Caracterização química e espectroscópica de ácidos húmicos e fúlvicos isolados da camada superficial de latossolos brasileiros

A determinação de características estruturais das substâncias húmicas (SH) é essencial para o entendimento do comportamento da química de superfície dos solos altamente intemperizados. Ácidos húmicos (AH) e fúlvicos (AF) obtidos no horizonte superficial de sete Latossolos de diferentes regiões do Brasil foram caracterizados mediante a análise da composição elementar, da acidez total e carboxílica, da capacidade de oxidação e por métodos espectroscópicos. As substâncias húmicas apresentaram elevado grau de oxidação, acidez e massa molecular relativamente baixas, caracterizando a matéria orgânica alcalina solúvel como bastante reativa. Os AF apresentaram menor teor de C e maior de O do que os AH. Foram observados valores elevados da relação entre absorvância em 465 e 665 nm (E4/E6) e a massa molar média foi estimada em 1.106 e 618 g mol-1 para AH e AF, respectivamente. A menor massa molar estimada para os AF foi compatível com sua menor complexidade química revelada pelos espectros de IV-TF, que apresentaram menor número de bandas de absorção bem definidas. A ressonância magnética nuclear (RMN ¹H) mostrou a presença de H mais hidrofóbico nos AH e de H ligado a átomos de O em maior quantidade nos AF, compatível com sua maior acidez e, portanto, solubilidade em qualquer valor de pH. Apesar da mesma funcionalidade química encontrada tanto nos AH como nos AF, a análise estatística permitiu separar a maioria desses ácidos, indicando a presença de frações humificadas de natureza química individual.

Matéria orgânica em Neossolo de altitude: influência do manejo da pastagem na sua composição e teor

A queima da pastagem após o inverno é uma prática antiga em solos de altitude, que visa principalmente ao rebrote da vegetação. Entretanto, o impacto do manejo da pastagem na matéria orgânica do solo de Neossolo de altitude ainda é pouco conhecido. O presente trabalho propôs-se a investigar a composição e o teor de matéria orgânica em perfis de Neossolo da região de São José dos Ausentes, RS, e relacionar os resultados com a ocorrência de queimadas e com o pastejo, empregando como comparação solo sob mata nativa. Os ambientes estudados foram: campo nativo pastejado (2 animais ha-1) sem queima há 22 anos, campo nativo pastejado sujeito à queima bienal (0,5 animal ha-1) e mata nativa adjacente à área de pastagem. Foram coletadas amostras compostas nas camadas de 0-5, 5-10, 10-15 e 15-30 cm, sendo determinados os teores de óxidos de Fe (Fe d e Fe o), de C e de N e realizadas análises de espectroscopia de infravermelho e de termogravimetria. O ambiente alterado periodicamente pelo fogo apresentou maior teor de matéria orgânica em camadas subsuperficiais e, em geral, maior proporção de estruturas quimicamente mais lábeis, comparativamente à pastagem sem queima. Nesse ambiente, o menor teor de C foi atribuído ao pastejo mais intensivo do que o da pastagem alterada pelo fogo. A distribuição de C no ambiente de mata nativa assemelhou-se à de pastagem sem queima. No entanto, na mata a proporção de matéria orgânica de baixo peso molecular extraível com solução de HCl 0,1 mol L-1, relacionada principalmente à atividade microbiana, superou aquela encontrada sob pastagem nativa.

Mudanças na matéria orgânica do solo causadas pelo tempo de adoção de um sistema agrossilvopastoril com eucalipto

Sistemas agrossilvopastoris (SASPs) representam práticas de manejo agroflorestal que têm como principal objetivo permitir maior diversidade e sustentabilidade do sistema. A matéria orgânica do solo (MOS) é uma das principais propriedades indicadoras da sustentabilidade de um sistema de cultivo, principalmente em solos sob condições tropicais. Os objetivos deste trabalho foram estudar o impacto dos SASPs de cultivo do eucalipto em diferentes frações de C e N da MOS ao longo do tempo. Para isso, foi amostrada uma cronossequência composta por seis tempos de implantação dos SASPs. O tempo zero foi representado pela área de referência (Cerrado), e os demais, com dois, três, quatro, sete e 10 anos de implantação. Foram coletadas amostras de solo das camadas de 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 e 60-100 cm, na linha e na entrelinha de cultivo do eucalipto. Foi feita a caracterização física e química desses solos, assim como as determinações de C orgânico total (COT), N total (NT), C na matéria orgânica leve (MOL), N na MOL e C oxidável por permanganato de potássio, como uma medida de labilidade do C (CL). A partir desses dados foram calculados o IMC CL, que é um Índice de Manejo do C, e o IMC CMOL, que é uma modificação do índice original. O estoque total de C orgânico no solo (COS) (0-100 cm) na linha de plantio do eucalipto foi mantido ao longo do tempo, enquanto na entrelinha houve tendência de perda inicial de C, sem que esses estoques retornassem aos valores originais (Cerrado) no final do décimo e último ano estudado. O estoque total de N mostrou comportamento semelhante na linha e na entrelinha de cultivo do eucalipto. Após perda inicial acentuada de N, houve tendência de acúmulo desse elemento ao longo do tempo de implantação dos SASPs. Contudo, esse acúmulo não foi sustentável e, ao final do período estudado, esses valores eram menores que os originais. A fração da MOL foi a que apresentou as maiores alterações, confirmando sua sensibilidade a alterações de manejo. As perdas de C e N da MOL também foram maiores para a entrelinha de plantio de eucalipto do que para a linha. O C lábil (CL), assim como o índice calculado a partir dele (IMC CL), não possibilitou ajustes dos seus resultados como variável do tempo de implantação dos SASPs. Entretanto, o IMC modificado, calculado a partir do C da MOL (IMC CMOL), apresentou bons ajustes para todas as camadas estudadas; além disso, apresentou correlação mais elevada com o COT, mostrando-se mais indicado para a comparação dos sistemas de manejo estudados. Pôde-se perceber a importância de estudar camadas mais profundas do solo, já que elas podem apresentar perdas de C significativas e de difícil recuperação. A implantação dos SASPs acarretou diminuição dos estoques de COT das camadas superficiais, e o tempo necessário para a recuperação dos estoques originais ficou além do período máximo estudado. A fração mais sensível ao manejo adotado foi a MOL livre.

Seletividade do pirofosfato de sódio e de cloretos não tamponados (CuCl2 e LaCl3) como extratores de alumínio associado à matéria orgânica em solos de restinga do estado de São Paulo

O Al em complexos com matéria orgânica do solo é comumente determinado por técnicas de dissolução seletiva. Um extrator comum para essa forma do elemento é o pirofosfato de sódio. Devido à sua falta de seletividade para algumas amostras de solos, extratores não tamponados de Al, como CuCl2 e LaCl3, têm sido recomendados. A seletividade do pirofosfato de sódio (Al p) e dos cloretos não tamponados de cobre (AlCu) e de lantânio (AlLa) como extratores de Al ligado à matéria orgânica foi avaliada em 31 perfis de solos (Espodossolos e Neossolos Quartzarênicos), representativos das áreas sob vegetação de restinga do litoral paulista. Os resultados foram comparados aos obtidos com oxalato de amônio e KCl, seguindo-se as interpretações comumente observadas na literatura quanto à capacidade extratora e seletividade dos reagentes utilizados. Pirofosfato careceu de total seletividade para amostras que apresentaram formas inorgânicas de Al. Os reagentes CuCl2 e LaCl3, por sua vez, foram mais seletivos para as formas de Al orgânico nas mesmas amostras, cuja ordem de extractabilidade foi: Al p>AlCu>AlLa . As diferentes habilidades extratoras e as relações entre os reagentes utilizados possibilitaram convergir evidências analíticas a fim de analisar e interpretar algumas determinações, como saturação por Al no húmus e estabilidade das interações Corg-metal. Horizontes espódicos Bs, Bhs e Bsm detiveram a maior estabilidade da interação Corg-metal e saturação por Al no húmus entre todos os horizontes estudados. Dos resultados encontrados, conclui-se que todos os reagentes analisados podem ser utilizados como extratores de Al associado à matéria orgânica dos solos, uma vez que permitiram estabelecer relações e interpretações contundentes quanto ao entendimento da química dos complexos Al-húmus dos solos de restinga estudados. Esses extratores, portanto, são adequados e têm potencial para os estudos e entendimento dos processos envolvidos na gênese dos Espodossolos tropicais derivados de sedimentos quartzosos costeiros.

Química e gênese de solos desenvolvidos sob vegetação de restinga no estado de São Paulo

As áreas arenosas e de solos pobres com vegetação característica das planícies costeiras brasileiras são genericamente denominadas de restinga. Os solos desses ambientes foram muito pouco estudados. Para este estudo, selecionaram-se áreas de restinga dos municípios paulistas de Cananeia, Ilha Comprida e Bertioga devido à existência de diferentes unidades sedimentares, de vegetação remanescente e de solos, representativos da planície costeira do Estado de São Paulo. Nesses locais foram descritos e amostrados 31 perfis, muitos deles em cronossequência, objetivando caracterizá-los quimicamente e convergir evidências analíticas para elucidação dos principais mecanismos envolvidos na gênese dos Espodossolos - estes de ampla ocorrência no ecossistema restinga, componente do bioma Mata Atlântica nas planícies costeiras do Sudeste do Brasil. Para isso, foram utilizados procedimentos analíticos de rotina para fins de levantamento e classificação de solos, bem como de dissoluções seletivas dos elementos Fe (ditionito-citrato, oxalato e pirofosfato) e Al (ditionito-citrato, oxalato, pirofosfato, CuCl2, LaCl3 e KCl), os quais permitiram as seguintes interpretações: (a) a maioria dos solos de restinga estudados mostra-se de textura essencialmente arenosa e predominância de areia fina, com baixas soma e saturação por bases, reação extrema a fortemente ácida, capacidade de troca de cátions dependente da matéria orgânica e dominada por Al trocável, havendo aumento do conteúdo e estabilidade de carbono orgânico em profundidade. Esses atributos refletem a influência tanto do material de origem como do processo pedogenético predominante nesses ambientes: a podzolização; (b) o Al é o principal cátion envolvido na podzolização e suas formas ativas são: complexos de Al-húmus e compostos inorgânicos pouco cristalinos; (c) alguns horizontes espódicos com subscrito "s" (Bs, Bhs e Bsm), situados na base de perfis bem drenados, detêm os maiores valores de saturação por Al no húmus e estabilidade da interação carbono-metal entre todas as amostras e horizontes estudados; (d) existe estreita relação entre a idade dos Espodossolos e os atributos químicos analisados: os mais antigos (Cananeia) diferenciam-se dos demais quer pelos maiores conteúdos médios de C e de Al ativo (Al trocável, Al oxalato e Al pirofosfato), quer pela maior estabilidade da interação Al-húmus nos horizontes espódicos; e (e) estes se formaram predominantemente às expensas dos eluviais, com atuação de processos de queluviação de Al-húmus e sua imobilização em profundidade à medida que há saturação do elemento nos complexos organometálicos que migram no perfil.

Qualidade química e física do solo sob vegetação arbórea nativa e pastagens no Pantanal Sul-Mato-Grossense

A busca por aumento de produtividade da pecuária pantaneira tem motivado o desmatamento de áreas florestadas para a implantação de pastagem cultivada, gerando preocupação quanto à sustentabilidade dos recursos naturais. Para estudar alguns aspectos de uso do solo no Pantanal Sul-Mato-Grossense, este trabalho teve por objetivo avaliar as alterações nos atributos químicos e físicos do solo em razão da conversão da vegetação arbórea nativa em pastagem cultivada, bem como da submissão da pastagem nativa ao sistema de pastejo contínuo. Os ambientes de estudo consistiram de três remanescentes de vegetação arbórea nativa, representadas por uma floresta semidecídua (FN) e dois cerradões (CE1 e CE2), três pastagens de Brachiaria decumbens com 27, 26 e 11 anos de formação, implantadas em substituição a FN, CE1 e CE2, respectivamente, e uma pastagem nativa caracterizada pela predominância de Mesosetum chaseae e Axonopus purpusii, submetida a três diferentes sistemas de pastejo (contínuo e sem pastejo por 3 e 19 anos). Amostras de solo, deformadas e indeformadas, foram coletadas em cada ambiente de estudo, nas profundidades de 0-10 e 10-20 cm, com três repetições. A substituição da vegetação arbórea nativa por pastagem cultivada e o sistema de pastejo contínuo da pastagem nativa determinaram redução da qualidade química do solo, evidenciada principalmente por perdas de matéria orgânica do solo, notadamente na profundidade de 0-10 cm. Embora a qualidade física do solo também tenha apresentado tendência à redução nas pastagens cultivada e nativa sob pastejo contínuo, a densidade do solo, porosidade total, macroporosidade, microporosidade, condutividade hidráulica do solo saturado e resistência do solo à penetração não atingiram valores considerados limitantes ao desenvolvimento do sistema radicular.

Mobilidade de íons em solo sob sistema de semeadura direta submetido às adubações mineral e orgânica¹

A retenção, no perfil do solo, de elementos minerais aplicados em sua superfície é fundamental para manter a qualidade da água e diminuir prejuízos econômicos e ambientais. Este trabalho avaliou a mobilidade do K, Ca, Mg, teores de Al e matéria orgânica, as alterações de pH, em Latossolo Vermelho eutroférrico cultivado sob sistema de semeadura direta, bem como a demanda química de oxigênio (DQO) da água de percolação. A mobilidade foi medida em colunas de solo com estrutura preservada e submetidas a adubação mineral (100 kg ha-1) ou orgânica (150 m³ ha-1). Com uso de adubo mineral houve maior lixiviação de K, Ca e Mg, mesmo com maior quantidade de K aplicado via adubo orgânico do que via adubo mineral. A DQO da água percolada no sistema com adubação orgânica foi menor do que com adubação mineral. Os teores de Ca2+ e de Mg2+ foram maiores na camada de 0 a 2,5 cm, principalmente para a adubação orgânica. O adubo orgânico não aumentou o teor de matéria orgânica no solo, porém, na camada de 0 a 2,5 cm, elevou o pH do solo em uma unidade e neutralizou o Al3+. Os resultados deste trabalho mostram o efeito depurador do solo sobre águas contaminadas, evidenciando os benefícios econômicos e ambientais que poderão advir com a infiltração no solo da água de enxurrada que venha a se formar em lavouras.

Caracterização física e química de bananas produzidas em sistemas de cultivo convencional e orgânico

A demanda por frutos orgânicos cresce a cada ano em todo o mundo, e a bananicultura pode apresentar crescimento nesse setor, tanto no mercado interno quanto no externo. No entanto, há falta de informações que justifiquem a produção de frutos orgânicos e que atestem as vantagens e desvantagens dos dois sistemas de cultivo. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar bananas provenientes de sistema de cultivo convencional e orgânico quanto aos seus aspectos físicos e químicos. Utilizaram-se as cultivares Caipira (AAA), Maravilha (AAAB), Pacovan Ken (AAAB), Prata-Anã (AAB), Thap Maeo (AAB) e Tropical (AAAB). No cultivo orgânico, foi utilizada cobertura verde (Canavalia ensiformis e Arachis pintoi) e fertilização com composto orgânico, fosfato natural, torta de mamona e cinzas de madeira. No cultivo convencional, não se utilizou cobertura verde, procedendo-se apenas a fertilização química com ureia (100 kg ha-1), superfosfato simples (280 kg ha-1) e cloreto de potássio (540 kg ha-1). Foram avaliados os atributos físicos: peso de frutos com e sem casca, diâmetro e comprimento do fruto, peso da penca, número de frutos por penca e espessura da casca; e os atributos químicos: sólidos solúveis, acidez titulável, ratio, pH, umidade e os teores de açúcares solúveis (redutores, não redutores e totais). O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado, com 3 repetições, e os dados submetidos à análise de variância e teste de Tukey, a 5% de probabilidade. Pode-se afirmar que o manejo convencional ou orgânico não alterou as características físico-químicas das bananas, com exceção para os teores de umidade e de açúcares não redutores, sólidos solúveis, comprimento e diâmetro do fruto para algumas cultivares.

ATRIBUTOS DO SOLO, PRODUÇÃO DA VIDEIRA‘SYRAH’ IRRIGADA E COMPOSIÇÃO DO MOSTO EM FUNÇÃO DA ADUBAÇÃO ORGÂNICA E NITROGENADA

RESUMOA adubação pode influenciar a produção e a composição química do mosto da videira. Assim,o objetivo deste trabalho foi avaliar osefeitos da aplicação de adubo orgânico e nitrogenado nos atributos do solo e na produção da videira ‘Syrah’ irrigada por gotejamento, durante 3 ciclos de produção (abril a agosto de 2010; novembro de 2010 afevereiro de 2011; maio a setembro de 2011), bem como a composição química do mosto produzido, emPetrolina-PE. Os tratamentos consistiram em 2 doses de adubo orgânico (0 e 30 m3 ha-1 de esterco caprino) e 5 doses de N (0; 10; 20; 40 e 80 kg ha-1), dispostos em blocos casualizados, com 5 repetições, em esquema de parcelas subdivididas. A adubação orgânica aumentou os teores de fósforo disponível, CTC e matériaorgânica do solo, diminuindo a acidez total titulável do mosto no primeiro ciclo e proporcionou aumento na produção de frutos e na massa de 100 bagas no terceiro ciclo de produção. As doses de N não influenciaramo número de cachos por planta, a produtividade de frutos, nem as características enológicas.

Projeto e construção de um bioreator para síntese orgânica assimétrica catalisada por saccharomyces cerevisiae (fermento biológico de padaria)

A model for the construction of a simple and cheap apparatus to be used as bioreactor for reactions catalyzed by baker's yeast (Saccharomyces cerevisiae) is described. The bioconversion and separation of cells from products and residual substrates are obtained at the same time. The reactions carried out in this type of reactor are faster than those catalyzed by immobilized cells. Yeast cells can be cultivated in this bioreactor operating with cell recycling at appropriated conditions using glucose and other nutrients.

Organo-gel: um novo sistema para a imobilização de lipases e sua aplicação em síntese orgânica

Lipases have been immobilized in microemulsion-based organogels (MBG's) and successfully utilized for the enantioselective esterification, diesterification and transesterification reactions, in organic solvents at 25ºC. This methodology is described as a new alternative for the use of enzymes in organic solvents. High enzymic stability has been observed. We have also used this methodology for the successful resolution of chiral secondary alcohols. This is a convenient way of using this catalyst in organic solvents which employs small amounts of the enzyme (250mg/mL).

Quimiluminescência orgânica: alguns experimentos de demonstração para a sala de aula

The generation of "cold light", visible to the human eye, by chemical reactions has attracted the attention of the scientific community since the beginning of this century. Besides the academic interest in the elucidation of the mechanisms of excited state formations, many chemiluminescence reactions have found widespread analytical applications. Moreover, the phenomenon of chemiluminescence can also be used as a tool in undergraduate and college teaching. In this article, we describe several known chemiluminescence demonstrations, which are suitable for school teaching. The main objective of this work is to produce didactic material in Portuguese to stimulate Brazilian secondary and high school teachers to use these experiments in the classroom. The demonstrations include singlet oxygen emission, the luminol reaction, oscillating chemiluminescence and the peroxyoxalate reaction.

Estudo da adsorção/dessorção do ácido 2,4 diclorofenoxiacético (2,4d) em solo na ausência e presença de matéria orgânica

The herbicides are being used in huge quantities for various porpouses. Once the herbicide finds its way into the environment, a major part of it comes in contact with soil. Humic substances are major organic constituents of soil. These substances may interact with herbicides in different modes and adsorption is probably the most important one. Adsorption will control the quantity of herbicide in the soil solution, and determines its persistence, leaching, mobility and bioavailability. In this work we studied the interaction between the herbicide 2,4D and soil in the presence and absence of organic matter. The methodology utilized for the determination of 2,4D was gas chromatography with eletron capture detector. The behavior of 2,4D was evaluated through Freundlich isotherms. It was verified that the herbicide 2,4D has a large adsorption in the humic acid .

Datação da fração humina da matéria orgânica do solo e sua comparação com idades 14C de carvões fósseis

The radiocarbon dating of the soil organic matter (SOM) is a polemic subject, due mainly to the complexity of the formation of the soils and to the variable contamination from several sources. Soil samples from 4 different Brazilian localities were submitted to physical and chemical pre-treatment for the extraction of humin fraction, which is the most stable organic compound and theoretically the oldest and representative of the age of the SOM. The radiocarbon dating obtained from the total SOM and their humin fractions are compared to the 14C ages from buried charcoals at similar depths. The radiocarbon ages obtained from such charcoals are, in most of the cases, concordant within the experimental errors of those obtained on humin fractions, or are in average 10% higher, with one exception. Thus, the ages on humin fractions could be assumed as the minimum ages for the associated soils, while the results obtained on total SOM, even at depths until 200 cm, exhibit pronounced contamination effect by modern carbon, rejuvenating their ages.

O emprego de lipases como agentes de resolução cinética de enantiômeros em síntese orgânica: aspectos gerais sobre a influência do solvente

In organic synthesis, lipases are the most frequently used biocatalysts. They are efficient stereoselective catalysts in the kinetic resolution of a wide variety of chiral compounds. The discovery that enzymes possess catalytic activity in organic solvents has made it possible to address the question of reaction medium influence on enzymatic specificity. Perhaps the most exciting and significant development in this emerging area is the discovery that enzyme specificity, in particular enantioselectivity, can be affected by changing from one organic solvent to another. This article discusses the scope and possible mechanistic models of this phenomenon in hydrolases, specially lipases, as well as directions of future research in the area.