Eletroquímica de latossolos brasileiros após a remoção da matéria orgânica humificada solúvel

A eletroquímica e a concentração de matéria orgânica nos horizontes superficiais de Latossolos correlacionam-se estreitamente. No presente trabalho, avaliaram-se as propriedades eletroquímicas do horizonte superficial de sete Latossolos brasileiros após a remoção das substâncias húmicas em meio alcalino. Os solos foram separados em dois grupos, segundo sua mineralogia, caulinítica e oxídica. O extrator NaOH 0,1 mol L-1 solubilizou substâncias húmicas correspondentes a menos de 3 % da MO total, indicando forte adsorção específica do material orgânico à fração mineral. A extração de ácidos húmicos e fúlvicos foi capaz de inverter o sinal de carga da superfície; no entanto, o efeito mais acentuado da retirada das substâncias húmicas solúveis foi a perda da capacidade-tampão das cargas do solo. A capacidade da dupla camada elétrica, uma medida indireta desse poder-tampão, aumentou de 3 a 15 vezes depois da extração das substâncias húmicas alcalino-solúveis. Solos com mineralogia predominantemente oxídica apresentaram maiores valores do ponto de efeito salino nulo, da capacidade da dupla camada elétrica, além da diminuição na capacidade de troca de cátions do que aqueles de natureza caulinítica.

Absorção e distribuição de chumbo em plantas devetiver, jureminha e algaroba

O uso de plantas como agentes remediadores de áreas contaminadas com metais pesados (fitorremediação) é uma técnica emergente, sendo necessários estudos sobre tolerância, absorção e distribuição destes elementos em plantas para se obter sucesso em programas dessa natureza. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a tolerância, absorção e distribuição de Pb em plantas de vetiver [Vetiveria zizanioides (L.) Nash], jureminha [Desmanthus virgatus (L.) Willd] e algaroba [Prosopis juliflora (SW) DC], submetidas a doses crescentes do elemento em solução. As espécies foram cultivadas em estufa telada do DSER/CCA/UFPB, Areia-PB, em solução nutritiva que continha doses crescentes de Pb (0, 50, 100 e 200 mg L-1), por 45 dias. O delineamento empregado foi o inteiramente casualizado, em parcela subdividida, com três repetições. A parcela principal foi representada pelas espécies, enquanto a subparcela foi constituída pelas doses de Pb. Foram constatadas reduções significativas na matéria seca da raiz, parte aérea e planta inteira das três espécies estudadas de acordo com a elevação das doses de Pb. Com base nas doses críticas de toxidez, constatou-se que o vetiver demonstrou maior tolerância à contaminação com Pb que as demais espécies. A raiz apresentou maior sensibilidade à contaminação com Pb nas plantas de vetiver e algaroba, tendo a jureminha apresentado comportamento similar entre os compartimentos da planta. Os teores e conteúdos de Pb nos compartimentos das plantas foram significativamente alterados pela elevação das doses de Pb em solução, tendo sido verificado maior acúmulo deste elemento nas raízes das três espécies estudadas. O vetiver apresentou maiores teores e conteúdos de Pb em todos os compartimentos, evidenciando o seu potencial para programas de fitorremediação de áreas contaminadas com Pb.

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.

Métodos de concentração de minerais 2:1 secundários na fração argila visando sua identificação por difratometria de raios x

Além dos baixos teores normalmente encontrados na fração argila dos solos sob clima tropical e subtropical, o tamanho reduzido e a baixa cristalinidade dos minerais 2:1 secundários dificultam sua identificação por difratometria de raios X (DRX). Este estudo objetivou avaliar métodos químicos e físico de concentração de minerais 2:1 secundários na fração argila para facilitar a identificação por DRX, incluindo a natureza dos minerais quanto ao local de formação de cargas permanentes (lâmina tetraedral ou octaedral). Coletaram-se amostras de dois Cambissolos originados de argilito da Formação Guabirotuba na Bacia Sedimentar de Curitiba (PR): horizontes A, Bi, C1 (1,2 a 1,5 m), C2 (2,2 a 2,5 m), C3 (3,2 a 3,5 m) e C4 (4,2 a 4,5 m). Após remoção da matéria orgânica e dispersão da terra fina seca ao ar, a fração argila foi submetida a tratamentos sequenciais com ditionito-citratobicarbonato (DCB) (amostra desferrificada - remoção de óxidos de Fe pedogenéticos) e com soluções de NaOH a quente, em diferentes concentrações (0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 3,5; 4,0; 4,5 e 5,0 mol L-1), para extração de gibbsita e caulinita, em diferentes graus. A fração argila desferrificada também foi submetida à separação física (centrifugação) em argila grossa (0,2 a 2 m) e fina (< 0,2 m). Foram realizados tratamentos auxiliares para identificar as espécies minerais 2:1 na fração argila: saturação com Mg e solvatação com etilenoglicol; saturação com K e secagem ao ar e aquecimento a 550 ºC; e saturação com Li (teste de Greene-Kelly). Os resultados mostraram que o método clássico de extração da caulinita, com solução de NaOH 5,0 mol L-1 a quente, não deve ser aplicado para concentração de minerais 2:1 secundários, pois também removeu grande parte desses minerais. O tratamento com DCB e com solução de NaOH 3,5 mol L-1 possibilitou, com maior eficiência, a concentração e identificação de minerais 2:1 secundários por DRX nas amostras dos horizontes A, Bi e C1. Nas amostras tomadas em maiores profundidades (horizontes C2, C3 e C4), devido aos maiores teores desses minerais e ao menor tamanho dos cristais (argila fina), a solução menos concentrada de NaOH (1,5 mol L-1) foi mais eficiente para esse propósito. No horizonte A, os minerais 2:1 concentraram-se na fração argila grossa, compatível com o maior grau de intemperismo desse horizonte. Identificou-se esmectita com hidroxi-Al entrecamadas nos horizontes mais superficiais (A e Bi) e esmectita nas amostras do horizonte C. A saturação com Li permitiu a identificação das esmectitas dioctaedrais montmorilonita e beidelita/nontronita. As adaptações ao métodopadrão (NaOH 5 mol L-1) favoreceram a concentração de minerais 2:1 secundários na fração argila dos solos; a concentração da solução de NaOH deve ser maior para horizontes com menor teor do mineral.

Infravermelho na caracterização de ácidos húmicos de latossolo sob efeito de uso contínuo de lodo de esgoto

Objetivou-se caracterizar, por meio de espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (IVTF), possíveis mudanças na natureza química de ácidos húmicos (AHs) extraídos de amostras de Latossolo (0-10 cm) do Campo Experimental da Embrapa Meio Ambiente, em Jaguariúna (SP). Os dados foram obtidos após seis cultivos de milho e a aplicação de doses variáveis de lodo de esgoto de Barueri (LB) (base seca), conforme os tratamentos avaliados: LB0, LB1, LB2, LB4 e LB8, sendo 0, 1, 2, 4 e 8 vezes a necessidade de N para o milho. Como referência, foi amostrada uma área sob mata. Foram obtidos espectros de ácidos húmicos e do lodo de esgoto utilizado no experimento, e calculados os índices de hidrofobicidade (IH) e de condensação (IC) nas amostras de ácidos húmicos. Foram notadas pequenas alterações na natureza química de AHs de áreas tratadas com lodo de esgoto, em relação à testemunha. Os AHs apresentam grupos aromáticos, -OH fenólicos, -COOH, estruturas alifáticas, carboidratos e impurezas minerais. O uso contínuo de elevadas doses de LB reduziu a concentração de C-alifático e o grau de condensação dos ácidos húmicos, o que sinaliza que há frações orgânicas com maior biodisponibilidade no solo. Na área de mata, o material húmico se caracteriza pelo caráter hidrofóbico e pelo baixo grau de condensação.

Caracterização e gênese do caráter coeso em latossolos amarelos e argissolos dos tabuleiros costeiros do estado de Alagoas

O caráter coeso é um atributo característico de horizontes subsuperficiais de solos que apresentam consistência muito dura a extremamente dura, quando secos, passando a friável ou firme, quando umedecidos. A formação desses horizontes, entretanto, ainda é um assunto polêmico, não estando completamente esclarecida. Este trabalho objetivou caracterizar e identificar os possíveis mecanismos envolvidos na formação dos horizontes coesos de solos dos Tabuleiros Costeiros, buscando entender sua gênese e definir propriedades que possam complementar a definição do caráter coeso no Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. Quatro perfis de solos da região dos Tabuleiros Costeiros de Alagoas foram estudados: um Argissolo Amarelo, um Argissolo Acinzentado e dois Latossolos Amarelos. Os solos foram descritos morfologicamente, e amostras dos horizontes coesos e não coesos foram coletadas para execução de análises físicas e químicas. A caracterização morfológica constatou a presença de horizontes com caráter coeso tanto nas áreas sob floresta quanto nas áreas sob cultivo, confirmando sua natureza pedogenética. A morfologia e a densidade do solo, aliadas à determinação da superfície específica, mostraram-se eficientes na identificação dos horizontes coesos dos solos estudados.

Distribuição de massa molecular de ácidos húmicos e promoção do crescimento radicular

Os ácidos húmicos (AH) estimulam diretamente vários processos fisiológicos que promovem o crescimento vegetal, especialmente do sistema radicular. O conhecimento da natureza química e do papel de AH na expressão de efeitos biofertilizantes e bioestimulantes é fundamental para o desenvolvimento de insumos biológicos à base de ácidos húmicos. O objetivo deste trabalho foi avaliar uma possível relação entre a distribuição de massa molecular aparente de AH isolados de vermicomposto e a magnitude de resposta na promoção do crescimento radicular. Para isso, foram obtidas subfrações (SF) dos AH por meio de cromatografia preparativa por exclusão de tamanho em gel de Sephadex G-50 (CGE). O processo preparativo foi validado pelo uso da cromatografia líquida de alta performance por exclusão de tamanho (HPSEC). As cinco frações obtidas foram testadas em diferentes concentrações (0; 0,0001; 0,001; 0,003; 0,005; e 0,01 mol L-1 de C) quanto à sua capacidade de estimular o crescimento radicular de plantas de Arabidopsis thaliana (ecótipo col. 4). Para plantas de milho (Zea mays hyb. UENF 506-6) foi utilizada a dose de 0,002 mol L-1 de C. O modelo quadrático descreveu a indução do crescimento radicular de Arabidopsis e a dose de AH, sendo 0,00511 mol L-1 de C o ponto de inflexão médio. Na concentração ótima, foi observada correlação inversa e significativa entre distribuição de massa molecular e indução do número de raízes laterais em Arabidopsis. No entanto, outros atributos, como área e comprimento radicular, não sofreram influência da massa molecular aparente. Em plântulas de milho, foi observado aumento no número de sítios de mitose e raízes laterais tanto no tratamento com AH como com suas subfrações. A atividade da H+-ATPase de membrana plasmática foi significativamente alterada pelo AH, porém não ocorreu o mesmo com todas as subfrações. A atividade de estimulação do crescimento radicular parece estar mais relacionada com a estrutura química das substâncias húmicas do que com a distribuição de massa molecular dos agregados húmicos.

Topolitossequências de solos do Alto Paranaíba: atributos físicos, químicos e mineralógicos

Pouco se conhece sobre a diferenciação pedogenética no Alto Paranaíba (MG), quando são comparados materiais de composição química tão variada, como tufitos, rochas ígneas alcalinas e ultramáficas e carbonatitos, todos de ocorrência na região. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo caracterizar física, química e mineralogicamente os solos representativos de três topolitossequências do Alto Paranaíba. Para isso, foram descritos e coletados 11 perfis de solos, entre os municípios de Serra do Salitre, Patrocínio e Coromandel, representando as variações litológicas na faixa do contato geológico entre os grupos Bambuí, rochas vulcânicas ultramáficas e Araxá. Nas amostras de solos foram realizadas análises físicas e químicas de rotina, além de determinações de Fe, Al e Si após extração por ataque sulfúrico; Fe por DCB e oxalato; Fe, Ca, Mg, K, P, Ti e outros metais pesados após digestão total (ataque triácido); e determinação dos diferentes componentes da fração argila por difratometria de raios X. Os Latossolos do Alto Paranaíba são extremamente intemperizados e com índices Ki e Kr muito baixos, indicativos de solos ricos em óxidos de Fe e de Al, não possuindo uma filiação definida com os materiais de origem subjacente, indicando intensa pedoturbação e provável mistura com materiais alóctones. As assinaturas geoquímicas indicativas da natureza ultramáfica são os teores elevados de Cr, Ni, Mn, Fe e Mg. A mineralogia da fração argila dos Latossolos indica a coexistência de vermiculita com hidroxi-Al entrecamadas, caulinita, gibbsita e anatásio, evidenciando uma gênese policíclica dos minerais da fração mais fina e o elevado grau de intemperismo. Nos Cambissolos, a rápida dessilificação atual conduz à coexistência de gibbsita e óxidos de Fe com esmectitas e illitas, em virtude da rápida ação do intemperismo nos substratos de rochas máficas ou ultramáficas-alcalinas, pobres em sílica.

Crescimento e nutrição de clone de eucalipto em resposta à aplicação de concentrações de c-ácido húmico

Os efeitos das substâncias húmicas nas propriedades dos solos são conhecidos, porém poucos são os estudos que avaliam os efeitos desses materiais nas plantas; assim, dependendo da concentração e da natureza química das moléculas húmicas aplicadas, pode haver maior expansão radicular, incremento na absorção de nutrientes e maior crescimento das culturas. Com o objetivo de avaliar os efeitos de concentrações de C-ácido húmico na nutrição e no crescimento de mudas de eucalipto, foi realizado um experimento em solução nutritiva, em casa de vegetação. Os tratamentos constituíram-se de duas fontes de ácidos húmicos (material húmico - MH e ácido húmico p.a. - AH p.a.), sendo cada fonte adicionada na solução nutritiva nas seguintes concentrações de C-ácido húmico: 0, 10, 30 e 150 mg L-1. Outros tratamentos foram também testados, utilizando-se a fonte AH p.a. nas concentrações de 0, 10, 30 e 150 mg L-1 C-ácido húmico, acrescidas de 21 mg L-1 de ácido cítrico e 9 mg L-1 de ácido oxálico. Foram analisados a condutividade eletrolítica na solução nutritiva, diâmetro do caule e altura das plantas, matéria seca de caule, de folhas, da parte aérea, da raiz e total, relação matéria seca de raiz:parte aérea, acúmulo de nutrientes no caule e nas folhas. A altura e o diâmetro de caule diminuíram linearmente com a aplicação de concentrações de C-ácido húmico da fonte AH p.a. A utilização do MH, em baixas concentrações de C-ácido húmico (0,07-4,3 mg L-1), propiciou a máxima produção de matéria seca de raiz, caule, folha e total. O maior acúmulo de alguns nutrientes (principalmente N, P e B) resultou, em alguns tratamentos, em reduzidos incrementos (2,4 a 9,3 %) nas produções de matéria seca de raiz, folha, caule e total; assim, não é aconselhável, em solução nutritiva, a aplicação das fontes de ácidos húmicos utilizadas neste estudo para o cultivo de mudas de eucalipto.

Pedogênese de planossolos em topossequência do agreste pernambucano

Os Planossolos assumem, na região do Agreste do Estado de Pernambuco, grande importância econômica, tanto pela sua magnitude de ocupação quanto pela utilização intensiva, especialmente com atividades agropecuárias. Aspectos como dualidade ou retrabalhamento do material de origem e natureza dos processos envolvidos na formação das marcantes diferenciações texturais e nas concentrações de Na e de sais são pontos importantes a serem esclarecidos. Este trabalho teve como objetivo avaliar o processo de pedogênese dos Planossolos no Agreste de Pernambuco, com base nos resultados das análises físicas, químicas, mineralógicas, macromorfológicas e, especialmente, micromorfológicas. Foram estudados três perfis de solos com marcante contraste textural, em trincheiras abertas ao longo de uma topossequência de solos. Realizaram-se análises físicas, químicas, mineralógicas e macro e micromorfológicas. Verificou-se que os solos são autóctones e que os nítidos contrastes texturais, devido à argilização dos horizontes Bt, parecem ser, principalmente, o resultado de uma combinação de processos e não uma simples eluviação-iluviação (lessivagem). Entre esses processos estão incluídos a intemperização de biotitas, com formação in situ de argilas, e as perdas dessa fração, devido a movimentações laterais por arraste mecânico ou dissoluções. A combinação exata desses processos, bem como a acumulação de Na, foi fortemente influenciada pelo posicionamento dos solos no relevo.

Indicativos de descontinuidade litológica de regolitos derivados de granitos em uma microbacia sob floresta Amazônica, em Juruena - MT

As paisagens tropicais são caracterizadas por possuírem complexas coberturas superficiais que trazem consigo os registros de processos que ocorreram durante os períodos geológicos antecedentes. Porém, é comum as camadas verticais de uma paisagem apresentarem características morfológicas aparentemente homogêneas, dificultando, assim, a identificação da natureza do material de origem dos seus estratos. Objetivou-se estudar regolitos (solum + saprolito) derivados de granitos do Complexo Xingu em uma microbacia sob vegetação de floresta amazônica, a partir de atributos indicadores de sua formação. Predominam na área estudada Latossolos Vermelho-Amarelos e Plintossolos. Foram coletadas amostras em quatro pontos da paisagem: um no platô, dois na encosta e um no sopé; as profundidades de coleta foram de 0-0,6, 0,6-1,0 m e, a partir de 1,0 m, a cada metro de profundidade até atingir 8,0 m, ou a rocha. Os resultados das relações Ki, Kr, Zr/Ti e areia fina/areia grossa (AF/AG) foram discutidos, permitindo identificar alguns aspectos dos processos de formação dos regolitos da microbacia. Os regolitos dos pontos 1 (platô) e 3 (encosta 2) possuem material de origem ex-situ; o ponto 2 (encosta 1) possui a sua gênese dentro de uma sequência normal de intemperismo, sem aporte de material externo; e o ponto 4, localizado no sopé da paisagem, apresentou algumas diferenças nos materiais próximos da superfície - indicativo de deposição de material das partes mais altas do relevo. Dos atributos utilizados, a relação Zr/Ti, juntamente com a relação AF/AG, foi mais eficiente na identificação de descontinuidades de material de origem dos regolitos.

Micorriza arbuscular e a tolerância das plantas ao estresse

Fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) são fungos de solo, biotróficos obrigatórios e formadores da simbiose mutualista mais comum na natureza: a micorriza arbuscular (MA). Essa associação ocorre nas raízes da maioria das plantas terrestres, promovendo melhorias no crescimento, desenvolvimento e aumento na tolerância e, ou, resistência das plantas a vários agentes ambientais adversos. Além disso, os FMAs podem ser utilizados como potenciais agentes de controle biológico de doenças de plantas. Esses fungos produzem ainda glomalina, uma proteína que desempenha papel fundamental na estabilidade do solo e bioestabilização de solos contaminados. As diferentes respostas das plantas a essa simbiose podem ser atribuídas à diversidade funcional das MAs, em função da interação FMA-planta-condições ambientais. O estabelecimento e funcionamento da MA durante as condições de estresse envolvem um complexo processo de reconhecimento e desenvolvimento, concomitantemente às alterações bioquímicas, fisiológicas e moleculares em ambos os simbiontes. Além disso, a colonização micorrízica das raízes tem impacto significativo na expressão de genes de diversas plantas que codificam proteínas presumivelmente envolvidas na tolerância ao estresse. Nesse contexto, considerando que os FMAs são essenciais no estabelecimento e adaptação das plantas em locais perturbados, nesta revisão são abordados os mecanismos fisiológicos e moleculares da associação MA responsáveis por essa adaptação e pela maior tolerância das plantas ao estresse.

Caracterização e classificação de gleissolos da várzea do rio Solimões (Manacapuru e Iranduba), Amazonas, Brasil

As várzeas do rio Solimões são áreas inundáveis com predomínio de Gleissolos, onde se estabeleceu grande parte da população rural do Estado do Amazonas. Os objetivos deste trabalho foram caracterizar e classificar cinco perfis de Gleissolos, distribuídos em três áreas da bacia do Médio Amazonas, localizados nas várzeas dos municípios de Manacapuru e Iranduba. Após a descrição morfológica dos solos, coletaram-se amostras dos seus horizontes para caracterização física, química e mineralógica. Similarmente, todos os perfis apresentaram expressiva gleização na matriz do solo, com cores cinzenta a cinzenta-esverdeada, nos horizontes mais superficiais, e cinzenta-clara a cinzenta-escura, nos subsuperficiais, denotando a redução do ferro. Os teores mais elevados da fração areia em horizontes de subsuperfície indicaram presença de diferentes camadas de deposição fluvial, enquanto os elevados teores de silte evidenciaram a natureza sedimentar recente e o baixo grau de desenvolvimento pedogenético desses solos. Os cátions predominantes nos solos foram Ca2+ e Mg2+, que apresentaram porcentagens de sódio trocável (PST), com amplitude de variação entre 0,70 e 2,09. Os valores de carbono orgânico encontrados foram menores de 80 g kg-1, apresentando a natureza mineral dos sedimentos recém-depositados. A composição mineralógica da fração argila revelou presença significativa de argilominerais 2:1, mas sem grande variabilidade entre os perfis. Esses resultados refletiram-se em elevada soma e saturação por bases, caracterizando solos eutróficos e com argila de atividade alta.