Biogenic calcium phosphate transformation in soils over millennial time scales

Changes in bioavailability of phosphorus (P) during pedogenesis and ecosystem development have been shown for geogenic calcium phosphate (Ca-P). However, very little is known about long-term changes of biogenic Ca-P in soil. Long-term transformation characteristics of biogenic Ca-P were examined using anthropogenic soils along a chronosequence from centennial to millennial time scales. Phosphorus fractionation of Anthrosols resulted in overall consistency with the Walker and Syers model of geogenic Ca-P transformation during pedogenesis. The biogenic Ca-P (e.g., animal and fish bones) disappeared to 3% of total P within the first ca. 2,000 years of soil development. This change concurred with increases in P adsorbed on metal-oxides surfaces, organic P, and occluded P at different pedogenic time. Phosphorus K-edge X-ray absorption near-edge structure (XANES) spectroscopy revealed that the crystalline and therefore thermodynamically most stable biogenic Ca-P was transformed into more soluble forms of Ca-P over time. While crystalline hydroxyapatite (34% of total P) dominated Ca-P species after about 600-1,000 years, beta-tricalcium phosphate increased to 16% of total P after 900-1,100 years, after which both Ca-P species disappeared. Iron-associated P was observable concurrently with Ca-P disappearance. Soluble P and organic P determined by XANES maintained relatively constant (58-65%) across the time scale studied. Disappearance of crystalline biogenic Ca-P on a time scale of a few thousand years appears to be ten times faster than that of geogenic Ca-P.

Resiliência física de dois latossolos vermelhos sob plantio direto

A resiliência física de solos é proveniente de processos regenerativos que incluem ciclos de umedecimento e secamento, congelamento e descongelamento, assim como as atividades biológicas. Este estudo testou a hipótese de que as propriedades físicas do solo, como a permeabilidade do solo ao ar, densidade do solo, porosidade de aeração e porosidade total, são indicadores físicos eficientes para quantificar a resiliência de solos de diferentes texturas submetidos ao estresse mecânico (compactação) e após subsequentes ciclos de umedecimento e secamento. O objetivo foi avaliar o comportamento e a resiliência do solo por meio de propriedades físicas de dois Latossolos Vermelhos. Foram retiradas 25 amostras indeformadas (0,00-0,05 m) de dois solos: solo I, com textura argilosa, e solo II, com textura franco-argilo-arenosa, realizando as determinações das propriedades físicas nos tratamentos: antes da compactação (A), depois da compactação (C0) e após ciclos de umedecimento e secamento (C1, C2, C3 e C4). As propriedades densidade do solo e porosidade total não apresentaram recuperação da condição inicial após a compactação nos solos I e II; as propriedades conteúdo volumétrico de água e porosidade de aeração mostraram recuperação parcial apenas no solo I; e a permeabilidade do solo ao ar foi a propriedade que apresentou a melhor recuperação e a maior resiliência. Em relação ao distinto comportamento dos dois solos, observou-se que o solo I foi mais resiliente que o solo II nas propriedades que apresentaram recuperação.