Especiação de enxofre em um solo tropical sob sistema plantio direto de longo prazo com aplicação de calcário e fosfogesso

Sulfur (S) is a plant nutrient usually required in great amounts by yielding crops. Plants absorb S mainly as inorganic sulfate (SO42-), but this element is presented greatly in organic forms (> 90 %) in the most superficial layers of well-drained soils. The conversion of organic S forms to (SO42-) is mediated by microrganisms and is an important source of S for plants, especially in natural systems or agricultural systems that received little or no S input. A decrease in S content in soil is related to the depletion of soil organic matter (SOM) after converting natural forest to agriculture fields, and the adoption of no-tillage (NT) system is an alternative to increase it. Lime is applied to highly wheathered tropical soils to increase pH and serve as a source of Ca and Mg. On the other hand, phosphogypsum acts as a source of Ca and S in depth and decrease Al tocixity in depper leayers. In this study, the effects of these greater recommendation rates of phosphogypsum, in association or not with lime, were evaluated on S dynamics, soil chemical attributes and enzyme activity of a soil under NT as compared to anative forest soil. Synchrotron-based X-ray absorption near-edge structure spectroscopy (XANES) was used as noninvasive tool to direct determination of S forms in soils after a linear combination fitting (LCF) analysis on S K-edge XANES spectra of soil samples. The following attributes were evaluated: soil pH, contentes of SOM, sulfate, exchangeable cations (K, Ca and Mg) and soil enzymes (β-glucosidase and arylsulfatase) activity. SOM was affected by land use change andamendments\' application. Phosphogypsum application increased contents of inorganic sulfur in depper layers and changed the distribution of organic and inorganic S fractions. LCF analyses were a good indicator of S fractions, but did not match the proportion of organic and inorganic S fractions to the wet-chemical analysis. Lime increased soil pH until 40 cm depth and also decreased exchangeable Al3+ when compared to phosphogypsum and native forest soil. Phosphogypsum decreased exchangeable K contents in surface, when compared to control and native forest soil. The combination of amendments promoted a great translocation of Ca applied to the surface to depper depths. Exchangeable Mg content decreased when only phosphogypsum was applied. β-glucosidase activity decreased with depth for all treatments and native forest soil and increased with lime and phosphogypsum application. Arylsulfatase activity increased in treatments that received lime and deacresed with application of phosphogypsum alone when compared to control and were similar to native forest soil down to 20 cm depth.O enxofre (S) é um nutriente requerido em grandes quantidades por culturas de alta produtividade. As plantas absorvem o S principalmente como sulfato inorgânico (SO42-). Porém, esse elemento se apresenta em grande parte em formas orgânicas (> 90%) nas camadas mais superficiais de solos bem drenados. A conversão de formas orgânicas de S em SO42- é mediada por microrganismos e é uma fonte importante de S para plantas, especialmente em sistemas naturais ou agrícolas que receberam pouca ou nenhuma adição de S. A diminuição do teor de S solo está associada à diminuição dos teores de matéria orgânica do solo (MOS) após a conversão de florestas naturais em áreas agrícolas, e a adoção do sistema plantio direto (PD) é uma alternativa para aumentá-lo. O calcário é aplicado em solos tropicais altamente intemperizados para aumentar o pH e servir como fonte de Ca e de Mg. O fosfogesso é um condicionador que atua como fonte de Ca e de S e promove a diminuição na toxidez por Al em camadas mais profundas do perfil do solo. Nesse estudo, objetivou-se verificar os efeitos da aplicação de fosfogesso, associado ou não ao calcário, na dinâmica do S, nos atributos químicos do solo e na atividade enzimática num solo sob sistema PD quando comparado ao solo de uma floresta nativa. A espectroscopia de absorção de raios-X baseada em luz síncrotron (XANES) foi usada como ferramenta não invasiva para determinar as formas de S em solos após uma análise de ajuste de combinação linear (LCF) nos espectros de XANES na borda de absorção do S. Foram determinados pH do solo, teores de MOS, SO42-, cátions trocáveis (K, Ca e Mg) e enzimas do solo (β-glucosidase e arilsulfatase). O teor de MOS foi afetado pela mudança no uso da terra e pela aplicação de corretivos. A aplicação de fosfogesso aumentou o conteúdo de S inorgânico nas camadas mais profundas, alterando a distribuição das frações S orgânicas e inorgânicas. O LCF foi um bom indicador das frações S, mas os resultados não corresponderam à proporção de frações orgânicas e inorgânicas de S obtidos pela extração química. O calcário aumentou o pH do solo até 40 cm de profundidade e diminuiu o teor trocável de Al3+ quando comparado ao fosfogesso e ao solo da floresta nativa. O fosfogesso diminuiu o teor de K trocável na superfície, quando comparado ao controle e ao solo da floresta nativa. A combinação de calcário e fosfogesso promoveu alta translocação de Ca aplicado à superfície para camadas mais profundas. O teor de Mg trocável diminuiu quando apenas fosfogesso foi aplicado. A atividade da β-glucosidase diminuiu com a profundidade em todos os tratamentos e no solo da floresta nativa, mas aumentou após aplicação de calcário e fosfogesso. A atividade da arilsulfatase aumentou nos tratamentos que receberam calcário e diminuiu com a aplicação de fosfogesso quando comparados ao controle e foram semelhantes ao solo da floresta nativa até 20 cm de profundidade

Production and evaluation of potassium fertilizers from silicate rock

Rising price and limited geographical availability of traditional sources of potassium (K) fertilizers have stimulated a search for alternative K sources in different parts of the world. We evaluated mineral transformations and agronomic properties of an alternative source of K produced through thermal and chemical treatment of the verdete rock (VR). Chemical and mineralogical characteristics were evaluated before and after each treatment. Four K sources (verdete rock, KCl, acidified verdete, and calcinated verdete) were applied to a Typic Hapludox at different rates. Eucalyptus and sequentially cropped maize and grass were grown in the treated soils. Ver- dete rock, which contained glauconite and microcline as K crystalline minerals, had very low solubility in water and in citric acid. Thermal and chemical treatments increased the concentration of water soluble K and citric acid soluble K. These treatments also caused crystalline K minerals to collapse and form sylvite and arcanite. Untreated verdete rock was not suitable as a K source for maize (Zea mays L.) and eucalyptus (Eucaliptus urograndis I144). Thermal and chemical treatments increased agronomic performance of VR to be similar to KCl. When K was applied as K-calcined verdete, 82% of the total K was recovered in maize and grass cultivations. Less K was recovered in plant following addition of K-acidified verdete and KCl (72% and 77%, respectively). Potassium recoveries by eucalyptus were about 52, 53, and 60% of the amount applied of calcined verdete, acidified verdete, and KCl, respectively. Both calcination and thermal treatment increased the K uptake and dry matter production for all plant species tested to be similar to KCl suggesting that this silicate rock could be beneficiated to be an effective K fertilizer