Efeito da adubação com estruvita (Crystal Green) no teor de elementos do solo determinado por diferentes métodos no cultivo da soja

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 12702 (2023) Citar este artigo

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A estruvita é considerada uma alternativa promissora de fertilizante fosfatado aos fertilizantes minerais; no entanto, antes da fertilização, devem ser realizados testes de solo para determinar as recomendações de fertilização. Em maio de 2022, o solo foi amostrado a partir de um experimento em vaso com aplicação de fósforo realizado na Universidade de Wroclaw e Ciências Ambientais e da Vida. A análise química do solo incluiu fósforo, potássio e magnésio totais e disponíveis, determinados pelos métodos Egner-Riehm, Mehlich 3 e Yanai. O objetivo do artigo é comparar a extração de elementos do solo por três métodos diferentes sob adubação com estruvita e sua utilização no cultivo da soja. A aplicação destes métodos indicou um aumento inequívoco no teor de Mg no solo após a aplicação de estruvita. A adubação extensiva da soja afetou o teor de fósforo do solo. Os resultados do estudo indicaram que diferentes métodos de extração apresentaram diferentes teores de P do solo. O conteúdo de fósforo disponível foi de cerca de 122–156 mg kg–1 dm, 35,4–67,5 mg kg–1 dm e 100–159 mg kg–1 dm de acordo com os métodos de Mehlich, Yanai e Egner-Riehm, respectivamente. Foi encontrada uma correlação positiva entre o teor de Mg e K no solo determinado pelos métodos Mehlich 3 e Yanai, o que pode sugerir que o método Yanai poderia ser introduzido na análise química padrão do solo na Polónia. Tal correlação não foi encontrada para o fósforo, que é um elemento difícil de determinar devido à multiplicidade de factores que afectam a sua disponibilidade.

O fósforo é um elemento importante que aumenta a riqueza de nutrientes e a fertilidade dos solos. É também um componente fundamental, responsável pelo bom funcionamento das plantas e conduzindo a rendimentos em grande quantidade e boa qualidade. A extensão real das reservas globais de rocha fosfática comercialmente viáveis ​​tem permanecido um assunto de considerável incerteza nos últimos anos1. Estima-se que, ao ritmo actual de utilização, a reserva global de fósforo (P) seja suficiente para 600–1000 anos2,3. As reservas de rochas estão a esgotar-se, ameaçando assim a segurança alimentar global a longo prazo. Assim, alternativas para P estão sendo investigadas.

Uma possibilidade promissora é a estruvita (MgNH4PO46H2O), que pode ser recuperada do lodo de esgoto. A recuperação da estruvita tem várias vantagens adicionais não só no sector agrícola, mas também nas estações de tratamento de águas residuais4,5,6, uma vez que a estruvita é considerada uma fonte alternativa de elementos como fósforo, azoto e magnésio para fins agrícolas7,8,9. A estruvita tem um teor teórico de P próximo ao da rocha fosfática (12,6% do peso seco [PS]) e tem demonstrado ser um fertilizante fosfatado eficaz, especialmente em solos ácidos, e é considerado um fertilizante de liberação lenta que pode reduzir as perdas de P para o meio ambiente10,11. A estruvita também contém alguns metais pesados, uma vez que as águas residuais contêm uma quantidade significativa de tais elementos; entretanto, estes ocorrem dentro de limites aceitáveis, como foi comprovado em nossa própria pesquisa12. Dados experimentais de diversas espécies de plantas comprovam que a fertilização com estruvita resulta em rendimentos de plantas semelhantes aos obtidos com a fertilização mineral7,8,12,13,14,15.

Dentre os nutrientes, o fósforo do solo é um dos mais difíceis de analisar devido às suas diversas formas, como o P dissolvido na solução do solo; P absorvido em argilominerais, (hidr-)óxidos de Fe e Al; P em minerais primários P ​​orgânico; e pools microbianos de P16. O teor de fósforo é geralmente analisado com testes de solo desenvolvidos nas últimas seis décadas17,18,19. A interpretação dos testes de fósforo no solo está sujeita a considerável incerteza. Os testes de fósforo no solo tentam apresentar a absorção pelas plantas extraindo a totalidade ou uma quantidade proporcional deste elemento disponível para as plantas. O exame do teor de fósforo do solo ajudará a determinar a dose apropriada de fósforo20. Numerosos testes são usados ​​em todo o mundo para determinar o teor de P no solo, com mais de 13 testes de fósforo desenvolvidos para recomendações agronômicas na América. A seleção dos testes geralmente depende das condições locais do solo (por exemplo, alguns testes estão mais bem preparados para condições de pH alto ou baixo do que outros), embora fatores históricos e institucionais influenciem principalmente a seleção dos testes em diferentes áreas. Originalmente, todos os testes de solo eram analisados ​​colorimetricamente, como o método do azul de molibdênio desenvolvido por Murphy e Riley21. Após a implementação da espectrometria com plasma indutivamente acoplado (ICP), novos testes de solo foram desenvolvidos nas décadas de 1970 e 1980, permitindo a medição simultânea de muitos elementos de um único extrato de solo . Na Polónia, durante vários anos, o método Egner-Riehm tem sido utilizado para determinar a abundância do solo em fósforo e potássio disponíveis para as plantas22. Envolve a extração de compostos de fósforo do solo usando lactato de cálcio acidificado com ácido clorídrico (CH3-CHOH-COO)2Ca). A solução usada para extração é 0,04 N para lactato de cálcio e 0,02 N para ácido clorídrico22. Este método, no entanto, muitas vezes se mostra insuficientemente preciso para a determinação precisa das doses ideais de fósforo nas plantas para garantir alta eficiência de fertilização e manter pelo menos a abundância média do solo. em fósforo disponível nas plantas. Portanto, outros métodos mais complicados que permitam a determinação da abundância do solo em diferentes frações de fósforo devem ser utilizados.