O Estado de Santa Catarina tem algumas atividades agropecuárias, como a suinocultura, que são responsáveis pela adição de grandes quantidades fósforo (P) nos solos; porém, o Estado necessita de um método para avaliar o risco ambiental desses solos com elevado teor de P. Uma maneira de avaliar o risco ambiental da adubação fosfatada, orgânica ou mineral é determinar o teor máximo de P disponível por Mehlich-1 que um solo pode apresentar sem que haja alto risco de transferência de P do solo para as águas superficiais, chamado Limite Crítico Ambiental de P (LCA-P). Contudo, o extrator Mehlich-1 é sensível ao teor de argila do solo, devendo esse fator ser considerado no estabelecimento do LCA-P. O objetivo deste trabalho foi determinar o LCA-P pelo extrator Mehlich-1 para solos com diferentes teores de argila do Estado de Santa Catarina. Usou-se solo do horizonte B de um Latossolo Bruno com 800 g kg-1 de argila, que foi misturado com areia em quantidades para se obterem solos artificiais com 200, 400, 600 e 800 g kg-1 de argila. Esses solos artificiais foram incubados por 30 dias com umidade de 80 % da capacidade de campo para estabilização das propriedades físico-químicas e posteriormente incubados novamente por mais 30 dias com calcário para elevar o pH(H2O) até 6,0. Nos solos, foram realizadas curvas de adsorção de P e determinadas a adsorção máxima de P (Pmax) pelo modelo de Langmuir para cada textura avaliada. Com base nos valores de Pmax, foram adicionadas aos solos sete doses de P incubados novamente por 20 dias, com quatro repetições. Após a incubação, foram definidos os teores de P disponível (P-Mehlich-1) e P dissolvido em água (P-água). O teor de P por Mehlich-1 a partir do qual o P-água passa a aumentar drasticamente foi obtido por equações segmentadas e, para manter-se uma margem de segurança ambiental, consideraram-se 80 % desse valor como o LCA-P. O LCA-P foi dependente do teor de argila do solo; pelos dados, obteve-se o modelo LCA-P (mg dm-3) = 40 + Argila, em que a argila do solo é expressa em porcentagem. O modelo foi testado em 82 amostras diversificadas de solos do Estado de Santa Catarina e foi capaz de separar amostras com alto e baixo risco ambiental.

The State of Santa Catarina, Brazil, has agricultural and livestock activities, such as pig farming, that are responsible for adding large amounts of phosphorus (P) to soils. However, a method is required to evaluate the environmental risk of these high soil P levels. One possible method for evaluating the environmental risk of P fertilization, whether organic or mineral, is to establish threshold levels of soil available P, measured by Mehlich-1 extractions, below which there is not a high risk of P transfer from the soil to surface waters. However, the Mehlich-1 extractant is sensitive to soil clay content, and that factor should be considered when establishing such P-thresholds. The objective of this study was to determine P-thresholds using the Mehlich-1 extractant for soils with different clay contents in the State of Santa Catarina, Brazil. Soil from the B-horizon of an Oxisol with 800 g kg-1 clay was mixed with different amounts of sand to prepare artificial soils with 200, 400, 600, and 800 g kg-1 clay. The artificial soils were incubated for 30 days with moisture content at 80 % of field capacity to stabilize their physicochemical properties, followed by additional incubation for 30 days after liming to raise the pH(H2O) to 6.0. Soil P sorption curves were produced, and the maximum sorption (Pmax) was determined using the Langmuir model for each soil texture evaluated. Based on the Pmax values, seven rates of P were added to four replicates of each soil, and incubated for 20 days more. Following incubation, available P contents (P-Mehlich-1) and P dissolved in the soil solution (P-water) were determined. A change-point value (the P-Mehlich-1 value above which P-water starts increasing sharply) was calculated through the use of segmented equations. The maximum level of P that a soil might safely adsorb (P-threshold) was defined as 80 % of the change-point value to maintain a margin for environmental safety. The P-threshold value, in mg dm-3, was dependent on the soil clay content according to the model P-threshold = 40 + Clay, where the soil clay content is expressed as a percentage. The model was tested in 82 diverse soil samples from the State of Santa Catarina and was able to distinguish samples with high and low environmental risk.

A capacidade máxima de adsorção de fósforo (CMAP) é um parâmetro bastante útil para caracterizar a capacidade de adsorção de fósforo (P) do solo e, por isso, o modelo de Langmuir, que possibilita essa estimativa, é bastante difundido. Porém, se o ajuste da equação for realizado por modelos não lineares ou linearizados, ou se forem escolhidos modelos de região única ou múltiplas, nem sempre os valores estimados da CMAP e da constante de energia de ligação (k) são semelhantes. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do uso de diferentes métodos de ajuste do modelo de Langmuir sobre os valores estimados de CMAP e k. Para isso, utilizouse um único solo de alta capacidade de adsorção de P, o qual foi misturado a quantidades crescentes de areia lavada, construindo-se sistemas com capacidades de sorção crescentes, mas com a fase sólida constituída da mesma mineralogia. Foi utilizado solo do horizonte B de um Latossolo Bruno com 800 g kg-1 de argila, o qual foi misturado com areia em quantidades para obterem-se solos artificiais com 0, 200, 400, 600 e 800 g kg-1 de argila. Esses solos artificiais foram incubados por 30 dias com calcário para elevar o pH(H2O) até 6,0 e, após, foram secos em estufa e peneirados. Foram realizadas as isotermas de adsorção e os dados ajustados pelo modelo de Langmuir, usando os seguintes métodos: NLin - não linear com região única; L-1R - linearização com região única; L-2RG - linearização com duas regiões, ajuste gráfico; L-3RG - linearização com três regiões, ajuste gráfico; L-2RE linerização com duas regiões, ajuste estatístico. Os resultados evidenciaram que todos os métodos utilizados estimaram valores de CMAP proporcionais ao teor de argila dos solos e poderiam ser usados para caracterizar os solos. Contudo, quando utilizados ajustes com mais de uma região de adsorção, os valores da CMAP para a última região foram sensivelmente superiores àqueles observados após a incubação do solo com doses de P em um teste adicional. Isso indica que a CMAP da última região deve ser evitada como caracterizadora da capacidade de adsorção do solo. Conforme era esperado, os valores de k foram proporcionais aos teores de argila do solo na primeira (ou única) região dos modelos linearizados; contudo, não seguiram essa tendência no modelo não linear, recomendando-se cautela na interpretação da constante k ajustada por modelos não lineares.

Maximum phosphorus adsorption capacity (Pmax) is a useful tool for characterizing the phosphorus (P) sorption of soils, and the Langmuir model, which allows this estimate, has widespread use. However, estimated values of Pmax and the binding energy constant (k) may be quite different when fitted to non-linear or linearized Langmuir models, or models with single or multiple regions. The objective of this study was to compare the effect of using different methods to fit the Langmuir model to the estimation of Pmax and k values. A single soil with high Pmax was mixed with increasing amounts of sand, producing artificial soils with increasing P adsorption capacities but with the same clay mineralogy. Soil from the B horizon of an Oxisol containing 800 g kg-1 clay was mixed with washed sand in amounts necessary to obtain samples with 0, 200, 400, 600, and 800 g kg-1 of clay. These artificial soils were incubated for 30 days with lime to raise the pH in water level to 6.0. The adsorption isotherms were constructed and the data fitted using the following Langmuir model approaches: NLin - nonlinear with a single region; L-1R - linearization with a single region; L-2RG - linearization with two regions and graphical adjustment; L-3RG - linearization with three regions and graphical adjustment; and L-2RE - linearization with two regions and statistical fitting. The results showed that the Pmax values estimated by all methods were dependent on the clay content of soils and could be used to characterize the P adsorption of the soil. However, when fitted to more than one adsorption region, the Pmax values for the last region were significantly higher than those observed after incubation of the soil with different P levels. Therefore, the Pmax of the last region in multi-region models may not be appropriate for characterizing soil P adsorption capacity. As expected, the k values were dependent on soil clay content in the first (or single) region of the linearized models, but they did not follow this trend in the nonlinear model. Thus, caution should be taken in interpretation of the k constant fitted to nonlinear models.