cargas elétricas, disponibilização de nutrientes e a agregação do solo. É constituída por cerca de 58% de carbono, por isso, a determinação do carbono orgânico total tem sido utilizada para estimar quantitativamente a fração orgânica do solo. Assim, diferentes procedimentos analíticos foram desenvolvidos e são empregados para a determinação do teor desse elemento no solo (NELSON & SOMMERS, 1996 citado por SATO, 2013). A busca por quantidades maiores de informações do solo tem aumentado, tornando imprescindível acelerar o processamento de dados para tomada de decisões (KITCHEN, 2008, citado por MARCILIO, et al., 2015). Os sensores terrestres possibilitam a obtenção de relações precisas entre as informações do sensor e as propriedades do solo. Assim, tornando possível a realização de análises estatísticas das bandas de absorção dos dados químicos do solo, provenientes de resultados obtidos em laboratório (CHRISTY, 2008 citado por MARCILIO, et al., 2015). O método do Walkley-Black apresenta boa exatidão dos resultados e consegue oxidar as formas de M.O. do solo mais reativas. Apresenta como desvantagem a baixa frequência analítica e o uso de reagentes tóxicos que causam problemas ambientais pela produção de resíduos de difícil descarte (por exemplo, soluções ácidas contendo Cr+6) (MACHADO, 2005; NELSON & SOMMERS, 1996; SCHUMACHER, 2002 citado por PAULA, 2013). Dessa forma, no presente trabalho foi feita a avaliação do teor de M.O. no solo em um Latossolo vermelho. Os resultados obtidos através das análises químicas padrão de laboratório foram comparados com os resultados do método oficial (Walkley-Black) e, também com sensores VisNIR.

Material e métodos

Um método como referencial na determinação da matéria orgânica foi pesquisado e retirado do livro Manual de análises químicas de solo, plantas e fertilizantes: SILVA, et al., 2009, sendo uma modificação do método Walkley-Black. O carbono da MO é oxidado a CO2 e o Cromo da solução é reduzido de Cr6+ a Cr3+. Na sequência, é feita a titulação do excesso de K2Cr2O7 com íons Fe2+ obtidos a partir de uma solução de NH4)2Fe(SO4)2.6H2O. Considera-se o K2Cr2O7 reduzido equivalente ao carbono orgânico existente no solo (SILVA et al., 2009). O método sugere a utilização das soluções de K2Cr2O7 (0,2 mol L-1), (NH4)2Fe(SO4)2.6H2O (0,05 mol L-1), indicador difenilamina (10 g L-1), H3PO4 e Ag2SO4. Foi medido 0,5 mL de solo, colocado em erlenmeyer de 100 mL e adicionados 10 mL de solução de K2Cr2O7. As amostras foram levadas ao banho-maria, em aquecimento a aproximadamente 100 ˚C, durante 5 min. Foi extraída uma alíquota de 5 mL, na qual foi adicionada 80 mL de água destilada, 1 mL de H3PO4 e 3 gotas do indicador. Os analitos foram titulados com (NH4)2Fe(SO4)2.6H2O, com agitação mecânica. O método convencional de avaliação da MO foi realizado adicionando 1,5 mL de solo e 15 mL de solução sulfocrômica, aquecendo em banho-maria a 75°C por 30 min. Após, é feita agitação por 5 min e adição de 15 mL de água destilada, deixando em repouso por cerca de 18 h. Foram colocados 3 mL do sobrenadante em copos descartáveis, juntamente com 3 mL de água destilada. A absorbância foi determinada em 585 nm. Foram realizados testes com o solo padrão do IFRS e com padrões de amido para verificar a precisão e exatidão do método. Os sensores VisNIR foram calibrados com placas nas cores branco e preto e após, feita a medida na região do vermelho e infrevermelho em amostras de solo sem pré-tratamento.

Resultado e discussão

Houve necessidade de realizar algumas adaptações, como a retirada do Ag2SO4 e a diluição da solução de K2Cr2O7 em 4 vezes. A diluição foi realizada devido à alta concentração do analito em comparação a solução titulante. Dessa forma, para correção da reação estequiométrica, a concentração de K2Cr2O7 passou a ser 0,05 mol L-1, assim como o titulante. Os resultados obtidos podem ser observados na Figura 1. Após a avaliação do teor de M.O. pelo método padrão as mesmas amostras foram avaliadas pelo equipamento dinâmico. Neste equipamento são obtidos dados de vermelho e infravermelho que serão correlacionados com o teor obtido em laboratório, através da análise quimiométrica. Os métodos apresentam boa correlação considerando os resultados obtidos em algumas amostras de solo.

Teor de matéria orgânica e carbono orgânico em amostras de solo padrão


Resultados obtidos para carbono orgânico e matéria orgânica do solo em diferentes amostras.

Conclusões

Foi possível determinar o teor de Carbono orgânicoe posterior teor de matéria orgânica após algumas adaptações do método oficial. Com esses resultados, concordância maior que 95% foi obtida para ambos os métodos de preparo de amostras. Além disso, os dados obtidos ainda serão comparados com os resultados dos sensores por quimiometria.

Agradecimentos

Ao IFRS pelo suporte e auxílio no desenvolvimento dessa pesquisa e, também ao CNPq pela bolsa concedida, EDITAL IFRS N° 24/2019 na modalidade PIBIC.

Referências

MARCILIO, N.S.A.; COUTO, E.G.; AMORIM, R.S.S.; WEBER, O.L.S.; SILVA, K.L.; SOARES, V.M.; PASSOS, J.S. Mapeamento da matéria orgânica com base na espacialização preditiva da espectroscopia VisNIR. Anais XVII Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto. João Pessoa, PB. 2015. Disponível em <http://www.dsr.inpe.br /sbsr2015/files/p0718.pdf>. Acesso em 08 ago. de 2019.

PAULA, N.H.; PASSOS, T.R.G.; ARTUR, A.G.; NOBREGA, G.N.; FERREIRA, T.O.; PEREZ, X.L.O. Walkley-Black e Analisador Elementar para determinação de carbono orgânico em solos de áreas úmidas costeiras. XXXIV Congresso Brasileiro de Ciência do Solo. Florianópolis, SC. 2013. Disponível em <https://www.sbcs.org.br/cbcs2013/anais /arquivos/2564.pdf>. Acesso em 08 ago. de 2019.

SATO, J.H. Métodos para determinação de carbono orgânico em solos do cerrado. Universidade de Brasília. Brasília, DF. 2013. Disponível em <http://repositorio.unb.br/ bitstream/10482/13795/1/2013_%20JulianaHiromiSato.pdf>. Acesso em 08 ago. de 2019.

SILVA, F.C.; ABREU, M.F.; PÉREZ, D.V.; EIRA, P.A.; ABREU, C.A.; RAIJ, B.V.; GIANELLO, C.; COELHO, A.M.; QUAGGIO, J.A.; TEDESCO, M.J.; SILVA, C.A.; BARRETO, W.O. Métodos de análises químicas para avaliação da fertilidade do solo. In: Manual de análises químicas de solos, plantas e fertilizantes. 2ª Ed. rev. ampl. Embrapa Informação tecnológica. Brasília, DF. 2009.