Ionic speciation in a dystrophic red latosol under coffee crop high doses of gypsum

Abstract

The cultivation of coffe crops in Brazil, especially on Latosols, has been increasing over the years, despite limitations such as aluminum toxicity, low fertility and very long drought periods. In this scenario, soil amendments to mitigate these restraints are necessary. Since these limitations are not restricted to the arable layer, application of gypsum becomes an efficient alternative to sustain soil fertility and deepen the root system to get water from the deeper layers of soil. However, high doses of gypsum can cause unbalance among Ca 2+ , Mg 2+ and K + . The objective of this work was to evaluate these bases as well as their ionic pairs, and the presence of sulfate along the soil profile 16 months after the application of high gypsum doses in a Latosol under coffee crops. An inicial dose of gypsum was applied in the entire area, followed by four treatments, in triplicate and randomized blocks, set as follows: G0 - zero gypsum applied over the planting line after the initial soil preparation; G7- 7 t ha -1 of gypsum in the planting line (1.75 kg m -1 ); G56 - 56 t ha -1 of gypsum in the planting line (14 kg m -1 ), all with brachiaria between the coffee planting lines; and CV7 - 7 t ha -1 of gypsum in the line and no brachiaria between the planting lines. The soil profile was sampled in layers up to 2.40 m depth and the soil solution was extracted by suctioning the sample-saturated paste. Following this extraction, the soil solution was analyzed by combustion for total carbon contents, ion chromatography and ICP-OES/flame photometry, for chemical species, and speciation was done using Minteq software. After 16 months of gypsum application, 96% of K + in soil solution was at 0.35 to 0.45 m in its free form. Leaching of Ca 2+ and Mg 2+ occurred predominantly in their free forms, although a more significant contribution of CaSO 40 and MgSO 40 ionic pairs was observed when compared to K 2 SO 40.O cultivo de café no Brasil, especialmente em Latossolos, tem aumentado ao longo dos anos, apesar de algumas limitações, como a toxicidade do alumínio, baixa fertilidade e períodos de seca muito prolongada. Neste cenário, alterações no solo para mitigar essas limitações são necessárias. Como estas limitações não se limitam à camada arável, a aplicação de gesso torna-se uma alternativa eficiente para uma fertilidade sustentável do solo ao longo do perfil do solo e para aprofundar o sistema radicular, a fim de obter água das camadas mais profundas do solo. Entretanto, altas doses de gesso podem causar desequilíbrio entre Ca 2+ , Mg 2+ e K + . O objetivo deste trabalho foi avaliar essas bases, assim como seus pares iônicos, e sulfato ao longo do perfil do solo, 16 meses após a aplicação de doses elevadas de gesso em um Latossolo sob cafeeiro. Os tratamentos foram quatro, além da dose inicial de gesso, aplicada em toda a área, durante o preparo do solo, com três repetições e em blocos casualizados, definidos da seguinte forma: G0 – zero de gesso após a primeira dose aplicada durante o preparo inicial do solo; G7- 7 t ha -1 de gesso na linha de plantio (1,75 kg m -1 ); G56 - 56 t ha -1 de gesso na linha de plantio (14 kg m -1 ), todos com braquiária entre as linhas de plantio de café; e CV7 - 7 t ha -1 de gesso na linha e sem braquiária entre as linhas de plantio. Amostramos o perfil do solo em camadas, até 2,4 m de profundidade, 16 meses após a aplicação do gesso, e extraímos a solução do solo por sucção da pasta saturada. Após a extração, a solução do solo foi analisada por combustão para determinação do teor total de carbono, cromatografia iônica e ICP-OES/fotometria de chama, e a especiação da solução foi feita usando o software Minteq. Após 16 meses da aplicação do gesso, 96% do K + da solução do solo na camada 0.35 - 0.45 m foi encontrado em sua forma livre. Para Ca 2+ and Mg 2+ , a lixiviação também ocorreu predominantemente em suas formas livres, porém a contribuição dos pares iônicos CaSO 40 and MgSO 40 foi muito mais significativa comparativamente ao K 2 SO 4 o.