Pó de esteatito como fonte de Cr: mobilização mediada por ácidos orgânicos.

Introdução

A aplicação de pós de rocha em solos, conhecida como rochagem, tem se destacado como uma alternativa sustentável para a agricultura. A técnica é reconhecida por seu potencial em fornecer de forma gradual nutrientes essenciais ao crescimento vegetal, favorecendo sistemas agrícolas mais sustentáveis e menos dependentes de insumos químicos (Carvalho, 2018; Vidigal et al. 2023).

O pó de esteatito, rocha metamórfica rica em talco, vêm sendo investigados por suas possíveis aplicações agrícolas devido ao seu conteúdo de magnésio, silício, cálcio e outros nutrientes (Carvalho et al. 2015). No entanto, esse uso pode acarretar na liberação de elementos potencialmente tóxicos (EPTs), como o cromo (Cr), o que exige avaliações mais criteriosas quanto à segurança ambiental, e representa uma limitação para seu uso na agricultura. O estudo de Medeiros et al., (2021) aponta concentrações expressivas de Cr, com redução da biodisponilização após o processo de vermicompostagem. Assim, é fundamental entender seu comportamento geoquímico em condições que simulam o ambiente do solo, sendo necessária avaliação criteriosa em sistemas agrícolas.

A solubilização dos nutrientes presentes nos pós de rocha pode ser influenciada por ácidos orgânicos (AOs) exsudados pelas raízes das plantas. Esses compostos desempenham papel fundamental na mobilização de nutrientes pouco disponíveis, atuando na complexação de metais e na dissolução de minerais no solo (Lodi, 2020). Além disso, a aplicação experimental desses ácidos permite simular condições da rizosfera e avaliar a mobilidade de nutrientes e EPTs em condições controladas.

Diante disso, o presente estudo teve como objetivo avaliar a liberação de Cr a partir do pó de esteatito submetido à ação de diferentes AOs: cítrico, oxálico e málico. A compreensão dos efeitos desses compostos na solubilização do Cr contribui para uma avaliação ambiental e agronômica mais segura do uso de do esteatito na agricultura. Além disso, contribui para o desenvolvimento de práticas agrícolas seguras e eficientes, que aproveitem os benefícios dos pós de rocha na remineralização do solo, minimizando os riscos associados à liberação de EPTs.

Materiais e Métodos

O experimento foi realizado em laboratório com 40 mL de soluções 0,01 mol L⁻¹ de ácidos cítrico, oxálico, málico e água acidificada (pH ajustado para 5,0 com NH₄OH 2% ou HCl 0,1 mol L⁻¹), adicionadas a tubos contendo 4 g de pó de esteatito. As amostras, em duplicata, foram incubadas a 25 °C sob agitação por 48 horas. Após esse período, o sobrenadante foi separado para medição do pH e determinação do Cr por ICP-OES. Os teores totais de elementos no esteatito foram obtidos por fluorescência de raios X com fusão em tetraborato de lítio e digestão multiácida. Os dados foram analisados por estatística descritiva, teste de Kruskal-Wallis e correlação de Spearman. 

Resultados

Existem diferenças na liberação de Cr entre os tratamentos. O tratamento com ácido cítrico apresentou a maior média de liberação (4,33 mg/kg), seguido pelos tratamentos com ácido oxálico e água acidificada (1,91 mg/kg ambos) e ácido málico (0,144 mg/kg) (Figura 1). A análise de estatística indicou uma tendência à significância estatística (χ² = 6,81; p = 0,078), sugerindo que os diferentes tratamentos influenciam a liberação de Cr. Esses resultados corroboram estudos que demonstram a capacidade dos AOs em solubilizar minerais no solo, aumentando sua disponibilidade de nutrientes (Ishkawa et al. 2000; Pires e Mattiazzo, 2007). No entanto, a variabilidade observada pode estar relacionada às características específicas de cada ácido e à composição mineralógica do pó de esteatito (Vidigal, 2023). Assim, a escolha do tipo de ácido orgânico é crucial para otimizar a liberação de nutrientes ou elementos específicos do solo.

A correlação entre o pH das soluções e a liberação de Cr indicou uma correlação negativa moderada (Figura 2). Embora não estatisticamente significativa, essa tendência sugere que a diminuição do pH pode estar associada ao aumento na solubilização de Cr. Estudos anteriores destacam que AOs de baixa massa molecular, como os utilizados neste experimento, podem complexar metais pesados, aumentando sua solubilidade em ambientes ácidos (Pires e Mattiazzo, 2007). Portanto, a acidificação do meio, promovida por esses compostos, pode ser um dos fatores importantes na mobilização de Cr no solo, mas não o único visto o tratamento com água acidificada foi superior ao tratamento com ácido málico.

Os ácidos orgânicos, especialmente o cítrico, foram eficazes na solubilização de nutrientes do pó de esteatito. O ácido cítrico apresentou a maior capacidade de liberação de Cr, seguido pelos ácidos oxálico e málico. Essa eficácia pode ser atribuída à capacidade dos AOs de formar complexos solúveis com cátions metálicos, facilitando sua liberação do material sólido para a solução (Nascimento, 2022). Devido à presença de três grupos carboxila e uma hidroxila em sua estrutura, o ácido cítrico possui maior capacidade de complexação em sítios de ligação, quando comparado ao ácido málico e oxálico, que possuem uma carboxila a menos (Harley e Gilkes, 2000). Assim, a utilização de ácidos orgânicos específicos ou suas combinações pode ser uma estratégia eficaz para aumentar a disponibilidade de nutrientes em solos tratados com pós de rocha.

Conclusões

Ocorrem variações na liberação de Cr do pó de esteatito dependendo do ácido orgânico aplicado e da acidez do meio, considerando que a diminuição do pH favorece a solubilização.   Embora seja uma fonte potencial de nutrientes, a liberação de Cr levanta preocupações sobre sua segurança no uso agrícola, uma vez que sua forma solúvel pode representar riscos ambientais e à saúde humana. Portanto, é essencial avaliar a composição mineralógica do pó de esteatito e monitorar a liberação de elementos potencialmente tóxicos antes de sua aplicação em sistemas agrícolas.