Microsoft Word - 3-revisado-569.doc Original Article Biosci. J., Uberlândia, v. 23, n. 3, p. 17-31, July./Sept. 2007 17 POTENCIAL DE USO DE AGREGADOS SIDERÚRGICOS E OUTRAS FONTES DE SILÍCIO EM QUATRO MATERIAIS DE SOLO FASE CERRADO POTENTIAL OF USE OF SLAGS AND OTHER SILICON SOURCES IN FOUR MATERIALS OF THE SAVANNA SOILS Hamilton Seron PEREIRA1; Angélica Araújo QUEIROZ2; Meiry Roberta MARTINS3; Mônica Sartori de CAMARGO4; Gaspar Henrique KORNDÖRFER5 1. Professor, Universidade Federal de Goiás. hseron@uol.com.br ; 2. Mestranda em Agronomia, Universidade Federal de Uberlândia; 3. Instituto de Ciências Agrárias, Universidade Federal de Uberlândia; 4. Pesquisadora, Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios; Professor, Instituto de Ciências Agrárias, Universidade Federal de Uberlândia. RESUMO: Para suprir a demanda por fertilizantes silicatados, há necessidade de investigar e identificar as fontes potenciais de silício (Si) disponível. O objetivo foi avaliar materiais (fertilizantes/agregados siderúrgicos) com alta concentração em Si, através de métodos químicos de incubação de solo, para predizer a sua eficiência agronômica e reatividade no solo. Foram feitos estudos de incubação (com e sem balanceamento com CaCO3 e MgCO3) durante 90 dias, utilizando 4 materiais de solo sob vegetação de cerrado (Latossolo Vermelho distrófico - LVd, Latossolo Vermelho- Amarelo distrófico - LVAd, Latossolo Vermelho distroférrico - LVdf e Neossolo Quartzarênico órtico - RQo) com 12 fontes de Si (wollastonita, escória de alto forno I e II, escória de aço forno LD I, II, III e IV, escória de P, escória de aço forno AOD, escória de aço forno elétrico, escória de aço inox e argila silicatada) e testemunha. A wollastonita foi usada com doses de 125, 250 e 500 kg ha-1 e os demais materiais na dose de 125 kg ha-1. Os teores de silício em ácido acético foram maiores que os extraído com água, superestimando o conteúdo de Si nas fontes quando foi usado os carbonatos de Ca e Mg. Os agregados siderúrgicos originados de alto forno, os quais possuem maior teor de Si, são mais solúveis em ácido acético e menos solúveis em água, em relação aos demais materiais. A escória de forno elétrico apresentou os maiores teores de silício extraído em água, forma mais solúvel, apresentando maior potencial de utilização para agricultura, embora sejam necessários estudos com plantas. PALAVRAS-CHAVE: Escória. Silicatos. Solubilidade. Cálcio. Magnésio. INTRODUÇÃO Solos tropicais podem conter, em alguns casos, teores menores que 2 mg kg-1 Si no extrato saturado devido ao seu alto grau de intemperismo (FOX et al, 1967), como é o caso de várias classes de solos da região central do cerrado brasileiro. Aliado a isso, cultivos consecutivos de plantas acumuladoras de Si, como gramíneas, tendem a reduzir os teores de Si “disponível” no solo. Tais solos podem apresentar de 5 a 10 vezes menos Si “disponível” que nas regiões temperadas (Mc KEAGUE; CLINE, 1963; FOY, 1992). O silício é um elemento benéfico para a produção de várias culturas como arroz, cana-de- açúcar (OKUDA; TAKAHASHI, 1964; AYRES, 1966; HALAIS, 1968; GASCHO; ANDREIS, 1974; GASCHO, 1978; SNYDER et al., 1986; ANDERSON et al. 1987). Sua utilização no País tem sido difundida nos últimos anos, principalmente após sua inclusão na legislação de fertilizantes e corretivos do Ministério da Agricultura (BRASIL, 2004), embora isso já ocorra há mais de quarenta anos como corretivo de acidez nas Américas e Europa e como fertilizante silicatado no Japão, Coréia, China e Hawai. As principais características de uma fonte de Si para fins de uso na agricultura são alto conteúdo de Si “disponível”, boas propriedades físicas, pronta disponibilidade às plantas e baixo custo. Os resíduos de plantas (casca de arroz e bagaço de cana) são fontes de Si, mas possuem liberação lenta. Estes são de uso mais nobre na geração de vapor e são insuficientes para atender demanda. Por outro lado, os agregados siderúrgicos são as fontes mais abundantes e “baratas” de silicatos, além do seu uso poder reduzir esse passivo ambiental, uma vez que o Brasil é um dos grandes produtores mundiais de ferro-gusa, produzindo 6,25 milhões de toneladas anuais (KORNDÖRFER et al., 2002). Em países como o Japão, praticamente todo agregado siderúrgico é reciclado, sendo parte dele usado como fertilizante (TAKAHASHI et al.,1990). Aliado a isso, as altas temperaturas utilizadas nos processos siderúrgicos liberam o Si de estados mais cristalinos até formas mais reativas e solúveis. Received: 04/10/06 Accepted: 15/03/07 Potencial de uso... PEREIRA, H. S. et al. Biosci. J., Uberlândia, v. 23, n. 3, p. 17-31, July./Sept. 2007 18 A importância do silício para algumas espécies de plantas vem sendo demonstrada e níveis críticos para o solo e planta estão sendo estabelecidos no Brasil. Para suprir a demanda por fertilizantes silicatados, há necessidade de investigar e identificar as fontes potenciais de Si disponível. O objetivo desse trabalho foi avaliar materiais (fertilizantes/agregados siderúrgicos) com alta concentração em Si, através de métodos químicos de incubação de solo, para predizer a eficiência agronômica do material e a sua reatividade no solo. MATERIAL E MÉTODOS A escolha dos agregados siderúrgicos foi feita em função da sua composição química, teor de silício total e potencial de uso na agricultura. A Wollastonita, produto com alto grau de pureza química e rico em CaSiO3, foi incluída como padrão de comparação entre as fontes, conforme é feito nos estudos de silício. Os materiais foram caracterizados quanto à sua origem, poder de neutralização (PN), Si total, Ca e Mg (Tabela 1). Tabela 1. Caracterização dos materiais utilizados no experimento. SiO2 PN PN Material Origem Total CaO MgO Calculado Determinado -------------- g kg-1 ----------- ------%CaCO3------- Wollastonita Vanzil 502,7 424,3 1,9 76,4 73,5 Escória de alto forno I Silifértil 383,7 301,4 75,2 72,6 70,0 Escória de alto forno II CSN 333,8 425,3 52,3 89,1 87,5 Escória de aço forno LD I Silifértil 122,8 409,4 72,7 91,3 90,5 Escória de aço forno LD II CSN 109,1 281,9 76,1 69,3 96,0 Escória de aço forno LD III Belgo Mineira 173,8 395,2 95,5 94,4 102,5 Escória de aço forno LD IV Açominas 111,9 276,3 28,5 56,5 91,5 Escória de P elementar Rhodia 461,1 435,0 6,8 79,6 63,0 Argila silicatada MIBASA 428,4 70,1 107,8 39,3 33,0 Escória de aço forno AOD Acesita 100,9 564,2 57,8 115,3 118,5 Escória de aço forno elétrico Belgo (Siderme) 158,3 257,3 125,7 77,2 95,0 Escória de aço inox Recmix 232,2 367,0 94,3 89,1 87,5 Para determinar a reatividade e eficiência agronômica dos materiais, foram feitos dois estudos de incubação (com e sem balanço de Ca e Mg) em quatro materiais de solos característicos da região central do Brasil, coletados à profundidade de 0 a 20 cm, sob vegetação original de cerrado. Os solos amostrados (Tabela 2) pertencem às classes Latossolo Vermelho distrófico (LVd), Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico (LVAd), Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf) e Neossolo Quartzarênico órtico (RQo). Os estudos de incubação foram conduzidos, segundo metodologia descrita por Medina-Gonzales et al. (1988) em casa-de- vegetação do ICIAG/UFU. Os tratamentos foram dispostos em delineamento inteiramente casualizado num esquema fatorial consistindo de 12 fontes mais a testemunha e quatro materiais de solo, mais duas doses adicionais de wollastonita (Tabela 3). Os materiais foram homogeneizados em potes plásticos (250 g), fechados e mantidos próximos à capacidade de campo, com água destilada, durante 90 dias. Tabela 2. Características dos materiais de solo usados nos experimentos. Solos pHCaCl2 P* Si** Al 3+ Ca2+ Mg2+ SB CTCef CTC V m M.O. ---mg dm-3--- ----------------- cmolc dm -3 ----------------- ----- % ----- g kg-1 LVdf 5,0 16 18,5 0,5 3,8 1,6 5,8 6,3 11,8 49 8 41 LVd 4,4 2 16,6 0,7 0,2 0,0 0,3 1,0 7,3 4 73 40 LVAd 5,0 4 35,7 0,7 0,2 0,0 0,3 1,0 7,7 4 70 45 RQo 4,4 56 3,3 1,0 0,2 0,1 0,4 1,4 5,2 7 71 15 * Fósforo extraido por Mehlich 1 (HCl 0,05 mol dm-3 + H2SO4 0,025 mol dm -3); ** Silício extraído com ácido acético Potencial de uso... PEREIRA, H. S. et al. Biosci. J., Uberlândia, v. 23, n. 3, p. 17-31, July./Sept. 2007 19 Tabela 3. Tratamentos aplicados nos experimentos Agregado Teor Si Dose Si Dose Dose* Dose* Dose** Dose*** Siderúrgido Produto Ca Mg CaCO3 MgCO3 g kg-1 ------------------------------ kg ha-1 ------------------------------- Testemunha - - - 0 0 2531 456 Wollastonita 234,6 125 533 162 1 2149 454 Wollastonita 234,6 250 1066 323 1 1767 452 Wollastonita 234,6 500 2131 646 2 1003 447 Escória de alto forno I 179,1 125 698 150 31 2176 343 Escória de alto forno II 155,8 125 802 244 25 1955 366 Escória de aço forno LD I 57,3 125 2182 638 95 1022 116 Escória de aço forno LD II 50,9 125 2455 494 112 1362 55 Escória de aço forno LD III 81,1 125 1541 435 88 1502 141 Escória de aço forno LD IV 52,2 125 2394 472 41 1414 310 Escória de P elementar 215,2 125 581 181 2 2104 447 Argila silicatada 200,0 125 625 31 40 2457 311 Escória de aço forno AOD 47,1 125 2655 1070 92 0 127 Escória de aço forno elétrico 73,9 125 1692 311 128 1796 0 Escória de aço inox 108,4 125 1154 302 65 1816 223 * Dose de Ca e Mg fornecido pelos produtos; ** Dose de CaCO3 para igualar os teores de Ca aplicado no experimento 1 (com balanço de Ca); *** Dose de MgCO3 para igualar os teores de Mg aplicado no experimento 1 (com balanço de Mg) Após esse período, o material de solo de cada pote foi coletado e seco ao ar para a realização das análises de Ca e Mg (extração com KCl), pHCaCl2 (CFSEMG, 1999), Si solúvel em ácido acético (0,5 mol L-1) e em água, conforme Korndörfer et al.(1999). Dez gramas de material de solo foram agitados por 1 hora com 100 mL dessas soluções. Após agitação, esperou-se decantar por 15 minutos, filtrou-se a solução, deixando-a em repouso por mais de 12 horas. A determinação do Si no sobrenadante, para cada uma das soluções extratoras, foi feita no espectrofotômetro ajustado no comprimento de onda 660 nm. A análise estatística das variáveis analisadas foi realizada, fazendo-se regressões paras as doses de wollastonita e teste Tukey entre os demais tratamentos, nas doses de 125 kg ha-1 de Si e testemunha, com o auxílio do programa SAS (Statistical Analysis System). RESULTADOS E DISCUSSÃO Não houve variação significativa nos valores de pHCaCl2 no experimento 1 (com balanço de Ca e Mg) em função das doses de wollastonita. Para LVdf, LVd, LVAd e RQo, os valores médios foram de 6,5; 6,8; 6,4 e 7,9, respectivamente. Ao contrário, no experimento 2 (sem balanço de Ca e Mg), houve aumento significativos e lineares de pH com as doses de wollastonita, exceto no RQo, onde o comportamento foi quadrático (Figura 1), devido ao seu baixo poder tampão. Nos dois experimentos, pode-se observar que o poder de correção dos silicatos de cálcio e magnésio foi semelhante ao dos carbonatos de cálcio e magnésio, conforme demonstrado por Alcarde (1992). Esses resultados concordam com Camargo et al. (2005b) e Chagas (2004), que utilizaram a wollastonita em solos com características semelhantes. Quanto aos outros materiais, houve diferença pouco acentuada entre eles no experimento 1. A testemunha apresentou maior correção de pH devido a mais rápida reação dos carbonatos de cálcio e magnésio em relação às fontes de Si (Tabela 4). Os carbonatos (Ca e Mg) usados foram de alta pureza química e granulometria fina, favorecendo a sua reatividade. O agregado de escória de LD II, escória LD I, alto forno II, escória de AOD e escória LD III diferiram do tratamento testemunha na média entre os materiais de solo (Tabela 4). Dentre essas fontes, o agregado da escória de AOD não recebeu carbonato de Ca, por ser a fonte com a maior quantidade desse nutriente. Isso mostra que o carbonato usado na testemunha foi aquele mais reativo, semelhante aos resultados obtidos por Gama et al. (2002). Potencial de uso... PEREIRA, H. S. et al. Biosci. J., Uberlândia, v. 23, n. 3, p. 17-31, July./Sept. 2007 20 Quanto às fontes que foram utilizadas nos experimentos, em função da sua composição em Si, no experimento sem o balanceamento com carbonatos, o agregado da escória de AOD apresentou maior correção do pH (Tabela 4), explicado pelo alto poder de neutralização (Tabela 1) e a dose mais alta utilizada devido o baixo teor de Si em sua composição. Quanto menor o poder tampão do solo, como no RQo, com alto teor de areia e baixo teor de óxidos e matéria orgânica, as variações de pH foram maiores (Tabela 4). � LVAd Y = 4,22+0,002X** R2 = 0,99 � RQo Y = 5,0+0,016X-0,00002X2** R2 = 0,95 � LVdf Y = 4,25+0,002X** R2 = 0,99 � LVd Y = 4,25+0,003X** R2 = 0,97 Figura 1. Efeito das doses de silicato (wollastonita) sobre o pH de 4 diferentres materiais de solo (com e sem balaço de Ca e Mg). Quanto ao Si, a aplicação da wollastonita promoveu aumentos lineares nos teores de Si extraídos em ácido acético 0,5 mol L-1 (Figura 2) e em água (Figura 3) nos experimentos com e sem balanceamento de carbonatos. Os teores de silício extraído com ácido acético foram sempre maiores que aqueles extraídos em água, conforme esperado, devido ao alto poder de extração, já demonstrado em outros trabalhos (CAMARGO et al., 2005a; DALTO, 2003). 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 0 100 200 300 400 500 Dose de silício (kg ha-1) p H ( C aC l 2 ) Potencial de uso... PEREIRA, H. S. et al. Biosci. J., Uberlândia, v. 23, n. 3, p. 17-31, July./Sept. 2007 21 Tabela 4. Resultados do pH (H2O) nos materiais de solo incubados com fontes de Si com e sem balanceamento de Ca e Mg. • F significativo a 5%; ** F significativo a 1% • Materiais de solos (0-20 cm prof.) com balanceamento de carbonatos Materiais de solos (0-20 cm prof.) sem balanceamento de carbonatos LVAd RQo LVdf LVd Média LVAd RQo LVdf LVd Média ------------------------------------------------------------- pH (CaCl2) ------------------------------------------------------------- Testemunha 6,5 a 7,9 a 6,5 a 6,9 a 7,0 a 4,3 d 4,9 g 4,3 d 4,2 h 4,4 i Wollastonita 6,4 ab 7,9 a 6,5 a 6,7 ab 6,9 ac 4,4 d 7,0 c 4,6 cd 4,6 fg 5,1 f Alto forno I 6,3 ab 7,9 a 6,5 ab 6,7 ab 6,9 ac 4,4 d 6,4 d 4,5 cd 4,5 fg 5,0 fg Alto forno II 6,1 ab 7,8 a 6,2 ab 6,5 ab 6,7 cd 4,4 d 5,3 f 4,4 cd 4,4 fh 4,6 hi Escória de LD I 6,3 ab 7,7 a 6,2 ab 6,4 ab 6,6 cd 5,4 b 7,7 b 5,6 ab 5,8 c 6,1 bd Escória de LD II 6,0 b 7,7 a 6,1 b 6,3 b 6,5 d 5,5 b 7,7 b 5,6 ab 5,5 d 6,1 cd Escória de LD III 6,2 ab 7,8 a 6,3 ab 6,5 ab 6,7 bd 5,1 bc 7,8 ab 5,5 ab 5,3 de 5,9 d Escória de LD IV 6,3 ab 7,8 a 6,4 ab 6,6 ab 6,8 ad 5,6 b 7,8 ab 5,9 ab 5,8 c 6,3 bc Agregado de P 6,4 ab 7,8 a 6,4 ab 6,7 ab 6,8 ac 4,4 d 6,9 c 4,6 cd 4,6 f 5,1 f Argila silicatada 6,4 ab 7,9 a 6,5 ab 6,8 ab 6,9 ab 4,3 d 6,0 e 4,4 d 4,3 gh 4,8 gh Escória de AOD 6,1 ab 7,7 a 6,3 ab 6,6 ab 6,7 bd 6,3 a 7,8 ab 6,1 a 6,5 a 6,7 a Escória forno elétrico 6,3 ab 7,9 a 6,5 ab 6,6 ab 6,8 ac 5,5 b 8,0 a 5,9 ab 6,1 b 6,4 b Escória de aço inox 6,4 ab 7,9 a 6,5 ab 6,7 ab 6,9 ac 4,7 cd 7,7 b 5,2 bc 5,1 e 5,7 e C.V. (%) 2,4 3,3 2,7 3,4 3,1 4,4 1,2 5,9 1,9 3,6 Valor de F 3,4 ** 0,5 ns 3,1 ** 2,1 * 5,8 ** 37,4 ** 586,6 ** 19,8 ** 247,6 ** 230,6 ** D.M.S. 5% 0,38 0,7 0,42 0,56 0,25 0,54 0,22 0,76 0,24 0,23 Potencial de uso... PEREIRA, H. S. et al. Biosci. J., Uberlândia, v. 23, n. 3, p. 17-31, July./Sept. 2007 22 0 50 100 150 200 250 0 100 200 300 400 500 Dose de silício, kg ha -1 S i n o s 1o s 2 0 cm d o s o lo , m g k g- 1 0 50 100 150 200 250 0 100 200 300 400 500 Dose de silício, kg ha-1 S i n o s 1o s 2 0 cm d o s o lo , m g k g- 1 Com Ca + Mg Sem Ca + Mg � LVAd Y = 49,3+0,46X** R2 = 0,99 Y = 28,0+0,18X** R2 = 0,95 σ RQo Y = 12,7+0,19X** R2 = 0,99 Y = 5,0+0,13X** R2 = 0,99 � LVdf Y = 49,7+0,16X** R2 = 0,99 Y = 16,6+0,08X** R2 = 0,99 � LVd Y = 28,7+0,13X** R2 = 0,99 Y = 12,4+0,12X** R2 = 0,97 Figura 2. Regressões entre o Si extraído com ácido acético nos primeiros 20 cm do solo e o Si fornecido pelas doses de wollastonita. 0 5 10 15 20 25 30 35 0 100 200 300 400 500 Dose de silício, kg ha-1 S i n o s 1o s 2 0 cm d o s o lo , m g k g- 1 0 5 10 15 20 25 30 35 0 100 200 300 400 500 Dose de silício, kg ha-1 S i n o s 1o s 2 0 cm d o s o lo , m g k g- 1 Com Ca + Mg Sem Ca + Mg � LVAd Y = 4,9+0.04X** R2 = 0,90 Y = 10,3+0.04X** R2 = 0,99 � RQo Y = 1,7+0.01X** R2 = 0,90 Y = 3,6+0.02X** R2 = 0,81 � LVdf Y = 6,1+0.03X** R2 = 0,99 Y = 6,9+0.02X** R2 = 0,99 � LVd Y = 2,6+0.02X** R2 = 0,99 Y = 2,4+0.02X** R2 = 0,98 Figura 3. Regressões entre o Si extraído com água nos primeiros 20 cm do solo e o Si fornecido pelas doses de wollastonita. Com Ca + Mg Sem Ca + Mg Com Ca + Mg Sem Ca + Mg Potencial de uso... PEREIRA, H. S. et al. Biosci. J., Uberlândia, v. 23, n. 3, p. 17-31, July./Sept. 2007 23 No experimento 1 (com uso de carbonatos), os teores de silício em ácido acético foram superiores (Figura 2) àqueles do experimento 2 (sem carbonatos). À medida que as doses de wollastonita aumenta, as diferenças entre ambos foram acentuadas (Figuras 2). No RQo, do experimento 1, onde a correção da acidez foi mais acentuada devido ao menor poder tampão em relação aos demais solos, houve maior inclinação da reta do Si extraído com ácido acético (Figura 2). A elevação do pH faz o extrator ácido acético liberar maior quantidade de Si adsorvido nos colóides, assim como, solubilizar polissilicatos que são consideradas formas não disponível para as plantas, conforme sugerido por Berthelsen et al. (2002). Este mesmo efeito verificado no RQo também explica as diferenças de valores no teor de Si entre os dois experimentos nos quatro materiais de solo, que são maiores no experimento 1 que recebeu carbonatos de Ca e Mg. Resultados semelhantes foram obtidos por Camargo et al. (2005a), que estudaram a solubilidade do silício em solos, utilizando ácido acético 0,5 mol L-1 e água. Xu et al. (2001) também mostraram a problemática dos extratores ácidos em solos calcáreos. Por outro lado, os valores de silício solúvel em água foram mais baixos que em ácido acético (Figuras 2 e 3), sugerindo que não são influenciados pelo pH do solo e pelas fontes. Os teores de Si em água nos experimentos com ou sem balanceamento de carbonatos foram próximos, ocorrendo aumentos com as doses de wollastonita (Figura 3). Na comparação entre as fontes, a escória de alto forno II apresentou maior teor médio de Si extraído pelo ácido acético, diferindo das demais fontes, exceto da escória de AOD no experimento sem balanço de Ca e Mg (Tabela 5). Isso ocorreu devido ao maior aumento de pH deste tratamento no experimento 2 e ao efeito do pH na extração de Si pelo ácido acético. Nos tratamentos da escória de AOD, os teores de Si foram próximos em ambos os experimentos, porque no experimento com balanceamento a fonte AOD recebeu apenas o MgCO3, cuja dose pouco influenciou os resultados quando comparado os dois experimentos. Novamente, houve maior teor de Si extraído com ácido acético no experimento com balanço de Ca e Mg devido a maior elevação do pH nesses tratamentos em função da aplicação de carbonatos de Ca e Mg (Tabela 4). Ao avaliar as fontes, verifica-se que, com o ácido acético, é difícil isolar o Si liberado pelo aumento do pH e o Si realmente liberado pela fonte, devido à variação nas doses de cada fonte (Tabela 3) e seu PN (Tabela 1). Com relação à maior liberação de Si das fontes pelo ácido acético, a hipótese mais provável para este fato é a alteração no equilíbrio entre as formas dos silicatos do solo que, em pH mais elevado, são solubilizados pelo ácido acético. Por outro lado, a hipótese das fontes ter maior solubilização em pH mais elevado também não pode ser descartada. Mesmo assim, a fonte que menos liberou Si foi a argila silicatada (Tabela 5). Um outro problema observado foi o Si solubilizado da própria fonte pelo ácido acético. Pereira et al. (2004) demonstraram que os agregados de alto forno não são tão eficientes no fornecimento de Si às plantas, mas apresentam alta concentração desse elemento e solubilidade em ácidos fracos. Isso pode ser observado com as escórias de alto forno, trazendo, novamente, a problemática sobre métodos de análise de solo que devem ser testados. Ao contrário do ácido acético, a extração com água determinou a quantidade de silício presente no solo, possivelmente, disponível na solução do solo. No experimento com balanceamento de Ca e Mg, como era de se esperar, a testemunha foi aquela com menor quantidade de silício na média e nos quatro materiais de solo, seguido dos tratamentos alto forno I, argila silicatada, escória LD IV e alto forno II. As fontes que apresentaram maior teor de silício extraível em água foram escória de forno elétrico, escória de AOD, escória de aço inox e escória LD I (Tabela 6) que não diferiram entre si. No experimento sem balanceamento de Ca e Mg, a escória de forno elétrico foi o tratamento que apresentou maior teor de silício em água seguido da escória de AOD e escória LD I. Na média dos quatro materiais de solo, os teores de Si encontrado no experimento sem Ca e Mg, são mais altos do que no experimento com balanceamento de Ca e Mg (Tabela 6) indicando que este extrator (água) não sofre tanta influência do pH na extração de Si. Assim, as fontes de origem de alto forno, como alto forno I e II, apesar de terem altos teores de Si, não liberaram tanto este elemento por este extrator, em comparação ao ácido acético. Assim como no experimento com balanceamento de Ca e Mg, neste experimento a testemunha apresentou a menor liberação de Si, não diferindo da argila silicatada. Potencial de uso... PEREIRA, H. S. et al. Biosci. J., Uberlândia, v. 23, n. 3, p. 17-31, July./Sept. 2007 24 Tabela 5. Resultados de silício em ácido acético 0,5 mol L-1 nos materiais de solo incubados com fontes de Si, com e sem balanceamento de Ca e Mg. * F significativo a 5%; ** F significativo a 1% Materiais de solo (0-20 cm de prof.)com balanceamento de carbonatos Materiais de solo (0-20 cm de prof.) sem balanceamento de carbonatos Tratamentos LVAd RQo LVdf LVd Média LVAd RQo LVdf LVd Média ----------------------------------------------------------------- mg kg-1 ---------------------------------------------------------------- Testemunha 49 c 11 f 51 d 28 cd 35 d 35 f 3 e 18 e 17 e 18 g Wollastonita 111 ac 40 df 72 b 44 bd 67 c 49 ef 21 de 25 de 24 de 30 f Alto forno I 137 a 70 bd 71 bd 60 ab 85 bc 64 de 40 bd 40 ac 37 cd 45 e Alto forno II 172 a 142 a 93 a 81 a 122 a 128 a 68 a 39 ac 64 ab 75 a Escória de LD I 117 ab 78 bd 82 ab 45 bd 81 bc 76 cd 52 ab 36 bd 47 ac 53 de Escória de LD II 139 a 81 bc 73 ab 44 bd 84 bc 112 ab 56 ab 46 ab 45 bc 65 bc Escória de LD III 137 a 102 ab 73 ab 64 ab 94 b 78 cd 58 ab 42 ab 44 c 56 cd Escória de LD IV 111 ac 52 ce 67 bd 44 bd 68 c 92 bc 45 ac 42 ab 46 ac 56 cd Agregado de P 129 a 81 bc 69 bd 42 bd 80 bc 50 ef 25 ce 27 ce 23 de 31 f Argila silicatada 52 bc 16 ef 52 cd 26 d 36 d 46 ef 5 e 19 e 18 e 22 fg Escória de AOD 113 ac 80 bd 72 bc 43 bd 77 bc 121 a 57 ab 50 a 65 a 73 ab Escória de forno elétrico 107 ac 78 bd 72 b 44 bd 75 bc 85 c 52 ab 46 ab 55 ac 59 cd Escória de aço inox 119 ab 81 bc 77 ab 50 bc 82 bc 118 a 52 ab 35 bd 38 cd 61 cd C.V. (%) 24 23 11 20 22 10 23 15 19 16 Valor de F 6 ** 18 ** 8 ** 10 ** 28 ** 57 ** 19 ** 16 ** 18 ** 91 ** D.M.S. 5% 68 41 20 23 20 21 24 13 19 9,3 Potencial de uso... PEREIRA, H. S. et al. Biosci. J., Uberlândia, v. 23, n. 3, p. 17-31, July./Sept. 2007 25 Tabela 6. Resultados de silício em água nos materiais de solo incubados com fontes de Si, com e sem balanceamento de Ca e Mg. * F significativo a 5%; ** F significativo a 1% Materiais de solo (0-20 cm de prof.) com balanceamento de carbonatos Materiais de solo (0-20 cm de prof.) sem balanceamento de carbonatos Tratamentos LVAd RQo LVdf LVd Média LVAd RQo LVdf LVd Média ----------------------------------------------------------------- mg kg-1 ---------------------------------------------------------------- Testemunha 4,7 e 1,8 c 5,8 g 3,0 b 3,8 f 10,6 ef 1,7 d 7,0 d 3,3 cd 5,6 g Wollastonita 11,4 c 3,2 ac 9,9 ab 5,4 ab 7,5 cd 15,4 ac 6,9 bc 9,5 ac 4,5 bd 9,1 cd Alto forno I 11,4 c 1,8 c 7,7 df 4,4 b 6,3 e 14,3 bd 3,9 cd 9,2 ac 4,4 bd 7,9 ef Alto forno II 12,4 c 2,2 c 6,6 fg 4,4 b 6,4 de 12,7 de 3,0 d 7,6 cd 4,7 bd 7,0 f Escória de LD I 15,3 a 4,7 ac 9,0 bd 5,6 ab 8,6 ab 17,0 a 9,1 ab 9,1 ac 6,1 ab 10,3 ab Escória de LD II 15,4 a 4,1 ac 7,5 ef 4,9 ab 8,0 bc 13,7 cd 9,5 ab 9,8 ab 5,3 bc 9,6 bd Escória de LD III 14,6 ab 4,2 ac 8,2 ce 5,9 ab 8,2 bc 14,7 bd 8,1 ab 8,8 ad 5,3 bc 9,2 cd Escória de LD IV 7,1 d 2,4 bc 8,9 bd 5,6 ab 6,0 e 14,6 bd 7,1 b 8,9 ad 4,3 bd 8,7 de Agregado de P 13,8 b 4,5 ac 8,9 bd 5,1 ab 8,1 bc 14,0 cd 6,8 bc 9,3 ac 4,3 bd 8,4 de Argila silicatada 12,2 c 2,9 ac 6,7 fg 3,3 b 6,3 e 10,2 f 2,0 d 7,9 bd 2,9 d 5,7 g Escória de AOD 15,4 a 5,8 a 9,1 bc 5,8 ab 9,0 ab 14,9 ad 9,3 ab 8,9 ad 7,4 a 10,1 ac Escória de forno elétrico 13,8 b 5,8 a 11,2 a 7,2 a 9,5 a 16,4 ab 10,5 a 10,8 a 5,1 bc 10,7 a Escória de aço inox 14,9 ab 3,9 ab 9,3 bc 5,4 ab 8,7 ab 14,4 bd 8,5 ab 9,3 ac 6,0 ab 9,5 bd C.V. (%) 4,3 34,7 6,4 21,7 12,57 6,4 18,3 9,1 17,4 11,1 Valor de F 152,0 ** 5,1 ** 30,8 ** 3,8 ** 45,47 ** 19,0 ** 24,5 ** 5,7 ** 7,8 ** 46,3 ** D.M.S. 5% 1,3 3,2 1,3 2,7 1,11 2,2 3,0 2,0 2,1 1,1 Potencial de uso... PEREIRA, H. S. et al. Biosci. J., Uberlândia, v. 23, n. 3, p. 17-31, July./Sept. 2007 26 As doses de wollastonita não promoveram aumento nos teores de Ca no experimento onde esse elemento foi balanceado, conforme ocorreu para os valores de pH. Porém no experimento sem o balanceamento com Ca houve aumento linear em todos os materiais de solo, sendo a maior elevação constatada no LVdf e a menor no RQo. Novamente, o poder tampão desses materiais de solo influenciou no comportamento dos carbonatos e das fontes de Si na elevação do Ca (Figura 4). � LVAd Y = 0,14+0,006X** R2 = 0,99 � RQo Y = 0,27+0,001X* R2 = 0,68 � LVdf Y = 0,93+0,005X** R2 = 0,99 � LVd Y = 0,30+0,004X** R2 = 0,99 Figura 4. Doses de Si aplicada e o efeito sobre os teores de Ca nos materiais de solo (0-20 cm de prof.). Quanto às fontes, o agregado de escória de LD II liberou menor quantidade de Ca no experimento 1 (com o balanço de carbonatos), diferindo da testemunha e seguido pela escória de alto forno II, escória de LD III, escória de aço inox e escória LD IV. Quando não houve o balanceamento de Ca e Mg, a fonte com maior liberação média de Ca foi a escória de AOD, seguida pela escória LD IV, escória LD I e escória de LD II, as quais foram, também, as fontes com as maiores doses de Ca (Tabela 7). O Mg não apresentou variações significativas com as doses da wollastonita, devido à sua baixa concentração na composição desta fonte de Si (Tabela 1). Entre as fontes, houve grandes variações mesmo no experimento com uso de carbonatos. Na média dos quatro materiais de solo, as fontes com maior liberação de Mg foram também aquelas com maiores doses de carbonatos: wollastonita, a testemunha, a alto forno I e o agregado de P (Tabela 1). Aliado a isso, as escórias LD II, escória de AOD e escória LD I liberaram menor quantidade de Mg, pois foram os tratamentos com menor quantidades de carbonato de Mg. Isso indica menor liberação de Mg das fontes em comparação ao carbonato cuja eficiência demonstra ser menor. A escória de forno elétrico, que não recebeu carbonato de magnésio, apresentou liberação bastante elevada nos dois experimentos, demonstrando que essa fonte apresenta esse elemento numa forma mais solúvel (Tabela 8). 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 0 100 200 300 400 500 Dose de silício (kg ha-1) T e o r d e C a ( c m o l c d m -3 ) Potencial de uso... PEREIRA, H. S. et al. Biosci. J., Uberlândia, v. 23, n. 3, p. 17-31, July./Sept. 2007 27 Tabela 7. Resultados de cálcio trocável nos materiais de solo incubados com fontes de Si, com e sem balanceamento de Ca e Mg. * F significativo a 5%; ** F significativo a 1% Materiais de solo (0-20 cm de prof.) com balanceamento de carbonatos Materiais de solo (0-20 cm de prof.) sem balanceamento de carbonatos Tratamentos LVAd RQo LVdf LVd Média LVAd RQo LVdf LVd Média ----------------------------------------------------------------- cmolc dm-3 ---------------------------------------------------------------- Testemunha 3,9 a 2,3 ad 4,0 ab 3,6 a 3,4 ab 0,2 f 0,1 g 1,0 g 0,3 h 0,4 h Wollastonita 3,7 ab 2,1 cf 4,0 a 3,5 a 3,3 ac 0,8 ef 0,5 e 1,6 fg 0,7 ef 0,9 fg Alto forno I 3,2 ab 2,1 cf 3,9 ab 3,4 a 3,2 ad 0,7 f 0,3 f 1,6 eg 0,6 eg 0,8 fg Alto forno II 3,0 ab 2,2 be 3,1 bc 2,9 a 2,8 de 0,7 f 0,2 fg 1,4 fg 0,5 fh 0,7 gh Escória de LD I 3,3 ab 2,7 ab 3,4 ac 3,0 a 3,1 ae 2,5 bc 1,0 b 3,1 bc 2,0 b 2,2 bc Escória de LD II 2,8 b 1,7 f 2,9 c 3,4 a 2,7 e 2,7 bc 0,8 c 3,1 bc 1,6 c 2,0 cd Escória de LD III 3,1 ab 1,8 ef 3,5 ac 3,6 a 3,0 ce 2,2 bc 0,8 c 3,2 bc 1,4 cd 1,9 ce Escória de LD IV 3,2 ab 2,3 be 3,3 ac 3,4 a 3,0 be 3,1 b 1,1 ab 3,7 b 2,1 b 2,5 b Agregado de P 3,4 ab 2,2 be 3,4 ac 3,7 a 3,2 ad 1,1 df 0,5 e 2,0 df 0,8 e 1,1 f Argila silicatada 3,4 ab 2,5 ac 3,7 ac 3,6 a 3,3 ac 0,3 f 0,2 fg 1,4 fg 0,4 gh 0,6 gh Escória de AOD 3,1 ab 2,1 cf 3,7 ac 3,8 a 3,1 ad 4,6 a 1,1 a 4,8 a 3,0 a 3,4 a Escória de forno elétrico 3,6 ab 2,7 a 3,9 ab 3,7 a 3,5 a 2,1 bd 0,8 c 2,6 cd 1,5 c 1,7 de Escória de aço inox 3,1 ab 1,8 df 3,5 ac 3,4 a 3,0 ce 1,9 ce 0,6 d 2,5 ce 1,1 d 1,5 e C.V. (%) 11,7 8,9 10,1 11,7 11,1 25,8 6,9 14,7 9,6 19,6 Valor de F 2,4 * 10,4 ** 3,5 ** 1,6 ns 172,6 ** 32,2 ** 256,8 ** 35,8 ** 179,3 ** 136,5 ** D.M.S. 5% 1,0 0,5 0,9 1,0 0,41 1,1 0,1 0,9 0,3 0,35 Potencial de uso... PEREIRA, H. S. et al. Biosci. J., Uberlândia, v. 23, n. 3, p. 17-31, July./Sept. 2007 28 Tabela 8. Resultados de magnésio trocável nos materiais de solo incubados com fontes de Si, com e sem balanceamento de Ca e Mg. Materiais de solo (0-20 cm de prof.) com balanceamento de carbonatos Materiais de solo (0-20 cm de prof.) sem balanceamento de carbonatos Tratamentos LVAd RQo LVdf LVd Média LVAd RQo LVdf LVd Média ----------------------------------------------------------------- cmolc dm-3 ---------------------------------------------------------------- Testemunha 0,77 a 0,34 de 3,34 ab 0,67 ab 1,28 ab 0,11 d 0,06 fg 0,51 e 0,08 df 0,19 de Wollastonita 0,81 a 0,27 fg 3,45 a 0,71 a 1,31 a 0,13 d 0,06 fg 0,46 e 0,09 df 0,18 e Alto forno I 0,71 ad 0,38 cd 3,28 ac 0,60 bc 1,24 ab 0,26 d 0,11 cd 0,72 cd 0,21 c 0,32 c Alto forno II 0,76 ab 0,23 fg 2,86 de 0,68 a 1,13 cd 0,20 d 0,07 ef 0,58 ce 0,05 f 0,22 de Escória de LD I 0,35 e 0,11 h 1,97 f 0,30 f 0,68 f 0,23 d 0,03 hi 0,64 ce 0,17 ce 0,26 ce Escória de LD II 0,30 e 0,10 h 1,83 f 0,30 f 0,63 f 0,57 bc 0,14 b 0,99 b 0,34 b 0,51 b Escória de LD III 0,62 d 0,41 bc 2,69 de 0,48 e 1,05 de 0,60 bc 0,09 de 1,09 b 0,13 cf 0,48 b Escória de LD IV 0,62 cd 0,20 g 2,63 e 0,50 e 0,99 e 0,32 cd 0,05 gh 0,70 cd 0,20 cd 0,32 c Agregado de P 0,77 a 0,27 ef 3,04 bd 0,73 a 1,20 ac 0,13 d 0,06 fg 0,55 de 0,05 ef 0,20 de Argila silicatada 0,64 bd 0,22 fg 2,75 de 0,53 de 1,03 de 0,26 d 0,07 fg 0,73 cd 0,06 ef 0,28 cd Escória de AOD 0,34 e 0,09 h 1,82 f 0,30 f 0,64 f 0,26 d 0,02 i 0,74 c 0,07 ef 0,27 cd Escória de forno elétrico 0,71 ad 0,46 b 2,87 de 0,47 e 1,12 cd 1,40 a 0,24 a 2,01 a 1,32 a 1,24 a Escória de aço inox 0,75 ac 0,54 a 2,90 ce 0,58 cd 1,19 bc 0,61 b 0,12 c 1,04 b 0,20 cd 0,49 b C.V. (%) 8,47 9,91 5,95 5,63 8,44 29,96 11,22 8,78 21,02 19,06 Valor de F 45,33 ** 105,25 ** 45,43 ** 108,62 ** 120,13 ** 36,37 ** 147,89 ** 125,07 ** 202,74 ** 241,15 ** D.M.S. 5% 0,13 0,07 0,40 0,07 0,11 0,29 0,02 0,18 0,12 0,09 * F significativo a 5%; ** F significativo a 1% Potencial de uso... PEREIRA, H. S. et al. Biosci. J., Uberlândia, v. 23, n. 3, p. 17-31, July./Sept. 2007 29 CONCLUSÕES O ácido acético extrai mais silício no solo com a elevação do pH, após incubação. A água extrai menos Si que o ácido acético, mas é um extrator mais confiável. O ácido acético superestima o Si de certas fontes, principalmente as fontes de alto forno. As fontes originadas de escórias de alto forno possuem alto teor de Si, porém, baixa disponibilidade em água. A fonte originada de escória de forno elétrico se mostrou a de maior solubilidade para os elementos analisados. AGRADECIMENTOS Ao CNPq pela concessão de bolsa para a realização das pesquisas. AGRADECIMENTOS Ao CNPq pela concessão de bolsa para a realização das pesquisas. ABSTRACT: To supply the demand for silicates fertilizers, there is need to investigate and to identify the potential sources of silicon (Si) available. The objective went evaluate materials (fertilizers/slags) with high concentration in Si, through chemical methods of soil incubation, to predict its agronomic efficiency and reatividade in the soil. They were made incubation studies (with and without balance with CaCO3 and MgCO3) for 90 days, using 4 soil materials under savanna vegetation (Rhodorthox, Gibbsiorthox, Ferrorthox and Quartzipsamment soil) with 12 materials (Wollastonite, blast furnace I and II, steel slag of LD I, II, III and IV, slag of P, steel slag of AOD, electric furnace steel slag, stainless steel slag and silicate clay) and a control. Wollastonite was used with doses of 125, 250 and 500 kg ha-1 and the other materials in the dose of 125 kg ha-1. The Si levels in acetic acid were larger than the extracted with water, overestimating the content of Si in the sources when the calcium and magnesium carbonate was used. The metallurgical aggregate originated of blast furnace, which possess larger Si level, they are more soluble in acetic acid and less soluble in water, in relationship the other slags. The electric furnace steel slag presented the level of Si extracted in water, it forms more soluble, showing high use potential for agriculture, although studies are necessary with plants. KEYWORDS: Slags. Silicates. Solubility. Calcium. Magnesium. REFERENCIAS ALCARDE, J. C. 1992. Corretivos da acidez dos solos: características e interpretações técnicas. São Paulo: ANDA. 1992. (Boletim Técnico, 6). ANDERSON, D. R., D. B.JONES,; G. H. SNYDER. 1987. Response of a rice-sugarcane rotation to calcium silicate slag on Everglades Histosols. Agronomy Journal, v. 79, p.531-535, 1987. AYRES, A. S. 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