Phosphate adsorption in highly absorbent clay minerals soils in Southwest Brazilian Amazon

Authors

  • Gabriel Araújo Paes Freire Universidade Federal de Rondônia https://orcid.org/0000-0003-4678-9126
  • Paulo Guilherme Salvador Wadt Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária
  • Elaine Almeida Delarmelinda Universidade Federal de Rondônia
  • Laércio Vieira de Melo Wanderley Neves Universidade Federal Rural de Pernambuco
  • Valdomiro Severino de Souza Júnior Universidade Federal Rural de Pernambuco https://orcid.org/0000-0002-1748-4019

DOI:

https://doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2022.008.0001

Keywords:

Langmuir isotherm equation, Tropical soils, Soil acidity, Maximum adsorption capacity

Abstract

This study assessed the phosphate fixation capacity in soils from different parental materials. We evaluated soils from five environments in southwest Brazilian Amazon for phosphate adsorption and desorption. Soil samples of 2.5 g, in replicates, were equilibrated with 25 mL of 0.01 mol L-1 CaCl2 solution containing 0, 10, 20, 40, 80, 120, 160, 200, 260, and 320 mg L-1 of P. After shaking for 24 h, the P content in the equilibrium solution was determined and the P amount adsorbed was calculated by difference. The Langmuir equation determined the maximum phosphate adsorption capacity and binding energy. The same samples were desorbed by adding 25 mL of 0.01 mol L-¹ CaCl2 to the samples and shaking for 24 h in the same adsorption process. The presence of highly absorbent clay silicates favored phosphate adsorption in an acidic environment. The adsorption process was associated to reactive sites represented by hydroxy-Al interlayered smectites and illites in dissolution, which react with phosphate anions, in adsorption reactions and, or, chemical precipitation. The maximum phosphate adsorption capacity and binding energy occur at higher rates than those in soils with minerals from Fe and Al oxides.

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Author Biographies

Gabriel Araújo Paes Freire , Universidade Federal de Rondônia

Sou formado em Técnico em Florestas pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia, Campus Ji-Paraná (2013) e Bacharel em Engenharia Ambiental e Sanitária pela Fundação Universidade Federal de Rondônia, campus de Ji-Paraná (2018). Possuo Mestrado em Ciências Ambientais - UNIR/EMBRAPA (2020) e Pós-Graduação em Engenharia e Segurança do Trabalho (2021). Sou aluno do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental da UFCG (2021-2024), em nível de Doutorado, na área de concentração de Geotecnia Ambiental. Possuo experiência na área de consultoria ambiental, atuando nas áreas de Estudos de Impacto Ambiental, Relatórios de Monitoramento Ambiental, Planos de Controle Ambiental, Recuperação de Áreas Degradadas, Monitoramento e Qualidade de Efluentes e Água, Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto e áreas correlatas à Engenharia Ambiental e Sanitária. Possuo registro ativo e sou Conselheiro da Câmara de Engenharia Civil no CREA Rondônia. Possuo cadastrado no Banco de Peritos do Tribunal de Justiça de Rondônia e Tribunal Regional Federal da 1a Região.

Paulo Guilherme Salvador Wadt , Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária

Sou formado em Engenharia Agronômica desde 1988, especialista em Fitossanitarismo, desde 1989 e mestre em Ciências do Solo, desde 1991, pela Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ). Doutor pela Universidade Federal de Viçosa, em Solos e Nutrição de Plantas, desde 1996 e com pós-doutorado em Geomática, pela Universidade da Flórida, desde 2013. Desde agosto de 2922 estou como coordenador da Coordenação Regional de Pesquisa e Inovação em Rondônia (COPIR) da Comissão Executiva do Plano da Lavoura Cafeeira (Ceplac/MAPA)., cedido pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, na qual ingressei em outubro de 2001. Bolsista em Produtividade em Desenvolvimento Tecnológico e Extensão Inovadora pelo CNPq e docente permanente na UFAC e UNIR, nos programas de pós-graduação em Produção Vegetal e Ciências Ambientais, respectivamente. Diretor de Gestão do Núcleo Regional Noroeste de Ciência do Solo, da Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, desde 2017. Trabalho como prestador de serviços no Tribunal de Justiça Federal do Acre. Fui extensionista da EMATER-RJ e Diretor Presidente da EMATER-AC. Fui docente permanente em programas de pós-graduação da UFAC: Ecologia e Gestão de Recursos Naturais; Biodiversidade e Biotecnologia da Rede Bionorte; e Ciência, Inovação e Tecnologia para a Amazônia. Fui colaborador dos programas de pós-graduação em Produção Vegetal e Ciências do Solo da UNESP. Fui Secretário Estadual de Produção e Agronegócio pelo Estado do Acre. Fui diretor pro tempore do Núcleo Regional Amazônia Ocidental de Ciência do Solo. Fui coordenador da área de Solos, Meio Ambiente e Sociedade da SBCS. Trabalho na formação de recursos humanos, principalmente na Amazônia, orientando alunos desde a iniciação científica, mestrado e doutorado, em cooperação com os programas de pós-graduação em Ciência do Solo da UFRPE e da UFRRJ. Também trabalho como colaborador em outros programas de pós-graduação, como: Ciência do Solo e Produção Vegetal da UNESP, em Solo e Nutrição de Plantas da UFRA e Ciências Ambientais da UFAM, além de outros trabalhos voluntários, relacionados à minha produção científica. Minhas pesquisas são das áreas de nutrição de plantas aplicada, manejo do solo e planejamento do uso da terra. Na pesquisa de manejo do solo, destaca-se a obra "Manejo do Solo e Recomendação de Adubação para o Estado do Acre" e várias recomendações para adubação de culturas agrícolas na Amazônia. Na pesquisa de planejamento do uso da terra, destacam-se o trabalho de avaliação do potencial agrícola da terra e a valorização dos serviços ambientais, com a obra "Payments for Farm Environmental Services". Na pesquisa de nutrição de plantas, desenvolvi conceitos e métodos para avaliar o estado nutricional das culturas. Essas técnicas foram aplicadas a uma ampla gama de espécies agrícolas, a maioria delas, em trabalhos desenvolvidos por outros autores, indicando a adoção das tecnologias desenvolvidas. Dois destaques são o método Chance Matemática e o método do Potencial de Resposta à Fertilização. Também atuo como revisor ad hoc de periódicos e fui autor de artigos em periódicos, livros e capítulos de livros. Na área de empresarial, atua como sócio em empreendimentos privados: Água Nova Cemitério Parque (desde 1996); Costruire Construções, Engenharia e Incorporações (desde 2012) e Noroeste Serviços de Comunicação (desde 2018).

Elaine Almeida Delarmelinda, Universidade Federal de Rondônia

Elaine Almeida Delarmelinda é Engenheira Agrônoma (ULBRA) e professora Adjunta da Universidade Federal de Rondônia/UNIR, e coordenadora do Programa de Pós-Graduação em Agroecossistemas Amazônicos (UNIR). É doutora em Ciência do Solo (2015) com tese na subárea de Gênese, Mineralogia e Classificação de Solos pela UFRPE, com doutorado sanduíche pela Texas A&M University, e mestra em Agronomia pela Universidade Federal do Acre (2011). Está lotada no Departamento de Zootecnia/UNIR, e é docente permanente do Programa de Pós-Graduação em Agroecossistemas Amazônicos/UNIR desde 2020. Foi docente do PPG em Ensino de Ciências da Natureza/UNIR (2019-2022) e colabora eventualmente no PPG em Ciências Ambientais/UNIR. É vice-presidente (2022-2026) e editora do comitê editoral do Núcleo Noroeste da Sociedade Brasileira de Ciência do Solo.

Laércio Vieira de Melo Wanderley Neves , Universidade Federal Rural de Pernambuco

Possui graduação em Agronomia pela Universidade Federal Rural de Pernambuco (2011), mestrado em Agronomia (Ciências do Solo) pela Universidade Federal Rural de Pernambuco (2014) e doutorado em Agronomia (Ciências do Solo) pela Universidade Federal Rural de Pernambuco (2018). Participou do programa PNPD/CAPES/UFRPE entre 2018 e 2022 na Universidade Federal Rural de Pernambuco, atuando principalmente nos seguintes temas: semi àrido, jarosita, gleissolos, várzeas e sulfurisação.

Valdomiro Severino de Souza Júnior , Universidade Federal Rural de Pernambuco

Engenheiro Agrônomo formado pela UFRPE (1996), Mestre em Ciência do Solo pela UFRPE (1999) e Doutor em Solos e Nutrição de Plantas pela ESALQ/USP (2006), com estágio no exterior (Doutorado Sanduíche) na Universidade de Santiago de Compostela e no CSIC (Centro de Ciencias Medioambientales), Espanha. Professor Associado IV do Departamento de Agronomia da UFRPE. Foi Membro da Comissão de Avaliação da CAPES (Agrárias I), exerceu as seguintes funções na UFRPE: Coordenador do Curso de Agronomia (UAST/UFRPE); Coordenador do Programa de Pós-graduação em Ciência do Solo, Coordenador Geral de Pesquisa da UFRPE, Coordenador Geral dos Programas de Pós-graduação Stricto Sensu da UFRPE (substituto eventual da Pró-reitora de Pós-graduação). Atualmente é Líder do Grupo de Pesquisa (Diretório CNPq): Intemperismo e Gênese de Solos; Docente Permanente do Programa de Pós-graduação em Ciência do Solo da UFRPE; Coordenador do MINERALAB, Laboratório de Mineralogia do Solo da UFRPE / Departamento de Agronomia; Atua na Área de Pedogênese, Mineralogia e Geoquímica do Solo. 

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Published

2023-01-08

Issue

Vol. 13 No. 8 (2022): Revista Ibero-Americana de Ciências Ambientais - Agosto 2022

Section

Ciências do Solo

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