UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE …§ões-Teses... · 2.2.5. Grupo Beneficente ......
59
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRICULTURA TROPICAL QUALIDADE DOS CALCÁRIOS AGRÍCOLAS PRODUZIDOS NO ESTADO DE MATO GROSSO OZÍRIS DO ESPIRITO SANTO CUIABÁ - MT 2003
Transcript of UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE …§ões-Teses... · 2.2.5. Grupo Beneficente ......
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRICULTURA
TROPICAL
QUALIDADE DOS CALCÁRIOS AGRÍCOLAS PRODUZIDOS NO
ESTADO DE MATO GROSSO
OZÍRIS DO ESPIRITO SANTO
CUIABÁ - MT
2003
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRICULTURA
TROPICAL
QUALIDADE DOS CALCÁRIOS AGRÍCOLAS PRODUZIDOS NO
ESTADO DE MATO GROSSO
OZÍRIS DO ESPIRITO SANTO
Engenheiro Agrônomo
Orientador: Prof. Dr. NILTON TOCICAZU HIGA
Dissertação apresentada à Faculdade de
Agronomia e Medicina Veterinária da
Universidade Federal de Mato Grosso, para
obtenção do título de Mestre em Agricultura
Tropical.
CUIABÁ - MT
2003
FICHA CATALOGRÁFICA
E77q Espírito Santo, Ozíris do
Qualidade dos calcários agrícolas produzidos no Estado
de Mato Grosso / Ozíris do Espírito Santo. – 2003.
x, 45 p. : il. ; color.
Dissertação (mestrado) – Universidade Federal de Mato
Grosso, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária,
2003.
“Orientação: Prof. Dr. Nilton Tocicazu Higa”.
CDU – 631.821(817.2)
Índice para Catálogo Sistemático
1. Calcário agrícola – Mato Grosso
2. Calcário- Uso na agricultura – Mato Grosso
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRICULTURA TROPICAL
CERTIFICADO DE APROVAÇÃO
Título: QUALIDADE DOS CALCÁRIOS AGRICOLAS PRODUZIDOS NO
ESTADO DE MATO GROSSO
Autor: OZÍRIS DO ESPIRITO SANTO
Orientador: Prof. Dr. NILTON TOCICAZU HIGA
Aprovado em 25 de fevereiro de 2002.
Comissão Examinadora:
_________________________________
Prof. Dr. Nilton Tocicazu Higa
Orientador (DSER – FAMEV-UFMT)
_________________________________
Profa Dra. Oscarlina Lúcia dos Santos Weber
Co-orientadora (DSER – FAMEV-UFMT)
_________________________________
Profa Dra. Sânia Lúcia Camargos
(DSER – FAMEV-UFMT)
_________________________________
Dra. Úrsula Gabe
(IAC)
À minha família
DEDICO
AGRADECIMENTOS
À Universidade Federal de Mato Grosso, cumprindo o seu papel de oportunizar
capacitação aos profissionais.
Ao Prof. Dr. Nilton Tocicazu Higa, pela amizade e orientação do trabalho.
À Profa. Dra. Oscarlina Lúcia dos Santos Weber, indispensável à execução deste
trabalho, pelo grande empenho e incentivo em todos os momentos.
Ao Sindicato das Indústrias de Produção de calcário do Estado de Mato Grosso e
às empresas mineradoras de calcário, pela cooperação prestada.
À Empresa Mato-grossense de Assistência Técnica e Extensão Rural, pelo auxílio
nos trabalhos analíticos.
Ao colega Geólogo Pedro Augusto de Oliveira Assumpção pelo
acompanhamento na identificação das jazidas calcárias durante os trabalhos de
campo.
A todos os colegas de Laboratório de Solos da Faculdade de Agronomia, pela
convivência e grande amizade conquistada.
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS ........................................................................................ vii
LISTA DE TABELAS ....................................................................................... viii
RESUMO ........................................................................................................... ix
ABSTRACT ..................................................................................................... xi
1. INTRODUÇÃO ........................................................................................... 01
2. REVISÃO DE LITERATURA .................................................................... 03
2.1. Depósito calcários: origem, classificação e tipos ................................ 03
2.2. Ocorrências de rochas carbonáticas no Estado de Mato Grosso ......... 05
2.2.1. Grupo Alto Paraguai .............................................................. 06
2.2.2. Grupo Cuiabá ......................................................................... 07
2.2.3. Grupo Passa Dois ................................................................... 08
2.2.4. Grupo Bauru .......................................................................... 08
2.2.5. Grupo Beneficente ................................................................. 09
2.3. Corretivos de acidez dos solos ............................................................ 09
2.4. Avaliação da qualidade dos calcários agrícolas .................................. 09
2.4.1. Poder de neutralização ........................................................... 09
2.4.2. Teores de CaO e MgO ........................................................... 10
2.4.3. Composição e eficiência granulométrica .............................. 11
2.4.4. Poder relativo de neutralização total (PRNT) ........................ 12
2.4.5. Metais pesados ....................................................................... 12
3. MATERIAL E MÉTODOS ......................................................................... 17
3.1. Coleta das amostras ............................................................................. 17
3.2. Preparo das amostras ........................................................................... 17
3.3. Procedimentos analíticos ..................................................................... 18
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................. 22
4.1. Calcários moídos ................................................................................. 22
4.1.1. Poder de neutralização (PN) .................................................. 22
4.1.2. Teores de CaO e MgO ........................................................... 24
4.1.3. Composição e eficiência granulométrica ............................... 26
4.1.4. Poder relativo de neutralização total (PRNT) ........................ 27
4.2. Rochas ................................................................................................. 28
4.2.1. Teor de metais pesados nas rochas calcárias ......................... 29
5. CONCLUSÕES ............................................................................................ 34
6. RECOMENDAÇÕES .................................................................................. 35
ANEXOS ........................................................................................................... 36
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................. 40
vi
LISTA DE FIGURAS
Página
1 Teor médio de ferro nas formações calcárias ....................................... 31
2 Teor de manganês nas rochas calcárias ................................................ 31
3. Teor de metais pesados nos calcários analisados ................................. 32
vii
LISTA DE TABELAS
Página
1. Locais de coleta dos calcários .......................................................... 18
2. Poder de Neutralização dos calcários moídos nas mineradoras ........ 23
3. CaO, MgO e soma de óxidos para amostras moídas nas
mineradoras .......................................................................................
25
4. Reatividade e poder relativo de neutralização total dos calcários
estudados ...........................................................................................
26
5. Características químicas das amostras de rochas calcárias
analisadas ...........................................................................................
28
6. Teores médios de metais pesados nos calcários estudados ............... 29
7. Estimativa de adição de metais pesados ao solo pela aplicação dos
calcários estudados ............................................................................
33
1A Reservas de calcário no Estado de Mato Grosso expressas em
toneladas ............................................................................................
37
2A Posicionamento das unidades litoestratigráficas de acordo com a
idade geológica ..................................................................................
37
3A Equivalente em carbonato de cálcio dos diferentes constituintes
neutralizantes dos corretivos .............................................................
38
4A Taxas de reatividade de frações granulométricas de calcários no
Brasil ..................................................................................................
38
5A Faixas de concentração de alguns micronutrientes em calcários
agrícola obtidos por alguns autores ...................................................
38
6A Faixas de concentração de elementos potencialmente tóxicos em
calcários agrícolas ..............................................................................
39
viii
QUALIDADE DOS CALCÁRIOS AGRÍCOLAS PRODUZIDOS NO ESTADO
DE MATO GROSSO
Autor: OZÍRIS DO ESPÍRITO SANTO
Orientador: Dr. NILTON TOCICAZU HIGA
RESUMO
O Estado de Mato Grosso é o terceiro produtor nacional de calcário com mais de
3,5 milhões de toneladas no ano de 2002. Toda produção é consumida na correção de
solos cultivados com soja, algodão, milho, cana-de-açúcar e pastagens. A influência da
calagem na produtividade destas culturas é evidente, e relaciona-se à correção do pH do
solo, elevação dos teores de cálcio e magnésio, aumento da disponibilidade de
nutrientes, diminuição ou eliminação dos efeitos tóxicos de outros elementos como Al e
Mn e aumento da capacidade de troca de cátions. No que diz respeito à composição
química, os calcários apresentam, além do cálcio e do magnésio outros elementos em
baixos teores. Alguns destes elementos são essenciais às plantas e outros são
potencialmente tóxicos quando presentes em altas concentrações no solo. Foram
coletadas 29 amostras de rochas calcárias e 28 amostras de calcários moídos em 19
mineradoras do Estado, no período de agosto a setembro de 2001, para serem avaliados
o poder de neutralização, a eficiência granulométrica, os teores de CaO e MgO, o
poder relativo de neutralização total, bem como o teor de metais pesados, de
acordo com metodologia proposta por Brasil (1988). Pela avaliação destas
características, verificou-se que os calcários agrícolas mato-grossenses apresentaram-
se eficientes como corretivos da acidez dos solos, além de conterem teores relativamente
baixos dos metais pesados potencialmente tóxicos (Cr, Cd e Pb) não representando risco
como fonte de poluição do solo. Ainda adicionam aos solos os micronutrientes Fe, Mn,
Zn, Cu e Ni que podem ser úteis às plantas.
xii
x
QUALITY OF PRODUCED AGRICULTURAL CALCAREOUS ROCKS IN THE
STATE OF MATO GROSSO
AUTHOR:OZÍRIS DO ESPÍRITO SANTO
ADVISER: Dr. NILTON TOCICAZU HIGA
SUMMARY
The State of Mato Grosso is the third national calcareous rock producer with
more than 3,5 million of tons in 2002. All production is consumed in the ground
correction cultivated with soy, cotton, maize, sugar cane-of - sugar and pastures. The
influence of the liming in the productivity of these cultures is evident, and becomes
related it the correction of pH of the ground, rise of calcium texts and magnesium,
increase of the availability of nutrients, reduction or elimination of the toxic effect of
other elements as AL and Mn and increase of the capacity of exchange of Cátions. In
that it says respect to the chemical composition, the calcareous present, beyond calcium
and of magnesium other elements in low texts Some of these elements are essential to
the plants and others are potentially toxic when gifts in high concentrations in solo.
Were collected 29 samples of limy rocks and 28 worn out calcareous rock samples in 19
mineradoras of the State, in the period of August to September in 2001, to be evaluated
the neutralization power, the grain sized efficiency, the texts of CaO and MgO, the
relative power of total neutralization , as well as the heavy metal , in accordance with
the methodology proposal for Brazil (1988). For the evaluation of these characteristics,
it was verified that the agricultural calcareous rocks mato-grossenses had been presented
efficient as corrective of the acidity of ground, besides containing relatively low texts of
potentially toxic metals heavy (Cr, Cd and Pb) not representing risk as source of
pollution of the ground. They Still add to the ground the micronutrients Fe, Mn, Zn, Cu
and Ni that can be useful to the plants.
xv
xii
1. INTRODUÇÃO
As reservas de rochas calcárias do Estado de Mato Grosso totalizam cerca de um
bilhão e seiscentas mil toneladas, distribuídas principalmente na Formação Araras do
Grupo Alto Paraguai, no Grupo Cuiabá e na Formação Irati do Grupo Passa Dois. Os
maiores depósitos localizam-se no Grupo Alto Paraguai principalmente nas cidades de
Nobres e Rosário Oeste (Anexo 1A), com cerca de 760 e 560 milhões de toneladas
respectivamente.
Em termos de produção de pó calcário, o Estado é o terceiro produtor nacional
com mais de 3,5 milhões de toneladas no ano de 2002 conforme SINECAL (2002). Do
total produzido, cerca de 75% é utilizado na correção de solos cultivados com soja e o
restante com algodão, milho, cana-de-açúcar e pastagens.
Os benefícios obtidos com a calagem segundo Plese (2000), relacionam-se à
correção do pH do solo, elevação dos teores de cálcio e magnésio, aumento da
disponibilidade de alguns nutrientes, diminuição ou eliminação dos efeitos tóxicos de
outros elementos como Al e Mn e aumento da capacidade de troca de cátions. A
correção consiste em neutralizar os H+
livres gerados por componentes ácidos do solo,
pela ação do ânion OH- gerado pelos componentes básicos dos corretivos, como óxidos,
hidróxidos, carbonatos e silicatos de cálcio e magnésio (Alcarde, 1992b).
Como corretivos de acidez do solo podem ser utilizados diversos materiais que
necessariamente devem apresentar em sua composição princípios neutralizantes e dentre
eles, além dos calcários, incluem-se as cais virgens (óxidos de cálcio ou magnésio), as
hidratadas (hidróxido de cálcio ou magnésio), os calcários calcinados (produto
intermediário entre a cal e o calcário), as escórias siderúrgicas (subproduto da indústria
do ferro). Outros materiais como as margas (depósitos terrestres de carbonato de cálcio),
calcários marinhos (corais, sambaquis) e subprodutos de diversas indústrias também
podem ser utilizados. De todos, o calcário é mais utilizado por ser encontrado com maior
freqüência e abundância no meio.
Como insumo agrícola de ampla utilização, o calcário deve apresentar padrões
mínimos de garantia estabelecidos por Lei Federal (Brasil, 1986) em relação à
capacidade de neutralização, teor de óxidos de cálcio e magnésio, composição
granulométrica e poder relativo de neutralização total que definem a qualidade. A
qualidade dos calcários agrícolas depende de características das rochas de onde são
originárias (características químicas e mineralógicas) e dos processos empregados na
moagem da rocha (composição granulométrica).
Em relação a composição química, segundo Amaral et al., (1994) além do cálcio
e do magnésio, o calcário apresenta outros elementos em baixos teores. Alguns destes
elementos denominados de metais pesados são essenciais às plantas e outros
potencialmente tóxicos quando presentes em altas concentrações no solo.
Considerando a importância e a ampla utilização dos calcários como corretivos
de acidez do solo, este trabalho objetivou determinar os parâmetros de qualidade: poder
de neutralização (PN), eficiência granulométrica (ER) teores de óxidos de cálcio e
magnésio, poder relativo de neutralização total (PRNT) e do teor de micronutrientes e de
metais pesados potencialmente tóxicos em calcários produzidos no Estado de Mato
Grosso.
2
2
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1. Depósitos calcários: origem, classificação e tipos
A sedimentação de calcários de acordo com Brandão & Schobbenhaus (1997),
está associada a processos químicos e/ ou bioquímicos em ambiente marinho claro de
águas rasas. Alguns fatores contribuem para a formação de carbonatos como a
temperatura, claridade e pH da água do mar. Processos químicos que removem o CO2 da
água, proporcionam a transformação do bicarbonato contido na água em íons carbonato
e, dessa forma, favorecem a precipitação do calcário.
Estes mesmos autores enumeram vários processos que podem contribuir para
precipitação do calcário, tais como, o aumento da temperatura, evaporação intensa,
influxo de águas supersaturadas até regiões onde nucleadores ou catalizadores de CaCO3
estejam presentes, ascenção marinha de zonas de alta pressão para zonas de baixa
pressão, mistura de água rica em CO3 e baixo Ca2+
com água do mar, processos
orgânicos, ação bacteriana com produção de amônia, elevação do pH e incremento na
concentração de carbonatos e, principalmente, a remoção de CO2 pela fotossíntese.
A claridade da água é importante nesse processo na medida em que a turbidez da
água provocada por partículas em suspensão e a profundidade, ocasionam escurecimento
da água. Dessa forma a diminuição da taxa de fotossíntese realizada por algas calcárias
faz diminuir a produção e a precipitação de carbonato.
Segundo Souza (1997), existem vários esquemas de classificação das rochas
carbonáticas baseados em características particulares, originando classificações segundo
a gênese, textura, composição das partículas, cimentação, recristalização, conteúdo
biológico, dentre outras. Contudo, este mesmo autor enfatiza que existem também
nomenclaturas para variedades dessas rochas, que às vezes são muito mais utilizadas
para denominá-las do que outras classificações existentes. As principais variedades são:
calcário argiloso (calcário impuro com alto teor de argila ou intercalações com
folhelho); calcário betuminoso (contém matéria orgânica do tipo asfáltica, oleosa);
brecha calcária (fragmentos de calcário cimentados por carbonato de cálcio); calcário
calcítico (rocha com alto teor de cálcio); pedra cimento (rocha ideal para a fabricação de
cimento); calcário grau químico (teor mínimo de 95% de carbonatos – ideal para a
indústria química); calcário coralíneo (fóssil dominante é o coral); coquina (calcário
fossilífero de conchas); calcário dolomítico (apresenta considerável teor de MgO, em
torno de 16%); calcário ferruginoso (contém ferro como impureza); calcário conchífero
(formado por ostras).
As classificações mais utilizadas são aquelas relacionadas à composição e
textura. Em termos de composição tem-se calcário puro: é a rocha que apresenta 90% ou
mais de calcita (com alguma aragonita); calcário magnesiano: é aquele que apresenta
considerável teor de magnésio, mas não na forma de dolomita; calcário dolomítico: é o
que apresenta tanto calcita e dolomita, mas a calcita em maior quantidade; dolomito
calcítico: contêm mais dolomita do que calcita e os dolomitos podem ser definidos como
rochas carbonatadas que apresentam mais de 50% de dolomita (Souza 1997).
Os depósitos de calcários e dolomitos de acordo com Brandão & Schobbenhaus
(1997), ocorrem nas formas de lentes ou camadas em terrenos pré-cambrianos, na forma
de lentes ou camadas intercaladas com sedimentos fanerozóicos e na forma de leitos
conchíferos naturais, recifes de coral, etc., que constituem os calcários modernos.
Quanto ao tipo de depósito, os calcários e dolomitos no Brasil podem ser
divididos em: Tipo I; II; III e IV.
Depósitos de calcário Tipo I, são calcários e dolomitos sob a forma de camadas
ou lentes intercaladas com rochas sedimentares pré-cambrianas associadas à faixas
dobradas de baixo grau metamórfico ou formando coberturas plataformais sub-
horizontais ou fracamente dobradas, de metamorfismo incipiente. Constituem as maiores
reservas oficiais de calcários e dolomitos do Brasil correspondendo a 76% do total.
Constituem camadas de calcários intercalados em unidades dos grupos Cuiabá e Alto
Paraguai e são posicionadas no Proterozóico superior.
4
Os depósitos de calcário Tipo II são encontrados comumente sob a forma de
grandes lentes, intercaladas essencialmente em gnaisses acentuadamente dobrados e com
metamorfismo de médio a alto grau. Representam as rochas carbonáticas metamórficas
ou os mármores calcíticos ou dolomíticos. São calcários de idade pré-cambriana
variando do Arqueano ao Proterozóico Superior. No Estado de Mato Grosso não há
referência sobre a ocorrência deste tipo de depósito.
Os depósitos de calcário Tipo III são constituídos por calcários e dolomitos
formando camadas ou lentes intercalados com rochas sedimentares fanerozóicas, do
Paleozóico ao Cenozóico. As maiores reservas relacionam-se ao Cretáceo. Na borda
leste da Bacia Sedimentar do Paraná na formação Iratí do Grupo Passa Dois, ocorrem
rochas carbonáticas associadas a este tipo de depósito, intercaladas em argilitos,
folhelhos negros pirobetubinosos, siltitos e arenitos finos depositados em ambiente
marinho raso.
Já os depósitos de calcário Tipo IV são calcários modernos ou holocênicos
formando acumulações naturais de conchas, incluindo ou não fragmentos de recifes
coralíneos e algas calcárias (calcários conchíferos).
2.2. Ocorrências de rochas carbonáticas no Estado de Mato Grosso
As rochas carbonáticas são compostas predominantemente por calcita e/ou
dolomita e representam uma das matérias-primas minerais de maior utilização industrial.
Possuem um grande significado econômico, por serem importantes reservatórios de água
e petróleo, além de estarem às vezes associadas à minerações de Pb e Zn. No Brasil,
existem extensas reservas geológicas de rochas carbonáticas, datadas desde a era pré-
cambriana (Brandão & Schobbenhaus,1997).
As ocorrências de rochas carbonáticas no Estado de Mato Grosso podem ser
encontradas nas unidades estratigráficas em ordem cronológica: Grupo Beneficente,
Grupo Cuiabá, Grupo Alto Paraguai, Grupo Passa Dois na Formação Iratí, Grupo Baurú
e Formação Xaraiés . O posicionamento das principais unidades estratigráficas nas eras
5
geológicas e suas idades absolutas foram adaptadas de Brasil (1982), conforme (Anexo
2A).
2.2.1. Grupo Alto Paraguai
Alguns pesquisadores, citados por Souza (1997), estudaram a sequência de
rochas do flanco norte da Serra das Araras, montando uma coluna estratigráfica com
denominações distintas de acordo com a região onde ocorria. No Estado de Mato Grosso
do Sul, foi denominado de Grupo Corumbá e no Estado de Mato Grosso, de Grupo Alto
Paraguai. O Grupo Alto Paraguai foi posicionado no Proterozóico Superior e distribui-se
na porção norte da Faixa de Dobramentos Paraguai, recobrindo discordantemente os
metamórfitos do Grupo Cuiabá.
A Formação Araras corresponde à seqüência carbonática do Grupo Alto
Paraguai, a qual foi depositada em ambiente marinho raso. As ocorrências carbonáticas
encontram-se inseridas em uma faixa descontínua em forma de um arco, com cerca de
30km de largura por 350 km de comprimento, constituindo a unidade geomorfológica
denominada de Província Serrana. Inicia-se na borda norte do Pantanal mato-grossense,
infletindo para leste, próximo a cidade de Nobres e estreitando-se rumo a Paranatinga,
onde desaparece, voltando a aparecer às margens do Rio das Mortes, próximo da divisa
com o Estado de Goiás (Souza, 1997).
A grande expressividade da Formação Araras como reserva de rochas
carbonáticas foi relatada por Luz et al. (1978) que, em trabalho de levantamento
mineroeconômico dessa unidade litoestratigráfica, estimou uma reserva aflorante de 60
milhões de toneladas de calcários dolomíticos e dolomitos e 800 milhões de toneladas de
calcários calcíticos. Vale ressaltar, a grande aproveitabilidade industrial das rochas dessa
unidade, e a potencialidade do ambiente quanto à ocorrência de jazimentos de metais
como o cobre, zinco, chumbo e outros. As variedades composicionais das rochas
carbonáticas existentes permitem utilizá-las como matéria-prima para a fabricação de
cimento e cal, corretivos de solo e brita para a construção civil (Brasil, 1982).
6
Em função de características químicas, litológicas e estratigráficas, Luz et al
(1978) dividiram a Formação Araras em membros inferior e superior. O inferior
compõe-se da base para o topo de margas conglomeráticas, calcários margosos e
calcários calcíticos cinza-escuros, finamente laminados, tratando-se de calcários
magnesianos e dolomíticos. O membro superior é constituído predominantemente por
dolomitos com intercalações de siltitos, arenitos e argilitos calcíferos. No topo, ocorrem
intercalações de arenitos e horizontes silicificados, apresentando as rochas deste membro
uma composição dolomítica.
Na borda leste da serra das Araras no Estado de Mato Grosso em área
aproximada de 10 km2, foram reconhecidas rochas na forma de tufo calcário esponjoso,
travertino com gasterópodes e conglomerados com cimento calcário. Brasil (1982)
afirma que esta formação é produto da desagregação e coluvionamento da formação
Araras. Supõem-se que os tufos tenham sido formados por precipitação de CaCO3, a
partir da dissolução de rochas calcárias preexistentes, com posterior petrificação parcial
de restos vegetais, provavelmente, em ambiente fluviolacustre. O interesse nestas
rochas pode ser justificado para uso como corretivo do solo e como fonte de fosfato,
segundo Souza (1997).
2.2.2. Grupo Cuiabá
Este Grupo está distribuído ao longo da Faixa de dobramentos Paraguai –
Cuiabá, ocupando a porção interna da faixa. O Grupo Cuiabá encontra-se, em grande
parte, oculto pelas coberturas fanerozóicas da Bacia Sedimentar do Paraná, do Pantanal
mato-grossense, e da Depressão do Rio Araguaia.
A origem e a época em que foram depositados os metamórfitos desse Grupo
ainda são muito controversos. A sua diversidade litológica composta por filitos diversos,
metassiltitos, ardósias, metarenitos, metarcóseos, metagrauvacas, metaconglomerados,
xistos, quartzitos e mármores calcíticos e dolomíticos é indicativo de procedência
dominantemente terrígena, entretanto, apresentam localmente rochas de origem pelágica.
7
Foi acumulado em geossinclíneo tectonicamente ativo no Proterozóico Superior. O
metamorfismo e deformações relacionam-se ao ciclo Brasiliano (SEPLAN-MT, 2000).
As rochas carbonáticas do Grupo Cuiabá ocorrem intercaladas em filitos e
metarenitos dessa unidade. O calcário exposto nas pedreiras apresenta tonalidades cinza-
escuro a preta, apresentando veios irregulares de calcita e, localmente, de quartzo.
São poucas as ocorrências importantes no que diz respeito à produção de cal,
brita e corretivo de solo. Elas ocorrem nas localidades de Poconé, Sangradouro e Distrito
de Nossa Senhora da Guia, sendo a reserva potencial superior a 300 milhões de
toneladas de mármore calcítico e dolomítico (Brasil, 1982).
2.2.3. Grupo Passa Dois
No Grupo Passa Dois, há ocorrência de calcários de interesse econômico na
Formação Iratí que corresponde à base do Grupo, na região sudeste do Estado próximo à
cidade de Torixoréu e no município de Alto Garças.
Litologicamente, apresenta uma interestratificação de litologias sedimentares
representadas basicamente pela alternância de folhelhos pretos pirobetuminosos, siltitos
e camadas de calcários de coloração cinza-esbranquiçada à creme. O Grupo foi
depositado em ambiente marinho epicontinental de idade Permiana superior (SEPLAN –
MT, 2000).
Os calcários do Grupo apresentam silicificação na superfície e teores variados de
MgO entre 0,3 e 19% e teores de CaO acima de 40%, diminuindo junto à superfície da
camada. Os valores das reservas dessas rochas ainda não se encontram levantados
(Souza, 1997).
2.2.4. Grupo Bauru
O Grupo Bauru distribui-se no leste do Estado de Mato Grosso, ocorrendo
reservas nas regiões de Poxoréu, Itiquira, Guiratinga e na região do rio da Casca a norte
da cidade de Chapada dos Guimarães.
8
Litologicamente, apresenta na base, um conglomerado formado por seixos
arredondados de basaltos e arenitos, imersos em uma matriz areno-argilosa avermelhada.
Sobreposto, encontram-se arenitos médios, róseos e avermelhados, geralmente
calcíferos, com intercalações de conglomerados, siltitos, lentes de calcários arenosos e
calcários puros e cristalinos. As reservas dessa unidade, ainda não foram quantificadas
(Souza, 1997).
2.2.5. Grupo Beneficente
Na região norte do Estado, associados ao Grupo Beneficente, ocorrem calcários
calcíticos e magnesianos. Esta unidade geológica representa um conjunto de rochas
sedimentares entre os rios Juruena e Teles Pires, depositado no Pré-cambriano
(Proterozóico médio entre 1650 e 1400 MA) em ambientes continental e marinho
transgressivo de águas rasas. O Grupo Beneficente apresenta litologias variadas e dentre
elas os calcários e dolomitos (SEPLAN – MT, 2000).
De acordo com Souza (1997), verificam-se três lentes de calcários calcíticos e
magnesianos nos sedimentos desse grupo. Uma delas localizada a cerca de 3 km à
jusante do rio Ximari, afluente pela margem direita do rio Teles Pires, corresponde ao
calcário de maior interesse por ser o que apresenta o menor teor de impurezas
comparado com os demais da unidade.
2.3. Corretivos da acidez dos solos
São considerados corretivos de acidez do solo todos os materiais que apresentam
constituintes neutralizantes representados por compostos de cálcio e ou de magnésio de
caráter alcalino como: carbonatos (CaCO3, MgCO3); óxidos (CaO, MgO); hidróxidos
(CaOH2, MgOH2) e/ou silicatos (CaSiO3, MgSiO3), (Alcarde, 1996a). Cada um desses
compostos apresenta natureza química própria e conseqüentemente diferentes
capacidades de neutralização da acidez do solo conforme Anexo 3A.
9
2.4. Avaliação da qualidade dos calcários agrícolas
As características que definem a qualidade dos calcários são PN, CaO, MgO,
granulometria e PRNT.
2.4.1. Poder de Neutralização
O poder de neutralização ou equivalente em CaCO3 indica o potencial químico
do corretivo em neutralizar a acidez do solo, independente do constituinte neutralizante
contido na amostra. Para que o teor de neutralizantes reflita a capacidade de
neutralização dos diferentes materiais, ele é expresso em termos de “equivalente em
carbonato de cálcio” tomado como padrão ao qual se atribui o valor igual a 1 ou 100% à
sua capacidade de neutralização (Alcarde, 1985).
O poder de neutralização dos corretivos pode ser obtido diretamente por meio da
determinação do poder ou valor de neutralização e, indiretamente, por cálculo através
dos teores de cálcio e magnésio que são os elementos associados aos constituintes
neutralizantes (Alcarde, 1985). Teoricamente é de se esperar que os valores calculados e
determinados sejam iguais, entretanto, na prática, o valor calculado geralmente é maior,
pois inclui os teores de cálcio e magnésio ligados às bases inexpressivas como fosfatos e
sulfatos (Plese, 2000).
Quanto aos padrões de exigência, a Legislação Brasileira determina que o valor
mínimo de PN para calcários seja de 67% ECaCO3; de 125%ECaCO3 para cal virgem
agrícola; 94% para cais hidratadas; 60% para escórias e 80% para calcários calcinados
(Brasil, 1986).
2.4.2. Teores de Cálcio e Magnésio
Os elementos cálcio e magnésio, segundo Pavan & Miyazawa (1997), além de
serem essenciais para a nutrição das plantas, produzem hidroxilas (OH-) que
neutralizam a acidez dos solos. A determinação química fornece os teores desses
10
constituintes na forma elementar, para posteriormente, serem convertidos e expressos
por convenção nas formas de CaO e MgO (Alcarde, 1992b).
De acordo com Alcarde (1992b), a classificação da natureza mineralógica dos
calcários relaciona-se à concentração de MgO na amostra. Assim, o calcário é
considerado calcítico, quando apresenta menos de 5% de MgO; magnesiano, de 5% a
12% e dolomítico, quando apresenta mais de 12% de MgO.
A legislação brasileira exige que os valores mínimos para a soma dos teores de
CaO e de MgO dos calcários seja de 38% (Brasil, 1986).
Alcarde & Rodella (1996b), estudando os teores de Ca e Mg a partir de dois
processos de solubilização da amostra; observaram que, no extrato da determinação do
PN, os valores determinados tenderam a ser acentuadamente inferiores em função da
solubilização mais branda da amostra, enquanto que, pelo método oficial, a
solubilização, por ser mais enérgica, garantiu a liberação de Ca e principalmente de Mg
ligados à espécies químicas como fosfato, silicato, etc., de mais difícil solubilização. Os
referidos autores propuseram um método simplificado por meio de um único extrato
(PN), para a determinação tanto do PN quanto do Ca e Mg, com a justificativa de que a
solubilização dos calcários é lenta pelos ácidos fracos do solo.
2.4.3. Composição e eficiência granulométrica
A composição granulométrica ou a proporção das suas partículas por tamanho,
depende das propriedades da rocha calcária como: dureza, grau de cristalização,
mineralogia, composição química e do processo ou equipamento utilizado na moagem
da rocha. O tamanho dos grânulos ou grau de moagem é um dos fatores que mais afeta
a dissolução do calcário, interferindo na sua reação através do contato com o solo
(Lepsch & Rotta, 1964). Estes mesmos autores avaliando a composição granulométrica
por tamisação de calcários do Estado de São Paulo, verificaram que 50 a 60% das
partículas correspondiam à fração maior que 0,30mm, na maioria das amostras
estudadas.
11
Em relação à composição granulométrica é exigido que 100% das partículas
passem pela peneira ABNT 10; 70% na peneira ABNT 20 e 50% na peneira ABNT 50,
sendo admitida uma variação de 5% (Brasil, 1988).
A eficiência granulométrica dos calcários, segundo Alcarde (1992a), indica a
velocidade de ação do calcário na correção da acidez do solo num período de
aproximadamente 3 meses em função do tamanho das suas partículas, sendo dependente,
das condições de solo e de clima, da natureza química e da granulometria.
As taxas de reatividade das frações granulométricas, são valores obtidos em
laboratório em condições ótimas de temperatura e umidade (Anexo 4A).
Em condições de campo, Natale & Coutinho (1994) comprovaram quanto à
eficiência que as frações granulométricas dividem-se em ineficiente, correspondendo à
fração maior que 2,00mm; de eficiência intermediária a fração entre 2,00 – 0,3mm, cujo
desempenho melhora com o passar do tempo; e altamente reativa a fração mais fina (<
0,3mm) com menor efeito residual. Também em trabalho de campo, Pandolfo &
Tedesco (1996) determinaram as taxas de reatividade num período de dois anos de
31,5% para a fração (2,00 – 0,84mm), de 68% para a fração (0,84 – 0,30mm) e de 100%
para as partículas com diâmetro menor que 0,30mm.
Segundo Alcarde (1992b) o efeito residual dos calcários depende da reatividade e
de outros fatores como a dosagem do corretivo usada na calagem, tipo de solo, adubação
e intensidade de cultivo. A reatividade é inversamente proporcional ao efeito residual,
dessa maneira quanto maior a reatividade do calcário, menor é o seu efeito residual.
2.4.4. Poder Relativo de Neutralização Total (PRNT)
A definição da qualidade de um calcário a partir da simples avaliação da
composição granulométrica e do poder de neutralização implica na dificuldade de
quantificar o uso diante das recomendações de calagem (Alcarde, 1985).
O Poder Relativo de Neutralização Total (PRNT) é um índice de avaliação de
qualidade que engloba essas duas características. Este índice expressa o percentual de
12
neutralização (PN) do corretivo que neutraliza a acidez do solo num período de 3 meses
(Alcarde, 1992a).
Os calcários podem ser classificados quanto o PRNT em tipo “A” os que
apresentam valores entre 45,0 a 60,0 %; em “B” de, 60,1 a 75,0 %; em “C” de 75,1 a
90,0 % e em “D” com PRNT superior a 90%. O calcário para ser comercializado no
Brasil deve apresentar um valor mínimo de PRNT de 45 % (Brasil, 1986).
2.4.5. Metais Pesados
Para Alloway (1990) e Wild (1993), o termo metal pesado designa um grupo de
elementos que apresentam densidades atômicas maiores que 6,0 g/cm3. Abrange um
grupo de metais, semi-metais e até não metais. Apresentam alguns termos correlatos
como metais traços, elementos traços, micronutrientes e microelementos. Segundo
Marques & Schulze (2002), no passado a designação “traços” era muito utilizado,
porque quando um elemento era detectado em tão pequena concentração dizia-se estar
presente em quantidades traços.
Esse grupo de elementos que inclui metais considerados micronutrientes, outros
metais e ainda alguns elementos de transição da tabela periódica é denominado de
metais pesados (Mattiazzo & Prezotto, 1992); (Manahan, 1994). Os principais metais
pesados presentes no solo e nos produtos utilizados na agricultura são o Co, Cd, Cr, Cu,
Fe, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Sn e Zn. Os elementos considerados essenciais às plantas são:
Cu, Fe, Mn, Mo, Ni e Zn; às bactérias fixadoras de nitrogênio são: Co e Mo; e aos
animais Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Mo e Zn, (Abreu et al., 2002). Os elementos que
apresentam caráter tóxico significativo são o Pb, Cd e o Cr (Malavolta,1994a).
O Pb, o Cd e o Cr são metais que não existem naturalmente em nenhum
organismo, tampouco desempenham funções nutricionais ou bioquímicas em
microorganismos, plantas ou animais e, a sua presença nesses organismos é prejudicial
em qualquer concentração. O cádmio é potencialmente tóxico e sua maior fonte de
poluição são as emanações de indústrias de ferro e de aço, sendo causador de
hipertensão, câncer e desordens imunológicas (Gupta, 2001).
13
A presença desses últimos elementos no ambiente pode ser problemática, pois
pode ocorrer acúmulo nos sistemas biológicos. Entretanto, Resende et al. (1999),
afirmam que a nível de solo os metais pesados, em sua maioria ocorrem naturalmente
em baixas concentrações.
A presença desses elementos no solo pode ter como origem a fonte natural
relacionada ao material de origem e do grau de intemperização que esse material sofreu
e a fonte antropogênica que é a maior concentradora desses elementos nos solos. As
principais fontes naturais são os minérios de Zn e Pb e rocha fosfatada (Cd), mineral
cromita e solos de serpentina (Cr), sulfetos óxidos e carbonatos (Cu), mineral galena
(Pb), mineral cinábrio (Hg), minerais diversos e solos de serpentina (Ni), óxidos
silicatados (Zn) (Mattiazzo – Prezoto, 1992).
As atividades antropogênicas contribuem através da liberação de partículas ou
gases na atmosfera, causando contaminação via deposição atmosférica localizada ou
espalhada pela ação da chuva, movimentação de terra, vento ou por meio da cadeia
trófica (Accioly & Siqueira, 2000).
Os metais pesados também podem chegar ao solo por meio do uso de defensivos,
fertilizantes, corretivos e outros produtos como os biossólidos usados na agricultura.
Os resíduos urbanos como lixo e esgoto apresentam alta taxa de produção e baixa
reciclagem gerando poluição considerável (Costa 1983). Para Berton (1992), o esgoto
como adubo pode trazer problemas de poluição, pois o teor de metais pesados nesses
materiais é elevado e muito variável em função da origem doméstica ou industrial.
As atividades industriais contribuem por meio dos rejeitos das indústrias
metalúrgica, do couro, de tintas e pigmentos e de artefatos galvanizados. Outras formas
como gases de exaustão de automóveis e emanações industriais também contribuem para
a adição ao solo.
A atividade agrícola também pode contribuir para a adição de metais pesados ao
solo pelo uso intensivo de corretivos e fertilizantes (Amaral Sobrinho, 1992). Entretanto,
Kabata & Pendias (1984); Adriano (1986) e Alloway (1990), afirmaram que o
incremento no teor de metais pesados ao solo por meio dos fertilizantes e corretivos é
14
menor quando comparado às adições promovidas pela precipitação pluviométrica, águas
contaminadas, estercos, lodos de esgoto, compostos de lixo urbanos e pesticidas.
Em calcários agrícolas os primeiros trabalhos de avaliação de metais pesados
foram realizados por Miyasaka (1964), Mascarenhas (1967) e Mascarenhas (1973), que
observaram a potencialidade de suprimentos desses elementos pelos calcários.
Esses elementos ocorrem naturalmente na composição dos calcários em baixos
teores, porém, a concentração depende de fatores como a disposição geográfica das
jazidas nas diferentes regiões, como também dos pontos de exploração dentro da camada
geológica e ainda pela influência de maquinário utilizado na moagem do calcário, por
meio da corrosão e atrito de suas peças que em contato com o calcário podem aumentar
a concentração de alguns metais (Chichilo & Whittaker 1961 e Gabe, 1998).
A formação geológica da jazida constitui um fator preponderante para a ampla
variação no teor dos elementos, destacando que em ordem de riqueza na composição
química apresentam-se os calcários magmáticos, os sedimentares e, por último, os
metamórficos. Os calcários sedimentares são em média mais ricos em Mn, Zn e Fe do
que os metamórficos, e os teores de Cu semelhantes (Valadares, 1974).
Teores de metais pesados em calcários obtidos por outros autores em regiões e
épocas distintas (Anexos 5A e 6A), permitiram à Gabe (1998) observar que a grande
variação na concentração de micronutrientes em calcários realmente está relacionada à
origem geológica das rochas.
Em relação a origem, os calcários do Estado de Mato Grosso podem ser
classificados como calcários metamórficos (Gabe, 1992). Entretanto, Brasil (1982)
ressalta que o maior grau de metamorfismo ocorreu no Grupo Cuiabá. O Grupo Alto
Paraguai não sofreu influência de metamorfismo. A Formação Iratí, contudo, em função
da sua idade Paleozóica, pode ser considerada de origem sedimentar.
As apreciáveis concentrações de Fe, Mn e Zn determinadas por Valadares (1974)
em calcários brasileiros permitiram, com base nas doses de calcário aplicadas ao solo e
nas quantidades de micronutrientes removidas pelas culturas, afirmar que os calcários
poderiam suprir parcial ou totalmente a demanda por esses elementos pelas culturas. No
entanto, enfatizou que as quantidades de micronutrientes adicionadas pela calagem são
15
muito inferiores às adicionadas sob a forma de adubo específico, exceto o Fe, cuja
quantidade se aproxima da adicionada sob a forma de adubo.
Amaral Sobrinho et al. (1992), ao estudarem a presença de metais pesados em
fertilizantes e corretivos do Estado de Minas Gerais, observaram que os teores totais
foram relativamente baixos. Entretanto, estes autores ressaltaram um corretivo originário
de área de mineração de chumbo e zinco, pois apresentava o dobro da concentração de
Pb em relação aos calcários comuns e concentração muito elevada de Zn, em torno de
1%.
Amaral et al. (1994) estudando a liberação de Zn, Fe, Mn e Cd de quatro
corretivos de acidez e absorção por plantas de alface, verificaram que um calcário
dolomítico com teores de Zn=12.948 mg kg-1
, Fe=46.434 mg kg-1
, Mn=3.125 mg kg-1
,
Cd=107,2 mg kg-1
e Pb=2.850 mg kg-1
, liberou para as plantas os elementos Zn, Mn e
Cd, porém não houve sintomas de toxidez para as plantas e nem limitação da produção.
Observaram ainda que os teores totais de Cd e Zn na parte aérea das plantas de alface
encontravam-se bem acima do permitido pela legislação brasileira de alimentos.
A composição química e o potencial de suprimento de micronutrientes por
calcário oriundo da mineração de folhelho pirobetuminoso da Formação Iratí – PR foi
estudado por Dos Anjos (1991) e posteriormente por Assmann et al. (1999).
Estes últimos adicionaram ao solo doses de 0; 0,75; 1,50; 3,0 e 6,0 t ha-1
do
calcário da Formação Iratí e calcário comercial, com a finalidade de verificar o efeito
sobre os teores de Cu, Fe, Mn e Zn no solo e na planta. O solo corrigido com o calcário
Iratí apresentou teores totais de 10% de Fe e 9% de Mn, superiores em relação ao solo
que recebeu calcário comercial, sem influenciar o conteúdo dos elementos na planta.
Os teores de Fe e Mn disponíveis no solo diminuíram em função do aumento das
doses de calcário e os de Cu e Zn não foram influenciados. Na planta, o acréscimo das
doses fez aumentar a concentração de Fe e Cu e diminuir o teor de Mn. Na dose
máxima de calcário Irati (6 t ha-1
), houve aumento no teor de Zn na planta comparado
com a mesma dose de calcário comercial. As doses crescentes do calcário comercial
provocaram diminuição da concentração do Zn na planta e as do calcário Iratí
mantiveram níveis constantes de Zn.
16
3. MATERIAL E MÉTODOS
3.1. Coleta das amostras
A produção de calcário no Estado de Mato Grosso concentra-se nas unidades
estratigráficas do Grupo Cuiabá, Grupo Alto Paraguai (Formação Araras) e Grupo Passa
Dois (Formação Iratí). Os materiais estudados foram amostrados nas empresas
mineradoras dessas unidades.
Foram coletadas 29 amostras de rochas através de amostragem de diversos
pontos da frente de lavra das mineradoras. Também foram coletadas um total de 28
amostras moídas, adotando-se procedimento de sub-amostragens em pontos diversos no
local de armazenamento do calcário moído, para constituirem uma amostra composta de
aproximadamente, 1 kg de calcário. A coleta das amostras foi feita em agosto e
setembro de 2001. Na tabela 1 estão relacionados os locais de coleta dos materiais
estudados.
3.2. Preparo das amostras
As amostras moídas nas mineradoras foram homogeneizadas e divididas por
quarteamento em duas frações iguais. Uma das frações foi reservada para análise
granulométrica e a outra para as análises químicas de PN e teores de CaO e MgO. A
fração destinada à análise granulométrica passou por uma secagem prévia em estufa, à
temperatura de 105-110º C, até peso constante. A fração destinada às análises químicas
foi usada tal qual coletada, não passando por nenhum preparo (Brasil, 1988).
As 29 amostras de rochas foram moídas em almofariz de porcelana e passadas
por peneira de malha de 60 mesh, para posteriores determinações de cálcio e magnésio e
metais pesados.
Tabela 1. Locais de coleta dos calcários
Nº amostras Unidade
estratigráfica
Empresas
Mineradoras Município
Rochas Moídas
1 e 2 1 Grupo Cuiabá Caieira Nossa Senhora da Guia Cuiabá
3 e 4 2 e 3
Grupo Alto
Paraguai
Camil - Cáceres Mineração Cáceres
5 e 6 4 Império Minerarações Jangada
7 e 8 5, 6 e 7 Emal Barra do Bugres
9 e 10 8 e 9 Calcário Tangará Tangará da Serra
11 10 Ecoplan Rosário Oeste
12 e 13 11 e 12 Copacel Nobres
14 13 Calcário Cuiabá Nobres
15 14 Reical Nobres
16 15 Cimento Itaú Nobres
17 e 18 16, 17, 18 e 19 Emal Nobres
19 20 Unical Nobres
20 21 Império Minerarações Paranatinga
21 22 Emal Primavera do Leste
22 e 23 23 Reical Paranatinga
24 e 25 24 e 25 Emal Paranatinga
26 26 Calcário Roncador Cocalinho
27 e 28 27 Grupo Passa
Dois
Império Minerarações Alto Garças
29 28 Calcário Mentel Alto Garças
3.3. Procedimentos analíticos
Tanto para a análise granulométrica como para as análises químicas, foram
adotados os metodos oficiais do Ministério da Agricultura, Brasil (1988). Nas amostras
18
moídas a determinação de CaO e MgO, também foi feita a partir do extrato da
determinação do PN conforme Pavan & Miyazawa (1997).
Na análise granulométrica foram pesados 100,0g do calcário moído na
mineradora e transferidos para o conjunto de peneiras ABNT nos
10, 20, 50 e fundo,
dispostas de cima para baixo em agitador mecânico por 5 minutos. Terminado este
tempo, as frações retidas em cada peneira foram pesadas para posteriormente ser
calculada a eficiência granulométrica conforme a equação 1:
(Equação 1) RE (%) = [(A x 0) + (B x 20) + (C x 60) + (D x 100)]
100
Sendo:
RE = Reatividade do calcário (%)
A = Fração granulométrica maior que 2,0mm, retida na peneira 10 ABNT;
B = Fração granulométrica menor que 2,0mm e maior que 0,84mm de diâmetro,
retida na peneira 20ABNT;
C = Fração granulométrica menor que 0,84mm e maior que 0,30mm de diâmetro,
retida na peneira 50 ABNT;
D = Fração granulométrica menor que 0,30 mm de diâmetro, retida no fundo;
0; 20; 60; 100 = Taxas de reatividade das respectivas frações (%)
Na determinação do poder de neutralização (PN) foram tomados em duplicata
1,000g da amostra moída seca a 110º C. Em seguida adicionou-se HCl 0,5N, levando-se
a fervura por 5 minutos. Ao extrato foram adicionadas 2 a 3 gotas do indicador
fenolftaleína 1% para em seguida titular-se o excesso de ácido com NaOH 0,25N até o
aparecimento de uma leve cor rosada. Anotou-se o volume gasto do titulante para os
cálculos do PN por meio equação 2.
(Equação 2) PN (ECaCO3) = 5 ( 50 x N1 – V2 x N2)
G
19
sendo:
N1 = Normalidade da solução de HCl;
V2 = Volume(mL) da solução de NaOH gasto na titulação;
N2 = Normalidade da solução de NaOH;
G = Massa em gramas da amostra.
Foram também obtidos os valores do PN calculado para as amostras moídas nas
mineradoras a partir dos teores de CaO e MgO (método oficial), de acordo com a
equação 3.
(Equação 3) PN calculado (%ECaCO3) = %CaO x 1,79 + %MgO x 2,48
Para sa determinações dos teores de CaO e MgO, pesou-se em duplicata 0,500
grama de amostra, adicionando-se 20 mL de HCl (1+1) e 2 mL de HNO3 (1+1). Em
seguida esse material passou por uma leve fervura por cerca de 10 minutos. O extrato foi
transferido para balão de 250 mL, onde completou-se o volume com água deionizada.
Na determinação de CaO foram tomadas alíquotas de 10 mL do extrato às quais foram
acrescentados 5 mL de solução KOH-KCN, 100mL de água e uma pitada do indicador
murexida. Para o teor de MgO às alíquotas de 10mL foram adicionadas 5 ml de solução
Tampão pH 10, 100 mL de água deionizada e 10 gotas do indicador negro de eriocromo.
As titulações de Ca e Mg foram feitas com solução de EDTA 0,010M. Os volumes de
titulante foram anotados para serem calculados os teores de CaO e MgO, conforme as
equações 4 e 5.
(Equação 4) % CaO = 280,4 x (V1 - V2) x M
sendo:
V1 = Volume (mL) da solução de EDTA gasto na titulação da amostra;
V2 = Volume (mL) de EDTA gasto na titulação da prova em branco;
M = Molaridade da solução de EDTA (0,010 M).
(Equação 5) %MgO = 201,6 x [(V3 – V4) – (V1 – V2)] x M
20
sendo:
V3 = Volume da solução de EDTA gasto na titulação do Ca + Mg;
V4 = Volume da solução de EDTA gasto na titulação da prova em branco do Ca
+ Mg;
M = Molaridade da solução de EDTA.
Os teores de CaO e MgO nas amostras moídas nas mineradoras, também foram
determinados a partir do extrato utilizado na determinação do poder de neutralização. As
alíquotas tomadas dos extratos passaram pelas diluições necessárias, para em seguida
proceder-se as leituras por Absorção Atômica. Os teores de CaO e MgO foram
calculados conforme as equações 6, 7 e 8.
(Equação 6) % Ca ou Mg = L x V x D x Fc
10.000
(Equação 7) % CaO = % Ca x 1,4
(Equação 8) % MgO = % Mg x 1,66
sendo:
L = Leitura; V= Volume inicial do extrato; D = Diluição; Fc = Fator de correção
da leitura
O poder relativo de neutralização total (PRNT) das amostras foi calculado
utilizando-se os valores de reatividade e poder de neutralização, mediante a equação:
% PRNT = PN x RE
100
Para a determinação de metais pesados foram pesados em triplicata 1,0000g da
amostra da rocha moída em laboratório, aos quais foram adicionados 20 mL de HCl 2
mol L-1
, fervendo-se levemente. Os extratos foram filtrados e completados os volumes
para 100 mL com água deionizada, para posteriormente serem determinados os metais
pesados por espectrofotometria de absorção atômica.
Nas determinações de PN, CaO, MgO e teores de metais pesados foram
calculados a média, o desvio padrão e a mediana dos resultados analíticos de cada
amostra.
21
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1. Calcários moídos
4.1.1. Poder de neutralização (PN)
Todas as amostras apresentaram valores compatíveis com a garantia mínima de
67% ECaCO3 exigida pela legislação brasileira para calcários agrícolas. O menor valor
encontrado foi de 70,4% e o maior foi de 107,1%, sendo o valor médio de 95,1%,
conforme Tabela 2.
O PN dos calcários do Grupo Alto Paraguai variou de 82 a 107%, isto evidencia
a eficiência química dos calcários desta formação geológica. Neste mesmo Grupo, as
amostras 7, 15 e 19 apresentaram valores iguais de PN e PRNT, caracterizando-os como
calcários de granulometria fina altamente reativos, onde todo o seu potencial químico
pode ser expresso num período de 3 meses.
As amostras 27 e 28 apresentaram baixos valores de PN determinados e isso
pode ser em parte atribuída à granulometria mais grosseira. Alcarde & Rodella (1996a)
verificaram que quando as amostras foram passadas na peneira nº 50 ABNT, os valores
de PN foram superiores em relação as amostras tal qual coletadas nos locais de
produção.
Pela comparação entre os valores de PN determinados analíticamente e os
calculados a partir dos teores de óxidos de cálcio e magnésio, verificou-se que em 15 das
28 amostras estudadas, os valores calculados foram superiores aos determinados. Isto,
segundo Alcarde & Rodella (1992b) normalmente ocorre e pode ser relacionado à
granulometria do calcário e ao processo de solubilização que na deteminação dos óxidos
é mais enérgica em relação ao PN. Observou-se ainda que quando a granulometria foi
mais fina como nas amostras 7, 15 e 19, a diferença entre PN determinado e calculado
foi menor.
Tabela 2. Poder de Neutralização dos calcários moídos nas mineradoras (média de
2 repetições + desvio padrão)
Calcário % CaO % MgO Soma de
óxidos
PN determinado PN
calculado
............... %EcaCO3 ...............
Grupo Cuiabá 1 35,9 + 0,8 4,3 + 0,4 40,2 70,4 75,0
2 27,3 + 0,2 18,7 + 0,6 46,1 99,6 95,4
Grupo Alto
Paraguai
3 46,4 + 0,6 5,0 + 0,6 51,4 94,3 95,6
4 28,7 + 0,6 21,2 + 0,3 49,9 105,2 103,9
5 33,4 + 0,0 9,6 + 0,1 42,9 82,7 83,5
6 30,4 + 0,2 20,2 + 0,0 50,6 104,8 104,5
7 30,8 + 0,4 21,1 + 0,1 51,9 107,1 107,5
8 47,1 + 0,8 2,4 + 0,6 49,5 91,1 90,3
9 26,8 + 0,2 19,2 + 0,3 45,9 98,5 95,4
10 28,7 + 0,2 21,2 + 0,6 49,9 102,8 103,9
11 48,6 + 0,6 2,7 + 0,1 51,4 92,6 93,8
12 25,5 + 0,4 19,4 + 0,9 44,9 95,1 93,7
13 29,4 + 0,8 21,6 + 0,6 51,0 105,8 106,2
14 26,1 + 0,4 20,1 + 0,7 46,1 96,0 96,4
15 35,9 + 0,0 10,2 + 0,1 46,1 87,9 89,5
16 44,4 + 0,2 4,7 + 0,1 49,2 93,5 91,3
17 30,7 + 0,2 20,4 + 0,3 51,1 107,1 105,5
18 45,1 + 0,4 5,6 + 0,3 50,8 95,1 94,8
19 29,6 + 0,2 20,9 + 0,1 50,4 104,6 104,7
20 28,0 + 0,0 19,6 + 0,3 47,6 100,1 98,7
21 29,0 + 1,0 16,5 + 0,6 45,6 93,7 92,9
22 28,2 + 1,0 17,9 + 0,6 46,1 91,9 94,9
23 29,6 + 1,4 18,0 + 0,7 47,6 96,6 97,7
24 47,7 + 0,4 3,7 + 0,4 51,4 94,0 94,6
25 34,3 + 0,2 14,0 + 0,4 48,4 94,9 96,2
26 28,7 + 0,2 20,7 + 0,1 49,4 101,5 102,7
Grupo Passa
Dois
27 32,0 + 0,4 5,2 + 0,3 37,2 74,6 70,2
28 31,1 + 0,4 6,4 + 0,4 37,5 81,1 71,5
Média 33,6 13,9 33,6 95,1 94,7
Mediana 30,6 18,0 30,6 95,1 95,4
23
4.1.2. Teores de CaO e MgO
Pelos resultados apresentados na Tabela 3, observou-se que todas as amostras
estudadas apresentaram valores de soma de óxidos obtidos pelo método oficial,
superiores aos determinados a partir do extrato do PN. Em média essa diferença foi 47%
superior na soma para a determinação pelo método oficial. Esse comportamento pode ser
explicado pelo fato do processo de solubilização da amostra no primeiro método ser
mais enérgica em relação ao extrato da determinação do PN, segundo Gabe (1992).
Ao avaliar o padrão de qualidade das amostras moídas pelo método oficial, o
maior valor determinado foi de 51,9% e o menor de 37,2% estando este último
enquadrado em uma margem de 5% para menos em relação ao padrão mínimo exigido.
Dessa forma, todos os calcários analisados por este método estão em concordância ao
padrão de soma de óxidos exigido pela legislação brasileira.
Nas determinações feitas a partir do extrato do PN o valor médio foi de 34,4%
para a soma de óxidos. Em praticamente todas as amostras foi inferior a 38%, com
exceção da amostra 6, 10 e 12 que apresentaram valores pouco superiores de 40,7%;
40,0% e 39,1% respectivamente.
Em relação à Formação geológica, observou-se no Grupo Alto Paraguai, uma
grande variação nos teores de MgO, o que evidencia tipos diversos de calcários
calcíticos, magnesianos e dolomíticos. Nesse Grupo, do total de 25 amostras analisadas,
18 foram de calcários dolomíticos com teores de MgO superiores a 12%, o que mostra o
grande potencial de correção e de suprimento de Mg desses materiais.
Entre todas os calcários estudados 5 foram calcíticos, apresentando menos que 5
% de MgO, 6 magnesianos com teor de MgO entre 5 e 12 % e 17 dolomíticos com mais
de 12 % de MgO.
24
Tabela 3. Teores de CaO, MgO e soma de óxidos para amostras moídas nas
mineradoras (média de 2 repetições + desvio padrão)
Determinação a partir do extrato do PN Determinação pelo Método Oficial
Calcário CaO MgO Soma CaO MgO Soma
............................................................ % ............................................................
1 24,3 + 1,0 5,6 + 1,9 29,8 35,9 + 0,8 4,3 + 0,4 40,2
2 18,5 + 0,1 13,8 + 0,3 34,5 27,3 + 0,2 18,7 + 0,6 46,0
3 30,7 + 1,8 3,8 + 0,1 32,4 46,4 + 0,6 5,0 + 0,6 51,4
4 20,2 + 0,4 14,9 + 0,4 35,1 28,7 + 0,6 21,2 + 0,3 49,9
5 23,7 + 0,3 7,1 + 0,2 30,8 33,4 + 0,0 9,6 + 0,1 43,0
6 24,8 + 6,1 16,0 + 1,9 40,7 30,4 + 0,2 20,2 + 0,0 50,6
7 22,0 + 0,0 14,9 + 0,4 36,9 30,8 + 0,4 21,1 + 0,1 51,9
8 31,1 + 0,4 1,4 + 0,1 32,5 47,1 + 0,8 2,4 + 0,6 49,5
9 18,1 + 0,2 13,7 + 0,3 31,9 26,8 + 0,2 19,2 + 0,3 46,0
10 22,8 + 2,8 17,2 + 2,7 40,0 28,7 + 0,2 21,2 + 0,6 49,9
11 33,0 + 1,4 1,9 + 0,2 34,8 48,6 + 0,6 2,7 + 0,1 51,3
12 22,0 + 6,2 17,1 + 5,7 39,1 25,5 + 0,4 19,4 + 0,9 44,9
13 20,9 + 0,5 16,0 + 0,6 36,9 29,4 + 0,8 21,6 + 0,6 51,0
14 18,4 + 1,1 14,3 + 0,5 32,7 26,1 + 0,4 20,1 + 0,7 46,2
15 23,2 + 0,5 6,5 + 0,0 29,8 35,9 + 0,0 10,2 + 0,1 46,1
16 27,6 + 1,4 4,3 + 0,6 31,9 44,4 + 0,2 4,7 + 0,1 49,1
17 21,4 + 0,0 15,3 + 0,3 36,7 30,7 + 0,2 20,4 + 0,3 51,1
18 31,5 + 1,6 4,5 + 0,3 36,0 45,1 + 0,4 5,6 + 0,3 50,7
19 21,1 + 0,9 15,8 + 0,9 36,8 29,6 + 0,2 20,9 + 0,1 50,5
20 20,1 + 0,1 14,9 + 0,0 35,0 28,0 + 0,0 19,6 + 0,3 47,6
21 22,3 + 2,4 13,0 + 0,3 35,3 29,0 + 1,0 16,5 + 0,6 45,5
22 19,6 + 0,8 12,9 + 0,6 32,6 28,2 + 1,0 17,9 + 0,6 46,1
23 20,8 + 0,3 11,7 + 0,3 32,5 29,6 + 1,4 18,0 + 0,7 47,6
24 32,6 + 2,0 3,0 + 0,0 35,5 47,7 + 0,4 3,7 + 0,4 51,4
25 25,8 + 0,6 10,7 + 0,7 36,6 34,3 + 0,2 14,0 + 0,4 48,3
26 21,6 + 2,4 15,8 + 1,4 37,5 28,7 + 0,2 20,7 + 0,1 49,4
27 24,4 + 0,6 5,1 + 0,7 29,5 32,0 + 0,4 5,2 + 0,3 37,2
28 23,3 + 2,0 6,7 + 0,2 29,9 31,1 + 0,4 6,4 + 0,4 37,5
Média 23,8 10,6 34,4 33,6 13,9 47,5
Mediana 22,5 13,9 34,9
25
4.1.3. Composição e eficiência granulométrica
Na Tabela 4 são apresentados os resultados da análise granulométrica.
Tabela 4. Reatividade e poder relativo de neutralização total dos calcários estudados
Nº
amostra
Percentagem de partículas retidas nas peneiras Reatividade
(%)
PRNT
(%) ABNT Nº 10
> 2,00mm
ABNT Nº 20
2,00 –0,84mm
ABNT Nº 50
0,84 – 0,3mm
Fundo
< 0,30mm
1 0,2 3,8 14,4 81,7 91,1 64,1
2 0,1 3,2 15,0 81,7 91,4 90,9
3 0,0 7,1 30,7 62,2 82,0 77,3
4 1,1 10,7 22,8 65,4 81,3 85,5
5 0,3 10,0 26,7 63,0 81,0 67,0
6 0,1 6,3 22,1 71,5 86,0 90,2
7 0,0 0,0 0,0 100,0 100,0 107,1
8 0,1 3,3 16,4 80,1 90,7 82,6
9 0,4 5,6 19,4 74,7 87,4 86,1
10 0,8 10,6 24,1 64,4 81,0 83,3
11 1,6 12,2 29,2 57,0 77,0 71,3
12 0,4 8,1 22,8 68,7 84,0 79,9
13 0,5 7,3 17,6 74,6 86,6 91,6
14 1,7 15,2 25,4 57,7 76,0 72,9
15 0,0 0,0 0,0 100,0 100,0 87,9
16 0,1 7,6 30,1 62,3 81,8 76,5
17 0,2 3,6 19,1 77,1 89,3 95,7
18 0,0 0,1 4,9 95,0 98,0 93,2
19 0,0 0,0 0,0 100,0 100,0 104,6
20 0,8 8,2 21,0 70,1 84,3 84,4
21 0,3 11,3 30,4 58,0 78,4 73,5
22 0,5 8,0 28,3 63,1 81,7 75,2
23 0,3 6,8 24,6 68,2 84,4 81,5
24 0,3 12,1 36,0 51,6 75,7 71,1
25 0,2 5,0 24,2 70,6 86,1 81,8
26 0,1 6,7 21,0 72,1 86,1 87,3
27 1,3 24,2 27,5 47,0 68,3 50,9
28 3,1 16,3 25,1 55,4 73,8 59,9
Média 0,5 7,6 20,7 71,2 85,1 81,2
Mediana 0,3 7,2 22,8 69,4 84,3 82,2
26
Com relação à granulometria dos calcários, observou-se que os percentuais
médios das frações retidas nas peneiras ABNT Nº 10 (malha 2,00 mm), nº 20 (malha
0,84 mm), nº 50 (malha 0,30mm) e fundo (< 0,30mm) foram de 0,5%; 7,6%; 20,7% e
71,2%, respectivamente. Desta forma, verificou-se que em média 99,5% das partículas
passaram por peneira de malha igual 2,00mm; 91,9% pela peneira de malha 0,84mm e
71,2% pela peneira de malha 0,30mm. Assim, todos os calcários analisados atenderam
aos requisitos legais para as diferentes frações granulométricas, admitindo-se uma
margem de erro de 5%.
Vale ressaltar, no entanto, que para as duas amostras provenientes da Formação
Iratí em Alto Garças, foram obtidos valores mais próximos ao limite de tolerância, ou
seja, na peneira de abertura 2,00mm passaram 97,8%, na de malha 0,84mm passaram
77,5% e na peneira de malha 0,30mm passaram 51,2% das partículas.
Verificou-se ampla variedade dos calcários estudados quanto à composição
granulométrica. Considerando que o percentual de ação do calcário no solo num período
de três meses é nula para a fração granulométrica maior que 2,00mm, de 20% para
partículas entre 2,00 e 0,84mm, de 60% para partículas entre 0,84 e 0,30mm e de 100%
partículas menores que 0,3mm, constatou-se que os calcários estudados apresentaram
reatividades variadas que influenciam nos efeitos residuais dos materiais estudados.
4.1.4. Poder Relativo de Neutralização Total (PRNT)
O PRNT reflete o percentual de utilização do poder de neutralização e depende
diretamente da sua eficiência granulométrica (Alcarde & Rodella, 1996a). Os valores de
PRNT variaram de 50,9% a 107,1% com valor médio de 81,1%, demonstrando uma
grande variedade de calcários com eficiências diversas na correção da acidez do solo
Tabela 4. Quanto a classificação do calcário em função do PRNT, verificou-se que dois
calcários foram do tipo A, quatro do tipo B, 7 tipo D, e a maioria num total de 15
amostras do tipo C e dessa maneira, enquadrados na faixa de PRNT de 75,1 a 90%. Em
relação ao valor de 45 % mínimo de PRNT 45% aceito no Brasil, verificou-se que todos
os calcários atenderam a esta exigência.
27
4.2. Rochas
Na Tabela 5 são apresentadas as características químicas das rochas calcárias.
Tabela 5. Características químicas das amostras de rochas calcárias analisadas
(média de 2 repetições + desvio padrão). Calcário % CaO % MgO PN calc. (%ECaCO3)
Grupo Cuiabá 1 23,8 + 0,8 5,5 + 0,1 56,4
2 36,6 + 0,6 5,7 + 0,7 79,7
Grupo Alto
Paraguai
3 46,4 + 0,2 3,1 + 0,1 90,8
4 26,4 + 0,4 19,8 + 0,0 96,2
5 52,3 + 0,6 2,7 + 0,4 100,4
6 26,8 + 0,6 19,2 + 0,6 95,4
7 42,1 + 0,4 4,6 + 0,0 86,8
8 28,7 + 0,6 21,2 + 0,9 103,9
9 51,6 + 0,4 1,0 + 0,0 94,9
10 22,9 + 0,6 16,2 + 0,1 81,2
11 27,5 + 0,0 18,8 + 0,4 95,9
12 48,1 + 0,2 3,6 + 0,3 95,1
13 28,2 + 0,6 22,9 + 0,1 107,2
14 28,6 + 0,0 22,5 + 0,1 106,9
15 21,2 + 0,2 15,8 + 0,1 77,1
16 43,2 + 0,4 1,8 + 0,0 81,8
17 40,4 + 0,4 3,2 + 0,3 80,3
18 30,0 + 0,0 22,8 + 0,0 110,2
19 28,0 + 0,0 20,8 + 0,3 101,7
20 30,4 + 0,2 21,1 + 0,4 106,7
21 31,3 + 0,6 20,1 + 0,7 105,7
22 48,9 + 0,2 3,0 + 0,0 95,1
23 31,0 + 0,2 20,2 + 0,6 105,5
24 51,0 + 0,8 1,7 + 0,7 95,6
25 28,7 + 0,2 19,7 + 0,1 100,2
26 28,6 + 0,8 21,9 + 0,1 105,4
Grupo Passa Dois 27 36,2 + 0,4 11,1 + 0,3 92,2
28 34,8 + 0,4 13,2 + 0,1 95,0
29 50,3 + 0,2 3,4 + 0,3 98,6
Média 35,3 12,6 94,5
Mediana 31,0 15,8 95,6
28
Foram observados calcários calcíticos, magnesianos e dolomíticos. A partir dos
teores de CaO e MgO, foram obtidos valores de PN calculados que variaram de 56,4 a
110,2 de %ECaCO3.
4.2.1. Teor de metais pesados nas rochas calcárias
Observou-se uma grande variação nos teores dos elementos entre os calcários
analisados (Tabela 6). As maiores amplitudes foram verificadas para o Fe, Mn, Zn e Pb,
com valores mínimos de 186,3; 44,9; 4,7 e 17,7 mg kg-1 e valores máximos de 7493,3;
277,1; 38,7 e 107,9 mg kg-1, respectivamente.
Tabela 6 . Teores médios de metais pesados nos calcários estudados
Elemento Mínimo Máximo Mediana Média Desvio padrão
..............................mg kg-1
..............................
Zinco 4,7 38,7 7,7 11,2 + 0,4
Ferro 186,3 7493,3 862,3 1789,8 + 69,2
Manganês 44,9 1504,0 181,0 277,1 + 2,6
Níquel 42,3 79,1 51,1 52,1 + 1,2
Cobre 2,6 8,5 3,6 4,4 + 0
Cromo 21,3 72,6 29,8 35,7 + 1,0
Cádmio 1,2 2,1 1,8 1,8 + 0
Chumbo 17,7 107,9 27,5 30,5 + 3,1
Valores médios de 29 amostras com 3 repetições
Os teores de Fe e Mn foram mais elevados em relação aos demais elementos, isto
pode ser justificado pelo fato de que esses elementos apresentam comportamento
químico e geológico semelhantes e dessa maneira, segundo Raij (1991) as amostras com
elevado teor de Fe também o apresentam em Mn.
As médias de Fe e Mn de 1.789,8 mg kg-1
e 277,1 mg kg-1
respectivamente,
estiveram compatíveis com as faixas de 72 a 45.024 mg kg-1
para Fe e de 8 a 5.518 mg
kg-1
para Mn obtidos por Gabe (1998). Mesmo o teor máximo de Fe obtido nesta
avaliação de 7.493,3 mg k-1
, é bem inferior ao valor de 46.434 mg kg-1
obtido por
Amaral et al. (1994) em um calcário dolomítico.
29
O teor médio de Zn encontrado nos calcários analisados foi de 11,2 mg kg-1
próximo ao valor de 16,0 mg kg-1
determinado por Gabe (1998) em calcários brasileiros
e muito abaixo de 12.948 mg kg-1
determinado por Amaral et al. (1994).
A concentração de Cu nos calcários foi de 4,4 mg kg-1
compatível com a faixa de
concentração de 2 - 42 mg kg-1
de Cu em calcários, citada por Malavolta (1994b).
Quanto ao elemento Cr a concentração foi de 35,7 mg kg-1
, bem inferior ao teor
de 108 mg kg-1
obtido por Gabe (1998).
O valor médio obtido para o Cd de 1,19 mg kg-1
está abaixo da faixa de 2,3 a 6,8
mg kg-1
determinado por Amaral Sobrinho (1992) e Gabe (1998).
A comparação do teor médio de Ni obtido neste estudo de 52,1 mg kg-1
com às
faixas de concentração de 10,0 e 20,0 mg kg-1
, encontradas por Alloway (1990), Amaral
Sobrinho (1992) e Gabe (1998), mostrou composição mais elevada para este elemento.
Com o valor médio de 31,7 mg kg-1
de Pb ficou evidente uma baixa composição
para o elemento. Este valor se aproxima dos valores determinados por Gabe (1998) de
0,30 a 27,1 mg kg-1
, entretanto, está muito abaixo do valor máximo de 2.851 mg kg-1
obtido por Amaral et al. (1994).
Em relação às formações geológicas (Figuras 1 e 2), verificou-se que os calcários
do Grupo Cuiabá de maior grau metamórfico, tem composição mais rica para os
elementos Fe, Zn, Cu e Cr em relação as outras formações.
Os calcários do Grupo Alto Paraguai (Araras) que não sofreram influência de de
metamorfismo, foram-se mais ricos em Pb, e os calcários do Grupo Passa dois (Iratí) de
origem sedimentar, apresentaram teores maiores dos elementos Mn, Ni e Cd.
Considerando que os calcários sedimentares, como afirmaram Valadares et al.
(1974), possuem teores mais altos de Mn, Zn, e Fe que os metamórficos e os teores de
Cu iguais, era de se esperar que os calcários da Formação Iratí de origem sedimentar
apresentassem maior riqueza desses elementos na sua composição, entretanto apenas
para o Mn, essa afirmação se confirmou.
30
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
(mg
kg-1
)
Grupo Cuiabá Grupo Alto Paraguai Grupo Passa Dois
Figura 1 – Teor médio de ferro nas formações calcárias
0
100
200
300
400
500
600
(mg
kg
-1)
Grupo Cuiabá Grupo Alto Paraguai Grupo Passa Dois
Figura 2 – Teor de manganês nas rochas calcárias
31
0
15
30
45
60
Grupo Cuiabá Grupo Alto Paraguai Grupo Passa Dois
(mg
kg-1
)Zn
Cu
Cd
Ni
Pb
Cr
Figura 3 – Teor de metais pesados nos calcários analisados.
Na Tabela 7 são apresentadas estimativas de adições de metais pesados ao solo
em função da aplicação dos calcários estudados. Levando-se em conta as formações
mais ricas em cada elemento e admitindo-se uma aplicação de calcário de 3 toneladas
por hectare, verificou-se que seriam adicionadas em média ao solo 68,5 g ha-1
de Zn;
24,9 g ha-1
de Cu; 20825,0 g ha-1
de Fe e 201,2 g ha-1
de Cr pelos calcários do Grupo
Cuiabá. Os calcários do Grupo Alto Paraguai adicionariam em média 94,6 g ha-1
de Pb e
os calcários do Grupo Passa Dois mais ricos em Mn, Cd e Ni contribuiriam com 1546,3
g ha-1
de Mn; 5,9 g ha-1
de Cd e 165,72 g ha-1
de Ni.
32
Tabela 7. Estimativa de adição de metais pesados ao solo pela aplicação dos
calcários estudados*
......................................................g ha -1
......................................................
Zn Cu Fe Mn Cd Ni Pb Cr
Grupo Cuiabá 68,5 24,9 20825,0 142,2 3,8 142,1 68,5 201,2
Grupo Alto
Paraguai 31,7 11,9 3735,6 799,3 5,5 156,4 94,6 93,0
Grupo Passa Dois 27,0 16,1 8137,3 1546,3 5,9 165,7 83,4 156,0
* Considerando dose de calcário de 3,0 toneladas por hectare.
Sem considerar as implicações relativas à disponibilidade dos elementos para as
plantas, os teores encontrados dos metais pesados tidos micronutrientes como o Zn 68,5
g ha-1
e Cu 24,9 g ha-1
, seriam suficientes para suprir parcialmente as demandas
nutricionais de uma leguminosa, que segundo Malavolta (1987) são 133 g ha-1
de Zn e
de 30 g ha-1
de Cu. Já os teores nos calcários dos elementos Fe 20.825,0 g ha-1
e Mn
1.546,3 g ha-1
excederiam às necessidades de 1.855 g ha-1
de Fe e 243 g ha-1
de Mn.
33
5. CONCLUSÕES
Os calcários agrícolas produzidos no Estado de Mato Grosso apresentaram
características de qualidade permitindo afirmar que:
1. São eficientes como corretivos da acidez dos solos;
2. Adicionam aos solos os micronutrientes Fe, Mn, Zn, Cu e Ni, que podem ser
úteis às plantas;
3. Apresentam teores relativamente baixos dos metais pesados potencialmente
tóxicos (Cr, Cd e Pb) representando baixos riscos de poluição do solo.
6. RECOMENDAÇÕES
Sugestões para futuras pesquisas
Considerando os elevados valores encontrados nos calcários mato-grossenses
com relação ao elemento Níquel (Ni), sugere-se que seja averiguada a sua
biodisponibilidade às culturas economicamente cultivadas, pois este elemento mesmo
sendo considerado essencial para algumas espécies, os níveis encontrados nos referidos
corretivos são tidos elevados, sem contudo saber se chega à toxicidade à planta e ao
homem;
Considerando o efeito residual do calcário devido a granulometria, sugere-se que
seja implementado ensaio com esse material para averiguar a reatividade de suas frações
nas condições locais de solo e clima.
ANEXOS
Anexo 1A. Reservas de calcário no Estado de Mato Grosso expressas em toneladas.
Município Medida Indicada Inferida
Alto Garças 324.500 1.966.201 300.000
Barra do Bugres 91.600.000 10.900.000 41.000.000
Barra do Garças 51.497.058 11.105.250 33.315.750
Cocalinho 385.774.666 270.326.690 180.228.683
Cuiabá - 31.970.000 -
Nobres 671.790.159 763.360.716 300.484.930
Rosário Oeste 362.066.903 562.032.980 119.877.338
Tangará da Serra 35.818.458 33.600.000 11.900.000
Total 1.598.871.744 1.685.261.837 687.106.701
Fonte: Souza (1997)
Anexo 2A. Posicionamento das unidades litoestratigráficas de acordo com a idade
geológica.
Era Período Época Idade Litoestratigrafia
Grupo Formação
Cenozóico Quaternário
Holoceno
Pleiosceno Xaraiés
Terciário
Mesozóico Cretáceo
126 MA* - Baurú
Jurássico 152 MA
Paleozóico
Permiano
230 MA - Passa Dois Iratí
Carbonífero
Devoniano
Siluriano
Ordoviciano
Cambriano 500 MA
Pré-
cambriano
Proterozóico superior 570 MA -Alto Paraguai
- Cuiabá
Araras
Proterozóico médio 1.100 MA
- Beneficente
Proterozóico inferior 1.900 MA
Arqueano 2.600 MA
* MA: Milhões de anos
37
Anexo 3A. Equivalente em carbonato de cálcio dos diferentes constituintes
neutralizantes dos corretivos.
Material corretivo Constituintes Fórmula E CaCO3 % CaCO3
Calcário Carbonato de cálcio CaCO3 1,00 100
Calcário Carbonato de magnésio MgCO3 1,19 119
Cal hidratada agrícola Hidróxido de cálcio Ca(OH) 2 1,35 135
Cal hidratada agrícola Hidróxido de magnésio Mg(OH) 2 1,72 172
Calcário calcinado Óxido de cálcio CaO 1,79 179
Calcário calcinado Óxido de magnésio MgO 2,48 248
Escória siderúrgica Silicato de cálcio CaSiO3 0,86 86
Escória siderúrgica Silicato de magnésio MgSiO3 1,00 100
Fonte: Alcarde (1985)
Anexo 4A. Taxas de reatividade de frações granulométricas de calcários no Brasil
Fração granulométrica Taxa de reatividade (RE)
Peneira nº (ABNT) Dimensão (mm) (%)
Maior que 10 Maior que 2,0 0
10 – 20 2 a 0,84 20
20 – 50 0,84 a 0,30 60
Menor que 50 Menor que 0,30 100
Anexo 5A. Faixas de concentração de alguns micronutrientes em calcários agrícolas
obtidos por alguns autores.
Referência Zinco Ferro Manganês Cobre Níquel
…………………………….mg kg-1
……..………………………
Chichilo & Whitaker (1958) 1 - 425 100 - 31.100 20 - 3.000 0,3 - 89 -
Chichilo & Whitaker (1961) 4 - 427 200 - 12.700 20 - 2.320 0,3 - 5,2 -
Valadares et al. (1974) 7,5 - 46 159 - 33.110 30 - 1.850 5,4 - 42,2 -
Alloway (1990) 10 - 450 - - 5 - 125 10 - 20
Amaral Sobrinho (1992) 12,5 - 78,1 376 - 4.599 46 - 221 2,5 - 11,0 8,0 - 19
Malavolta (1994) 12 - 78 376-33110 46-1150 2 - 42 8 – 9
Amaral et al. (1994) 30 - 12.948 1.621 - 46.434 84 - 3.125 - -
Gabe (1998) 5 - 57 72 - 45.024 8 - 5.518 3 - 21 0,1 - 13,0
38
Anexo 6A. Faixas de concentração de elementos potencialmente tóxicos em
calcários agrícolas.
Referência Cromo Cádmio Chumbo
…………………………….mg kg-1
……..………………………
Alloway (1990) - 0,04 - 170,0 20 - 1.250
Amaral Sobrinho (1992) - 2,3 - 3,4 23,3 - 27,9
Malavolta (1994) 0,1 – 0,6 2 - 3 23 - 28
Amaral et al. (1994) - 2,94 - 107,2 39 - 2.851
Gabe (1998) 0 - 108 3,1 - 6,8 0,3-27,1
39
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ABREU, C.A.; ABREU, M.F. & BERTON, R.S. Análise química de solo para metais
pesados. In: ALVARES, V.U.; SCHAEFER, C.E.G.R.; BARROS, N.F.; MELLO, J. W.
V. & COSTA, L.M.C, eds. Tópicos em ciência do solo, v2, Viçosa, SBCS, 2002.
ACCIOLY, J.O. & SIQUEIRA, A.M.A. Contaminação química e biorremediação do
solo. In: ALVAREZ, V.U.; SHAEFER, C.E.G.R.; BARROS, N.F.;MELLO, J.W.V. &
COSTA, L.M., eds. Tópicos em ciência do solo, v1, Viçosa, SBCS, 2000.
ADRIANO, D.C. Trace elements in the terrestial environment. New York: Springer –
Verlag, 1986. 533 p.
ALCARDE, J.C. & RODELLA, A.A. Avaliação química de corretivos de acidez para
fins agrícolas: uma nova proposição. Scientia Agrícola, v.53, n.:2//3, p.211-216,
(1996b).
ALCARDE, J.C. & RODELLA, A.A.O equivalente em carbonato de cálcio dos
corretivos de acidez dos solos. Scientia Agrícola, v.53, n.:2//3, p.204-210, (1996a).
ALCARDE, J.C. Corretivos da acidez dos solos - Características de qualidade. In:
SEMINÁRIO SOBRE CORRETIVOS AGRÍCOLAS, Piracicaba, 1984.Anais.
Piracicaba: Fundação Cargill, 1985, p. 97-117.
ALCARDE, J.C. Corretivos de acidez dos solos: características e interpretações
técnicas. São Paulo: Associação Nacional para Difusão de Adubos e Corretivos
Agrícolas, 1992b. 26p. Boletim Técnico, 6.
ALCARDE, J.C. Qualidade de fertilizantes e corretivos. In: XX Reunião Brasileira de
Fertilidade do Solo, Piracicaba, 1992a, Anais. p275.
ALLOWAY, B. J. The origins of heavy metals in soils.In: Heavy metals in soils. New
York: John Willey, 1990. p. 29-39.
AMARAL SOBRINHO, N. M. B., COSTA, L. M.; OLIVEIRA, C.; VELLOSO, A. C.
X. Metais pesados em alguns fertilizantes e corretivos. Revista Brasileira de Ciência
do Solo, v.16, p.271-276, 1992.
AMARAL, A.S.; DEFELIPO, B.V.; COSTA, L.M. & FONTES, M.P.F. Liberação de
Zn, Fe, Mn, Cd e Pb de quatro corretivos da acidez do solo e absorção por plantas de
alface, em dois solos de diferentes texturas. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.29,
p.1351-1358, 1994.
ASSMANN, T. S.; PREVEDELLO, B. M. S.; REISSMANN, C. B. & RIBEIRO Jr., P.
J. Potencial de suprimento de micronutrientes de calcário oriundo da mineração de
folhelho pirobetuminoso da formação Iratí – PR. Revista Brasileira de Ciência do solo,
23: 963-969, 1999.
BERTON, R.S. Problemas inerentes aos micronutrientes e metais pesados. In: XX
Reunião Brasileira de Fertilidade do Solo e Nutrição de Plantas, Piracicaba, 1992,
Anais. p.299.
BRANDÃO, W & SCHOBBENHAUS, C. Geologia dos calcários e dolomitos. In:
BRASIL - DNPM. Principais Depósitos Minerais do Brasil. Brasília, 1997.
BRASIL. Ministério da Agricultura. Inspeção e fiscalização da produção e do
comércio de fertilizantes, corretivos, inoculantes, estimulantes e biofertilizantes
destinados à agricultura – Legislação e Fiscalização. Secretaria Nacional de Defesa
41
Agropecuária, Divisão de Fertilizantes e Corretivos. Brasília, DF., 1982, 88p. Portaria
01 de 04/03/83; Portaria 03/06/86.
BRASIL. Ministério da Agricultura. Laboratório Nacional de Referência Vegetal.
Análise de corretivos, fertilizantes e inoculantes. Brasília: LANARV, 1988. 104p.
BRASIL. Ministério das Minas e Energia. Projeto RADAMBRASIL – Levantamento
dos recursos naturais folha SD-21. RJ., 1982.
CHICHILO, P. & WITAKER, W. Trace elements in agricultural limestones of United
States. Agronomy Journal, 53: 139-144, 1961.
COSTA, M.B.B. Adubação orgânica – Nova síntese e novo caminho para a agricultura.
Editora São Paulo. 104p, 1983.
DOS ANJOS, A. Estudo da formação Iratí – São Mateus do Sul, PR, como corretivo da
acidez do solo. Curitiba, Universidade Federal do Paraná, 1991. 128 p (Dissertação de
mestrado).
GABE, U. Calcários agrícolas produzidos e comercializados em mato grosso. Cuiabá
(MT): EMPAER, 1992. 15p. Documento 02.
GABE, U. Teor e disponibilidade para soja de micronutrientes e elementos
potencialmente tóxicos em fertilizantes minerais e calcários. Piracicaba, 1998. 84 p.
(Tese de Doutorado) – Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade
de São Paulo.
GUPTA, U.G. Micronutrientes e elementos tóxicos em plantas e animais. In:
FERREIRA, M.E.; CRUZ, M.C.P.; RAIJ, B.V. & ABREU, C. A. Micronutrientes e
elementos tóxicos na agricultura. Jaboticabal, CNPQ/FAPESP/POTAFÓS, 2001.
42
KABATA – PENDIAS, A.; PENDIAS, H. Trace elements in soil and plants. Boca
Raton: CRC Press, 1984. 315p.
LEPSCH, I. F.; ROTTA, C.L. & KUPPER, A. Estudo dos materiais calcários usados
como corretivos do solo no Estado de São Paulo – Composição granulométrica.
Bragantia, 27: 225-237, 1964.
LUZ, J.S. et al. Projeto Provincia Serrana – Relatório Final DNPM/CPRM, Goiânia,
1978.
MALAVOLTA, E. Manual de calagem e adubação das principais culturas. São
Paulo: ED. Agronômica Ceres (1987). 496p.
MALAVOLTA, E. Fertilizantes e seu impacto ambiental: micronutrientes e metais
pesados – mitos, mistificação e fatos. São Paulo: Produquímica, (1994a). 153p.
MALAVOLTA, E.; Mitos e fatos sobre metais pesados e radioatividade. In: I Simpósio
Nacional do Setor de Fertilizantes e Corretivos. São Paulo, FINEP, 1994b, anais, p. 289-
320.
MANAHAN, S.E. Soil Chemistry. In: MANAHAN, S.E, ed. Environmental
Chemistry. CRC Press, 1994.
MARQUES, J.J.G.S.M.; CURI, N.; & SCHULZE, D.G. Trace elements in Cerrado
Soils. In: ALVARES, V.U.; SCHAEFER, C.E.G.R.; BARROS, N.F.; MELLO, J. W. V.
& COSTA, L.M.C. Tópicos em ciência do solo, v2, SBCS, 2002.
MASCARENHAS (1973), H. A. A.; KIIHL, R. A. S.; NAGAI, V.; BATAGLIA, O. C.
Aplicação de micronutrientes em soja cultivada em solos de cerrado. O Agronômico,
v.25, p.71-77, 1993.
43
MASCARENHAS, H. A. A.; MIYASAKA, S.; FREIRE, E. S.; IGUE, T. Adubação da
soja. VI. Efeitos do enxofre e de vários micronutrientes (Zn, Cu, B, Mn, Fe e Mo) em
solo Latossolo Roxo com vegetação de cerrado. Bragantia, v.26, p. 373-380, 1967.
MATTIAZZO – PREZOTO, M.E. Química ambiental e Agronomia. In: XX Reunião
Brasileira de Fertilidade do Solo e Nutrição de Plantas, Piracicaba, 1992, anais. p.157.
MIYASAKA (1964), S.; FREIRE, E. S.; MASCARENHAS, H. A. A. Adubação da soja.
III. Efeito de NPK, do enxofre e de micronutrientes, em solo do arenito Botucatu com
vegetação de cerrado. Bragantia, v.23, p.65-71, 1964.
NATALE, W.; COUTINHO, E.L.M. Avaliação da eficiência agronômica de frações
granulométricas de um calcário dolomítico. Revista Brasileira de Ciência do Solo,
v.18, n.1, p.55-62, 1994.
PANDOLFO, C.M.; TEDESCO, M.J. Eficiência relativa de frações granulométricas de
calcário na correção da acidez do solo. Pesquisa Agropecuária Brasileira,
v.31,n.10,p.753-758, 1996.
PAVAN, M.A. & MIYAZAWA, M. Métodos analíticos para avaliar a qualidade do
calcário.Londrina: IAPAR, 1997. 23p. Circular nº 94, 1997.
PLESE, L.P.M. Efeito da umidade do solo na reatividade das frações granulométricas de
um calcário. Piracicaba, 2000. 49 p. Dissertação (Mestrado) – Escola Superior de
Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo.
RAIJ, B. Van.; BATAGLIA, O. C. Análise química do solo para micronutrientes. In:
Simpósio sobre micronutrientes na agricultura. Anais. Jaboticabal, UNESP, 1988. v.2,
p. 537-569.
44
RAIJ, B. Van. Geoquímica de micronutrientes. IN FERREIRA, M. E.; CRUZ, M. C. P.
(Ed.) Micronutrientes na agricultura. Piracicaba: POT AFOS/CNPQ, 1991. P. 99-111.
RESENDE, M.; CURI, N.; REZENDE, S.B. & CORREA, G.F. Pedologia: Base para
distinção de ambientes. 3 ed. Viçosa,1999. 369p.
SEPLAN - Secretaria de Planejamento do Estado de Mato Grosso. Zoneamento
Ambiental do Estado de Mato Grosso. Cuiabá, 2000. Disponível em:
http:/www.seplan.mt.gov.br.Acesso em25/novembro/2002.
SINECAL - MT. Mapa da mina da agricultura de Mato Grosso. Sindicato das
Indústrias de Extração de Calcário de Mato Grosso. 18p, 2002.
SOUZA, N.B. Depósitos de Rochas Carbonáticas do Estado de Mato Grosso. In:
BRASIL - DNPM. Principais Depósitos Minerais do Brasil. Brasília, 1997.
VALADARES, J. M. A. S.; BATAGLIA, O. C.; FURLANI, P. R. Estudos de materiais
calcários usados como corretivos do solo no Estado de São Paulo. III – Determinação de
Mo, Co, Cu, Zn, Mn e Fe. Bragantia, v.33, p.147-152, 1974.
WILD, A. Soils and the Environment. Cambridge University Press, New York, 1993.
45
