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Manual de Laboratórios: Solo, Água, Nutrição Vegetal, Nutrição Animal e Alimentos ISBN:85-86764-08-6 República Federativa do Brasil Luiz Inácio Lula da Silva Presidente Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento Roberto Rodrigues Ministro Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Conselho de Administração Luiz Carlos Guedes Pinto Presidente Alexandre Kalil Pires Cláudia Assunção dos Santos Viegas Ernesto Paterniani Hélio Tollini Membros Diretoria Executiva Silvio Crestana Diretor-Presidente José Geraldo Eugênio de França Kepler Euclides Filho Tatiana Deane de Abreu Sá Diretores-Executivos Embrapa Pecuária Sudeste Nelson José Novaes Chefe-Geral Airton Manzano Chefe-Adjunto de Administração Alfredo Ribeiro de Freitas Chefe-Adjunto de Pesquisa e Desenvolvimento Sérgio Novita Esteves Chefe-Adjunto de Comunicação, Negócios e Apoio ISBN 85-86764-08-6 Novembro, 2005 Manual de Laboratórios: Solo, Água, Nutrição Vegetal, Nutrição Animal e Alimentos Editores: Ana Rita de A. Nogueira Gilberto Batista de Souza São Carlos, SP 2005 Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Centro de Pesquisa de Pecuária do Sudeste Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento Exemplares desta publicação podem ser adquiridos na: Embrapa Pecuária Sudeste Rod. Washington Luiz, km 234 Caixa Postal 339 Fone: (16) 3361-5611 Fax: (16) 3361-5754 Home page: www.cppse.embrapa.br E-mail: sac@cppse.embrapa.br Revisor de texto: Edison Beno Pott Normalização bibliográfica: Sônia Borges de Alencar Arte Gráfica (capa): Gerson Luiz Carbonero Tiragem: 1000 exemplares ÁREA DE INFORMAÇÃO - EDITORAÇÃO Nogueira, Ana Rita de A. Manual de Laboratório: Solo, água, nutrição vegetal, nutrição animal e alimentos / Ana Rita de Araújo Nogueira, Gilberto Batista de Souza.-- São Carlos: Embrapa Pecuária Sudeste, 2005. 334 p.: il. ISBN: 85-86764-08-6 Conteúdo: Coleta, Acondicionamento, Preparo de Amostra, Análises Químicas 1. Solo – Água - Nutrição Vegetal - Nutrição Mineral - Nutrição Humana - Nutrição animal - Coleta - Acondicionamento - Amostragem. 2. Solo - Água - Nutrição Vegetal - Nutrição Animal - Metodologias. 3. Laboratório - Manual. I. Nogueira, A.R. de A. (Ed.). II. Batista,G. B. (Ed.). CDD: 631.417202 ©EMBRAPA-2005 APRESENTAÇÃO A Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), com o objetivo de melhorar a qualidade e de uniformizar os procedimentos em seus laboratórios, apoia, desde 1995, reuniões anuais de técnicos de nível médio e superior e pesquisadores diretamente envolvidos em análises laboratoriais. Para evitar insucessos no emprego de técnicas analíticas, há necessidade de maior controle de qualidade nos laboratórios. Esse fato tem suscitado o interesse de pesquisadores na participação em programas interlaboratoriais, visando a estabelecer procedimentos a serem observados nas análises em todo o seu processo, desde a fase de amostragem no campo até às determinações analíticas no laboratório, e se for o caso, a introdução de novos métodos Durante o I MET – “Workshop de Metodologias dos Laboratórios da Embrapa da região Sudeste”, que ocorreu de 6 a 8 de dezembro de 1995, ficou clara a necessidade de maior intercâmbio entre profissionais que trabalham em laboratórios, o que se refletiu no entusiasmo dos participantes e na demanda por manuais técnicos de uso comum. Este documento começou a ser elaborado durante as reuniões realizadas a partir do II MET - “Workshop de Metodologias dos Laboratórios da Embrapa das regiões Sudeste e Centro- Oeste”, realizado entre 27 e 30 de agosto de 1996, na Embrapa Pecuária Sudeste, em São Carlos, SP. Essa segunda reunião contou com a participação de profissionais da Embrapa das regiões Sudeste e Centro-Oeste e de outras instituições de pesquisa e ensino, e priorizou discussões sobre coleta, acondicionamento e preparo de amostras. Desde então, as reuniões adquiriram caráter nacional e têm ocorrido anualmente em diferentes unidades da Embrapa (Embrapa Gado de Leite, Juiz de Fora, MG; Embrapa Solos, Rio de Janeiro, RJ; Embrapa Florestas, Colombo, Pr; Embrapa Meio Ambiente, Jaguariúna, SP e Embrapa Agrobiologia, Seropédica, RJ). A publicação deste material é um dos resultados das reuniões anuais e seguramente se refletirá no padrão de qualidade dos resultados de pesquisa da Empresa, além de constituir valioso subsídio para os profissionais que atuam em institutos de pesquisa e em universidades. Os primeiros cinco capítulos são uma reedição do manual “Coleta, acondicionamento e preparo de amostras”, publicado inicialmente em 1998. Nos capítulos seguintes, são apresentados os métodos atualmente empregados nos diferentes centros de pesquisa da Embrapa. A continuidade deste trabalho demonstrará mais uma vez a importância da colaboração entre os profissionais que enfrentam os mesmos problemas em seu dia a dia. Não há intenção de esgotar o assunto, mas sim de dar o primeiro passo, para, num só documento, reunir sugestões de procedimentos utilizados nos laboratórios que realizam análises de amostras de solos, água, plantas e materiais relacionados à nutrição animal. Algumas dessas sugestões são, sem dúvida, passíveis de alteração, em virtude do desenvolvimento e do aprimoramento das técnicas e dos equipamentos utilizados. Os Editores SUMÁRIO SOLO, ÁGUA, NUTRIÇÃO ANIMAL E ALIMENTOS.............................................................................. 8 CAPÍTULO 1 - SOLOS.......................................................................................................................... 18 1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 18 2. SOLO18 2.1. INTRODUÇÃO............................................................................................................................ 18 2.2. AMOSTRAGEM .......................................................................................................................... 19 2.2.1. CRITÉRIOS PARA A DIVISÃO DA ÁREA DE AMOSTRAGEM.......................................... 19 2.2.2. NÚMERO DE AMOSTRAS SIMPLES OU SUBAMOSTRAS .............................................. 20 2.2.3. PROFUNDIDADE DE COLETA DE SUBAMOSTRAS ........................................................ 21 2.2.4. COMPOSIÇÃO DA AMOSTRA............................................................................................ 23 2.2.5. MATERIAL PARA A AMOSTRAGEM.................................................................................. 23 2.2.6. ÉPOCA DE AMOSTRAGEM................................................................................................ 24 2.2.7. FREQÜÊNCIA DE AMOSTRAGEM..................................................................................... 25 2.2.8. RECOMENDAÇÕES GERAIS PARA A AMOSTRAGEM.................................................... 25 2.3. ACONDICIONAMENTO E IDENTIFICAÇÃO DA AMOSTRA .................................................... 26 2.4. REGISTRO E PREPARO DA AMOSTRA .................................................................................. 27 2.4.1. REGISTRO........................................................................................................................... 27 2.4.2. SECAGEM ........................................................................................................................... 27 2.4.3. MOAGEM, PENEIRAGEM E ARMAZENAGEM .................................................................. 27 3. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................................................................28 CAPÍTULO 2 - ÁGUA ............................................................................................................................ 31 1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 31 2. QUANDO, ONDE E COMO AMOSTRAR ......................................................................................... 32 3. ACONDICIONAMENTO DE AMOSTRAS: TIPOS E PROCEDIMENTOS DE LIMPEZA................. 33 4. PRESERVAÇÃO DAS AMOSTRAS ................................................................................................. 34 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................................................. 36 CAPÍTULO 3 - TECIDOS VEGETAIS ................................................................................................... 37 1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 37 2. AMOSTRAGEM................................................................................................................................. 38 3. PROCEDIMENTO PARA COLETA DE AMOSTRAS DE FOLHAS NO CAMPO ............................. 42 3.1. COLETA DA AMOSTRA............................................................................................................. 42 3.2. IDENTIFICAÇÃO DA AMOSTRA ............................................................................................... 42 3.3. MOAGEM.................................................................................................................................... 43 3.4. ARMAZENAGEM........................................................................................................................ 43 3.5. INTEGRIDADE DA AMOSTRA .................................................................................................. 43 3.6. PROBLEMAS DE CONTAMINAÇÃO......................................................................................... 44 3.7. ARQUIVO DE AMOSTRAS ........................................................................................................ 44 4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................................................. 44 CAPÍTULO 4 - TECIDOS E PRODUTOS ANIMAIS.............................................................................. 46 1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 46 2. ASPECTOS IMPORTANTES RELACIONADOS À COLETA DE AMOSTRAS................................ 47 3. OBJETIVO DA PREPARAÇÃO DAS AMOSTRAS........................................................................... 47 4. PREPARAÇÃO DAS AMOSTRAS.................................................................................................... 48 4.1. RECEBIMENTO.......................................................................................................................... 48 4.2. IDENTIFICAÇÃO E REGISTRO................................................................................................. 48 4.3. PRÉ-ACONDICIONAMENTO..................................................................................................... 49 4.4. PRÉ-SECAGEM ......................................................................................................................... 50 4.5. MOAGEM.................................................................................................................................... 51 4.6. ACONDICIONAMENTO.............................................................................................................. 51 4.7. ETAPAS DE PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS .......................................................................... 53 5. PREPARO DE AMOSTRAS DE INGREDIENTES E SUPLEMENTOS MINERAIS ......................... 57 6. OUTROS TIPOS DE AMOSTRAS DE ORIGEM ANIMAL................................................................ 57 6.1. OSSO.......................................................................................................................................... 58 6.2. FÍGADO ...................................................................................................................................... 58 6.3. SANGUE..................................................................................................................................... 59 6.4. LÍQUIDO DE RÚMEN................................................................................................................. 61 6.5. LÍQUIDOS DE ABOMASO E DE ÍLEO....................................................................................... 62 6.6. URINA......................................................................................................................................... 62 6.7. EXTRUSA ................................................................................................................................... 62 6.8. LEITE .......................................................................................................................................... 63 6.9. PÊLOS ........................................................................................................................................ 64 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................................................. 64 CAPÍTULO 5 - ALIMENTOS PARA CONSUMO HUMANO.................................................................. 65 1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 65 2. OBJETIVO......................................................................................................................................... 66 3. FUNDAMENTO ................................................................................................................................. 66 4. EQUIPAMENTOS.............................................................................................................................. 66 5. PROCEDIMENTOS........................................................................................................................... 66 5.1. INSPEÇÃO E IDENTIFICAÇÃO DA AMOSTRA ........................................................................ 67 5.2. SOLUBILIZAÇÃO DA AMOSTRA .............................................................................................. 67 5.3. PREPARO DA AMOSTRA.......................................................................................................... 67 5.4. CONSERVAÇÃO DA AMOSTRA ............................................................................................... 68 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................................................. 68 CAPÍTULO 6 - MÉTODOS DE ANÁLISE DE SOLO............................................................................. 71 1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 71 2. DETERMINAÇÃO DA ACIDEZ DO SOLO........................................................................................ 72 2.1. ACIDEZ ATIVA ........................................................................................................................... 72 2.1.3. REAGENTES E SOLUÇÕES...................................................................................................... 72 2.1.4. PROCEDIMENTO....................................................................................................................... 72 2.2. ACIDEZ TROCÁVEL (ALUMÍNIO TROCÁVEL) .........................................................................73 2.3. ACIDEZ POTENCIAL OU TOTAL COM A SOLUÇÃO DE ACETATO DE CÁLCIO.................. 75 2.4. ACIDEZ POTENCIAL POR POTENCIOMETRIA EM SOLUÇÃO-TAMPÃO SMP (PH SMP) ... 77 3. CARBONO ORGÂNICO.................................................................................................................... 78 3.1. PROCEDIMENTO EMPREGANDO DICROMATO .................................................................... 78 3.2. PROCEDIMENTO COLORIMÉTRICO....................................................................................... 81 4. FÓSFORO “DISPONÍVEL” E POTÁSSIO TROCÁVEL .................................................................... 82 4.1. MÉTODO DE MEHLICH 1, CAROLINA DO NORTE OU DO DUPLO ÁCIDO .......................... 82 4.2. MÉTODO DA RESINA (RAIJ ET AL., 2001) .............................................................................. 84 5. SÓDIO ............................................................................................................................................... 88 6. CÁLCIO E MAGNÉSIO ..................................................................................................................... 90 6.1. EXTRAÇÃO COM KCL 1,0 MOL L-1........................................................................................... 90 6.2. MÉTODO DA RESINA................................................................................................................ 92 7. BORO ................................................................................................................................................ 95 7.1. EXTRAÇÃO COM ÁGUA QUENTE ........................................................................................... 95 7.2. EXTRAÇÃO COM ÁGUA QUENTE EMPREGANDO RADIAÇÃO MICROONDAS .................. 96 8. ENXOFRE (S-SO42-).......................................................................................................................... 98 8.2. VARIAÇÃO DO MÉTODO DE DETERMINAÇÃO DE S-SO42-................................................... 99 9. DETERMINAÇÃO DE COBRE, FERRO, MANGANÊS E ZINCO................................................... 101 9.1. EXTRAÇÃO COM DTPA .......................................................................................................... 101 9.2. EXTRAÇÃO COM HCL A 0,1 MOL L-1 .................................................................................... 104 10. NITROGÊNIO TOTAL ................................................................................................................... 105 10.1. MÉTODO KJELDAHL............................................................................................................. 106 10.2. INCLUSÃO DE NITRATO E NITRITO NA QUANTIFICAÇÃO DO NITROGÊNIO TOTAL.... 110 10.3. NITROGÊNIO MINERAL (NH4+ E NO3-)................................................................................. 111 11. CONDUTIVIDADE ELÉTRICA ...................................................................................................... 115 12. ANÁLISE FÍSICA........................................................................................................................... 117 12.1. ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DO SOLO (MÉTODO DA PIPETA)..................................... 117 12.2. CAPACIDADE DE RETENÇÃO DE ÁGUA DO SOLO........................................................... 121 12.3. DENSIDADE DO SOLO.......................................................................................................... 123 13. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.............................................................................................. 124 CAPÍTULO 7 - ÁGUA .......................................................................................................................... 127 1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 127 2. PH ...................................................................................................................................................127 3. CÁLCIO E MAGNÉSIO ................................................................................................................... 129 4. SÓDIO E POTÁSSIO ...................................................................................................................... 130 5. ALCALINIDADE TOTAL.................................................................................................................. 131 6. CONDUTIVIDADE ELÉTRICA ........................................................................................................ 133 7. OXIGÊNIO DISSOLVIDO (OD)....................................................................................................... 134 8. DEMANDA QUÍMICA DE OXIGÊNIO (DQO).................................................................................. 136 9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................................................ 138 CAPÍTULO 8 - TECIDO VEGETAL ..................................................................................................... 140 1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 140 2. DECOMPOSIÇÃO E SOLUBILIZAÇÃO.......................................................................................... 141 2.1 INTRODUÇÃO........................................................................................................................... 141 2.2. DECOMPOSIÇÃO POR VIA SECA.......................................................................................... 142 2.3. DECOMPOSIÇÃO POR VIA ÚMIDA........................................................................................ 144 2.4. PROCEDIMENTOS .................................................................................................................. 145 2.5. EXTRAÇÃO COM SOLUÇÃO DE ÁCIDOS DILUÍDOS (1,0 MOL L-1 DE HCL OU HNO3) .... 152 3. DETERMINAÇÕES ANALÍTICAS ................................................................................................... 153 3.1. NITROGÊNIO ........................................................................................................................... 153 3.1.1. SEMIMICRO KJELDAHL ................................................................................................... 154 3.1.2. ESPECTROFOTOMETRIA COM REAGENTE DE NESSLER ......................................... 156 3.1.3. AZUL DE INDOFENOL – REAÇÃO DE BERTHELOT...................................................... 158 3.1.4. ANÁLISE POR INJEÇÃO EM FLUXO – REAÇÃO DE BERTHELOT............................... 159 3.2. FÓSFORO ................................................................................................................................ 162 3.2.1. AZUL DE MOLIBDÊNIO .................................................................................................... 162 3.2.2. AMARELO DE VANADATO............................................................................................... 163 3.3. SÓDIO E POTÁSSIO................................................................................................................ 165 3.3.1. ESPECTROMETRIA DE EMISSÃO ATÔMICA................................................................. 165 3.4. CÁLCIO E MAGNÉSIO............................................................................................................. 167 3.4.1. ESPECTROMETRIA DE ABSORÇÃO ATÔMICA............................................................. 167 3.4.2. TITULAÇÃO COM EDTA ................................................................................................... 168 3.5. ENXOFRE................................................................................................................................. 170 3.6 COBRE,ZINCO, FERRO E MANGANÊS ................................................................................. 172 3.7. REGRAS BÁSICAS PARA MANUTENÇÃO DE ROTINA EM ESPECTRÔMETROS DE ABSORÇÃO ATÔMICA ................................................................................................................... 173 3.8. BORO........................................................................................................................................ 179 3.8.1. AZOMETINA-H................................................................................................................... 179 3.8.2. CURCUMINA ..................................................................................................................... 180 4. SISTEMA POLIVALENTE PARA DETERMINAÇÃO MULTIELEMENTAR EM ANÁLISE DE PLANTAS .................................................................................................................................. 182 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................................................ 187 CAPÍTULO 9 - ANÁLISE DE ALIMENTOS........................................................................................ 188 1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 188 2. DETERMINAÇÃO DE MATÉRIA SECA.......................................................................................... 188 2.1. DETERMINAÇÃO DE MATÉRIA SECA E UMIDADE EM PLANTAS EMPREGANDO RADIAÇÃO MICROONDAS ............................................................................................................ 191 3. DETERMINAÇÃO DE CINZAS ....................................................................................................... 194 ENERGIA BRUTA ............................................................................................................................... 196 4.1. APLICAÇÃO ............................................................................................................................. 196 4.2. APLICAÇÃO PARA BOMBA CALORIMÉTRICA PARR® (MANUAL DE OPERAÇÕES) ....... 197 5. DETERMINAÇÃO DE EXTRATO ETÉREO.................................................................................... 201 6. DETERMINAÇÃO DE ATIVIDADE UREÁTICA .............................................................................. 203 6.1. PROCEDIMENTO CONVENCIONAL....................................................................................... 203 6.2. TÉCNICA SIMPLIFICADA PARA DETERMINAÇÃO DA ATIVIDADE UREÁTICA (AU). ........ 205 7. DETERMINAÇÃO DE AMINOÁCIDOS........................................................................................... 206 7.1. MÉTODO DE OXIDAÇÃO COM ÁCIDO PERFÓRMICO SEGUIDA DE HIDRÓLISE ÁCIDA − MÉTODO A................................................................................................................ 206 8. DETERMINAÇÃO DE OXALATOS TOTAIS E OXALATOS SOLÚVEIS EM ÁGUA EM AMOSTRAS DE PLANTAS............................................................................................................. 214 9. CARBOIDRATOS............................................................................................................................ 217 10. DIGESTIBILIDADE........................................................................................................................ 224 10.1. DETERMINAÇÃO DE DIGESTIBILIDADE COM PEPSINA − MÉTODO A ........................... 224 10.2. DETERMINAÇÃO DA DIGESTIBILIDADE “IN VITRO” DA MATÉRIA SECA E DA MATÉRIA ORGÂNICA...................................................................................................................................... 228 11. FIBRAS.......................................................................................................................................... 233 11.1. DETERMINAÇÃO DE FIBRA DIETÉTICA TOTAL − MÉTODO A ......................................... 233 11.2. DETERMINAÇÃO DE FIBRA BRUTA − MÉTODO B............................................................. 238 11.3. AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DE PLANTAS FORRAGEIRAS – MÉTODOS DE VAN SOEST ......................................................................................................................................................... 241 12. DETERMINAÇÃO DE CELULOSE ............................................................................................... 252 13. DETERMINAÇÃO DE LIGNINA .................................................................................................... 254 13.1. MÉTODO DO PERMANGANATO DE POTÁSSIO ................................................................ 254 13.2. DETERMINAÇÃO DA LIGNINA E DA CELULOSE: MÉTODO DO ÁCIDO SULFÚRICO A 72% (V/V) . ............................................................................................................................................... 257 14. DETERMINAÇÃO DA SÍLICA ....................................................................................................... 259 15. DETERMINAÇÃO DE NITROGÊNIO............................................................................................ 261 15.1. DETERMINAÇÃO DE NITROGÊNIO TOTAL PELO MÉTODO DE KJELDAHL .................. 261 15.2. PROTEÍNA BRUTA ................................................................................................................ 264 15.3. DETERMINAÇÃO DE NITRATO EM TECIDO VEGETAL ..................................................... 265 15.4. DETERMINAÇÃO DE NITROGÊNIO AMONIACAL (N-NH3) ................................................. 267 15.5 DETERMINAÇÃO DE NITROGÊNIO INSOLÚVEL EM DETERGENTE NEUTRO (NIDN).... 271 15.6. DETERMINAÇÃO DE NITROGÊNIO INSOLÚVEL EM DETERGENTE ÁCIDO (NIDA)....... 273 16. DETERMINAÇÃO DE MACROELEMENTOS (CA, MG, K, NA, S) EM PLANTAS....................... 275 POR DIGESTÃO NITRO-PERCLÓRICA ............................................................................................ 275 17. DETERMINAÇÃO DE FÓSFORO (P-PO42-) EM PLANTAS ......................................................... 279 17.1 MÉTODO DE GOMORY - DIGESTÃO NITRO-PERCLÓRICA............................................... 279 17.2. MÉTODO DO VANADATO - DIGESTÃO NÍTRO-PERCLÓRICA.......................................... 283 17.3. DETERMINAÇÃO DA SOLUBILIDADE DE FÓSFORO EM SOLUÇÃO DE ÁCIDO CÍTRICO A 2%......................................................................................................................... 286 25. DETERMINAÇÃO DE GRANULOMETRIA................................................................................... 289 19. DETERMINAÇÃO DE AMIDO....................................................................................................... 293 20. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.............................................................................................. 295 I. COLETA, ACONDICIONAMENTO E PREPARO DE AMOSTRAS CAPÍTULO 1 - SOLOS Amoacy Carvalho Fabrício1 Ana Cândida Primavesi2 César de Rosso3 Celso João Alves Ferreira4 Hélio Teixeira Prates5 Marcos Roberto Ferraz6 Maria José Aguirre Armelin7 Mário Miyazawa8 Odo Primavesi2 Paule Jeanne Mendes9 Pedro L. O. de A. Machado10, coordenador Vera Lúcia Ferracini3 1. INTRODUÇÃO Considerando as atividades passíveis de uniformização nas diferentes situações de uso e de manejo do solo, decidiu-se sugerir procedimentos de coleta e de preparo de amostras para utilização em determinações de rotina. Exceção se faz para o caso da determinação de nitrato. Não estão incluídas as orientações para amostras utilizadas em investigações científicas cujos métodos encontram-se ainda em fase de estudos. 2. SOLO 2.1. INTRODUÇÃO Qualquer tipo de análise de solo tem por objetivo determinar quantitativamente características químicas, físicas oubiológicas, que representam os reais valores da respectiva característica dentro de uma faixa de dispersão confiável e estatisticamente fundamentada. A condição para isto é que o procedimento analítico, juntamente com os preparativos pertinentes, não contenha erros sistemáticos (também entendidos como declinações) ou até erros graves (p. ex., segregantes não considerados). ________________________________________________ 1Embrapa Agropecuária Oeste; 2Embrapa Pecuária Sudeste; 3Embrapa Meio Ambiente; 4Embrapa Soja; 5Embrapa Milho e Sorgo; 6Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, USP, Pirassununga, SP; 7Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, IPEN; 8Instituto Agronômico do Paraná, IAPAR; 9Embrapa Pantanal; 10Embrapa Solos. Mesmo que essas condições sejam atendidas, o dado analítico encontrado somente representará o valor real se o material ou o substrato utilizado para a análise for representativo do todo ao qual ele pertence. O problema da representatividade poderia ser evitado se todo o universo do material investigado pudesse ser analisado. Isso, entretanto, é pura teoria, exceto para aquelas determinações em amostras de pequeno volume, em que se pretende avaliar as condições imediatamente adjacentes ao ponto de amostragem. Na prática, as determinações podem ser conduzidas apenas em “partes do todo”, ou seja, em amostras, de cujos resultados seja possível inferir a concentração ou a característica do todo. Destarte, a amostragem, obedecendo a um dos princípios estatísticos da minimização de erros, é de grande importância para a exatidão do valor encontrado pela análise, ou seja, a aproximação máxima possível do valor real. Quanto mais passos ou mais procedimentos houver para a coleta da amostra (composição de uma amostra a partir de subamostras, acondicionamento, transporte, secagem, preparo em laboratório, etc.) mais difícil será a obtenção do valor real. A obtenção do valor real também é dificultada quando determinado elemento ou substância analisada não é uma grandeza constante, alterando-se até o momento da análise, podendo levar, assim, à alteração do valor real (p. ex., teor de água, concentração de nitrato ou amônio, atividade de microrganismos). A amostragem de solo não é prática simples e deve ser rigorosamente executada, seguindo as instruções baseadas em considerações de ordem científica (HOFFMAN, 1991). 2.2. AMOSTRAGEM 2.2.1. CRITÉRIOS PARA A DIVISÃO DA ÁREA DE AMOSTRAGEM Um requisito importante para que a amostragem seja bem sucedida é a escolha da área da qual serão retiradas as amostras simples (também denominadas de subamostras). O tipo de solo é um critério utilizado para a divisão da área ou da gleba, mas, dentro do mesmo tipo de solo, em conseqüência de diferentes coberturas vegetais, cor do solo, posição no relevo, drenagem e histórico da área, nova subdivisão deve ser realizada, pois cultivos diferentes exigem manejo diferente, tais como a adubação (mineral ou orgânica) ou o controle de plantas daninhas, pragas e doenças. Essa nova subdivisão é importante, principalmente quando se pretende quantificar os teores de nutrientes em plantas ou os resíduos de pesticidas em culturas subseqüentes. Áreas mal drenadas, formigueiros, área com acúmulo de esterco, depósitos de adubos, área de acúmulo de palhada próxima à trilhadeira, etc., que não representem a superfície utilizável, não devem ser incluídas na amostragem. Deve-se delimitar a área a ser amostrada, longe o suficiente (2 a 5 m) de rodovias, estradas rurais, cercas ou depósitos em geral. Para solos em que se pratica a olericultura, o princípio é o mesmo, mas, pelo fato de se tratar de áreas menores, o distanciamento deve ser menor, porém, não menor do que 1 m. Mesmo quando se divide ou se escolhe uma área considerada homogênea no sentido anteriormente exposto, a heterogeneidade ainda pode ocorrer, dependendo da característica a ser determinada. Segundo HEMINGWAY (1955), a variância do erro na determinação de nutrientes aumenta quando esterco, calcário ou adubo mineral são aplicados ao solo. Havendo essa heterogeneidade dos solos, que pode ser acentuada em solos arenosos, em que a fertilidade química é intimamente relacionada com o manejo do material orgânico, surge a questão a respeito da quantidade de subamostras a ser coletada, para preparar a amostra composta. 2.2.2. NÚMERO DE AMOSTRAS SIMPLES OU SUBAMOSTRAS Quando se fala no número de amostras simples que deve ser coletado, sempre surge a questão referente ao nível de exigência na amostragem sem causar, todavia, volume de trabalho impraticável ou economicamente inviável. Em estudos sobre a coleta de amostras, pode-se identificar a magnitude do erro da amostragem e calcular o número de subamostras necessário para que haja equivalência entre o volume de trabalho (laboriosidade) e o nível representativo do erro da amostragem. Em geral, a confiabilidade dos resultados aumenta com o número de subamostras. Entretanto, para a quantificação de nutrientes que visa à recomendação de adubação, 10 a 20 subamostras da camada arável (0 − 20 cm) de uma área de 1 a 2 ha (em casos de grande uniformidade do terreno, até 4 ha) são consideradas suficientes (OLSON et al., 1958; CAMERON et al., 1971; ILK & NIMMERVOLL, 1974). As subamostras são coletadas em ziguezague, em pontos distanciados de 15 a 20 passos um do outro e acondicionadas num recipiente plástico limpo (p. ex., balde de 5 a 10 L), para posterior composição da amostra propriamente dita. Procedimentos mais refinados de amostragem dos solos podem ser adotados em áreas de investigação científica, em áreas críticas ou em áreas agrícolas, em que a intensificação do processo produtivo, associado ao uso mais criterioso de insumos, vai se consolidando. Tais procedimentos englobam o estudo da variabilidade espacial das propriedades do solo consideradas, objetivando a interpolação dos seus valores, possibilitando, assim, a espacialização e maior precisão nas adubações. 2.2.3. PROFUNDIDADE DE COLETA DE SUBAMOSTRAS De maneira geral, a amostra é retirada até a profundidade de 20 cm, devendo representar porção uniforme de 0 a 20 cm. Em áreas ainda não preparadas mecanicamente (aração, gradagem, etc.) ou com cobertura morta, deve-se limpar a superfície do solo nos locais escolhidos para retirar as subamostras, removendo folhas, ramos ou galhos com cautela suficiente para não descartar parte significativa do solo. A adoção das amostragens na profundidade de até 20 cm apresenta vantagens na uniformização do procedimento, que permite a comparação de resultados obtidos no passado, visando à constituição de um histórico da fertilidade química, e também possibilita a comparação com resultados de análise de solos de outras localidades. Amostragem nessa profundidade vem sendo normalmente adotada em sistemas de cultivo convencional, em que o preparo do solo, para a semeadura da cultura anual, consiste em uma aração e duas gradagens. Nesse sistema, o solo sofre revolvimento na camada de 0 a 20 cm. Para averiguar o ambiente radicular no subsolo, recomenda-se ainda a amostragem nas profundidades de 20 − 40 e 40 − 60 cm. Há evidências (RAIJ, 1988; PAVAN & VOLKWEISS, 1986) de que nessas profundidades a presença de alta quantidade de alumínio, associada à deficiência de cálcio, possa atuar como barreira química, impedindo o crescimento radicular em profundidade. Segundo OLIVEIRA et al. (1996), para o algodoeiro, o conhecimento das condições de acidez subsuperficial é muito importante, pois saturação de alumínio superior a 20% pode comprometer ou até inviabilizar a cultura nessas áreas. Esse procedimento de amostragem também é recomendado para áreas novas de cultivo. Em pastagens sob manejo extensivo, em que raramente se fazem adubações ou renovações, também se recomenda a amostragem na profundidade de 0 a 20 cm. Em sistemas de plantio direto, há tendência de concentração dos nutrientese da matéria orgânica nos primeiros centímetros de solo, o que se deve basicamente ao padrão de mobilidade dos íons no solo, à não incorporação de fertilizantes e corretivos mediante o revolvimento e ao enriquecimento das camadas mais superficiais pela decomposição dos resíduos das culturas (VIEIRA, 1996). Assim, para detectar a existência ou não de um gradiente de fertilidade, torna-se necessário executar amostragens mais estratificadas: 0 − 10, 10 − 20, 20 − 40 e 40 − 60 cm. Tal procedimento deve ser adotado também para pastagens sob manejo intensivo. Para culturas perenes (p. ex., café e frutíferas) já instaladas, amostrar de 0 − 10, 10 − 20, 20 − 40 e 40 − 60 cm na projeção da copa, que é o local da adubação, e nas mesmas camadas entre as linhas de plantio ou no centro das ruas. Segundo PAVAN & CHAVES (1996), a aplicação de fertilizantes durante vários anos sob a projeção da copa causa não apenas um gradiente de fertilidade vertical, como no plantio direto, mas também horizontal. Segundo os mesmos autores, embora as culturas perenes tenham sistema radicular mais profundo, elas apresentam menor demanda de nutrientes por volume de solo e por unidade de tempo do que as culturas anuais, em razão do crescimento lento e da absorção diferencial de nutrientes durante o ano. Isso torna necessário que se avalie maior número de camadas para o diagnóstico da fertilidade. Na instalação das culturas, a amostragem deve ser feita na profundidade de 0 − 20, 20 − 40 e 40 − 60 cm. A amostragem em lavouras de cana-de-açúcar deve ser feita nas profundidades de 0 − 25 e 25 −50 cm. A adubação freqüente de vinhaça nesse sistema torna necessária amostragem também a 0 − 10 cm. A profundidade de amostragem em solos de várzea deve ser variável com o tipo de solo e de acordo com a sua diferenciação vertical. Segundo COSTA (1996), os solos de várzea são aqueles encontrados nas planícies dos rios, onde se desenvolveram pela deposição de sedimentos. Há variações acentuadas, não só devidas à sedimentação no sentido horizontal, mas também devidas à sedimentação vertical. Assim, a profundidade de amostragem deve variar de acordo com o tipo de solo e de acordo com sua diferenciação vertical. Nos solos do tipo gley pouco húmico, amostragens de 0 − 20 cm e 20 − 40 cm podem caracterizar a fertilidade do solo. Nos solos orgânicos, maiores profundidades devem ser exploradas, sendo importante determinar o substrato mineral, o que pode ocorrer a partir dos 80 cm, exigindo, assim, amostragens a 80 − 100 cm, principalmente no início da exploração da várzea (COSTA, 1996). A interpretação dos resultados do solo de várzea requer cuidado especial, pois as determinações químicas são feitas na presença de atmosfera com oxigênio. Nessas condições, os elementos reduzidos vão se oxidar com O2 atmosférico. As principais alterações químicas são: diminuição no valor de pH, aumento no teor de Al3+ e diminuição nos teores de Fe2+, Mn2+, S2- e PO43-. Portanto, os resultados das determinações químicas podem não refletir as reais condições das plantas provenientes de várzeas ou de solos inundados. As principais dificuldades encontradas quando se deseja analisar amostras provenientes de solos inundados são: 1) amostragem sem contato com O2 atmosférico e seu transporte até o laboratório; 2) homogeneização e pesagem das amostras; e 3) acondicionamento das amostras. Em solos em que há reflorestamento, recomenda-se a amostragem a 0 − 20 e a 20 − 40 cm. A amostragem que visa à quantificação de resíduos de pesticidas em culturas subseqüentes deve ser executada à profundidades de 0 − 10 cm e de 10 − 20 cm. 2.2.4. COMPOSIÇÃO DA AMOSTRA A composição ideal da amostra se dá pelo quarteamento do material, ou seja, homogeneizar bem as subamostras contidas no recipiente e despejar sobre uma folha de plástico de aproximadamente 70 a 100 cm de lado. Em seguida, espalhar o material e dividi- lo em oito áreas. Descartar duas porções de solo de cada lado, localizadas frente a frente, mas não avizinhadas (Figura 1). O material restante deve ser novamente homogeneizado, repetindo-se o mesmo procedimento anteriormente descrito, até que se obtenha a amostra desejada. Para a determinação de nutrientes, a quantidade de 300a 500 g de solo é suficiente. Caso o solo apresente grande quantidade de fração grosseira (calhaus, cascalhos e matacões), há a necessidade de 1 a 2 kg de material. Em razão da variabilidade existente na densidade dos solos de várzea, principalmente nos orgânicos e no gley húmico, é importante garantir o envio de amostra de 500 g de solo, mesmo que os volumes encaminhados para a análise sejam diferentes (COSTA, 1996). No local, a amostra, uma vez composta, deve ser seca ao ar e à sombra, sobre uma folha de plástico limpa. Figura 1. Sugestão de quarteamento do material e de descarte de porções. Dependendo da característica a ser analisada (p. ex., nitrato, atividade microbiana), esta sugestão de composição de amostra de solo deve ser modificada. 2.2.5. MATERIAL PARA A AMOSTRAGEM A coleta de amostras pode ser feita com diversas ferramentas, dependendo da disponibilidade do equipamento e da acurácia exigida. Um equipamento adequado para a amostragem de solos é o trado, que, muitas vezes, é concebido e fabricado na própria instituição de pesquisa. Constitui-se de um tubo de aço leve, com uma fenda lateral ao longo da profundidade a ser amostrada (normalmente mede 1,5 m) e com a extremidade inferior cortante. Possui demarcações a cada 5 cm ao longo da fenda e, na extremidade superior, apresenta um cabo disposto em “T”. É importante frisar que existem firmas internacionais especializadas na confecção desse equipamento. Como se pode observar na Figura 2, existem vários tipos de equipamento para a amostragem do solo: o trado holandês, que tem bom desempenho em qualquer tipo de solo, mas exige grande esforço físico; o trado de rosca, mais adequado para solos arenosos e úmidos; o trado caneco, ideal para solos secos e compactados, que não exige muito esforço físico; o calador, ideal para amostragem em terra fofa e ligeiramente úmida; e a pá de corte ou pá reta, equipamento mais disponível e simples para o agricultor, e que deve ser usado isoladamente em terra úmida e fofa, ou com o enxadão em solo seco e compactado (LOPES & GUIMARÃES, 1989). Há solos extremamente compactados, em que se utiliza uma chibanca, que é semelhante a um pequeno alvião ou picareta. Um problema que se tem observado freqüentemente é o uso de materiais potencialmente contaminantes e relativamente pesados para a tarefa (p. ex., aço galvanizado). Ao se proceder a coleta das 15 a 20 subamostras na área delimitada, a pessoa, que logo entra em cansaço em razão da massa do equipamento, passa a considerar a coleta de 7 a 10 subamostras como “adequada” para a análise. É importante que se colete sempre o mesmo volume para cada subamostra. Figura 2. Equipamentos mais comuns para a coleta de amostras de solos. Fonte: LOPES & GUIMARÃES (1989). 2.2.6. ÉPOCA DE AMOSTRAGEM A época de amostragem ideal está entre a colheita e a adubação subseqüente. A última adubação, entretanto, não deve estar muito próxima da amostragem, sendo que a adubação orgânica deve ter sido executada há 8 semanas e a mineral há 4 a 6 semanas. Para realizar a amostragem, deve ter havido precipitação mínima de 10 mm. O solo deve permitir preparo mecânico, como aração ou gradagem (ponto de sazão), ou seja, quando molhado, não deve estar plástico ou muito plástico, e quando seco, não deve estar duro ou muito duro. Após chuva copiosa, deve-se esperar de 2 a 4 dias para atingir a consistência adequada para amostragem com boa homogeneização. 2.2.7. FREQÜÊNCIA DE AMOSTRAGEM Enquanto segundo o IAPAR (1996) a amostragem de solos pode ser realizada em intervalos de 3 a 5 anos, de acordo com RAIJ et al. (1985) a amostragem deve ser repetida em intervalos que podem variar de uma quatro anos. No entanto, para ambos, o intervalo das amostragens pode ser diminuído se for observado algum comportamento diferencial no desenvolvimento da cultura, caso a gleba receba maior aplicação de adubo ou se houver emprego de novo critério de adubação ou correção do solo, indicados pelos órgãos de pesquisa ou de assistência técnica. Em áreas irrigadas, recomenda-se amostrar o solo anualmente. Em pastagens, a amostragem deve ser anual em áreas cultivadas com espécies exigentes sob pastejo (p. ex., capim-colonião, grama-estrela, capim-napier), capineiras (p. ex., capim-napier, cana-de-açúcar e capim-guatemala) ou alfafa. Em áreas com forrageiras menos exigentes, como capim-braquiária, capim-andropogon e capim-gordura, a amostragem pode ser feita em intervalos de 2 a 3 anos (MARUN, 1996). 2.2.8. RECOMENDAÇÕES GERAIS PARA A AMOSTRAGEM Bem antes da utilização da estatística na amostragem, alguns procedimentos gerais para a coleta de amostras se desenvolveram na prática e, assim, possibilitaram a diminuição de erros. Para o caso de solos, são considerados importantes os seguintes procedimentos: • Independentemente do tamanho, as amostras oriundas de maior número de subamostras são melhores do que aquelas formadas de poucas subamostras. • Quanto maior for a quantidade da fração grosseira do solo (cascalhos, calhaus e matacões), tanto maior será a quantidade de subamostras a coletar na área delimitada e mais laboriosa será a tarefa. • Com o intuito de evitar erros sistemáticos, as subamostras devem ser retiradas transversalmente à orientação da linha de plantio, de preparo do solo ou de adubação. • Na amostragem e na elaboração e no preparo da amostra, cada cascalho, cada calhau ou cada matacão deve ter a mesma chance de estar presente na amostra composta ou nos passos para a sua composição, ou seja, cada tipo de fração grosseira deve ter a possibilidade de constituir a amostra composta, nas mesmas proporções que as encontradas no solo amostrado. • A amostragem deve ser realizada quando o solo está no seu ponto de sazão, ou seja, no estado de consistência em que se possa proceder a aração ou a gradagem. • Não fumar durante a coleta das amostras, pois cinzas de cigarro de qualquer natureza podem afetar o resultado da análise de solo, principalmente com relação aos teores de potássio. 2.3. ACONDICIONAMENTO E IDENTIFICAÇÃO DA AMOSTRA O acondicionamento de amostras para análise que visem ao levantamento da fertilidade deve ser feito em sacos plásticos limpos, com capacidade para 1 ou 2 kg, dependendo da quantidade de amostra composta (ver tópico 1.4). Na falta de etiqueta, o material do saco deve possibilitar identificação com o número, a origem da amostra e a cobertura vegetal. Para o acondicionamento de amostras que visem à quantificação de nitrato, deve-se proceder da seguinte maneira: após a coleta da amostra, esta, ainda úmida, deve ser acondicionada em saco plástico, identificada e armazenada em caixas térmicas com gelo reciclável ou em tambor com nitrogênio líquido, para transporte até o laboratório. Para períodos mais longos de armazenamento, a amostra deve ser guardada sob temperatura de 4°C. Para a quantificação de resíduos de pesticidas, as amostras devem ser acondicionadas em tubos de PVC utilizados na amostragem ou em saco plástico de polietileno transparente. O transporte deve ser feito o mais rapidamente possível para o laboratório, em caixas térmicas com gelo reciclável ou em tambor com nitrogênio líquido. Para períodos mais longos, conservar em congelador (-20°C), observando-se as características do princípio ativo. A amostra pode ser identificada da seguinte maneira: • nome do solicitante; • data e período da amostragem; • local da amostragem: Estado, município, nome da propriedade e, se possível, as coordenadas locais; • número da amostra; • profundidade e número de subamostras; • tamanho da área amostrada; • tipo de relevo (encosta de morro, terra plana, alto do morro, várzea ou baixada); • observações complementares sobre o estado atual do solo, condições climáticas, vegetação predominante, cultura anterior, idade da cultura perene ou semiperene, etc.; • informações sobre adubações ou pesticidas, indicando tipo e quantidade aplicados. LEMOS & SANTOS (1996) apresentaram sugestões de fichas para descrição de amostras de solos, além de procedimentos para descrição e coleta de solo no campo para a execução de levantamentos pedológicos. 2.4. REGISTRO E PREPARO DA AMOSTRA A amostra de solo, ao chegar no laboratório, deve estar devidamente identificada (ver tópico 2) para ser registrada e, posteriormente, preparada. 2.4.1. REGISTRO Cada laboratório possui um sistema de registro específico, mas geralmente a amostra recebe um número de laboratório, que deverá ser colocado na folha de informação (folha de resultado de análise de solo) para posterior identificação. O número de registro também é colocado nas caixas que contêm as amostras já preparadas. 2.4.2. SECAGEM Para determinação química e física (fertilidade), a amostra deve ser espalhada sobre uma mesa ou prateleira com superfície lisa de material não contaminante. A secagem ao ar se procede à sombra, em que torrões maiores e mais frágeis são quebrados manualmente e, em seguida, faz-se o revolvimento da amostra para agilização da secagem. A secagem também pode ser feita em estufa com circulação forçada de ar e sob temperatura que não exceda 40°C. Temperaturas mais altas podem acarreta r alteração nos teores de fósforo, potássio, enxofre, ferro e manganês, dentre outros. 2.4.3. MOAGEM, PENEIRAGEM E ARMAZENAGEM A amostra seca pode apresentar ainda alguns torrões menores, aos quais há necessidade de aplicar, com as duas mãos, um rolo de madeira ou utilizar almofarizes com pistilo de porcelana, para uma perfeita moagem. Deve-se ter o cuidado de não moer cascalhos e calhaus. Em muitos laboratórios são utilizados moedores automáticos de martelo. Após a moagem de cada amostra, deve ser feita limpeza do equipamento, utilizando-se pincéis, ar pressurizado, etc. A contaminação de amostras com elementos do material do próprio equipamento é desprezível. Após a moagem, a amostra é passada em peneira com malha de 2 mm e posteriormente acondicionada em caixa de papelão ou em pote de vidro ou plástico. Embora seja pequena a quantidade de amostra necessária para todas as determinações (< 50 cm3), deve-se preparar quantidade maior (> 300 cm3), para facilitar a utilização do cachimbo ou a pesagem, além de permitir eventuais repetições. O armazenamento de amostras de solo deve ser feito em local seco e, normalmente, por um período de 3 meses, para o caso de haver solicitação de reanálise. Nas instituições de pesquisa em que são realizados estudos de adubação, os laboratórios devem ser encorajados a formar um banco permanente de solos, pois, com os resultados de produção de campos experimentais e das determinações químicas e físicas, torna-se possível calibrar novos métodos que venham a ser desenvolvidos ou fazer ajustes nos já existentes. Nunca é demais reforçar que os locais onde as amostras são manuseadas devem se manter sempre rigorosamente limpos e em ordem, evitando-se manipular sacos de adubo nas salas de preparo e de estocagem de amostras de solo. É importante evitar a presença de produtos de limpeza que possam contaminar as amostras. Para a determinação de resíduos de pesticidas, o procedimento é idêntico ao descrito anteriormente, observando-se, contudo, as características do princípio ativo e do método de análise. 3. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CAMERON, D.R.; NYBORG, M.; TOOGOOD, J.A.; LAVERTY, D.H. Accuracy of field sampling for soil tests. Canadian Journal of Soil Science, Ottawa, v.51, n.1, p.165-175. 1971. COSTA, A. Várzeas. In: IAPAR Amostragem de solo para análise química - plantio direto e convencional, culturas perenes, várzeas,pastagens e capineiras. Londrina: IAPAR, 1996. p. 21-25. (IAPAR. Circular, 90). EMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisa de Solos (Rio de Janeiro, RJ). Manual de Métodos de Análise de Solos. 2. ed. Rev. Atual. Rio de Janeiro, 1997. 212p. (EMBRAPA – CNPS. Documentos, 1). HEMINGWAY, R.G. Soil sampling errors and advisory analyses. Journal of Agricultural Science, Cambridge, v.46, n. 1, p.1-8, 1955. HOFFMAN, G. Methodenbuch: Die Untersuchung von Boeden. Band I. 4. Auflage. Darmstadt: VDLUFA-Verlag, 1991. IAPAR (Londrina, PR). Amostragem de solo para análise química - plantio direto e convencional, culturas perenes, várzeas, pastagens e capineiras. Londrina, 1996. 28p. (IAPAR. Circular, 90). ILK, F.; NIMMERVOLL, W. Streuung von Analysenergebnissen von Boden und Pflanzen innerhalb eines Weizenfeldes. Land- und Forstwirtschaftliche Forschung in Oesterreich, Band, v.6, p.97-102, 1974. LEMOS, R.C.; SANTOS, R.D. 3.ed. Manual de descrição e coleta de solo no campo. Campinas: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 1996. 84 p. LOPES, A.S.; GUIMARÃES, P.T.G. Recomendações para o uso de corretivos e fertilizantes em Minas Gerais. Lavras: Comissão de Fertilidade do Solo de Estado de Minas Gerais, 1989. 176 p. MARUN, F. Pastagens e capineiras. In: IAPAR. Amostragem de solo para análise química - plantio direto e convencional, culturas perenes, várzeas, pastagens e capineiras. 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VAN; SILVA, N.M.; BATAGLIA, O.C.; QUAGGIO, J.A.; HIROCE, R.; CANTARELLA, H.; BELLINAZZI JR.; DECHEN, A.R.; TRANI, P.E. Recomendações de adubação e calagem para o Estado de São Paulo. Campinas: IAC, 1985. 107p. (IAC. Boletim Técnico, 100) RAIJ, B. VAN Gesso agrícola na melhoria do ambiente radicular no subsolo. São Paulo: ANDA,. 1988. 88 p. SILVA, F.C.; RAIJ, B. VAN; ARCANGELA, C.; BARRETO, W. O.; MELO, W. J.; MIYAZAWA, M.; CLAESSEN, M.E.C.; BOARETTO, A.E.; MACHADO, P.L.O.A.; NETTO, A.R.; GOMES, P.C.; SALDANHA, M.F.C.; PEREZ, D.V. Elaboração do manual de fertilidade do solo. Rio de Janeiro: EMBRAPA - CNPS, Programa 01 - Recursos Naturais. (Subprojeto 01.0.94.203-08). Projeto em andamento, 1996. 6p. VIEIRA, M.J. Plantio direto. In: IAPAR, Amostragem de solo para análise química - plantio direto e convencional, culturas perenes, várzeas, pastagens e capineiras. Londrina: IAPAR, 1996, p.11-14. (IAPAR. Circular, 90). CAPÍTULO 2 - ÁGUA Amoacy Carvalho Fabrício1 Ana Cândida Primavesi2 César de Rosso3 Celso João Alves Ferreira4 Hélio Teixeira Prates5 Marcos Roberto Ferraz6 Maria José Aguirre Armelin7 Mário Miyazawa8 Odo Primavesi2 Paule Jeanne Mendes9 Pedro L. O. de A. Machado10, coordenador Vera Lúcia Ferracini3 1. INTRODUÇÃO O objetivo de amostragem é coletar volume de água pequeno o bastante para ser transportado convenientemente e manuseado no laboratório e que represente, o mais acuradamente possível, o material coletado. Isso significa que as proporções relativas ou as concentrações de todos os componentes na amostra correspondam àquelas no material sendo amostrado e que a amostra seja manuseada de tal forma que nenhuma mudança significativa em composição ocorra antes de as determinações serem realizadas. Desse modo, deve-se procurar sempre transportar as amostras do local de coleta para o laboratório em recipientes (caixas de isopor, caixas térmicas) que protejam as amostras da luz e do aumento de temperatura. Se o tempo necessário para a coleta e o transporte superar algumas horas, o uso de gelo pode ser uma alternativa. Entende-se por material sendo amostrado a água de abastecimento doméstico e industrial, rios, lagoas, represas, estuários, chuva, água subterrânea, solução de solo (extratores, piezômetros), água de escoamento superficial, água de irrigação, água de refrigeração, água de caldeiras ou de alimentação de caldeiras, efluentes de estações de tratamento de esgoto doméstico e efluentes industriais e de atividades extrativas minerais. Algumas determinações devem ser realizadas no campo, tais como pH, odor, salinidade, temperatura e oxigênio dissolvido, se medido por potenciometria. Quando isso não for possível, procurar executar as determinações imediatamente após chegar ao laboratório, com exceção das duas últimas variáveis. ______________________________________________ 1Embrapa Agropecuária Oeste; 2Embrapa Pecuária Sudeste; 3Embrapa Meio Ambiente; 4Embrapa Soja; 5Embrapa Milho e Sorgo; 6Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, USP, Pirassununga, SP; 7Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, IPEN; 8Instituto Agronômico do Paraná, IAPAR; 9Embrapa Pantanal; 10Embrapa Solos. Etiquetar as amostras, fornecendo número, coletor, data, hora e local de amostragem. Utilizar etiquetas e marcadores resistentes à água, ao manuseio e à estocagem. Registrar também o tipo de amostra, o amostrador utilizado e as condições climatológicas. A quantidade de amostra é função das variáveis que serão analisadas, mas o volume de 1 L pode ser suficiente para a maioria das determinações. Utilizar frascos separados para determinações microbiológicas, de pesticidas, de oxigênio dissolvido, físicas e químicas. Dentro do grupo das análises químicas, usar frascos plásticos e de vidro, quando as variáveis a serem medidas exigirem tal separação. 2. QUANDO, ONDE E COMO AMOSTRAR Para se obter amostras representativas, é necessário levar em consideração que existe grande variedade de condições sob as quais as amostras são coletadas. Assim, torna-se difícil estabelecer o procedimento que seja unânime e ideal em todas as situações. A composição de amostras geralmente é considerada como a mistura, em proporções iguais, de amostras obtidas em diferentes instantes durante deeterminado período. Esse período pode ser estabelecido em função das características de operação (especialmente para efluentes industriais) ou do tipo de material amostrado. Algumas águas só serão representativas se a amostragem for realizada no tempo e no espaço. Se houver interesse no conhecimento de valores máximos e mínimos, as amostras deverão ser coletadas e analisadas separadamente. Se o material que estiver sendo amostrado for considerado suficientemente constante em composição ao longo do tempo ou espacialmente uniforme em uma área representativa, amostras simples poderão ser coletadas. Exemplos que podem ser enquadrados nesse caso são a água de abastecimento urbano, a água subterrânea e algumas águas superficiais. Quando o material investigado se mostrar variável no espaço, como no caso de rios que apresentem variações horizontais e em função da profundidade, integradores de amostras tornam-se necessários. Amostras podem ser integradas da superfície para o fundo, no meio do canal, ou transversalmente, de lado a lado, à meia profundidade. A velocidade de movimento do amostrador deve ser ajustada de acordo com a velocidade da água. Nos rios, evitar áreas de excessiva turbulência ou remanso, procurando trabalhar nos trechos mais lineares. Em lagos,a variabilidade espacial é geralmente investigada em pontos de coleta distintos, tanto à superfície quanto à profundidade. Variação diurna em lagos é objeto de estudo, e portanto, não é feita composição de amostras, como é o caso, normalmente, de efluentes. Coletas em profundidades específicas podem ser realizadas com auxílio de amostradores do tipo “Van Dorn” ou “Kemmerer”. O bombeamento, normalmente utilizado para amostrar águas subterrâneas, também pode ser adotado na coleta em profundidade em lagos e grandes rios. Para a coleta de água de chuva, coletores devem ser instalados em pontos estratégicos e as amostras devem ser coletadas após um período de precipitação. Em geral, determina-se deposição atmosférica (chuva, poeira, cinza, etc.). Exceção ocorre com amostradores modernos, que são capazes de se manter fechados e abrr apenas com as primeiras gotas de chuva. Tomar os cuidados necessários na coleta de material tóxico, volátil ou inflamável. Nesses casos, utilizar equipamentos de segurança, tais como luvas, máscaras e óculos, durante o manuseio da amostra. Nunca fumar durante a operação. 3. ACONDICIONAMENTO DE AMOSTRAS: TIPOS E PROCEDIMENTOS DE LIMPEZA Os tipos de frasco mais freqüentemente utilizados são os de vidro de borossilicato ou os plásticos, inertes e de preferência escuros e resistentes a álcalis. Tampas plásticas rosqueáveis constituem-se na melhor forma de vedação. As tampas de borracha podem se desintegrar ou liberar metais-traço, quando na presença de solventes orgânicos, e tampas de vidro não são adequadas para soluções alcalinas. A Tabela 1 apresenta os frascos ideais para cada variável e o respectivo tipo de preservação recomendado. Para a determinação de oxigênio dissolvido, os frascos do tipo “DBO”, claros ou escuros, são os recomendados para o método de Winkler (APHA, 1992). Os frascos a serem utilizados devem estar rigorosamente limpos e sempre vedados. Para a determinação de coliformes, lavar com detergente e água quente, enxaguar com água quente e depois com água destilada, esterilizar por, no mínimo, 60 min a 170ºC (vidro) ou em autoclave a 121ºC por 15 min (plástico e vidro). Para a determinação de metais, utilizar detergentes apropriados (p. ex., Extran) e enxaguar com água destilada. Os frascos mais indicados são os de polietileno (Nalgene ou similar), que geralmente apresentam baixa contaminação por íons metálicos. Deixar pelo menos 24 h em ácido nítrico, p.a., a 10% (v/v), ou ácido clorídrico, p.a., a 10% (v/v), e enxaguar novamente com água bidestilada. Para a determinação de formas de fósforo e de compostos nitrogenados (amônia, nitrato, nitrito e nitrogênio total), utilizar detergentes apropriados (Extran ou similar) e enxaguar com água destilada, deixar por algum tempo em ácido clorídrico, p.a., a 10% (v/v), e enxaguar novamente com água desionizada. Não utilizar detergentes que contenham fósforo em sua fórmula. Na determinação de pesticidas, lavar os frascos com detergente apropriado e enxaguar com água desionizada, seguido de acetona, e finalmente com hexano de alta pureza. Para determinação de carbono orgânico, o ideal é que o frasco de vidro seja aquecido a 550ºC e mantido vedado com Parafilm, para isolar o líquido da tampa, se essa for de borracha. Para o restante das determinações, lavar os frascos com detergente e enxaguá-los com bastante água destilada. Deixar, por algum tempo (≥ 24 h) em ácido clorídrico, p.a., a 10% (v/v), ou ácido nítrico, p.a., a 10% (v/v), e enxaguar novamente com bastante água destilada e desionizada. 4. PRESERVAÇÃO DAS AMOSTRAS Técnicas de preservação são utilizadas para retardar as ações biológicas e a hidrólise de compostos químicos e reduzir a volatilidade, que continuam a ocorrer após a coleta das amostras. Entretanto, é importante ter em mente que a completa estabilidade dificilmente será alcançada. O tempo máximo permitido entre a coleta de uma amostra e sua análise depende da variável a ser determinada, da característica da amostra e das condições de armazenamento. Quanto menor for o tempo, tanto menor será o risco de alterações. O armazenamento de amostras no escuro e em baixa temperatura (gelo em cubos) ajuda a evitar o crescimento de microrganismos. Certas características não são estáveis e, portanto, devem ser determinadas imediatamente, como temperatura da água e gases dissolvidos. O ideal é que as amostras sejam mantidas refrigeradas e que as determinações sejam efetuadas o mais brevemente possível. Caso a preservação seja inevitável, escolher o método mais adequado às determinações que serão realizadas (Tabela 1). Usar preservativos químicos somente quando houver certeza de que não haverá interferência nas determinações previstas. Íons metálicos podem ser adsorvidos na parede do frasco, sofrer precipitação ou oxidação (p. ex., Fe2+, Mn2+). Esses processos podem ser minimizados por acidificação do meio com ácido nítrico, até pH < 2,0 (1,0 mL de HNO3, p.a., concentrado, em 1 L de água). Para material em suspensão não existe método de preservação ideal. Assim, manter as amostras refrigeradas e analisar o mais rapidamente possível. Para determinação de carbono orgânico, preservar com cloreto de mercúrio, p.a., a 2% (m/v), na proporção de 0,1 mL para 10 mL de amostra, ou acidificar com ácido fosfórico, p.a., a 10% (v/v), ou ácido sulfúrico, p.a., a 10% (v/v), até reduzir o pH ≤ 2,0. TABELA 1. Tipo de frasco e modo e tempo máximo de preservação para algumas características selecionadas. CARACTERÍSTICA FRASCO* PRESERVAÇÃO ARMAZENAGEM Acidez P, V Refrigerar 24 h Alcalinidade P Refrigerar 24 h Alumínio P Refrigerar 28 d Amônia P, V Congelar 28 d Boro P Refrigerar 28 d Carbono orgânico total V Refrigerar, acidificar 28 d Cloro residual P, V Analisar imediatamente Cloreto P, V Refrigerar 28 d Clorofila P, V Congelar filtros 30 d, no escuro Coliformes P, V Refrigerar 24 h Condutividade P, V Refrigerar 28 d Cor P, V Refrigerar 48 h DBO P, V Refrigerar 24 h DQO P, V Refrigerar, acidificar 24 h Dureza P, V Refrigerar, acidificar 180 d Fósforo solúvel V Congelar 28 d Fósforo total V Refrig/Acid 28 d Metais:Ca, Mg, Na, K, Cu, Zn, Mn, Fe, Ni, Hg P, V Refrigerar, acidificar 28 d Nitrato P, V Congelar 28 d Nitrito P, V Congelar 28 d Nitrogênio Kjeldahl P, V Refrigerar, acidificar 28 d Odor V Analisar imediatamente *O2 dissolvido Winkler V (DBO) Fixar 24 h Pesticidas V Congelar 7 d PH P, V Analisar imediatamente Sílica solúvel P Refrigerar 28 d Sólidos suspensos P, V Refrigerar 7 d Sulfato P, V Congelar 28 d Turbidez P, V Refrigerar 24 h * P = plástico; V = vidro; V (DBO) = frasco de DBO. DBO = Demanda biológica de oxigênio. DQO = Demanda química de oxigênio. Fonte: APHA (1992). Os filtros para determinação de clorofila deverão ser mantidos no escuro, congelados e na presença de sílica-gel. Amostras para determinação de sílica não devem ser congeladas. Mantê-las sob refrigeração e analisar o mais rapidamente possível. Para a determinação de compostos nitrogenados e fósforo dissolvido, congelar a amostra imediatamente após a filtragem. A acidificação pode ser aceita em alguns casos, desde que não interfira nas determinações. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION; AMERICAN WATER WORKERS ASSOCIATION; WATER ENVIRONMENTAL ASSOCIATION. (USA) Standard methods for the examination of water and waste water. Washington, 1992. 1100p. BARTZ, H.R., coord. Recomendações de adubação e de calagem para os estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina. 3. ed. Passo Fundo: SBCS/Núcleo Regional Sul, 1995. 224 p. DE-POLLI, H., coord. Manual de adubação para o estado do Rio de Janeiro. Itaguaí, Rio de Janeiro: Universidade Rural,1988. 179 p. FERREIRA, M.E.; CRUZ, M.C.P. Amostragem de solo para avaliação da sua fertilidade. Jaboticabal: UNESP-FCAV, 1988. 21 p. GOTHERMAN, H.L.; CLYMO, R.S.; OHNSTAD, M.A.M. Methods for physical and chemical analysis of fresh water. Osney Mead: Blackwell Sci., 1978. 216 p. (IBP Handbooks n.8). CAPÍTULO 3 - TECIDOS VEGETAIS Alaíde Soares de Oliveira1 Ana Rita de Araujo Nogueira2 Ciríaca A. F. de Santana do Carmo3, coordenadora Décio Gomes de Almeida4 Francisco Duarte Fernandes4 Gilson Villaça Exel Pitta5 Gonçalo Mourão Carlos4 Henrique de Oliveira6 João Batista Mamão1 Maria José Aguirre Armelin7 Marcelo Francisco C. Saldanha3 Mário Miyazawa8 Shirlei Scramin9 Washington de Oliveira Barreto3 Yolanda A. Rufini10 1. INTRODUÇÃO A análise química de tecido vegetal consiste na determinação de teores dos elementos, principalmente em folhas, resultando em diagnóstico do estado nutricional da planta, que irá permitir, por sua vez, avaliação complementar das condições da fertilidade do solo. Esse diagnóstico refletirá os efeitos da interação solo-planta-clima e também do manejo, constituindo-se ferramenta importante no estabelecimento de um programa racional de adubação, que permita o adequado suprimento de nutrientes. No entanto, para diagnóstico mais seguro, deve-se levar em conta a variação quantitativa dos elementos nos tecidos vegetais. Os fatores que influenciam a concentração dos elementos são os seguintes: • fatores inerentes à planta: espécie, porta-enxerto, idade fisiológica, sistema radicular; • fatores inerentes às condições ambientais: tipo de solo, clima, relevo, drenagem, manejo; e • fatores inerentes à interação dos fatores citados, como, por exemplo, estado fitossanitário. A desconsideração desses fatores pode acarretar erros na interpretação dos resultados das análises, com possíveis conseqüências negativas na orientação da adubação a ser empregada. É oportuno observar que, dentre todas as operações analíticas, a etapa de pré- tratamento das amostra é a mais crítica. Em geral, é nessa etapa que se cometem mais erros e que se gasta mais tempo. Por isso, os passos do procedimento de pré-tratamento de amostras deverão ser sempre considerados cuidadosamente. ________________________________________________ 1Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia; 2Embrapa Pecuária Sudeste; 3Embrapa Solos; 4Embrapa Cerrados; 5Embrapa Milho e Sorgo; 5Embrapa Agropecuária Oeste; 6Embrapa Pantanal; 7Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, IPEN; 8Instituto Agronômico do Paraná, IAPAR; 9Embrapa Meio Ambiente; 10Centro de Energia Nuclear na Agricultura, CENA/USP. 2. AMOSTRAGEM O princípio básico de amostragem consiste na seleção de partes da planta (normalmente folhas) que apresentem maior estabilidade possível em relação aos fatores que influenciam sua composição. Além disso, essas partes devem apresentar alta sensibilidade quanto a variações de composição decorrentes de tratamentos experimentais ou de práticas de manejo da cultura. As amostras devem ser colhidas quando as culturas estiverem apresentando seu maior crescimento vegetativo, antes de atingirem o florescimento. A época adequada de coleta varia de cultura para cultura. A parte da planta requerida para amostragem também é de grande importância, pois há diferenças no teor de nutrientes entre folhas, caules e raízes. No caso de determinações para pesquisa, recomenda-se analisar a planta separadamente (raiz, caule e folhas). As folhas recém-maduras são os órgãos que melhor representam o estado nutricional da planta, uma vez que são o centro dos processos metabólicos e refletem bem a composição e as mudanças na nutrição. Deve-se levar em consideração a época do ano em que será coletada, a posição da folha no vegetal e o número de folhas por planta e por área. Deve-se também tomar as seguintes precauções: • não misturar folhas de variedades ou de espécies; • não misturar amostras de plantas que apresentem visualmente sintomas de deficiência nutricional com aquelas de plantas de aparência normal; • não misturar, em nenhum caso, folhas com idade fisiológica diferente; • no caso de plantas perenes, não colocar na mesma amostra folhas de ramos produtivos e folhas de ramos vegetativos; • no caso de plantas perenes enxertadas, não misturar folhas de plantas que tenham copa ou porta-enxerto diferentes; • coletar folhas livres de doenças, de insetos e de danos mecânicos; • evitar a mistura, na mesma amostra, de folhas de plantas que não representem a condição média da lavoura ou do pomar; • evitar a coleta de amostras de folhas logo após adubação no solo ou foliar e/ou pulverizações com defensivos; e • evitar amostras de plantas próximas de estradas ou de carreadores. A fim de ilustrar este documento, a Tabela 1 apresenta o número, a parte da planta e o tipo de folhas que devem ser coletados para a análise, assim como a época de amostragem, de acordo com a cultura. Tabela 1. Procedimento de amostragem para diagnose foliar em diversas culturas. Cultura Parte da planta Idade, época posição da folha N0 de folhas e n0 de plantas Abacateiro Limbo 3 ou 4 m da brotação da primavera. 4 folhas por árvore, nos 4 pontos cardeais, 25 árvores. Abacaxi Folha “D” inteira No florescimento. 1 folha por planta, amostra de 50 plantas. Aipo Pecíolo Folha mais nova completamente desenvolvida, metade do ciclo vegetativo, plantas com 25 e 35 cm. 1 por planta, amostra de 50 plantas. Alface Nervura mediana da folha envolvente No aparecimento da cabeça. 1 por planta, amostra de 50 plantas. Alfafa Seção média da haste No florescimento Amostra de 50 plantas. Algodão Limbo Da 5a folha, a partir do ápice da haste principal, no florescimento (1a folha é aquela completamente aberta). 1 por planta, amostras de 30 plantas. Ameixeira Folha com pecíolo Da parte média do ramo do ano, situado à altura média da planta, no florescimento. 4 a 8 folhas por árvore, nos pontos cardeais, amostras de 25 árvores. Amendoim Folha com pecíolo Do 40 ráquis do ramo principal, a partir da base, sem contar os ramos cotiledonares. 1 por planta, amostras de 50 plantas. Amoreira Limbo Da 1a folha adulta abaixo do ponto de crescimento, na época da colheita. 2 folhas por planta, amostras de 50 plantas. Arroz Toda parte aérea 30 dias após a germinação. Amostras de 20 plantas. Aspargo Ramos No outono, 30 cm superiores dos ramos, eliminando-se a haste. Amostras de 25 plantas. Aveia Limbo Das 4 primeiras folhas, a partir do ápice, no florescimento. Amostras de 50 plantas. Bananeira Folha 10 cm centrais da 3a folha a partir do ápice, eliminando-se a nervura central, na época de emissão da inflorescência. 1 folha por planta, amostras de 25 plantas. Batata Folíolo Da 3a folha, a partir do tufo apical, aos 30, 50 e 70 dias. Amostras de 30 plantas. Beterraba Limbo A partir da coroa intermediária, na metade do ciclo. Amostras de 50 plantas. Continua Cultura Parte da planta Idade, época posição da folha N0 de folhas e n0 de plantas Brócoli Nervura central de folhas externas No início da formação da cabeça. Amostras de 50 plantas. Cafeeiro Folha com pecíolo 30 par a partir do ápice dos ramos, da altura média da planta, no verão. 4 folhas por planta nos pontos cardeais, amostras de 25 plantas. Cana-de- açúcar Folhas 20 cm centrais da folha +3, excluída a nervura central, aos 9 meses de idade (obs.: para “cana de ano”, a amostragem é feita aos 4-5 meses de idade). 1 por planta, amostras de 100 plantas. Cenoura Limbo ou toda a parte aérea Das 4 primeiras folhas a partir do ápice, no florescimento. Amostras de 50 plantas. Couve-de– bruxelas Folhas sem pecíolo Folhas mais novas, plenamente desenvolvidas no verão.
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