Specific Adsorption of Silicate and Phosphate by Soils

Abstract

The adsorption of silicate and phosphate from pure and mixed solutions by four soils known to fix phosphate strongly has been measured.The adsorption at constant pH for each acid from its pure solution follows the Langmuir isotherm. The maximum adsorption of silicate by three of the soils from the pure solution occurs at pH 9.2, and the maximum adsorption curve for phosphate by two of the soils from its pure solution has a break in its slope at pH 6.4 and 11.6. These pHs are all just below the pK values for the dissociation of hydrogen ions from the undissociated silicic acid or the acid phosphate anions. The presence of silicate in a mixed solution, which is sufficiently concentrated in both silicate and phosphate to give maximum adsorption of either if in pure solution, does not affect the amount of phosphate adsorbed until the pH is over 6.5-7.0. At this pH the maximum adsorption curve for silicate crosses that for phosphate. The presence of phosphate in the mixed solution always depresses the adsorption of silicate. The maximum amount of silicateplus-phosphate adsorbed from this mixed solution is either a little less than or equal to the amount of silicate adsorbed from the pure silicate solution if the pH is above 7. When silicate displaces phosphate, or phosphate displaces silicate, more moles of the displacing acid are adsorbed than moles of the displaced acid released.These results for soils are similar to those of Hingston et al. for the adsorption of silicate and phosphate by goethite.

Peat ash and basic slag as substitutes for lime with reference to phosphorus uptake by turnip rape

“…In the present study, however, its beneficial effect seemed to be attributable to an increased availability of soil P due to the silicate addition, as reported by Semb (1943), Ganssmann (1961), etc. Silicate is specifically sorbed by soil colloids (Hingston et al 1967) and its addition is known to result in the desorption of previously sorbed phosphate (Obihara andRussell 1972, Smyth andSanchez 1980). In contrast to some earlier studies (e.g.…”

“…by Salonen et al (1973), the utilization of added P by plants is, however, markedly dependent on the P sorption properties of soil. Phosphate retention, in turn, is affected by pH (Obihara and Russell 1972, Parfitt 1977, Barrow 1984. Therefore, liming can be expected to affect the phosphate-supplying power of soils.…”

Interações silício-fósforo em solos cultivados com eucalipto em casa de vegetação

“…Os primeiros trabalhos sobre absorção de silício (Si) e fósforo (P) em solos datam do final da década de 1920, já havendo, portanto, consenso sobre alguns aspectos envolvidos na dinâmica dos dois elementos no solo: (a) fosfato e silicato são retidos (adsorvidos) pelos óxidos de ferro e de alumínio da fração argila, podendo assim competir entre si pelos mesmos sítios de adsorção, ou seja, silicato pode deslocar fosfato previamente adsorvido, e vice-versa, das superfícies oxídicas (Obihara & Russel, 1972;Oliveira, 1984;Leite, 1997); (b) a aplicação de silicato finamente moído (escórias) antes da fosfatagem em solos cultivados com plantas acumuladoras de Si é prática comercial em diversas partes do mundo visando, entre outros benefícios, a correção de acidez (elevação de pH) e a competição Si x P no solo para melhorar a disponibilidade de P às plantas (Roy et al, 1971;Tisdale et al, 1985); (c) aplicações de silicato após a fosfatagem em condições de laboratório (Oliveira, 1984;Leite, 1997) ou de casa de vegetação permitem isolar o efeito competição do efeito pH desde que este último permaneça constante durante a fase experimental e que a planta indicadora utilizada não seja acumuladora de Si (Carvalho et al, 2000). Há evidências de que um vegetal só acumula Si por necessidade metabólica ou nutricional (Emadian & Newton, 1989;Belanger et al, 1995) e, neste caso, o benefício do P dessorvido no solo pelo Si poderia confundir-se na planta com um provável efeito nutricional do Si acumulado.…”

Dessorção de fósforo por silício em solos cultivados com eucalipto

“…Sua retenção, comprovada por Holt & King (1955) por meio do Si 31 (radioativo), ocorre por adsorção específica às superfícies dos óxidos de Fe, à semelhança do P (Hingston et al, 1972). Fósforo e silício competem entre si pelos mesmos sítios de adsorção, de maneira que o segundo pode deslocar (dessorver) o primeiro, e vice-versa, da fase sólida para a líquida (Obihara & Russel, 1972;Oliveira, 1984;Leite, 1997).…”