BOLETIM DE EXTENSÃO

1. INTRODUÇÃO

A análise química do solo é um dos métodos de avaliação da fertilidade do solo. Liebig, há mais de cem anos, já fazia usi desse método.

Basicamente, a análise química do solo consiste em agitar uma amostra de solo com uma solução extratora, durante um tempo definido. Em seguida, é separado o extrato no qual são determinados os teores de elementos constituintes. Deste modo, esta análise química compreende duas fases distintas: a extração do nutriente e a sua determinação no extrato.

A solução extratora recebe a denominação de extrator químico. A capacidade de extração de nutrientes de diferentes extratores é variável e, geralmente, apenas uma parte do teor total do nutriente é extraída do solo. A fração que é extraída é denominada "disponível", pois ela deve correlacionar-se com a quantidade do nutriente extraído pelo vegetal. No quadro 1, são apresentados resultados de análise de um solo para P, utilizando diferentes extratores químicos 

(BRAGA 1980).

No extrato do solo, os nutrientes são determinados por vários métodos, como volumetria, colorimetria, espectrofotometria de chama, de absorção atômica etc.

Na extração do nutriente do solo, além das características químicas do extrator, outros fatores que podem alterar os resultados são: reação do solo/extrator e o tempo do contato. Estas são as razões por que as análises químicas do solo devem ser padronizadas. Caso contrário, não se podem comparar resultados.

A escolha do extrator e de sua metodologia é feita com vários solos, em trabalho em casa de vegetação e em laboratório (ensaios de correlação).

Após selecionado o extrator, devem-se desenvolver ensaios de campo para cada cultura e tipo de solo (ensaios de calibração), com o objetivo de determinar o nível crítico do nutriente no solo. O nível crítico é o valor da análise, acima do qual é muito pequena a probabilidade de aumentar a produção com adição do nutriente. Também os ensaios devem indicar a quantidade de adubo a ser adicionada ao solo para se alcançar o nível crítico. Trabalhos conduzidos por FREIRE et alii (1979), com soja, em solos do Triângulo Mineiro, demonstraram que o nível crítico variava de acordo com o extrator e com o solo (Quadro 2). 

Naquele mesmo ensaio, os autores verificaram as quantidades do fósforo que deveriam ser adicionadas aos referidos solos, para se alcançar os níveis críticos. Para o solo de Patrocínio, utilizando o extrator de Mehlich, a quantidade de fósforo em kg de P2O5/ha para elevar o nível de fósforo (ppm de P) no solo e X= kg de P2O5/ha. Utilizando esta equação, conclui-se que para se elevar o teor de P de um solo de 5 ppm para 10 ppm, deve ser adicionado ao solo de Patrocínio, ou semelhante, a quantidade de 268 kg de P2O5/ha. Este tipo de experimentação demanda elevado custo e tempo. Por estas razões, procuram-se nos solos determinados parâmetros que correlacionem com o nível crítico, como textura do solo, teor de umidade, teor de matéria orgânica etc., com o objetivo de poder extrapolar mais os resultados, ao invés de utilizá-los somente na área do experimento.

O laboratório de análises de solo do Departamento de Solos da U.F.V. utiliza uma metodologia empregada em vários laboratórios de análises de solo aqui no Brasil (BLOISE et alii, 1979 a,b). O objetivo deste boletim é o divulgar esta metodologia.

2. METODOLOGIA DE ANÁLISE

As análises químicas do solo, para avaliação de fertilidade, são feitas para determinar o índice de acidez (pH), os teores de fósforo, potássio, cálcio, magnésio, alumínio e matéria orgânica do solo. Nos laboratórios de análises de solo, comumente, são feitas, também, análises de corretivos de acidez do solo (determinação do P.R.N.T.).

Para as análises, o solo é deixado secar à sombra e peneirado em peneira n.° 10 (T.S.F.A.).

2.1 EXTRATORES QUÍMICOS

2.1.1. O extrator químico para as análises de P e K é o de Mehlich, também denominado de Carolina do Norte. É formado pelo ácido clorídrico 0,05N e ácido sulfúrico 0,025N.

Seu preparo é feito colocando 43 ml de HCl p.a., d = 1,19, mais 6,9ml de H2SO4 p.a., d = 1,84, em um recipiente de 10 litros, completando seu volume com água destilada e homogeneizando a solução.

2.1.2. O extrator químico para Ca++, Mg++ e Al+++ é o cloreto de potássio normal

(Kcl 1 N).

Seu preparo é feito colocando 745g Kcl p.a. em um recipiente de 10 litros, dissolvendo e completando seu volume em água destilada e homogeneizando a solução.

2.2. EXTRAÇÃO E DETERMINAÇÃO DE FÓSFORO

Colocar 10g de T.F.S.A. Em erlenmeyer de capacidade para 250ml e adicionar 100ml do extrator de Mehlich. Agitar por cinco minutos, deixando em repouso por período de 16 horas, aproximadamente. Após este período, tomar 5 ml do sobrenadante e misturá-lo com 5ml de solução "coquetel" (item 2.2.1.). Após 30 minutos, fazer a leitura da cor azul no fotocolorímetro, no comprimento de onda de 725nm ou no filtro azul. Utilizando-se de curva-padrão (item 2.2.2.), estimar o teor de P no solo (item 2.2.3.).

2.2.1. Preparo da solução coquetel. Em um balão volumétrico de 1000ml, adicionar 200ml de solução 725 mais 2g de ácido ascórbico (Vitamina C). Completar o volume do balão com água destilada e homogeneizar a solução.

2.2.1.1. Preparo da solução 725. Em um balão volumétrico de 1000ml, adicionar 1g de subcarbonato de bismuto e, em seguida, 138ml de H2SO4 concentrado.

Em copo separado, dissolver em água 20g de molibdato de amônio p.a. e adicionar ao balão contendo subcarbonato de bismuto e ácido sulfúrico, contemplando o volume do balão com água destilada e homogeneizando a solução (BRAGA e DEFELIPO, 1974).

Esta solução deve ser guardada em frasco escuro e bem vedado.

2.2.2. Preparo da curva-padrão. Dissolver em água destilada, em balão volumétrico de 1000ml, 4,3943g de KH2PO4 p.a., previamente seco em estufa. Adicionar 10ml H2SO4, completar o volume com água destilada e homogeneizar a solução. Esta solução contém 1000 ppm de P. Por diluição, preparar um solução 10 ppm P (10ml em balão de 1000ml).

Desta solução de 10 ppm P, tomar alíquotas de 1,2,3,4 e 5 ml em balões de 50ml, completar o volume e agitar. Estes balões contêm, 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 e 1 ppm de P. De cada balão preparado tomar 5ml de solução e colocar em copos de 50ml. Adicionar 5ml do coquetel e agitar. Após 30 minutos, fazer as leituras em fotocolorímetro , no comprimento de onda de 725nm. Considerando como valores de Y os teores de P (ppm) e como valores de X as absorvâncias, os resultados são tabelados (Quadro 3) e calculada a equação linear que expressa ppm P em função de absorvância.

a = coeficiente linear

b = coeficiente angular

N = número de observações

Substituindo os respectivos valores, encontra-se as equação 1

Y = 0,007 + 0,00375X (1)

r = 0,9999

em que: Y = ppm P na solução

X = absorvância

2.2.3. Cálculo do teor de P no solo. Com o valor da leitura em absorvância e usando a equação 1, calcula-se o teor de P na solução submetida à leitura.

Multiplicando este resultado por 10 que é o fator de diluição (100/10), encontra-se o teor de P no solo (ppm).

2.3. EXTRAÇÃO E DETERMINAÇÃO DO POTÁSSIO

Para a determinação do potássio é utilizado o mesmo extrato do fósforo (item 2.2.). A determinação é feita diretamente no fotômetro de chama, calibrado com uma curva-padrão previamente estabelecida. (item 2.3.1.).

2.3.1. Preparo da curva padrão. Pesar 191,025mg de KCl e 252,2mg de NaCl previamente seco em estufa e dissolver com extrator de Mehlich, completando o volume para um litro. Esta solução contém 100 ppm de K e 100 ppm de Na.

Tomando-se alíquotas de 2,5; 5 e 10ml desta solução e colocando-as em balão de 100ml, após completar o volume obter-se-á solução de 2,5; 5 e 10 ppm de K e de Na.

Nos fotômetros de chama em que a escala de leitura vai de zero a 100, a exemplo do coleman, ajusta-se no ponto "zero" do aparelho com extrator de mehlich e obtém-se a leitura 100 com a solução de 10 ppm K. As demais leituras serão 25 e 50 para 2,5 e 5 ppm, respectivamente.

2.3.2. Cálculo de teor de K no solo. O cálculo da solução analisada é simples, de vez que a solução 10 ppm apresenta leitura 100. Se X ppm apresenta leitura L, então:

O resultado do teor de K em solução é multiplicado por 10, que é o fator de diluição (100/10), e tem-se ppm K no solo:

ppm de K em solução x (100/10) = ppm K no solo 

Quando as leituras não caem dentro da faixa em que foi acertado o aparelho, deve-se diluir o extrato e modificar devidamente o cálculo. 

2.4. Extração e Determinação do Ca++ e Mg++ Trocáveis

2.4.1. Extração do Ca++ e Mg++ Trocáveis. Colocar 10g de T.F.S.A. Em erlenmeyer de capacidade para 250ml, adicionar 100ml de KCl 1N. Agitar por cinco minutos e deixar em repouso por 16 horas, aproximadamente. Após este período, tomar duas alíquotas, uma de 25ml para determinar Ca++ e outra de 25ml para determinar Ca++ +Mg++.

2.4.2. Determinação do teor de Ca++.

A alíquota de 25 ml é colocada em erlenmeyer de 250ml. Adicionar 50ml de água destilada, aproximadamente, 3ml de NaOH a 40%, 1ml de trietanolamina a 50% e três gotas de calceína. Titular em EDTA 0,01N, até a mudança da cor verde fluorescente para róseo. Ao invés de três gotas de calceína como indicador, poderão ser usados 50mg de murexida. Neste caso, a viragem da cor é de rósea para roxo. Deve-se fazer uma prova em branco.

2.4.2.1. Cálculo do teor de Ca++ trocável no solo

V1 - V2 = diferença entre o volume de EDTA gasto na análise menos volume na prova em branco.

0,01 = normalidade de EDTA.

100/25 = relação entre volume do extrato e volume da alíquota.

100/10 = cálculo do teor em eq.mg/100g solo, tendo como base os 10g de solo analisados.

2.4.3. Determinação do teor de Mg++ do solo. A outra alíquota de 25ml é colocada em erlenmeyer de 250ml. Adicionar, aproximadamente, 50ml de água destilada, 6,3ml de solução do coquetel tampão e quatro gotas de indicador negro de eriocromo (eriochrome black) e titular imediatamente com EDTA 0,01N, até a viragem da cor vermelho-arroxeado para azul. Nesta determinação são titulados conjuntamente Ca++ e Mg++. O volume de EDTA gasto nesta titulação menos o volume gasto na titulação do Ca++ (item 2.4.1.) corresponde ao volume de EDTA que reagiu com Mg++. Deve ser feita a prova em branco.

2.4.3.1. Cálculo do teor de Mg++ trocável no solo

V(Ca + Mg) = volume de EDTA gasto na titulação de Ca + Mg, já descontado o volume gasto na prova em branco.

Vca = Volume de Edta gasto na titulação do Ca

0,01 = normalidade de EDTA

100/25 = relação entre volume do extrator para volume de alíquota

100/10 = cálculo do teor em eq.mg/100g solo, tendo como base os 10g de solo analisados.

2.4.4. Preparo dos reagentes usados nas determinações de Ca e Mg.

.EDTA 0,01 N

Utilizando do sal dissódico di-hidratado, preparar solução 0,01 N. Verificar a pureza do sal. Após secar o sal de EDTA em estuda, pesar 3,7225g e dissolver em balão volumétrico de dois litros, completando o volume.

Deve-se corrigir o título usando solução 0,01N de Ca++.

. Coquetel Tampão

Em um becker de 2.000ml, adicionar:

· 600ml de solução-tampão de pH 10,0

· 300ml de trietanolamina (TEA)

· 100ml de KCN a 10%

. Solução-tampão

Em um becker de 1.000ml, adicionar:

· 67,5g de NH4Cl dissolvido em 200ml H2O

· 600 ml de NH4Cl concentrado

· 0,616g de MgSO4. 7H2O

· 0,930g de EDTA (sal dissódico di-hidratado)

· completar para 1.000ml. Homogeneizar e estocar.

OBSERVAÇÃO:

Controlar a neutralidade em reação ao Mg e ao EDTA, do seguinte modo: em erlenmeyer de 125ml, colocar 3ml de solução-tampão, 50ml de água destilada e três gotas de negro de eriocromo. Com uma gota de EDTA 0,01N, a cor deverá virar para azul.

. Indicador negro de eriocromo

Dissolver 0,2g de eriochrome Black-T em 50 ml de álcool metílico, contendo 16g de bórax por litro.

. Álcool metílico + bórax

Dissolver 4 gramas de bórax em 250 ml de álcool metílico. Se necessário, levar em banho-maria até dissolução total.

. Cuidado

Utilizar recipiente grande para afastar suficientemente o material de chama para evitar explosão

. Indicador calceína

Dissolver 0,2g de calceína em 25ml de NaOH 0,1N, completando o volume para 100ml com água destilada e homogeneizando.

. Murexida

Pesar 0,5g do indicador, colocar em gral de porcelana e misturar com 100g de sulfato de potássio seco, em pó, triturando bem.

Guardar em vidro escuro.

. NaOH 40%

Pesar 400g de NaOH, colocar em balão volumétrico de 1 litro, contendo água, dissolver, completar o volume e homogeneizar.

2.5. Extração e Determinação da Acidez Trocável (Extração com Kcl 1N)

2.5.1. Extração da acidez trocável. Colocar 10 g de T.F.S.A. Em erlenmeyer de 250 ml e adicionar 100ml de Kcl 1N. Agitar por cinco minutos e deixar em repouso por aproximadamente 16 horas. Após este período, tomar 25ml do sobrenadante e determinar a acidez trocável.

Pode-se utilizar do mesmo extrato que foi feito para determinação de Ca e Mg.

. Nota

Sabendo que neste tipo de extração predomina o Al+++, é comum denominar a acidez, extraída com KCl 1 N, de Al+++ trocável.

2.5.2. Determinação da acidez trocável (Al+++). Colocar a alíquota de 25ml em erlenmeyer de 125ml, adicionar três gotas de indicador azul de bromotimol a 1% e titular com NaOH 0,025N.

Esta solução deve ter normalidade exata e deve ser protegida contra CO2. A viragem da cor é de amarelo para azul.

2.5.3. Cálculo da acidez trocável

(V1 – V2) = diferença dos volumes gastos na titulação da amostra e no teste em branco.

0,025 = normalidade NaOH.

100/25 = relação entre volume do extrato e volume da alíquota.

100/10 = cálculo do resultado em eq.mg/100g solo, tendo como base os 10g de solo analisados.

2.5.4. Preparo dos reagentes usados na determinação da acidez trocável

. Na(OH) 0,025N

Pipetar 25 ml da solução normal de NaOH para balão volumétrico de um litro, completando o volume com água destilada e homogeneizando (ver 2.8.2. - NaOH 1N).

. Indicador azul de bromotimol

Pesar 0,1g do indicador, colocar em almofariz de quartzo e adicionar 1,6ml de NaOH 0,1N. Triturar até dissolução completa.

Se a cor azul desaparecer, adicionar mais algumas gotas de NaOH 0,1N e passar o resíduo (com água destilada) para balão de 100ml, completando o volume e homogeneizando.

2.6. Determinação da Acidez Ativa do Solo

A determinação da acidez ativa do solo é feita em água ou cloreto de potássio normal (KCl 1N).

Colocar 10 ml de T.F.S.A. Num copo de 50ml e adicionar 25ml de H2O, ou de KCl 1N. Agitar a amostra com bastão de vidro um minuto, aproximadamente. Deixar em repouso por 30 a 60 minutos. Agitar cada amostra com bastão de vidro, mergulhar o(s) eletrodo(s) na suspensão homogeneizada e proceder à leitura do pH em potenciômetro.

2.7. Determinação do Carbono Orgânico pelo Processo de Walkley – Black (JACKSON, 1958).

2.7.1. Oxidação da matéria orgânica. Colocar em erlenmeyer de 250ml 0,5g de amostra de solo, que tenha passado por peneira 0,2mm. Adicionar 10ml de solução normal de K2Cr2O7 1 N, misturando solo-solução. Adicionar 20ml de H2SO4 concentrado, agitando o erlenmeyer por um minuto, para garantir a mistura íntima do solo com os reagentes. Deixar em repouso por 20 a 30 minutos. Fazer prova em branco (sem adição do solo).

2.7.2. Titulação com sulfato ferroso amoniacal Fe(NH4)2(SO4)2.

Adicionar aproximadamente 200ml de H2O, 10ml de H3PO4, 0,2g NaF e dez gotas de difenilamina. Titular com sulfato ferroso amoniacal (pode ser usado o FeSO4). O final da titulação é atingido, quando a coloração escura se altera para verde.

2.7.3. Cálculo do teor do carbono orgânico

10 = ml de dicromato 1 N adicionado

B = ml gastos de sulfato ferroso no teste em branco 

T = ml gastos de sulfato ferroso na amostra do solo 

0,003 = eq. mg do carbono 

0,77 = fator de recuperação do método 

0,5 = peso da amostra do solo (g) 

2.7.4. Preparo dos reagentes usados nas determinações da matéria orgânica. 

. K2Cr2O7 1 N 

Pesar 49,04g de K2Cr2O7, dissolver em água destilada e completar o volume para 1 litro. Homogeneizar a solução 

. H3PO4 

Utilizar reagente p.a. com, no mínimo, 85% de H3PO4. 

. H2SO4 

Utilizar reagente p.a. com, no mínimo, 96% de H2SO4. 

. Difenilamina indicador 

Dissolver 0,5g do indicador em 20ml de água e 100ml de H2SO4 concentrado. 

. Fe(NH4)2 (SO4)2 1 N 

Dissolver 392,2g de Fe(NH4)2 (SO4)2. 6H2O em 800ml de água destilada que contenha 20ml de H2SO4 concentrado. Completar o volume para 1.000ml e homogeneizar a solução. 

. FeSO4 1 N 

Dissolver 278,0g de FeSO4. 7H2O em 800 ml de água destilada que contenha 15ml de H2SO4 concentrado. Completar o volume para 1.000 ml e homogeneizar a solução. 

2.8. Determinação do poder Relativo de Neutralização Total (P.R.N.T) de corretivos de Acidez. 

2.8.1. Determinação do Valor Neutralizante (V.N.). Um grama do corretivo, finalmente moído (60 mesh), é colocado em erlenmeyer de 250ml. Adicionar 25ml HCl 1 N e deixar em chapa quente até iniciar fervura. Neste ponto adicionar 100ml de H2O e deixar ferver por um minuto. Esfriar em meio ambiente e titular a solução usando NaOH 1N, usando como indicador fenolftaleína. Fazer prova em branco.

2.8.2. Preparo dos reagentes usados na determinação de V.N.

. HCl 1 N

Adicionar água destilada a 8,5ml de HCl conc. (d = 1,19 e 37,2%), completando o volume para 100ml. Homogeneizar a solução.

. NaOH 1 N

Dissolver 4,00g de NAOH p.a. em água destilada e completar o volume para 100ml. Homogeneizar a solução.

. Fenolftaleína

Pesar 1g de fenolftaleína e dissolver em 100ml de álcool absoluto.

2.8.3. Determinação da Eficiência Relativa (E.R.).

Separar as frações texturais de uma amostra do calcário (aproximadamente 500g), usando um conjunto de peneiras de números 10 (malha de 2mm) e 50 (malha de 0,3mm). Verificar a porcentagem do calcário dentro de cada fração textural. Considerar a atividade das frações conforme o Quadro 4.

2.8.3.1. Exemplo de cálculo da Eficiência Relativa (E.R.). Supondo que uma amostra de 500g de calcário seja 40% retida na peneira n.º 10, 20% passou na peneira n.º 10 e ficou retida na peneira 50, e 40% passou na peneira n.º 50, tem-se:

2.8.4. Cálculo do Poder Relativo de Neutralização Total (PRNT). O cálculo é o produto do valor neutralizante pela eficiência relativa, dividido por cem.

3. LITERATURA CITADA

1. BLOISE, R.M.; MOREIRA, G.N.C. & DYNIA, J.F. Métodos de Análise de Solos e Calcários. Rio de Janeiro. EMBRAPA. SNLCS 1979 a 32 p. (Boletim técnico n.° 55)

2. BLOISE, R.M.; MOREIRA, G.N.C. & DYNIA, J.F. Análises de fertilidade. Parte 3. IN: OLIVEIRA L.B. ed. Manual de Métodos de Análise de Solo. Rio de Janeiro. EMBRAPA, SNLCS. 1979.

3. BRAGA, J.M. Avaliação de Fertilidade do Solo (Análise Química) I Parte. Viçosa. Departamento de Solos – U.F.V. 1980. 87 p.

4. BRAGA, J.M. & DEFELIPO, B.V. Determinação espectrofotométrica de fósforo em extratos de solos e plantas. Rev. Ceres 113:73-85, 1974.

5. COMISSÃO DE FERTILIDADE DO SOLO DO ESTADO DE MINAS GERAIS. Recomendação para o uso de corretivos e fertilizantes em Minas Gerais. 3.ª Aproximação. Belo Horizonte, EPAMIG. 1978. 80p.

6. CATANI, T.A. & JACINTO, A.O. Análise Química para Avaliar a Fertilidade do Solo. Piracicaba, ESALQ – USP – 1974. 57 p. (Boletim Técnico Científico n.° 37).

7. FREIRE, F.M.; NOVAIS, R.F.; BRAGA, J.M.; FRANÇA, G.E.; SANTOS, H.L. e SANTOS, P.R.S. Adubação fosfatada para a cultura de soja (Glycine max (L) Merril) Baseada no fósforo disponível em diferentes extratores químicos e no fator capacidade. Campinas R. Bras. Ci. Solo 3 (2): 105-111. 1979.

8. JACKSON, M.L. Soil Chermical Analysis N.J. Prentice-Hall Inc. 1958. 498 p.

9. VAN RAIJ, B. & ZULLO, M.A.T. Métodos de análises de solo. Campinas I.A.C. 1977. 16p. (Circular n.° 63).

4 – APENDICE