Kinetics of K release from soils of brazilian coffee regions: effect of organic acids

Abstract

Kinetic studies on soil potassium release can contribute to a better understanding of K availability to plants. This study was conducted to evaluate K release rates from the whole soil, clay, silt, and sand fractions of B-horizon samples of a basalt-derived Oxisol and a sienite-derived Ultisol, both representative soils from coffee regions of Minas Gerais State, Brazil. Potassium was extracted from each fraction after eight different shaking time periods (0–665 h) with either 0.001 mol L -1 citrate or oxalate at a 1:10 solid:solution ratio. First-order, Elovich, zero-order, and parabolic diffusion equations were used to parameterize the time dependence of K release. For the Oxisol, the first-order equation fitted best to the experimental data of K release, with similar rates for all fractions and independent of the presence of citrate or oxalate in the extractant solution. For all studied Ultisol fractions, in which K release rates increased when extractions were performed with citrate solution, the Elovich model described K release kinetics most adequately. The highest potassium release rate of the Ultisol silt fraction was probably due to the transference of “non-exchangeable” K to the extractant solution, whereas in the Oxisol exchangeable potassium represented the main K source in all studied fractions.

Estudos de cinética de liberação de K podem contribuir para avaliação da disponibilidade deste nutriente no solo para as plantas. Este trabalho teve como objetivos investigar a cinética de liberação do potássio nas frações terra fina, areia, silte e argila de dois solos do Estado de Minas Gerais, Brasil, originalmente cultivados com cafeeiro e comparar quatro equações para descrevê-la. As frações foram submetidas a oito extrações sucessivas (0 a 665 h) com citrato e oxalato 1 mmol L -1 , sendo os resultados de K liberado somados e plotados em função do tempo. Foram comparadas as equações de ordem zero, primeira ordem, Elovich e parabólica de difusão, a fim de verificar qual delas melhor descreve a cinética. Na condução do experimento utilizaram-se amostras do horizonte B de um Latossolo Vermelho distroférrico originado de basalto e de um Nitossolo originado de sienito nefelínico. Para cada equação foram calculados o coeficiente de correlação (r) e o erro-padrão da estimativa (EP). A equação de primeira ordem descreveu melhor os resultados do Latossolo e a equação de Elovich se ajustou melhor aos resultados do Nitossolo. As velocidades de liberação do K para o Latossolo foram semelhantes em todas as frações estudadas, não sendo observado efeito dos ácidos orgânicos na velocidade de liberação do K, porque a maior parte do K liberado foi proveniente da forma trocável. No Nitossolo, o citrato acelerou a liberação do K em todas as frações estudadas, e a fração silte foi a que apresentou maior velocidade, pois possivelmente a maior parte do K proveniente desta fração estava na forma não-trocável.