Characterisation of Vermiculites from the Neoproterozoic Mozambique Belt of Tanzania for Agricultural Applications

Abstract: 
The study assessed the mineral phases and properties of five Tanzanian vermiculites in response to the temperature used to expand them with respect to their potential suitability for agricultural applications. One sample from Palabora Mines in South Africa was included for comparison. X-ray diffraction was used to establish their mineralogy. Water release characteristic, cation exchange capacity (CEC) and pH were among the agronomic properties assessed after heating the samples at 15, 200, 400, 600 and 800o C in a muffle furnace. The XRD studies revealed that not all the studied samples were vermiculites; some were hydrobiotites with a wide variety of accessory minerals, which cannot preclude them for agricultural applications. Heating decreased the CEC and exchangeable Mg, Ca and Na while increased exchangeable K particularly in hydrobiotites. Vermiculites had high CEC and thus, they are suitable as a growing medium with ability to retain plant nutrients from leaching. However, heating above 600 oC should be avoided as it reduced the CEC of vermiculites by more than 80% and made some of the exfoliated products strongly alkaline and, thus, unfavourable for crop production. Although samples from Tanzania expanded on heating, their capacity to retain plant available water was relatively low in comparision to that from Palabora. Disintegration on heating and the presence of a high amount of iron could be among the factors affecting their water release characteristic.
L’étude a évalué les phases minérales et les propriétés de cinq vermiculites tanzaniennes en réponse à la température utilisée pour les développer en fonction de leur aptitude potentielle pour les applications agricoles. Un échantillon de Mines de Palabora en Afrique du Sud a été inclus pour la comparaison. La diffraction des rayons X a été utilisée pour établir leurminéralogie. La caractéristique de libération de l’eau, la capacité d’échange des cations (CEC) et le pH ont été parmi les propriétés agronomiques évaluées après avoir chauffé les échantillons à 15, 200, 400, 600 et 800 o C dans un four à moufle. Les études de diffraction des rayons X ont révélé que les échantillons étudiés n’étaient pas tous des vermiculites; certains étaient des hydrobiotites avec une large variété de minéraux accessoires, qui ne peuvent pas les exclure pour des applications agricoles. Le chauffage a diminué la CCE et le manganèse Mg, le calcium Ca et le sodium Na échangeables tandis il a augmenté le potassium K échangeable en particulier dans les hydrobiotites. Les vermiculites avaient la CEC élevée et, par conséquent, elles peuvent être utilisées comme un milieu de culture avec la capacité de retenir les éléments nutritifs des plantes provenant de la lixiviation. Cependant, le chauffage audessus de 600 ° C devrait être évité car il a réduit la CCE des vermiculites de plus de 80% et a fabriqué certains produits exfoliés fortement alcalins et, par conséquent, défavorables à la production agricole. Bien que les échantillons en provenance de Tanzanie ont dilaté par chauffage, leur capacité à retenir l’eau disponible pour les plantes a été relativement faible en comparaison à ceux de Palabora. La désintégration par chauffage et la présence d’une grande quantité de fer pourraient être parmi les facteurs qui affectent leur caractéristique de libération de l’eau.
Language: 
Extended abstracts submitted under Enhancing Natural Resource Management
Date of publication: 
2012
Country: 
Region Focus: 
East Africa
Collection: 
RUFORUM Conferences and Workshops
Agris Subject Categories: 
Licence conditions: 
Open Access
Access restriction: 
Form: 
Printed resource
Publisher: 
Notes: 

The 2012 RUFORUM Biennial Conference is the third in the series. The main objective of the Biennial conferences is to provide a platform for agricultural research for development stakeholders in Africa and beyond to actively exchange findings and experiences, while at the same time learning lessons towards improving performance of the agricultural sector and ultimately people’s livelihoods. The biennial conference is RUFORUM’s most comprehensive meeting for the diversity of stakeholers in agriculture. It is especially dedicated to graduate students and their supervisors, grantees in RUFORUM member universities and alumni. It is a platform for peer review, quality control, mentorship, networking and shared learning. The third Biennial Conference was attended by 657 participants.This record contains an extended abstract accepted under Enhancing Natural Resource Management