Bin Tane Ağırlığı

Estudos têm relatado os benefícios da aplicação do biocarvão nos solos, muitos deles se referem, principalmente, pela sua alta resistência à oxidação, proporcionando seu acúmulo por muitos anos no solo e contribuindo para uma melhor fertilidade destes. Conforme diversos estudos, o alto teor de carvão (como carbono pirogênico) nas TPI’s é uma das razões para a alta fertilidade desses solos.

A interação da fração orgânica com os elementos da solução do solo controla o balanço químico do sistema solo e a biodisponibilidade desses compostos (Aiken et al.,1985). De uma forma geral, as substâncias húmicas possuem capacidade de reagir na solução do solo dentro de uma faixa ampla de pH. Os colóides orgânicos têm uma superfície carregada eletricamente e influencia a velocidade e os mecanismos de troca. As reações de troca iônica são conhecidas nas substâncias orgânicas, principalmente na matéria-orgânica, mas ainda não foram divulgados dados sobre estas reações no biocarvão.

Para avaliar a capacidade de retenção de íons, foi determinada a cinética de reação de um cátion (cálcio) e um ânion (fosfato) em amostras de carvões coletadas no campo e de carvões vegetais sem contato com o solo.

3.6.1. Cinética de cálcio

Foi quantificado a CTC apenas da amostra controle de carvão (amostra 12) produzida a 470 °C, a pH 7,0 foi de1,26 cmolc kg-1 . Estes

valores são muito menores do que os reportados na literatura. Nguyen & Lehmann (2008) encontraram CTC de 13,1 e 8,9 cmolc kg-1 para madeira de

carvalho carbonizada a 350 e 800 °C, respectivamente. Siebeneichler (2011) determinou na madeira e nos carvões produzidos a 300 °C, CTC a pH 7,0 foi em torno de 22 cmolc kg-1, reduzindo para 0,9 cmolc kg-1 em média para os

carvões produzidos acima de 450 °C, sendo observados valores entre 0,2 e 2,4 cmolc kg-1.

Este estudo procurou não quantificar a CTC, e sim, simular a cinética de reação do Ca2+ _{nos diferentes carvões coletados para tentar}

compreender a velocidade de troca catiônica. Conforme Figura 22, o fator tempo não interferiu no Ca2+ adsorvido, sendo constante no tempo 2 min a 1000 min. Porém, verificou-se que a adsorção de Ca2+ foi influenciada pelas diferentes amostras. A amostra 4 retirada no solo do município de Guiricema, e, devido este contato, apresentou características químicas e mineralógicas totalmente diferentes dos carvões sem nenhum contato com o solo (amostra 12). A reação na amostra 13, Latossolo coletado em Guiricema, Minas Gerais também ocorreu de forma rápida, porém absorveu menos Ca que as demais amostras.

A associação do carvão ao solo foram determinantes para uma maior adsorção de Ca2+ que foi em média de 4,9 mg g-1 ou 24,87 cmolc kg-1 no

decorrer do tempo (0 a 960 minutos) na amostra 4. Enquanto, as amostras 12 e 13 foram de 0,41 e 0,31; 2,05 mg g-1 e 1,55 cmolc kg-1, espectivamente.

Como o fenômeno de troca de cátions é de natureza eletrostática, e esses dados permitem inferir que a reação do cálcio na superfície do carvão ocorre de forma rápida, em poucos minutos. Isto é de suma importância para reduzir perdas por lixiviação. Com isto, o carvão vegetal pode contribuir na nutrição de plantas pela retenção de íons, com benefícios direto para o sistema solo-planta.

Figura 22. Cinética 3.6.2. Cinética de f Na simulaçã amostras 11 e 12 f solução com 40 mg leitura do P-rem. A amostra 1 variação nos valore cerca de 1 mg L-1 enquanto no tempo 34,18 e 37,12 mg L caiu, com teor de 3 Enquanto n controlada a 470ºC

a de reação do cálcio nas amostras 4, 12 e

fosfato

ção da cinética de reação do fosfato, o com 2 foram diferentes. Nessas amostras, fora

g L-1 de fosfato e após os tempos de cont 11, carvão da sede da Mata do Paraíso

res de P-rem em relação ao tempo de co

1_{. No tempo 0, o valor de P-rem foi}

po 60, 120 e 960 min os valores de P-r L-1. No tempo final avaliado (1.440 min) e

36,90 mg L-1 (Figura 23).

na amostra 12, carvão produzido ºC, o tempo 0 apresentou teores de 3

2 e 13.

comportamento das ram inseridas uma ntato foi efetuada a aíso, houve pouca contato, oscilando i de 37,91 mg L-1

rem foi de 35,60; esse valor voltou a em temperatura

38,88 mg L-1. A va maior tempo de con

Figura 23. Cinética

A liberação 1948), e o mecan

ariação no valor do P-rem foi pequena, ontato, o carvão apresentou uma menor ad

a de reação do fosfato das amostras 11 e

o de P de carvão vegetal tem sido reco nismo de liberação direta de P pelo bi

, mesmo com um adsorção de P.

e 12.

econhecida (Tyron, biocarvão ainda é

complexo. A concentração de P nos tecido das plantas é pequena e uma parcela significativa é incorporada dentro de moléculas orgânicas por meio de ligações éster ou pirofosfato (Stevenson e Cole, 2001). O fósforo orgânico em tecidos vegetais mortos não está disponível para plantas com captação sem clivagem microbiana. Quando o tecido vegetal é aquecido, C orgânico começa a volatilizar a aproximadamente 100 °C, enquanto que P não volatiliza até aproximadamente 700 °C (Knoepp et al., 2005).

Tem sido demonstrado que carvão vegetal recente tem uma abundância de capacidade de troca de ânions (CTA) na faixa de pH ácido (Cheng et al., 2008). Essa CTA pode influenciar a atividade de cátions que interagem com P, alterando assim a disponibilidade de P. É possível que esses sítios de troca possam competir com os óxidos de Fe e Al (goethita e gibbsita) para absorção de P solúvel, similar ao observado para ácidos húmicos e fúlvicos (Sibanda e Young, 1986; Hunt et al., 2007).

Vários estudos têm demonstraram absorção de P aumentado na presença de carvão vegetal, mas muito pouco se concentrou na variedade de mecanismos através do qual carvão vegetal pode direta ou indiretamente influenciar os componentes bióticos e abióticos do ciclo P. Discutem-se alguns mecanismos do biocarvão que atuam como: fonte direta de P solúvel; modificador de pH no solo; promotor da atividade microbiana e mineralização do P. A disponibilidade de P associados com carvão vegetal é, provavelmente, devido, a liberação de P dos tecidos lenhosos durante a carbonização; interferência do biocarvão na sorção de P com óxidos de Fe e Al; o biocarvão aumenta a CTC do solo; a sorção de plantas e microrganismo no biocarvão (Chan & Xu, 2009).