Prediction of boron adsorption on some soils of State Paraná, Brazil / Adsorção de boro em alguns solos do Estado do Paraná

ABSTRACT

Boron adsorption in soils affects their behavior in the environment and their availability to plants. This study investigated the effect of liming on B adsorption in different soils from Paraná State, and to correlate these values with some physical and chemical properties of the soils. Surface samples (0–0.2 m) of nine soils with different parent material and physicochemical properties were used. Samples with or without lime application were incubated for 60 days. Boron adsorption was accomplished by shaking 4.0g soil, for 24 h, with 20 mL of 0.01 mol L–1 CaCl2 solution containing different concentrations of B (0, 1, 2, 4, 8 and 16 mg L–1). Sorption was fitted to non-linear form of the Langmuir adsorption isotherm. Boron adsorption increased as concentration increased. Maximum adsorption capacity (MAC) of B ranged from 2.3 to 42.9 mg kg–1 (without lime) and 22.7 to 109.9 mg kg–1 (with lime). The two Arenic Hapludalf have had the highest B adsorption capacity, whereas the sandy-textured Arenic Hapludult (Ult1) had the lowest values. Liming increased the amount of adsorbed B on the soils, except in the Typic Hapludox (Ox4) and Arenic Hapludult (Ult2). The bonding energy (K) decreased with the lime in most soils, indicating that at higher pH values the B is adsorbed more weakly. The soil pH, the organic matter, and the contents of silicon oxide (SiO2) and aluminum oxide (Al2O3) were the soils properties that affecting the B adsorption on Paraná soils.

RESUMO

A adsorção de B pelo solo afeta o seu comportamento no meio ambiente e sua disponibilidade para às plantas. Este estudo teve como objetivo avaliar o efeito da calagem na adsorção de B em solos do Estado do Paraná, e correlacionar estes valores com os atributos químicos e físicos do solo. Foram utilizadas amostras da camada superficial, de 0– 0.2 m, de nove solos, escolhidas por apresentarem variação no material de origem, as quais contemplaram as Ordens Latossolo, Nitossolo, Argissolo e Neossolo. Para determinar a quantidade de B adsorvido amostras com e sem calagem, após incubadas durante 40 dias, foram mantidas em contato, mediante agitação por 24 h, com solução de CaCl2 0,01 mol L–1 contendo diferentes concentrações de B (0, 1, 2, 4, 8 e 16 mg L–1 de B). O ajuste dos resultados experimentais foi realizado pela forma não-linear da isoterma de Langmuir. A adsorção máxima de B variou de 2,28 a 42,89 mg kg–1 (sem calagem) e de 22,73 a 109,89 mg kg–1 (com calagem), sendo que, os Nitossolos foram os solos que apresentaram maior capacidade de adsorção de B. A calagem aumentou a quantidade de B adsorvido nos solos, exceto no Latossolo Vermelho-Amarelo e no Argissolo Vermelho-Amarelo. A energia de ligação de B no solo diminuiu com a calagem, na maioria dos solos, indicando que em valores de pH mais elevados a B é adsorvida mais fracamente. O pH do solo, a matéria orgânica e os teores de óxidos de silício (SiO2) e de alumínio (Al2O3) foram as propriedades do solo que se correlacionaram diretamente com a adsorção de B.