Mineralogia e gênese de argissolos das Serras do Tabuleiro/Itajaí, Estado de Santa Catarina

As rochas do escudo cristalino, que afloram na porção centro-leste e nordeste do Estado de Santa Catarina, estão dispostas em relevo forte ondulado e montanhoso da unidade geomorfológica Serras do Tabuleiro/Itajaí. A movimentada superfície é resultante dos ciclos tecto magmático metamórficos sofridos pela crosta, responsáveis pelo retrabalhamento de rochas muito antigas formadas do Arqueano ao Proterozoico. Esse compartimento é constituído por rochas metamórficas, e informações sobre pedogênese e composição mineralógica dos solos delas derivados são escassas, fator que motivou a condução deste trabalho. Cinco perfis resultantes da pedogênese desses materiais foram estudados. O primeiro, desenvolvido de hornblendito do Complexo Granulítico de Santa Catarina (P1), foi descrito no topo de elevação em Pomerode, em condições de relevo forte ondulado. O segundo e o quinto perfis (P2 e P5), ambos desenvolvidos de granulitos máficos do mesmo complexo, respectivamente em Massaranduba e Blumenau, foram descritos na base da encosta, em relevo local ondulado. O terceiro perfil (P3), resultante da alteração de xistos do Complexo Metamórfico Brusque, foi descrito em encosta de relevo forte ondulado, em Botuverá. O quarto perfil (P4) foi fruto da pedogênese de granitoides foliados da faixa Granito-Gnáissica Faxinal, sendo descrito no terço inferior da encosta, num relevo ondulado. Foram feitas descrições gerais e morfológicas dos solos e da litologia subjacente, análises físicas e químicas de caracterização e análises mineralógicas da fração argila por difratometria de raios X (DRX), procurando avaliar as transformações sofridas pelos minerais presentes nas rochas durante a evolução dos solos. Todos os solos apresentaram alta relação textural e, ou, grau de desenvolvimento de estrutura em blocos, associada à presença de cerosidade, caracterizando a presença de horizonte diagnóstico B textural, com argila de atividade baixa ou alta e caráter distrófico, alumínico ou alítico, o que permitiu classificá-los como Argissolo Amarelo distrófico típico (P1), Argissolo Amarelo alítico típico (P2, P3 e P5) e Argissolo Vermelho-Amarelo alumínico típico (P4) no Sistema Brasileiro de Classificação de Solos, versão de 2006. Em todos os Argissolos predominou caulinita, secundada por argilominerais do grupo da ilita, interestratificados ilita-vermiculita e, ou, vermiculita com polímeros de hidroxi-Al entrecamadas. Gibbsita, em baixas quantidades, também foi constatada nos perfis P2, P3 e P5. A formação de caulinita é resultante da dissolução de minerais primários, favorecida pelas condições climáticas subtropicais úmidas. Os argilominerais com estrutura 2:1 são provavelmente resultantes da transformação de filossilicatos presentes no material originário. O aumento da atividade da fração argila dos solos relacionou-se com o aumento na quantidade de argilominerais 2:1, cuja proporção foi mais alta no Argissolo desenvolvido de Muscovita-Xisto.

Avaliação e quantificação das frações silte, areia e argila por meio de suas respectivas reflectâncias

A utilização de testes de rotina para determinação de atributos físicos e químicos do solo vem sendo adotada há diversos anos. No entanto, devido a problemas de ordem econômica e ambiental, surge a necessidade do desenvolvimento de novos métodos de avaliação. Nesse contexto, insere-se a espectroscopia de reflectância difusa como ferramenta promissora e rápida, capaz de ajudar na determinação desses atributos. Os objetivos deste trabalho foram estudar o comportamento espectral das frações silte, areia e argila e avaliar a possibilidade de quantificação desses atributos a partir de modelos de regressão individuais gerados para cada elemento. Para geração dos modelos, foram utilizadas frações individuais de silte, areia e argila provenientes de duas áreas formadas por materiais distintos. A validação dos modelos foi feita utilizando o fator de reflectância de amostras de solo no estado natural, advindas de uma área no município de Lobato - PR. Os resultados mostraram que foi possível estimar a percentagem de areia nas amostras de solo de Lobato de maneira satisfatória quando utilizados os modelos individuais da usina Cooperval, não sendo obtido o mesmo quando da utilização dos modelos individuais ajustados para a Fazenda Experimental de Iguatemi. Com relação às frações silte e argila, não foi possível estimá-las satisfatoriamente nas amostras de solo de Lobato quando utilizados os modelos individuais. Conclui-se que, embora os resultados não tenham atingido o patamar ideal, a espectrorradiometria difusa mostrou ser uma ferramenta promissora na estimativa dos atributos físicos do solo, podendo num futuro próximo auxiliar ou mesmo substituir os métodos analíticos de laboratório, reduzindo o tempo e o custo das análises.

Simulação geoestatística na caracterização espacial de óxidos de ferro em diferentes pedoformas

Os minerais da fração argila, goethita e hematita, são óxidos de ferro (Fe) indicadores pedoambientais com grande influência nos atributos físicos e químicos do solo. O conhecimento dos padrões espaciais desses óxidos auxilia a compreensão das interrelações de causa e efeito com os atributos do solo. Nesse sentido, a qualidade das estimativas espaciais produzidas pode alterar os resultados obtidos e, por consequência, as interpretações dos padrões espaciais obtidos. O presente estudo teve o objetivo de avaliar o desempenho dos métodos geoestatísticos de estimativas (KO) e simulações sequenciais gaussianas (SSG) na caracterização espacial de teores de óxidos de Fe, goethita (Gt) e hematita (Hm), em uma pedoforma côncava e outra convexa. Foram coletadas 121 amostras de solos em cada pedoforma de um Argissolo em pontos com espaçamentos regulares de 10 m. Os teores de óxidos de Fe foram obtidos por meio de difração de raios-X. Os dados foram submetidos a análises geoestatísticas por meio da modelagem do variograma e posterior interpolação por KO e SSG. A KO não refletiu a verdadeira variabilidade dos óxidos de Fe, hematita e goethita, demonstrando ser inapropriada para a caracterização espacial dos teores dos óxidos de Fe. Assim, o uso da SSG é preferível à krigagem quando a manutenção dos altos e baixos valores nas estimativas espaciais é necessária. O desempenho dos métodos geoestatísticos foi influenciado pelas pedoformas. Os mapas E-type devem ser recomendados em vez de mapas de KO para os óxidos de Fe, por serem ricos em detalhes e práticos na definição de zonas homogêneas para o manejo localizado em frente de KO, sobretudo em pedoforma côncava.

Reserva mineral de potássio em Latossolo cultivado com Pinus taeda L.

No Brasil, aproximadamente 1,87 milhões de hectares são plantados com as espécies de Pinus, normalmente em solos pobres quimicamente. Os objetivos deste trabalho foram estudar a mineralogia das frações areia, silte e argila e estimar a reserva mineral de K por diferentes métodos de extrações químicas em solo naturalmente pobre nesse nutriente e cultivado com Pinus taeda L., no Segundo Planalto Paranaense. Foram selecionadas cinco árvores com maior diâmetro (árvores dominantes), em uma área de 500 m², para abertura de uma trincheira (1,6 m) na projeção da copa de cada árvore. Todos os perfis foram classificados como Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico típico e apresentaram similaridade na morfologia e na sequência dos horizontes, cujas profundidades médias foram: O = 0,04 m, A1 = 0-0,09 m, A2 = 0,09-0,24 m, BA = 0,24-0,43 m, B1 = 0,43-0,66 m e B2 = 0,66-1,60+ m. As amostras coletadas em cada horizonte foram submetidas a análises físicas (granulometria) e químicas (pH, carbono orgânico, acidez potencial, Al3+ e bases trocáveis, P disponível, K total e não trocável), e as frações areia, silte e argila foram estudadas por difratometria de raios-X (DRX). As frações areia e silte dos solos apresentaram mineralogia bastante uniforme, com predomínio absoluto de quartzo e apenas ocorrência de discretas reflexões de mica por DRX. A fração argila também apresentou limitada ocorrência de minerais micáceos. Os tratamentos sequenciais para remoção de óxidos de Fe, gibbsita e caulinita foram eficientes para concentração de mica na fração argila, o que facilitou a identificação de biotita e muscovita por DRX. Os baixos teores de K não trocável obtidos com diferentes concentrações de HNO3 fervente (máximo de 91 mg kg-1) e de K total extraído com HF concentrado (máximo de 202,7 mg kg-1) foram consistentes com a pobreza das frações do solo em minerais primários, fontes desse nutriente. As correlações positivas e significativas entre os teores não trocáveis de K no solo e os teores e conteúdos do nutriente nas árvores indicaram a importância de formas de reservas do nutriente na nutrição da espécie em solos altamente intemperizados e pobres em K trocável.

Avaliação do uso de resíduos de construção e demolição reciclados como corretivo da acidez do solo

A geração e o armazenamento de resíduos de construção civil e demolição (RCD) constituem-se em um problema ambiental, pois representam mais de 50 % do total de resíduos sólidos gerados nos médios e grandes centros urbanos. Porém, como o calcário é uma das principais matérias-primas utilizadas na fabricação do cimento e da cal hidratada e, consequentemente, de concretos, argamassas e reboques, a reciclagem desses materiais pode fornecer, em princípio, um subproduto com potencial para correção da acidez dos solos. Este estudo teve o objetivo de avaliar a utilização de resíduos de construção e demolição reciclados como corretivos de acidez do solo. Utilizaram-se RCD-R provenientes de concretos, argamassas e reboques (material cinza), que foram caracterizados inicialmente por fluorescência e difratometria de raios-X. O desempenho dos RCD-R cinza como corretivo de acidez foi avaliado pela produção de matéria seca da alfafa (Medicago sativa cv. Crioula) e pela medida dos atributos químicos do solo. Os resultados sugerem que os RCD-R cinza (origem de concretos) apresentam características interessantes para utilização como corretivos da acidez de solos, porém em concentrações superiores a 24 t ha-1, quando aplicados em área total.

Paragênese mineral de solos desenvolvidos de diferentes litologias na região sul de Minas Gerais

Estudos sistemáticos sobre os fatores de formação do solo são relativamente escassos no Brasil, em razão da dificuldade de amostrar vários níveis de um fator, mantendo os demais constantes. A região de Lavras, MG, possui grande diversidade geológica em uma área pequena, o que possibilita avaliar o controle exercido por diferentes litologias na mineralogia e nas demais características do solo. Foram selecionados oito solos embasados sobre quartzito, mica-xisto, gabro, itabirito, serpentinito, metacalcário, gnaisse e filito, em condições semelhantes de vegetação (floresta tropical semidecidual), relevo (terço médio de encosta) e clima. Após a descrição dos perfis, coletaram-se amostras dos horizontes e das rochas, e realizaram-se análises físicas e químicas de rotina, composição química total e mineralogia da rocha, da areia e da argila do solo. Todos os solos são pobres em bases trocáveis (exceto o Argissolo sobre itabirito), e notou-se grande variação na composição granulométrica, mineralógica e química. Os teores de Al2O3, SiO2 e Fe2O3 presentes nas rochas não evidenciaram correlação com os respectivos teores nos solos derivados, enquanto o teor de Fe2O3 foi fortemente correlacionado à densidade de partículas e suscetibilidade magnética. Apesar de evidências de material parcialmente alóctone em alguns casos, pôde-se notar forte influência da litologia subjacente na paragênese mineralógica. Os solos foram genericamente agrupados em: cauliníticos com minerais 2:1 (Argissolos sobre mica-xisto e itabirito; e Cambissolo sobre quartzito), cauliníticos (Argissolos sobre gnaisse e filito) e oxídicos (Latossolos sobre metacalcário e gabro; e Plintossolo sobre serpentinito). Os processos de monossialitização e alitização predominam na região, sendo respectivamente associados a rochas com valores intermediários e baixos em sílica, enquanto a presença de minerais 2:1 é acessória à caulinita e parece depender da presença de mica e altos teores de sílica na rocha de origem.

Hidróxidos duplos lamelares como matrizes para fertilizantes de liberação lenta de nitrato

Diante do extensivo uso de fertilizantes nitrogenados na agricultura e elevado potencial de lixiviação do nitrato, há uma demanda por fertilizantes de liberação lenta ou controlada. Os hidróxidos duplos lamelares (HDLs) sintéticos reúnem características que os qualifica para o uso como matrizes para fertilizantes de liberação lenta de íons nitrato. Os objetivos deste trabalho foram focados na síntese, caracterização e investigação do processo de liberação lenta de nitrato em um HDL contendo íons Mg2+ e Al3+ em sua estrutura. O HDL com a fórmula Mg0,83Al0,17(OH)2(NO3)0,17.0,56H2O foi sintetizado pelo método de coprecipitação em pH alcalino constante, separado por centrifugação e seco em estufa a vácuo. As análises de difração de raios-X, de espectroscopia vibracional na região do infravermelho com transformada Fourier e as análises térmicas comprovam a obtenção do composto contendo o íon nitrato hidratado intercalado, além da fórmula proposta. O composto foi submetido a testes de liberação de nitrato em solução de NaHCO3 tamponado a pH 6,5 e em água destilada. As curvas obtidas evidenciaram dois eventos complementares de liberação de nitrato, um evento inicial rápido e um outro lento e gradativo. O composto investigado neste trabalho demonstrou potencial para ser utilizado como matriz para fertilizante de liberação lenta de nitrato.

Liberação de nitrato de hidróxidos duplos lamelares como potenciais fertilizantes de liberação lenta

Hidróxidos duplos lamelares (HDL) são intercaladores potenciais aniônicos. Com o objetivo de obter fertilizantes de liberação lenta de nitrato, foram sintetizados HDL com a fórmula geral [M2+1-xM3+x(OH)2]x-(NO3)x.yH2O, em que M2+ = Mg2+ e M3+ = Al3+ e, ou, Fe3+, utilizando-se o método de coprecipitação a pH alcalino constante. Medidas de difração de raios-X evidenciaram que a cristalinidade aumenta com o acréscimo do valor de pH e da razão molar M2+/M3+. As medidas de FTIR apresentaram bandas características de nitrato livre no espaço interlamelar, além de pequena contaminação de íons carbonato. Medidas de TGA/DTA possibilitaram a confirmação das composições e dos teores de íons de nitrato intercalados. As curvas de liberação de nitrato demonstraram dois comportamentos de liberação complementar, um inicial rápido (A) e um lento gradativo (D), sendo, este último, relacionado à orientação planar do íon nitrato intercalado. Os materiais sintetizados e investigados neste trabalho apontaram grande potencial para serem utilizados como matrizes para fertilizantes de liberação lenta de nitrato.

Geoquímica de solos do pantanal norte, Mato Grosso

A caracterização e análise geoquímica de solos permitem compreender os processos de migração, dispersão e concentração de elementos químicos no perfil, embasando a correlação dos atributos deles com as classes de solos formadas, o que possibilita inferências acerca das gêneses desses solos. Esta pesquisa teve por objetivos caracterizar e interpretar a composição geoquímica total de elementos maiores e menores em classes de solos representativas do Pantanal norte, na sub-região de Barão de Melgaço, Mato Grosso, Brasil. Foram selecionados 20 perfis das principais classes de solos do Pantanal e analisadas amostras dos horizontes A e B (ou C) quanto à concentração de óxidos totais por espectrometria de fluorescência de raios-X, além das caracterizações física, química e mineralógica. Os solos subdividiram-se em dois tipos geoquímicos: um composto por textura arenosa a franco-arenosa com teores relativamente elevados de SiO2 e predominância de caulinita e quartzo, com menor teor de bases e elementos-traço; e outro composto por textura mais argilosa, geoquimicamente heterogêneos e com teores significativos de minerais 2:1, Al2O3, óxidos de Fe e Mn, bases e elementos-traço.

RESERVA MINERAL DE K POR DIFERENTES MÉTODOS EM ARGISSOLOS SUBTROPICAIS

A integração de métodos químicos de extração e a difração de raios-X podem ampliar o entendimento das formas de reserva de K+ nas frações do solo e o seu potencial de liberação para as plantas. Os objetivos deste estudo foram empregar os métodos de extração química para estimar a reserva mineral de K+ das frações areia, silte e argila de solos subtropicais, associar os mecanismos de extração com as formas liberadas do nutriente e acompanhar a dinâmica dessa liberação em estudo de cinética. As frações areia, silte e argila dos horizontes A e Bt de três Argissolos subtropicais foram submetidas à extração de formas não trocáveis e estruturais de K+pelos métodos: ácido oxálico 0,01 mol L-1 (cinética de liberação até o tempo acumulado de 2.889 h); HNO3 1 mol L-1 fervente; NaHSO4 na forma de cristais; e HNO3/HF/H2SO4 concentrados (teores totais). A fração argila também foi submetida a tratamento com NaOH 5 mol L-1. As esmectitas dioctaedrais na fração argila foram consideradas importantes na dinâmica de liberação de formas de reserva de K+. A maior e menor liberação de formas não trocáveis e estruturais de K+ foram pela extração com NaHSO4 e pelo ataque ácido com HNO3, respectivamente. Com os dados da cinética de liberação de K+ é possível concluir que as plantas cultivadas, nos Argissolos estudados, no longo dos anos nos solos estariam bem nutridas a partir de formas não trocáveis e estruturais de K+.

Influência da Matéria Orgânica no Diâmetro Médio de Minerais da Fração Argila de Solos Desenvolvidos de Basalto no Sul do Brasil

RESUMO A interação de compostos orgânicos com minerais de argila pode alterar o tamanho dos cristais. No entanto, em solos, esse efeito é ainda pouco claro por causa das limitações na separação de fases puras de minerais para realizar experimentos de dissolução. Neste estudo, a relação entre a matéria orgânica do solo (MOS) e diâmetro médio do cristal (DMC) de minerais de argila de horizontes superficiais e subsuperfíciais de solos de uma topossequência no sul do Brasil foi avaliada. Os teores de C e N foram determinados, e a natureza dos grupos funcionais da MOS foi avaliada por espectroscopia de FTIR. O DMC dos minerais foi avaliado por difração de raios X, em umas amostras desferrificadas e outras com óxidos de Fe concentrados. Os teores de C e N e as intensidades relativas dos espectros de FTIR foram considerados como variáveis preditoras; e o DMC de hematita, goethita, caulinita e gibbsita, como variáveis preditas. Os teores de C e N e os grupos carboxílicos e C-O-Alquil evidenciaram efeito significativo sobre a variação do DMC. A dimensão dos cristais de óxidos de Fe e de caulinita foi inversamente correlacionada com esses atributos da MOS. Em contraste, o DMC de gibbsita não foi influenciado pelos atributos dae MOS. A influência da MOS sobre o DMC dos óxidos de Fe foi atribuída às reações de complexação de superfície e de redox, que promovem um processo contínuo de dissolução-precipitação.

Mineralogia, química e micromorfologia de solos de uma microbacia nos tabuleiros costeiros do Espírito Santo

Solos dos tabuleiros costeiros do Estado do Espírito Santo foram estudados, com o objetivo de investigar e inter-relacionar suas características mineralógicas, químicas e micromorfológicas e fornecer subsídios para a reconstrução do ambiente pedogenético. Onze perfis de solos foram descritos, coletados e caracterizados analiticamente. Em amostras de perfis selecionados, determinou-se o Fe extraído pelo ditionito-citrato-bicarbonato de sódio. Determinou-se também o Fe menos cristalino pelo oxalato ácido de amônio e o Si amorfo pelo NaOH 0,5 mol L-1. Nas amostras de mosqueados e nódulos determinou-se a proporção de hematita e goethita e a substituição em Al na goethita. Análises mineralógicas foram realizadas por métodos óticos, difratometria de raios X e análise térmica diferencial. De amostras indeformadas dos horizontes subsuperficiais foram confeccionadas lâminas delgadas para análise micromorfológica. Constatou-se que o ambiente pedogenético atual está propiciando a estabilização da caulinita e formação de goethita, removendo a hematita e possivelmente sendo responsável pelo amarelecimento (xantização) dos horizontes superficiais. O processo de segregação de ferro é evidenciado pelo seu acúmulo nos nódulos e mosqueados em relação à matriz do solo, provavelmente por difusão, sendo a fonte a matriz. Os nódulos e mosqueados vermelhos estão em processo de destruição e não de formação. As gotículas de ferro, que com freqüência ocorrem no interior dos nódulos e concreções, constituem uma etapa do processo de formação ou destruição dessas estruturas.

Óxidos de ferro de solos formados sobre gnaisse do Complexo Bação, Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais

O objetivo deste trabalho foi efetuar a caracterização mineralógica dos óxidos de ferro de horizontes B de três perfis de solos desenvolvidos sobre gnaisse do geodomínio do Complexo Bação, no Quadrilátero Ferrífero, em Minas Gerais. As amostras foram coletadas ao longo dos segmentos de alta, média e baixa vertente. As frações de terra fina (diâmetro médio, fi = 2 mm) foram separadas, em todas as amostras. A composição química dos elementos maiores foi determinada por meio da técnica de fluorescência de raios X; a análise mineralógica foi realizada com difratometria de raios X e espectroscopia Mössbauer. Todas as amostras têm composição mineralógica similar, cuja ocorrência geral corresponde à seqüência quartzo >> gibbsita > caulinita > goethita. Os resultados Mössbauer a 4,2 K confirmam a coexistência de goethita (majoritária) e hematita. Os conteúdos de alumínio isomórfico foram deduzidos dos valores de campos hiperfinos e correspondem às seguintes fórmulas químicas das goethitas: alfaFe0,79Al0,21OOH (alta vertente), alfaFe0,75Al0,25OOH (meia vertente) e alfaFe0,78Al0,22OOH (baixa vertente). A dinâmica de transformação dos óxidos de ferro nos horizontes B ao longo da vertente é um indicador das oscilações paleoclimáticas na área: goethita mais aluminosa é um indicador do paleoambiente úmido, e goethita menos aluminosa revela condições pedogênicas mais secas.

Avaliação da morfologia interna de sementes de Acca sellowiana O. Berg por meio de análise de imagens

Acca sellowiana O. (Berg) Burret é uma fruteira nativa da região Sul do Brasil e do Uruguai, que apresenta grande potencial de uso na recuperação de áreas degradadas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a morfologia interna de sementes de Acca sellowiana O. Berg por meio da análise de imagens de raios X e relacionar os resultados com a germinação das sementes. Sementes de Acca sellowiana O. Berg, representadas por três lotes, foram analisadas pelo teste de raios X e, posteriormente, conduzidas ao teste de germinação, com avaliação aos 44 dias após a semeadura. As imagens de raios X foram analisadas com o software ImageJ. A análise das imagens radiográficas de sementes de Acca sellowiana permite a mensuração das áreas internas livres, assim como a determinação da relação entre estas e a germinação. Danos internos detectados por meio de raios X afetam a germinação das sementes.

Dosimetria dos cones radiocirúrgicos Radionics de diâmetros de 5 mm a 50 mm para um feixe de 6 MV de um acelerador linear Mevatron MD digital

Os parâmetros dosimétricos de um feixe de raios X de pequeno diâmetro para um sistema de radiocirurgia comercial foram medidos em água com um detector de diodo de Si do tipo p. As razões tecido-máximo, o fator de espalhamento total e os perfis dos feixes a profundidades de 5 e 10 cm foram medidos para 17 feixes de diâmetros circulares de 5 mm a 50 mm, em incrementos de 2,5 mm. Os fatores de espalhamento totais caíram lentamente, de 0,947 para 0,888 entre os cones de 50 mm e 12,5 mm de diâmetro (variação de 7%); para os cones entre 10 mm e 5 mm de diâmetro, esta queda foi bem maior, de 0,854 para 0,666 (variação de 28%). Os valores obtidos para a relação tecido-máximo são consistentes com dados publicados. Os perfis dos feixes foram medidos nas direções x e y, e estão dentro de 0,2 mm para todos os cones entre as duas direções. A medida da largura à meia-altura se encontra dentro de 1 mm com o diâmetro nominal dos cones.