Labile and non-labile fractions of phosphorus and Its transformations in soil under eucalyptus plantations, Brazil

Resumo

O fósforo (P) é o principal fator nutricional limitante no cultivo de eucalipto no Brasil. Apesar disso, pouco se sabe sobre as frações e a dinâmica do P em solos de eucalipto em regiões tropicais. Os objetivos deste estudo foram (1) avaliar a distribuição das frações lábil e não lábil de P no solo em 10 sítios de eucalipto no estado de São Paulo, Brasil, e (2) determinar as interações entre as frações de P e identificar quais frações atuam como dreno ou fonte para a fração de P disponível. As frações de P foram separadas usando o método de extração sequencial de Hedley, e os processos de transformação de P foram avaliados por meio de modelagem de equações estruturais. O P lábil (P-resina + Pi e Po em NaHCO₃) variou entre 6% e 16%, o P moderadamente lábil (Pi + Po em NaOH) variou entre 28% e 40%, o P ocluso (Pi + Po em Sonicato + NaOH) variou entre 6% e 19%, o P associado ao Ca (HCl-Pi) variou entre 0,4% e 3% e o P residual variou entre 35% e 47%. O modelo estrutural hipotético do ciclo do P no solo foi composto por quatro pools de P (variáveis latentes): o pool orgânico, o pool ocluso, o pool inorgânico e o pool disponível. O modelo estrutural foi adequado para identificar pools funcionais de P no solo e identificar processos de transformação de P com base nas relações fonte-dreno. O pool de P disponível foi altamente dependente dos pools inorgânico e ocluso, e o pool orgânico atuou predominantemente como dreno de P nos pools disponível e inorgânico. Os resultados reforçam o alto grau de recalcitrância do pool orgânico e o fato de que as plantas de eucalipto precisam acessar pools de disponibilidade limitada de P para atender às suas demandas nutricionais.

Abstract

Phosphorus (P) is the main limiting nutritional factor in the cultivation of Eucalyptus in Brazil. Despite this, little is known about the P fractions and dynamics in Eucalyptus soils in tropical regions. The aims of this study were (1) to evaluate the distribution of labile and non-labile fractions of P in soil in 10 sites of Eucalyptus in the state of São Paulo, Brazil and (2) to determine the interactions among the P fractions and to identify which fractions act as sinks or sources for the available P fraction. The P fractions were separated using the Hedley sequential extraction method, and the P transformation processes were evaluated via structural equation modeling. The labile P (resin-Pi + Pi and Po in NaHCO3) varied between 6% and 16%, the moderately labile P (Pi + Po in NaOH) varied between 28% and 40%, the occluded P (Pi + Po in Sonicate + NaOH) varied between 6% and 19%, the P associated with Ca (HCl-Pi) varied between 0.4% and 3% and the residual-P varied between 35% and 47%. The hypothetical structural model of soil P cycle was composed of four P pools (latent variables): the organic pool, occluded pool, inorganic pool, and available pool. The structural model was adequate to identify functional pools of P in soil, and to identify transformation processes of P based on the source-sink relationships. The available P pool was highly dependent on inorganic and occluded pools and the organic pool acted predominantly as a sink of P on available and inorganic pools. The results reinforce the high level of recalcitrance of the organic pool and the fact that Eucalyptus plants must access pools of limited-availability P to meet their nutritional demands.