447 resultados para FE2
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J Biol Inorg Chem (2011) 16:5161 DOI 10.1007/s00775-010-0700-8
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Dissertation to obtain a Master Degree in Molecular Genetics and Biomedicine at Faculty of Sciences and Technology,Universidade Nova de Lisboa
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Foram investigadas variveis fsico-qumicas e qumicas de ambientes aquticos, em rea de floresta primria de terra firme, prxima rea urbana, no municpio de Manaus. Os cursos de guas superficiais investigados drenam tanto rea de floresta primria como urbanizada e, na regio, so chamados igaraps. Dois desses igaraps tm suas nascentes na rea urbana, adentram a rea de floresta e l se juntam. Ainda dentro da mesma rea o igarap resultante encontra-se com um outro que drena apenas rea de floresta primria. Neste estudo foram pesquisadas as variveis ambientais: pH, condutividade eltrica da gua, os ctions (Na+, K+, Ca2+, Mg2+ e Fe2+) e material em suspenso. Foi possvel observar diferenas significativas nas mdias da concentrao de ons hidrognio, na condutividade eltrica e na quantidade de material em suspenso, entre os igaraps estudados. No igarap cuja nascente encontra-se dentro da reserva, os valores mdios correspondentes ao pH, condutividade eltrica e material em suspenso foram, respectivamente, 4,47; 6,44 mS cm-1 e 1,25 mg L-1; e os valores mais elevados registrados nos impactados foram 6,84, 141,50 mS cm-1 e 9,50 mg L-1. Os resultados mostram que o igarap que drena rea de floresta mantm suas caractersticas naturais por estar protegido das atividades antrpicas, e os que provm da rea urbana encontram-se impactados.
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Tese de Doutoramento em Biologia de Plantas MAP - Bioplant
Exploring Parallels Between Molecular Changes Induced in PNS by Aging and Demyelinating Neuropathies
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The peripheral nervous system (PNS) is involved in many age-dependent neurological deficits, including numbness, pain, restless legs, trouble with walking and balance that are commonly found in the elderly. These symptoms generally result from demyelination and/or loss of axonal integrity. However, the precise identity of age-regulated molecular changes in either neuronal or glial compartments of the nerve is unclear. Interestingly, these deficiencies are also present in inherited neuropathies, where the expressivity of the rapid and early onset phenotypes is undeniably more severe than in normal aging. Nevertheless, especially the molecular changes underlying loss of axonal integrity in neuropathy condition are also poorly understood. To unravel molecular mechanisms affected by PNS aging, we used wildtype mice at 17 time-points from day of birth until senescence (28 months-old). For the neuropathy study, we focused on 56 day-old Schwann cell-specific neuropathy-inducing mutants, MPZCre/1/ LpinfE2-3/fE2-3 and MPZCre/1/ScapfE1/fE1 mice, that have, at this age, already developed neuropathic symptoms. Transcriptomes of dissected Schwann cell-containing endoneurium or sensory neuron-containing dorsal root ganglia have been analyzed throughout time or genotypes, using Illumina Bead Chips. Following data validation, we identified groups of differentially expressed genes in the development, aging and in the neuropathic mutants, in both glial and neuronal compartments. We detected substantial differences in the dynamics of changes in gene expression during development and aging between these two compartments. Furthermore, considering the above-mentioned phenotypic similarities, we integrated aging and mutant data. Interestingly, we observed that there are some parallels at the molecular level between processes involved in aging, which leads to less severe and more progressive PNS alterations, and in the rapid onset peripheral neuropathies. Apart from helping the understanding of molecular alterations underlying age-related PNS phenotypes, this data should also contribute to the identification of pathways that could be used as targets for therapeutical approaches to prevent complications associated with both aging and inherited forms of neuropathies.
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Purine nucleotide pyrophosphotransferase was purified to apparent homogeneity from a culture filtrate of Streptomyces morookaensis. It is a monomeric protein with a molecular weight of 24 000-25 000, and its isoelectric point is 6.9. The enzyme synthesizes purine nucleoside 5'-phosphate (mono, di, or tri) 3'-diphosphates such as pppApp, ppApp, pApp, pppGpp, ppGpp and pppIpp by transferring a pyrophosphoryl group from the 5'-position of ATP, dATP and ppApp to the 3'-position of purine nucleotides. The purified enzyme catalysed the formation of 435 mumol of pppApp and 620 mumol of pppGpp from ATP and GTP per min mg protein under the standard conditions. The enzyme requires absolutely a divalent cation for activity, and optimum pH for the enzyme activity lay above 10 for Mg2+, for Co2+ and Zn2+ from 9 to 9.5, and for Fe2+ from 7.5 to 8. The following Michaelis constants were determined: AMP, 2.78 mM; ADP, 3.23 mM; GMP, 0.89 mM; GDP, 0.46 mM and GTP, 1.54 mM, in the case of ATP donor. The enzyme is inhibited by guanine, guanosine, dGDP, dGTP, N-bromosuccinimide, iodacetate, sodium borate and mercuric acetate.
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-lactamase activity was studied in Neisseria gonorrhoeae strains. Optimum temperature was found to be 37C. The enzyme was inactivated at temperatures higher than 60C, but remained active during storage at low temperatures (4C, -30C and -70C) for two months. Enzyme activity was observed within a pH range of 5.8-8.0, while the optimum pH was 7.0-7.2. Addition of Ni2+, Fe2+, Fe3+, Mn2+ and p-chloromercurybenzoate to the reaction buffer exerted a negative effect upon the activity, whereas Hg2+ and ethylene diamine tetra-acetic acid produced complete inhibition. These results would indicate the presence of -SH groups at the catalytic site of the enzyme.
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Summary : Mining activities produce enormous amounts of waste material known as tailings which are composed of fine to medium size particles. These tailings often contain sulfides, which oxidation can lead to acid and metal contamination of water; therefore they need to be remediated. In this work a tailings bioremediation approach was investigated by an interdisciplinary study including geochemistry, mineralogy and microbiology. The aim of the work was to study the effect of the implementation of wetland above oxidizing tailings on the hydrogeology and the biogeochemical element cycles, and to assess the system evolution over time. To reach these goals, biogeochemical processes occurring in a marine shore tailings deposit were investigated. The studied tailings deposit is located at the Baha de Ite, Pacific Ocean, southern Peru, where between 1940 and 1996 the tailings were discharged from the two porphyry copper mines Cuajone and Toquepala. After the end of deposition, a remediation approach was initiated in 1997 with a wetland implementation above the oxidizing tailings. Around 90% of the tailings deposits (total 16 km2) were thus remediated, except the central delta area and some areas close to the shoreline. The multi-stable isotope study showed that the tailings were saturated with fresh water in spite of the marine setting, due to the high hydraulic gradient resulting from the wetland implementation. Submarine groundwater discharge (SGD) was the major source of SO4 2-, C1-, Na+, Fe2+, and Mn2+ input into the tailings at the original shelf-seawater interface. The geochemical study (aquatic geochemistry and X-Ray diffraction (XRD) and sequential extractions from the solid fraction) showed that iron and sulfur oxidation were the main processes in the non-remediated tailings, which showed a top a low-pH oxidation zone with strong accumulation of efflorescent salts at the surface due to capillary upward transport of heavy metals (Fe, Cu, Zn, Mn, Cd, Co, and Ni) in the arid climate. The study showed also that the implementation of the wetland resulted in very low concentrations of heavy metals in solution (mainly under the detection limit) due to the near neutral pH and more reducing conditions (100-150 mV). The heavy metals, which were taken from solution, precipitated as hydroxides and sulfides or were bound to organic matter. The bacterial community composition analysis by Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism (T-RFLP) and cloning and sequencing of 16S rRNA genes combined with a detailed statistical analysis revealed a high correlation between the bacterial distribution and the geochemical variables. Acidophilic autotrophic oxidizing bacteria were dominating the oxidizing tailings, whereas neutrophilic and heterotrophic reducing bacteria were driving the biogeochemical processes in the remediated tailings below the wetland. At the subsurface of the remediated tailings, an iron cycling was highlighted with oxidation and reduction processes due to micro-aerophilic niches provided by the plant rhizosphere in this overall reducing environment. The in situ bioremediation experiment showed that the main parameter to take into account for the effectiveness was the water table and chemistry which controls the system. The constructed remediation cells were more efficient and rapid in metal removal when saturation conditions were available. This study showed that the bioremediation by wetland implementation could be an effective and rapid treatment for some sulfidic mine tailings deposits. However, the water saturation of the tailings has to be managed on a long-term basis in order to guarantee stability. Rsum : L'activit minire produit d'normes quantits de dchets gologiques connus sous le nom de tailings composes de particules de taille fine moyenne. Ces dchets contiennent souvent des sulfures dont l'oxydation conduit la formation d'effluents acides contamins en mtaux, d'o la ncessit d'effectuer une remdiation des sites de stockage concerns. Le but de ce travail est dans un premier temps d'tudier l'effet de la bio-remdiation d'un dpt de tailings oxyds sur l'hydrogologie du systme et les cycles biogochimiques des lments et en second lieu, d'valuer l'volution du processus de remdiation dans le temps. Le site tudi dans ce travail est situ dans la Baha de Ite, au sud du Prou, au bord de l'Ocan Pacifique. Les dchets miniers en question sont dposs dans un environnement marin. De 1940 1996, les dchets de deux mines de porphyre cuprifre - Cuajone et Toquepala - ont t achemins sur le site via la rivire Locumba. En 1997, une premire remdiation a t initie avec la construction d'une zone humide sur les tailings. Depuis, environ 90% de la surface du dpt (16 km2) a t trait, les parties restantes tant la zone centrale du delta du Locumba et certaines zones proches de la plage. Malgr la proximit de l'ocan, les tudes isotopiques menes dans le cadre de ce travail ont montr que les tailings taient saturs en eau douce. Cette saturation est due la pression hydraulique rsultant de la mise en place des zones humides. Un coulement d'eau souterrain sous-marin a t dtect l'interface entre les rsidus et l'ancien fond marin. En raison de la gologie locale, il constitue une source d'entre de SO4 2-, Cl-, Na+, FeZ+, et Mn2+ dans le systme. L'analyse de la gochimie aquatique, la Diffraction aux Rayons X (XRD) et l'extraction squentielle ont montr que l'oxydation du fer et .des sulfures est le principal processus se produisant dans les dchets non remdis. Ceci a entran le dveloppement d'une zone d'oxydation pH bas induisant une forte accumulation des sels efflorescents, consquence de la migration capillaire des mtaux lourds (Fe, Cu, Zn, Mn, Cd, Co et Ni) de la solution vers la surface dans ce climat aride. Cette tude a montr galement que la construction de la zone humide a eu comme rsultats une prcipitation des mtaux dans des phases minrales en raison du pH neutre et des conditions rductrices (100-150mV). Les mtaux lourds ont prcipit sous la forme d'hydroxydes et de sulfures ou sont adsorbs la matire organique. L'analyse de la composition de la communaut bactrienne l'aide la technique T-RFLP (Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism) et par le clonage/squenage des gnes de l'ARNr 16S a t combine une statistique dtaille. Cette dernire a rvl une forte corrlation entre la distribution de bactries spcifiques et la gochimie : Les bactries autotrophes acidophiles dominent dans les dchets oxyds non remdis, tandis que des bactries htrotrophes neutrophiles ont men les processus microbiens dans les dchets remdis sous la zone humide. Sous la surface de la zone humide, nos analyses ont galement mis en vidence un cycle du fer par des processus d'oxydorduction rendus possibles par la prsence de niches micro-ares par la rhizosphre dans cet environnement rducteur. L'exprience de bio-remdiation in situ a montr que les paramtres cls qui contrlent l'efficacit du traitement sont le niveau de la nappe aquifre et la chimie de l'eau. Les cellules de remdiation se sont montres plus efficaces et plus rapides lorsque le systme a pu tre satur en eau. Finalement, cette tude a montr que la bio-remdiation de dchets miniers par la construction de zones humides est un moyen de traitement efficace, rapide et peu coteux. Cependant, la saturation en eau du systme doit tre gre sur le long terme afin de garantir la stabilit de l'ensemble du systme.
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Neste trabalho estudou-se a lixiviao de um concentrado de sulfureto de zinco e a recuperao de Fe(III) de solues sulfricas por extraco lquido-lquido. Nos estudos de lixiviao utilizou-se o io frrico (sulfato de ferro ou cloreto de ferro) como agente oxidante e avaliaram-se os efeitos da razo slido/lquido, concentrao do io Fe(III) e o tipo do meio (sulfrico e clordrico) na eficincia da lixiviao. Os resultados mostraram que para uma razo slido/lquido de 5% foi possvel lixiviar 48% de zinco e 15% do cobre em 2h de lixiviao com uma soluo de 0,5 M H2SO4 e 0,11 M Fe2(SO4)3 a 80 C. A lixiviao do cobre favorecida em meio clordrico onde cerca de 23% de cobre foi lixiviado, aps 2h, com uma razo slido/lquido de 20% e uma soluo de 0,5 M FeCl3, 2 M HCl e 1 M NaCl a 80 C, quando em meio sulfrico tinha sido possvel lixiviar apenas 6% deste metal. A realizao de dois andares de lixiviao, sendo o primeiro em meio sulfrico e o segundo em meio clordrico, permitiu aumentar as taxas de lixiviao dos metais, tendo-se obtido um rendimento global de 45% de Zn e 23% de Cu nas seguintes condies experimentais: s/l=20% (p/v), T=80C, v=350 rpm, 1 andar com [Fe2(SO4)3]=0,25 M; [H2SO4]=2 M e 2 andar com [FeCl3]=0,5 M; [HCl]=2 M; [NaCl]=1 M. Nos estudos de extraco lquido-lquido para a recuperao de Fe(III) de meios sulfricos utilizaram-se misturas de extractantes, i.e. um cido organofosforado (Ionquest ou DEHPA) com uma amina primria (JMT). Foi, ainda, testada a presena de um modificador (isotridecanol) no solvente. As vrias misturas revelaram uma elevada afinidade para o ferro na gama de pHs 1,04 a 1,74 e elevada selectividade para a separao ferro/zinco. Os factores de separao Fe/Zn atingem valores na gama 1000-8000, sendo favorecidos pelas elevadas concentraes de ferro na fase orgnica. A presena de modificador no solvente dificultou a extraco de ferro da fase aquosa mas favoreceu a respectiva reextraco da fase orgnica carregada que foi efectuada com uma soluo 50 g/L de H2SO4.
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Jurassic volcanic formations interlayered with (ammonite-bearing) sediments are common in the Caucasus area; this situation is of interest for the numerical calibration of the poorly documented Jurassic portion of the time scale. However, following petrographic study on thin sections no whole-rocks can be considered reliable geochronometers due to subsequent alteration; from about 20 samples, two were selected for plagioclase dating; one (V134) is probably early Kimmeridgian in age; the other (V136) is probably located in the Lower Bathonian stage according to diagnostic ammonites. Cathodoluminescence (CTL) study has shown that sample V136 was similar to usual volcanic feldspars (blue to green colour); however, the lack of CTL of the V134 plagioclase is a character common to diagenetic feldspars; consequently, in spite of a good optical preservation, this geo-chronometer cannot give an age representative of the time of emplacement of the lava flow. We have combined CTL observation with microprobe analysis in order to document the poorly known CTL behaviour of volcanic feldspars; cations Ti4+ and Fe2+ play a major role in the CTL colour of plagioclases and are able to document the growing history of these feldspars ; phenocrysts are initially rich in Fe2+ (core of the crystals, green in colour), then richer in Ti toward the exterior; microcrysts are even richer in Ti (blue to bright blue). We have also observed that natural CTL colour was modified resulting from acid ``cleaning'' of the separated feldspars : the initial blue or green colour tends to change to yellow or violet, respectively, after acid treatment probably due to oxydation of Fe2+ toward Fe3+. X-ray and microprobe analyses both indicated that plagioclases from sample V134 was near the sodic end member (albite) suggesting a diagenetic origin in this andesitic basalt; In contrast, sample V136 contains a calcic plagioclase of common composition for a doleritic basalt. The K-Ar conventional technique was applied as a preliminary tool for radiometric analysis. The Kimmeridgian Na-plagioclase sample gave a ``rejuvenated'' (85 Ma) apparent age which confirms a late genesis for the separated plagioclase phase; this interpretation is based on CTL observation, X-ray analysis, and microprobe analysis ; these techniques are able to distinguish samples which have been submitted to diagenetic alteration from those which have not. An age consistent with the stratigraphic location has been obtained from sample V136. This age of 161 +/- 3 (2-sigma) Ma, is the first one available from a sample palaeontologically located with reasonable precision within the mid Jurassic time.
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O presente trabalho objetivou caracterizar o mineral magntico e identificar suas rotas pedogenticas de transformao em um solo formado sobre esteatito, de Minas Gerais, Brasil. O xido de ferro isoestrutural ao espinlio foi identificado e caracterizado por anlises qumicas, difrao de raios X, espectroscopia Mssbauer e medidas de magnetizao de saturao. Na rocha fresca, foi encontrada magnetita estequiomtrica e bem cristalizada, com parmetro da rede cbica, a o = 0.8407(5) nm. Nas fraes areia e silte, foram detectadas magnetita parcialmente alterada e hematita estequiomtrica e bem cristalizada, com parmetros da rede hexagonal, a = 0.5036(3) nm e c = 1.375(4) nm. A ocorrncia dessas hematitas deveu-se principalmente oxidao do Fe2+ a Fe3+, no stio octadrico da magnetita, durante a pedognese. Esse processo foi caracterizado pelo aparecimento de pequena quantidade de Fe3+ eletronicamente desacoplada, encontrada nas magnetitas parcialmente oxidadas, cujas frmulas para as diferentes estequiometrias foram propostas. Verificou-se tambm pequena quantidade de ilmenita nas amostras de rocha e de solo.
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O arroz cultivado em regime de inundao pode apresentar sintomas de desordens nutricionais semelhantes queles descritos quando ocorre toxidez de ferro. Os sintomas no ocorrem com a mesma intensidade em todos os cultivares e tm sido mais freqentes nos cultivares modernos. O objetivo do trabalho foi avaliar, em casa de vegetao, a capacidade das plantas em oxidar o Fe reduzido (Fe2+) sobre a superfcie das razes, comparando duas variedades de arroz com diferentes sensibilidades ao Fe2+ em soluo (BR IRGA 409 e EPAGRI 108) e duas solues com diferentes concentraes de Fe2+. O delineamento experimental foi completamente casualizado e consistiu de um fatorial 2 com mais um tratamento em branco, no qual as plantas foram mantidas somente em soluo nutritiva. Para obter solues com diferentes concentraes de Fe2+, foram utilizados dois solos (Gleissolo Lmico e Planossolo Hidromrfico). As plantas foram cultivadas em soluo nutritiva completa por 30 dias e, posteriormente, em solues extradas dos solos inundados por mais 24 horas. A capacidade oxidativa das plantas foi estimada a partir da quantidade de compostos de Fe acumulados na superfcie das razes. Os cultivares BR IRGA 409 e EPAGRI 108 apresentaram a mesma capacidade de oxidar o Fe2+ sobre a superfcie das razes, no sendo a capacidade de oxidao a varivel diferenciadora dos dois cultivares quanto maior ou menor sensibilidade toxidez de Fe. A soluo do Planossolo, por ser mais concentrada em Fe2+ (280 mg L-1), promoveu maior precipitao de xidos sobre as razes do que a soluo do Gleyssolo, menos concentrada (118 mg L-1). A camada de xidos precipitada sobre as razes do cultivar EPAGRI 108, tolerante toxidez de Fe, foi menos ativa em adsorver P do que do cultivar BR IRGA 409, considerado sensvel.
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Na coleta da soluo de solos alagados, importante evitar o contato do oxignio com a soluo para prevenir reaes redox que podem modificar sua composio qumica. Neste trabalho, realizado em casa de vegetao, foram feitos estudos sobre o estado de oxirreduo e sobre a composio qumica de um Planossolo, em diferentes profundidades e tempos de alagamento, visando propor um novo mtodo para a coleta da soluo de solos alagados. O estudo foi feito em vasos plsticos com 7 kg de material de solo proveniente da camada superficial (0-20 cm), num delineamento inteiramente casualizado, com trs repeties. O dispositivo de coleta da soluo do solo consistiu de um tubo de polietileno com 70 cm de comprimento e 0,6 cm de dimetro interno, com duas fileiras de orifcios de 1 mm de dimetro, recoberto com tela de nylon de 400 mesh, construdo na forma de espiral e acomodado nas profundidades de 2, 5 e 10 cm. A este dispositivo foi acoplado um sifo de vidro para a coleta da soluo. Aps a instalao do sistema coletor, o solo foi mantido alagado por 109 dias, tendo sido feitas coletas semanais da soluo nas trs profundidades. Foram analisados os valores de Eh e pH e os teores de Mn2+, Fe2+, Ca2+, Mg2+ e K+ na soluo. As condies de oxirreduo e os teores de ctions na soluo nas diferentes profundidades, durante o perodo em que o solo se manteve alagado, permitiram concluir que o mtodo utilizado pode ser indicado para coleta da soluo de solos alagados, embora haja necessidade de estudos mais aprofundados sobre o assunto.
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Foi estudada a composio mineralgica dos xidos de ferro das fraes areia, silte e argila de cinco amostras coletadas de um perfil de um Nitossolo Vermelho desenvolvido de basalto toletico, localizado prximo a Tupaciguara (18 35 ' 33 '' S; 48 42 ' 18 '' O), na regio do Tringulo Mineiro, Minas Gerais. Pores de areia e de silte foram submetidas separao magntica e a ataques qumicos seletivos com NaOH 5 mol L-1 e com uma mistura ditionito-citrato-bicarbonato, com o objetivo de identificar os principais xidos de ferro magnticos e suas associaes mineralgicas. Maghemita (frmula ideal, gFe2O3) foi o nico mineral magntico identificado nas fraes areia e silte; no foi encontrada evidncia de ocorrncia de magnetita nessas fraes. Os resultados Mssbauer apenas sugerem a co-existncia de mais de um tipo cristaloqumico de maghemita, na frao areia, embora no sejam claramente separveis dos espectros Mssbauer obtidos sem campo magntico aplicado. A fase magntica mais rica em Al tem frmula mdia, deduzida de resultados de microssondagem eletrnica, Fe2,36(2)3+ Al0,24(2)3+ Ti0,06(3)4+ 0,341(1) O4 ( = vacncia catinica). A ilmenita frrica detectada de dados Mssbauer na poro magntica da frao silte corresponde a uma soluo slida xFe2+Ti4+O3(1-x)Fe2(3+)O3, com x 0,83. So discutidas algumas dificuldades e alternativas de interpretao dos resultados Mssbauer, como os do presente caso, em que ocorrem contribuies espectrais simultneas de hematita e maghemita.
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Indicadores locais so teis para a identificao de ambientes. Na regio de Viosa, embora os solos encharcados ocorram sob vegetao de taboa (Thypha dominguensis), Gleissolos, de colorao tpica acinzentada, so incomuns. A maioria dos solos com lenol fretico alto coberta pela taboa e as caractersticas gleizadas do solo so pouco pronunciadas, especialmente nos solos com mais altos teores de ferro. No h clara conexo entre altura do lenol fretico e deficincia de oxignio. Como as relaes entre altura do lenol fretico, deficincia de oxignio e cor do solo no so claras o bastante, hipotetizou-se que outros indicadores para as condies de reduo poderiam ser encontrados nesses ambientes. Neste propsito, caracterizou-se o solo e trabalhou-se na sua relao com a vegetao. Estudaram-se os solos com vrias intensidades de condies de drenagem em trs reas: Cajuri (rea 1), Viosa (rea 2) e Coimbra (rea 3), todas pertencentes ao Planalto de Viosa. Na avaliao das condies de redox dos solos (pH e pE a campo), utilizou-se um medidor digital adaptado a uma sonda de ao. Conquanto importante na identificao de indicadores de ambientes, a caracterizao morfolgica no se mostrou precisa o bastante para evidenciar o que os solos encharcados tm mais em comum: a deficincia de oxignio por longos perodos. A cor, embora seja um bom e til indicador para muitas das condies de drenagem do solo, no se mostrou tambm eficiente nessas reas. De modo geral, os Gleissolos estudados apresentaram cromas maiores do que dois, o que supera o limite do critrio para identificar horizonte glei no Sistema Brasileiro de Classificao de Solos, embora o teste indicador da presena de Fe2+ com alfa,alfa'-dipiridil tenha sido positivo. Por outro lado, a presena da taboa foi um bom indicador das condies de m drenagem. Nos locais dos povoamentos puros de taboa, os valores de pE foram mais baixos, embora estes tenham variado entre limites muito amplos. A presena do lenol fretico acima de 60 cm foi um bom critrio para avaliar o grau de gleizao dos solos.
