Phosphorus adsorption, specific surface, and mineralogical attributes of soils developed from volcanic rocks from the Upper Paranaíba, MG (Brazil)

Muitos solos tropicais com grau avançado de intemperismo, apesar de apresentarem teores totais de P relativamente elevados, mostram-se deficientes em P disponível, pela baixa solubilidade das principais formas de P encontradas. Neste trabalho, estudou-se o processo de adsorção de P em solos desenvolvidos de rochas vulcânicas básicas e ultrabásicas do Alto Paranaíba em Minas Gerais, algumas das quais ricas em apatita, estabelecendo-se relações com atributos de solo, como superfície específica (SE) e mineralogia. Foram estudados onze horizontes B diagnósticos de perfis de solos da região, por meio de análises químicas, físicas e mineralógicas; foram determinadas as capacidades máximas de adsorção do fósforo (CMAF), SE pelo método direto BET-N2 e indiretamente por cálculos, bem como foi feita a quantificação dos minerais de argila pelo método de alocação. Os valores da SE obtidos indiretamente de cada mineral, foram superestimados em relação à SE determinada pelo método BET-N2 na fração argila total. Nos Latossolos estudados, com texturas e materiais de origem variáveis, desde rochas básico-alcalinas até ultrabásicas, a proporção e a área superficial da gibbsita e goethita têm participação destacada na adsorção de P. A faixa de valores de CMAF TFSA encontrada está consistente com os valores na literatura reportados para Latossolos, embora os valores de CMAF TFSA e CMAF ARG corrigida, de 2,98 e 4,38 mg g-1, respectivamente, do Latossolo Vermelho-Amarelo de rocha ultrabásica (P6), sejam comparáveis àqueles de solos subtropicais alofânicos derivados de cinzas vulcânicas. A CMAF ARG corrigida para percentagem de argila evidenciou expressivos valores nos Cambissolos de rochas vulcânicas ultrabásicas (4,32 e 5,52), com valor menor naquele derivado do tufito (3,16 mg g-1). Os valores de substituição isomórfica de Al na goethita são mais elevados que nas hematitas. Em contraste com os Latossolos, os Cambissolos mostraram variações grandes nos atributos químicos, mineralógicos e na CMAF, em virtude da natureza diversificada de materiais de origem e do menor grau de intemperismo.Despite relatively high levels of total P, most deeply-weathered tropical soils have very low levels of available P due to the low solubility of most P forms found in these soils. In this research we studied P adsorption of soils, some of which were rich in apatite, developed from basic to ultrabasic volcanic rocks in the Upper Paranaíba region of Minas Gerais State, in relation to the specific surface and clay mineralogy. Samples of eleven B horizons from representative Latosols (Oxisols) and Cambisols (Inceptisols) were used. Standard chemical, physical, and mineralogical characterizations were realized, as well as the determination of maximum P adsorption capacity (PMAC), specific surface (SS) by the BET-N2 and indirect methods, and the quantification of individual clay minerals by allocation. The sum of the SS values obtained by the indirect method for each mineral overestimated the results, compared with the SS values obtained by the BET-N2 method for the total clay fraction. Among the studied Latosols, exhibiting varying textures and basic-alkaline to ultrabasic parent materials, the proportion and surface area of gibbsite and goethite appeared closely related to P adsorption. The range of PMAC values for the fine earth (< 2 mm) fraction was also consistent with values reported in literature, although the Red-Yellow Latosol derived from ultrabasic rock (fine earth PMAC = 2.98 mg g-1 and PMACclay = 4.38 mg g-1) was similar to values of alophanic subtropical soils derived from volcanic ash. The PMACclay values were greater in the Cambisols derived from ultrabasic volcanics (4.32 and 5.52) than in those derived from tuffites (3.16 mg g-1). Al-isomorphic substitution in goethites was found to be higher than in hematites. In contrast to the Latosols, the Cambisols presented larger variations in chemical and mineralogical attributes, as well as in PMAC values; this is attributed to their varied parent materials and lower weathering degree of the Cambisols