Desenvolvimento de métodos analíticos para a determinação da matéria orgânica no solo

ISBN 978-85-85905-25-5

Área

Iniciação Científica

Autores

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

Resumo

A matéria orgânica é considerada um dos mais importantes constituintes do solo, pois sua quantidade influencia nas propriedades químicas, físicas e biológicas. A maior parte do carbono orgânico é encontrada na matéria orgânica e em minerais carbonatados. Dessa forma, é considerada importante a determinação do teor desse elemento no solo, utilizando o método convencional de avaliação da matéria orgânica. Entretanto, a busca constante por reagentes menos tóxicos tem intensificado o desenvolvimento de novos métodos de preparo de amostras. No presente trabalho será feita a avaliação de soluções oxidantes alternativamente ao uso da solução sulfocrômica, e do uso de um reagente padrão para construção da curva de calibração, avaliando a decomposição da matéria orgânica com radiação micro-ondas.

Palavras chaves

química analítica; matéria orgânica; ácido cítrico

Introdução

A matéria orgânica (MO) é considerada como um dos mais importantes constituintes do solo, além de ser um reservatório de nutrientes e de energia potencialmente disponível para as plantas. Sendo assim, a quantidade de matéria orgânica influencia nas propriedades químicas, físicas e biológicas do solo (FIDÊNCIO, 2001). O carbono ocorre no solo na forma tanto orgânica como inorgânica. A grande maioria é encontrada na matéria orgânica e em minerais carbonatados (CAMARGO et al., 2009). O teor de carbono orgânico (CO) está diretamente relacionado com a qualidade do solo, tornando-se um condicionante do mesmo, atuando em mecanismos que permitem a manutenção da sua capacidade produtiva e a conservação (ROMAGNOLI et al., 2013). Nos laboratórios integrantes da Rede Oficial de Laboratórios de Análise de Solo e de Tecido Vegetal dos Estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina (ROLAS), o método utilizado é o da oxidação do CO por Na2Cr2O7 em meio de H2SO4 (SILVA et al., 2016). De acordo com Escosteguy (2007), uma limitação do método por solução sulfocrômica está relacionada ao impacto ambiental do cromo hexavalente. O amido é utilizado como padrão para a calibração do espectrofotômetro UV-Vis, na determinação da matéria orgânica do solo (FONTE, 2014). Portanto, a matéria orgânica no solo foi avaliada utilizando um novo padrão de calibração, o C6H8O7. Além disso, um novo método de preparo de amostra será avaliado utilizando soluções oxidantes menos agressivas ao meio ambiente, como o HNO3, H2O2, mistura de H2SO4 e H2O2. Os resultados obtidos com o presente trabalho serão comparados com a extração utilizando a radiação micro-ondas a fim de diminuir o tempo necessário da extração e/ou oxidação da MO.

Material e métodos

O método convencional de avaliação da matéria orgânica no solo é realizado a partir de adaptações das metodologias e procedimentos baseadas no livro Análise de solo, plantas e outros materiais: TEDESCO, 1995. Nesse método são medidos 1,5 mL de solo, colocando em um erlenmeyer, adicionando 15 mL de solução sulfocrômica e colocado no banho-maria durante 30 min, à uma temperatura de 75 a 80 ºC. Em seguida, por 5 min as amostras são agitadas em agitador horizontal, para homogeneizar a solução contendo a amostra. Sendo indicado deixar em repouso até o dia seguinte, cerca de 15 a 18 h, para ocorrer a decantação do solo e, principalmente, para aumentar a eficiência de extração da alíquota. Dessa forma, são pipetados 3 mL do sobrenadante transferindo para copos descartáveis, em que são adicionados 3 mL de água destilada, agitando e assim determinando, por espectrometria ultravioleta visível (UV-Vis), a absorbância da solução em 584 nm. O amido é utilizado para a calibração do espectrofotômetro, portanto a fim de testar outra fonte de carbono como padrão, foi escolhido o C6H8O7. A quantidade de carbono existente em diferentes concentrações foi determinada, pesando diferentes massas de ácido cítrico (0,023; 0,034; 0,046; 0,058; 0,070 g), adicionando solução sulfocrômica e seguindo o mesmo procedimento realizado nas demais amostras. Para avaliação de soluções oxidantes, podem ser utilizados o HNO3, H2O2, mistura de H2SO4 e H2O2. Essas soluções serão utilizadas com o objetivo de substituir a solução sulfocrômica, a qual gera resíduos tóxicos ao ambiente, após a reação de redução do Cr6+ para Cr3+. Os resultados obtidos serão comparados com a extração utilizando radiação micro-ondas.

Resultado e discussão

Foram escolhidas, de forma aleatória, amostras disponíveis no Laboratório de Análise de Solo e Tecido Vegetal – IFRS, para determinar matéria orgânica através do método convencional, utilizando padrões de amido (Tabela 1). A partir desses resultados foram feitas determinações com padrões de amido, com concentrações de 0,5 a 3% de MO, em uma faixa de absorbância entre 0,122 a 0,768, resultando em uma curva de calibração (Figura 1). Os resultados obtidos demonstram elevada concordância em relação à curva de calibração utilizando ácido cítrico. Diante disso, os resultados obtidos para as demais amostras utilizando curva padrão de ácido cítrico foram comparados com os resultados obtidos pelo método convencional (amido), com concordância superior a 94%, na faixa de 2,24 a 3,85% de MO.

Resultados em porcentagens de MO em padrões de amido e diferentes amostras de solo


Curva de calibração de padrões de amido

Conclusões

Com as análises utilizando o ácido cítrico como padrão de calibração, foi possível determinar esse como uma alternativa para uso no Laboratório de Análise de Solo e Tecido Vegetal – IFRS, de forma a substituir o amido, devido a resultados com elevada precisão e exatidão. Além disso, serão comparados e atribuídos para determinações de matéria orgânica em profundidade, considerando o comportamento da mesma no solo.

Agradecimentos

Ao IFRS pela oportunidade e auxílio no desenvolvimento dessa pesquisa, bem como pela bolsa concedida através do Edital 053/2018 - Fomento Interno 2019/2020.

Referências

CAMARGO, O. A.; MONIZ, A. .C; JORGE, J. A.; VALADARES, J. M . A. S. Métodos de Análise Química, Mineralógica e Física de Solos do Instituto Agronômico de Campinas. Campinas, Instituto Agronômico, 2009. (Boletim técnico, 106, Edição revista e atualizada). Disponível em: <http://www.iac.sp.gov.br/produtoseservicos/analisedosolo/docs/Boletim_Tecnico_106_rev_atual_2009.pdf> Acesso em: 19 nov. 2019.

ESCOSTEGUY, P. A. V.; GALLIASSI, K.; CERETTA, C. A. Determinação de matéria orgânica do solo pela perda de massa por ignição, em amostras do Rio Grande do Sul. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 2007. Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/rbcs/v31n2/a07v31n2.pdf> Acesso em: 25 jul. 2019.

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SILVA, L. S.; GATIBONI, L. C.; ESCOSTEGUY, P. A. V.; SCIVITTARO, W. B.; SPAGNOLLO, E. Métodos de Análise de Solo e de Plantas. In Manual de adubação e calagem para os Estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina. Comissão de Química e Fertilidade do Solo. 2016. SBCS-NRS: Brasil, 11.ed., Porto Alegre, p. 50 – 62.

TEDESCO, M.J.; GIANELLO, C.; BISSANI, C.A.; BOHNEN, H. & VOLKWEISS, S.J. Análises de solo, plantas e outros materiais. 2.ed. Porto Alegre, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 1995. (Boletim Técnico, 5).