RESUMO
One of the main factors limiting agricultural production in tropical climate regions is mainly related to the presence of exchangeable aluminum (Al3+) in highly weathered acid soils. Four methods of Al3+ determination extracted with neutral 1 mol L¹ KCl solution were evaluated: three colorimetric methods (aluminon plus ascorbic acid, and eriochrome cyanine R by FIA) and the usual titrimetric method with back-titration. Surface samples from 20 soils of different Brazilian regions, with active acidity (0.01 mol L¹ CaCl2 pH) ranging from very high to medium (3.82 to 5.52), were used. The variance analysis revealed significant interaction among Al3+ determination methods and soil. Mean methods comparisons within each soil (Tukey, P 0.05) indicated that, for most of the soils, the methods differed among each other, although there were high correlations between the obtained values. Al3+ values determined for soil samples by titration varied between 0.15 and 14.71 mmol c dm³. The colorimetric methods showed higher values than the titration method, mainly for those with aluminon (up to 18.75 mmol c dm-3). The Al3+ contents of colorimetric methods correlated quadraticaly with the titration values, for the soil samples with Al3+ > 10 mmol c dm³. Among colorimetric methods, in operational terms, the eriochrome with FIA method presented analytical performance up to 50 samples per hour, easiness and sensibility for routine Al analysis in soil samples. However, due to the specificity, the titration/back-titration method should be used, despite the moroseness, when the Al3+ ions are the objective.
Um dos principais fatores que afetam a produção agrícola em regiões de clima tropical, é a presença de alumínio trocável (Al3+) em solos ácidos altamente intemperizados. Foram avaliados quatro métodos de determinação de alumínio trocável em solução neutra de KCl 1 mol L¹: três métodos colorimétricos (aluminon, aluminon + ácido ascórbico e eriocromo cianina R por FIA) e o método titulométrico usual com retrotitulação ácida. Para obtenção dos extratos de KCl, foram usadas amostras superficiais de 20 solos de diferentes regiões brasileiras, com acidez ativa (pH em CaCl2 0,01 mol L¹) variando de muito alta a média (3,82 a 5,52). A análise de variância revelou interação significativa entre os métodos de determinação e amostras de solos. O teste de médias (Tukey, P 0,05) de métodos dentro de amostras evidenciou, para a maioria das amostras de solos, que os métodos analíticos diferenciaram entre si, embora tenha havido forte correlação entre os valores obtidos. Os valores de Al3+ determinados por titulação variaram de 0,15 a 14,71 mmol c dm³. Os métodos colorimétricos apresentaram valores superiores aos da titulação, notadamente aqueles com aluminon (até 18,75 mmol c dm³). Os teores de Al3+ dos métodos colorimétricos se relacionaram quadraticamente com os teores obtidos por titulação, em amostras de solos com Al3+ > 10 mmol c dm³. Dentre os métodos colorimétricos, o reagente eriocromo cianina R, em sistema FIA, mostrou-se operacionalmente confiável e eficiente para a análise de Al, de amostras de solos, em rotina, com freqüência analítica de 50 determinações por hora. Todavia, devido à especificidade, o método titulométrico com retrotitulação deve ser usado, não obstante a morosidade, quando o objetivo é a determinação do íon Al3+.
RESUMO
In soils of tropical climate regions the high acidity and the presence of exchangeable aluminum (Al3+), associated to low fertility, are the main restrainting factors for agricultural production. A laboratory experiment was conducted using 26 soils of different Brazilian regions, to investigate soil acidity components, giving emphasis to Al and their relations with chemical properties. The pH correlated positively with P, Ca, Mg, K, BS, CEC and V% values, and negatively with Al saturation. The Al3+ was the predominant exchangeable cation in 32% of the soils with pH below 5.6. The KCl titratable H+ represents the hydroxi-Al(OH)x complex with low stability and the Wolf-Morgan extracted Al corresponds to the exchangeable + non-exchangeable Al species. The Al3+ and low stability hydroxi-Al decreased quickly with increasing pH up to 5.5. The non-exchangeable Al increased up to pH 4.5, then decreased to pH 5.5 and had a small increment from 7.0 to 7.5.
Nos solos de regiões de clima tropical, a elevada acidez e a presença de alumínio trocável (Al3+), aliadas à baixa fertilidade, são os principais fatores a restringir a produção agrícola. Investigaram-se os componentes da acidez, com ênfase ao alumínio, e suas relações com as propriedades químicas de 26 solos de regiões brasileiras. O pH correlacionou positivamente com os valores de P, Ca, Mg, K, SB, CTC e V%, e negativamente com a saturação de Al. O Al3+ foi o cátion trocável predominante em 32 % dos solos com pH inferior a 5,6. O H+ titulável em KCl representa formas hydroxi-Al(OH)x de baixa estabilidade e o Al obtido pelo extrator de Wolf-Morgan corresponde ao Al trocável + não-trocável. As formas Al3+ e hydroxi-Al de baixa estabilidade diminuíram rapidamente com o pH até 5,5. O Al não-trocável aumentou até pH 4,5, diminuiu a seguir até pH 5,5 e aumentou lentamente com o pH de 7,0 a 7,5.
RESUMO
In soils of tropical climate regions the high acidity and the presence of exchangeable aluminum (Al3+), associated to low fertility, are the main restrainting factors for agricultural production. A laboratory experiment was conducted using 26 soils of different Brazilian regions, to investigate soil acidity components, giving emphasis to Al and their relations with chemical properties. The pH correlated positively with P, Ca, Mg, K, BS, CEC and V% values, and negatively with Al saturation. The Al3+ was the predominant exchangeable cation in 32% of the soils with pH below 5.6. The KCl titratable H+ represents the hydroxi-Al(OH)x complex with low stability and the Wolf-Morgan extracted Al corresponds to the exchangeable + non-exchangeable Al species. The Al3+ and low stability hydroxi-Al decreased quickly with increasing pH up to 5.5. The non-exchangeable Al increased up to pH 4.5, then decreased to pH 5.5 and had a small increment from 7.0 to 7.5.
Nos solos de regiões de clima tropical, a elevada acidez e a presença de alumínio trocável (Al3+), aliadas à baixa fertilidade, são os principais fatores a restringir a produção agrícola. Investigaram-se os componentes da acidez, com ênfase ao alumínio, e suas relações com as propriedades químicas de 26 solos de regiões brasileiras. O pH correlacionou positivamente com os valores de P, Ca, Mg, K, SB, CTC e V%, e negativamente com a saturação de Al. O Al3+ foi o cátion trocável predominante em 32 % dos solos com pH inferior a 5,6. O H+ titulável em KCl representa formas hydroxi-Al(OH)x de baixa estabilidade e o Al obtido pelo extrator de Wolf-Morgan corresponde ao Al trocável + não-trocável. As formas Al3+ e hydroxi-Al de baixa estabilidade diminuíram rapidamente com o pH até 5,5. O Al não-trocável aumentou até pH 4,5, diminuiu a seguir até pH 5,5 e aumentou lentamente com o pH de 7,0 a 7,5.
RESUMO
One of the main factors limiting agricultural production in tropical climate regions is mainly related to the presence of exchangeable aluminum (Al3+) in highly weathered acid soils. Four methods of Al3+ determination extracted with neutral 1 mol L¹ KCl solution were evaluated: three colorimetric methods (aluminon plus ascorbic acid, and eriochrome cyanine R by FIA) and the usual titrimetric method with back-titration. Surface samples from 20 soils of different Brazilian regions, with active acidity (0.01 mol L¹ CaCl2 pH) ranging from very high to medium (3.82 to 5.52), were used. The variance analysis revealed significant interaction among Al3+ determination methods and soil. Mean methods comparisons within each soil (Tukey, P 0.05) indicated that, for most of the soils, the methods differed among each other, although there were high correlations between the obtained values. Al3+ values determined for soil samples by titration varied between 0.15 and 14.71 mmol c dm³. The colorimetric methods showed higher values than the titration method, mainly for those with aluminon (up to 18.75 mmol c dm-3). The Al3+ contents of colorimetric methods correlated quadraticaly with the titration values, for the soil samples with Al3+ > 10 mmol c dm³. Among colorimetric methods, in operational terms, the eriochrome with FIA method presented analytical performance up to 50 samples per hour, easiness and sensibility for routine Al analysis in soil samples. However, due to the specificity, the titration/back-titration method should be used, despite the moroseness, when the Al3+ ions are the objective.
Um dos principais fatores que afetam a produção agrícola em regiões de clima tropical, é a presença de alumínio trocável (Al3+) em solos ácidos altamente intemperizados. Foram avaliados quatro métodos de determinação de alumínio trocável em solução neutra de KCl 1 mol L¹: três métodos colorimétricos (aluminon, aluminon + ácido ascórbico e eriocromo cianina R por FIA) e o método titulométrico usual com retrotitulação ácida. Para obtenção dos extratos de KCl, foram usadas amostras superficiais de 20 solos de diferentes regiões brasileiras, com acidez ativa (pH em CaCl2 0,01 mol L¹) variando de muito alta a média (3,82 a 5,52). A análise de variância revelou interação significativa entre os métodos de determinação e amostras de solos. O teste de médias (Tukey, P 0,05) de métodos dentro de amostras evidenciou, para a maioria das amostras de solos, que os métodos analíticos diferenciaram entre si, embora tenha havido forte correlação entre os valores obtidos. Os valores de Al3+ determinados por titulação variaram de 0,15 a 14,71 mmol c dm³. Os métodos colorimétricos apresentaram valores superiores aos da titulação, notadamente aqueles com aluminon (até 18,75 mmol c dm³). Os teores de Al3+ dos métodos colorimétricos se relacionaram quadraticamente com os teores obtidos por titulação, em amostras de solos com Al3+ > 10 mmol c dm³. Dentre os métodos colorimétricos, o reagente eriocromo cianina R, em sistema FIA, mostrou-se operacionalmente confiável e eficiente para a análise de Al, de amostras de solos, em rotina, com freqüência analítica de 50 determinações por hora. Todavia, devido à especificidade, o método titulométrico com retrotitulação deve ser usado, não obstante a morosidade, quando o objetivo é a determinação do íon Al3+.