Adsorção de selênio em latossolos

A retenção de Se pelos colóides do solo constitui importante processo para a manutenção da sanidade ambiental. A informação sobre a adsorção de Se em solos altamente intemperizados é restrita e existem poucos padrões quantitativos disponíveis para a definição de estratégias de remediação de áreas contaminadas. Quantidades crescentes de Se (5, 10, 25, 50, 100 e 250 mg L-1), na forma de Na2SeO3, foram adicionadas a amostras de dez Latossolos brasileiros [três Latossolos Vermelho-Amarelos (LVA-1, LVA-2 e LVA-3), dois Latossolos Vermelhos (LV-1 e LV-2), um Latossolo Vermelho eutroférrico (LVef), um Latossolo Vermelho acriférrico (LVwf), dois Latossolos Amarelos (LA-1 e LA-2) e um Latossolo Amarelo acriférrico (LAwf)]. Isotermas de adsorção foram construídas e foi verificado o ajuste dos resultados experimentais aos modelos de Langmuir e de Freundlich. A equação de Langmuir ajustou melhor os resultados de adsorção de Se do que a isoterma de Freundlich. Todas as isotermas apresentaram o formato tipo-L (exponencial), com exceção daquelas obtidas para o LVA-1 e para o LVA-2, que apresentaram comportamento tipo-C (linear). Valores de adsorção máxima (Ads máx), estimada pelo modelo de Langmuir, variaram de 135 (LVA-3) a 2.245 mg kg-1 (LA-1), enquanto os coeficientes de afinidade (K L) estiveram entre 0,002 (LVA-2) e 0,326 (LVA-3). A constante de afinidade estimada pelo modelo de Freundlich (Kf) variou de 13,7 (LVA-2) a 180,1 (LAwf). A adsorção máxima de Se foi mais elevada no LVef e nos Latossolos ácricos (LAwf e LVwf), enquanto os maiores valores de Kf foram encontrados no LV-2, LVef, LVA-3 e LVwf. Não houve correlação entre os atributos dos solos e as constantes de Langmuir. Valores de Kf correlacionaram-se com os teores de argila (r = 0,42*) e com a capacidade de troca de ânions (r = 0,64*).

Avaliação do potencial de uso agrícola da fluorita com óxido silício (AgroSiCa), derivado da fabricação de fertilizantes fosfatados

Phosphate fertilizers are critical for crop production in tropical soils, which are known for having high phosphate-fixing capacity and aluminium saturation, as well as low pH and calcium contents. Fluorine is a component of many phosphate rocks used to make phosphate fertilizers, via a process that generates hexafluorosilicic acid (H2SiF6). While many treatment technologies have been proposed for removal of fluorine in industrial facilities, little attention has been given to a process of neutralizing H2SiF6 with calcium oxide aiming to find out an alternative and sustainable use of a by-product with a great potential for beneficial use in tropical agriculture. This study evaluated the effect of a by-product of phosphoric acid production (fluorite with silicon oxide, hereafter called AgroSiCa) in levels of phosphorus (P), calcium (Ca), silicon (Si), aluminum (Al) and fluorine (F) and some others parameters in soils as on growth of soybean and corn. Experiments were conducted in a greenhouse condition at the Federal University of Lavras (UFLA), Lavras, Minas Gerais, using different types of soils in tropical regions and different doses of AgroSiCa. The application of AgroSiCa resulted in a slight increase in soil pH and significant increases in calcium, phosphorus and silicon in the soil solution and the shoots of corn and soybeans. We also found very low levels of fluoride in all soil leachates. A significant reduction of labile aluminum levels found in all soils after the cultivation of corn and soybeans. In sum, AgroSiCa improved soil properties and contributed to better growth of both cultures. In sum, AgroSiCa improved soil properties and contributed to a better growth of both crops. Our results show that reacting H2SiF6 derived from the wet-process phosphoric acid production with calcium oxide leads to a by-product with potential for agricultural use, especially when applied in highly-weathered soils. Besides providing calcium and silicon to plants, the use of such by-product in soils with high phosphate-fixing capacity and high aluminium saturation delivers additional benefits, since fluoride and silicon can play an important role in improving soil conditions due to the formation of less plant-toxic forms of aluminium, as well as upon decreasing phosphate fixation, thus improving root development and making fertilizer-derived phosphate more available for plant growth.

Aplicação de calcário e gesso em sucessão de culturas em plantio direto irrigado: avaliações técnica e econômica

Pós-graduação em Agronomia - FEIS

Dinâmica do fósforo no solo em função da adição de ácidos orgânicos de baixa massa molar

A baixa eficiência da adubação fosfatada em solos altamente intemperizados é devido, entre outros fatores, à adsorção do fósforo (P) à superfície das argilas silicatadas do tipo 1:1 e, principalmente, dos (hidr)óxidos de Fe e de Al. Manejos do solo que induzem a solubilização de formas de P indisponíveis para as plantas têm sido intensamente estudados nos últimos anos. Uma tentativa de aumentar a concentração de P disponível na solução do solo para sua absorção pelas plantas é a mobilização de P por ânions de ácidos orgânicos de baixa massa molar (AOBMM). Ânions derivados de AOBMM exsudados pelas raízes de plantas ou excretados por microrganismos são associados com algumas condições de rizosfera como deficiência de P e fitotoxidez de Al e interagem com o solo de forma a aumentar a biodisponibilidade de P. Dependendo dos atributos do solo, do grau de dissociação, das propriedades e do número de grupos carboxílicos dos ânions orgânicos, o P pode ser mobilizado do solo principalmente devido à dissolução complexométrica de minerais e à adsorção competitiva dos grupos funcionais carboxílicos e fosfato nos sítios de superfície coloidais. A capacidade dos ânions citrato, malato e oxalato em mobilizar P de amostras de um Neossolo Quartzarênico típico (RQ) e de um Latossolo Vermelho ácrico (LVwf) foi avaliada por meio de um estudo de lixiviação de ânions em colunas. Devido a não detecção de P nos efluentes das colunas com LVwf, foi realizado outro estudo em colunas, no qual somente citrato foi lixiviado, mas num volume maior, e as alterações das formas de P nas amostras desse solo induzidas pela lixiviação de citrato foram identificadas por espectroscopia de absorção de raios-X na borda K do fósforo (X-ray absorption near edge structure -XANES - spectroscopy). A capacidade dos ânions de AOBMM em solubilizar P foi mais dependente do teor de P disponível e de outros atributos do solo que do número de grupos funcionais carboxílicos dos ânions orgânicos. Somente o oxalato mobilizou P do RQ, enquanto todos os ânions de AOBMM foram capazes de mobilizar P do LVwf. Quando baixos volumes de solução contendo ânions de AOBMM foram lixiviados no solo, além do aumento do pH, a mobilização de P foi acompanhada pela mobilização de Al no RQ (pH água = 5), e pela mobilização de Ca no LVwf (pH água = 5.6), o que indica solubilização de P pela complexação de Al, Ca, ou Fe, de fosfatos insolúveis, ou pela inibição da precipitação de P com esses metais. Ao lixiviar um volume maior de citrato no LVwf, o P também não foi detectado nos efluentes das colunas, mas houve lixiviação intensa de Al e Fe, bem como mudanças nas proporções de formas de P no solo caracterizadas pelos espectros XANES. Embora tenhamos encontrado indícios da ação dos principais mecanismos de solubilização de P (dissolução complexométrica de minerais e troca de ligantes entre grupos funcionais carboxílicos e P adsorvido ao solo), os ânions de AOBMM mostraram pouco potencial de efetivamente aumentar a biodisponibilidade de P.

Retenção e dessorção competitivas de ânions inorgânicos em gibbsita natural de solo.

O objetivo deste trabalho foi quantificar a retenção e a dessorção competitivas dos ânions nitrato, sulfato, silicato e fosfato na fração argila gibbsítica de um Gleissolo Melânico. Amostras da fração argila foram agitadas em tubos de centrífuga com solução de NaCl 30 mmolc L-1 contendo estes ânions em quantidades equivalentes a 30% das respectivas capacidades máximas de retenção exibidas pela argila. Para fins comparativos, as amostras foram agitadas com a mesma solução contendo 1 mmolc L-1 de cada um dos ânions citados. Os tubos foram centrifugados e determinaram-se as concentrações aniônicas nos sobrenadantes. A dessorção foi realizada agitando-se a fração argila remanescente nos tubos de centrífuga com a solução de NaCl, quantificando-se os ânions liberados. Em outro ensaio, com o silício e o fósforo previamente adsorvidos à gibbsita, adicionou-se, na seqüência, o fósforo e o silício intercalados para avaliar a capacidade de dessorver o ânion previamente adsorvido. O fosfato foi preferencialmente adsorvido em relação aos demais ânions estudados e a aplicação prévia de silício reduziu a fixação de fosfato. Desse modo, a aplicação de silício previamente à de fósforo favorece a fitodisponibilidade deste em solos altamente intemperizados.

Mineralogia de uma topossequência de solos desenvolvidos de material holocênico da região de Jequitaí, Estado de Minas Gerais

A região da Serra da Onça é localizada no nordeste do Estado de Minas Gerais, no vale formado pelos trabalhos dos rios São Francisco e seus afluentes Jequitaí e Rio das Velhas. Esta região é caracterizada por diversos ciclos erosivos. Uma topossequência representativa da área foi escolhida para este estudo, sendo constituida por 5 perfis de solos desenvolvidos de sedimentos Quaternários. 0 Perfil 1, um Typic Hapleustox, está localizado na superfície mais antiga. Os outros solos estão localizados no sedimento Holocênico, área aluvial do São Francisco. Estes solos são menos intemperizados e classificados como Plíntic Haplustult (Perfil 2), Oxic Plintaquult (Perfil 3); Fluventic Plinthustult (Perfil 4) e Fluventic Argiustol (Perfil 5). Análises mineralógicas foram efetuadas em todas as fraçõs do solo. O Perfil 1 apresenta, em sua fração areia, somente minerais resistentes ao intemperismo, enquanto que nos demais solos, menos intemperizados, ocorrem micas e plagioclásios. Tais minerais aumentam de acordo com a profundidade do solo e também do Perfil 1 ao Perfil 5 menos intemperizado. A caulinita é o mineral de argila dominante na fração argila de todos os solos estudados, com maior concentração no Perfil 1, mais intemperizado. Este mineral tende a decrescer em profundidade e na direção do Perfil 1. Micas, vermiculita e montmorilonita também ocorrem do Perfil 2 ao Perfil 5.

Carta de risco de colapso de solos para a área urbana do município de Ilha Solteira-SP

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Geoquímica de solos da Ilha da Trindade, ES.

O trabalho apresenta a geoquímica dos elementos traços em solos de origem vulcânica da Ilha da Trindade, Atlântico Sul, Brasil, e sua relação com a posição geomorfológica e altimétrica.Foi realizada a amostragem sequencial de solos por altitudes nas encostas da Ilha de Trindade em 10 perfis representativos para cada tipo topográfico, para fins de determinar as fases específicas para cada elemento presente no solo. O vertente sul da ilha é mais frio e úmido e coberto por vegetação exuberante de samambaias gigantes. Devido ao acúmulo de material orgânico ocorrem Organossolos ou Cambissolos nas partes mais protegidas. Em altitudes superiores a 400 m, os solos são mais ácidos e lixiviados, com a predominância de Cambissolos, já nas cotas mais baixas encontram-se solos mais jovens, os Neossolos. Os dados analíticos apresentaram que Cu, K, Mn, Ni e Zn são altos na fração ligada a Matéria Orgânica e na fração ligada a óxidos de Fe amorfos. De forma geral, os teores disponíveis de cada metal na fração solúvel e trocável dos solos são muito baixos em comparação com àqueles em solos totais. Os elementos metálicos estão presentes nos solos na forma insolúvel, tanto nas estruturas dos minerais quanto nos complexos de Matéria Orgânica e de Al e Fe, sejam amorfos ou cristalinos denotando ser os solos mais intemperizados conhecidos no território brasileiro.

Comportamento de um solo colapsível artificialmente cimentado

Esta tese apresenta duas técnicas diferentes de preparação de amostras para produzir corpos-de-prova “ideais”, i.e. amostras artificialmente moldadas nas condições desejadas. O desafio fundamental da moldagem de amostras altamente colapsíveis cimentadas artificialmente é conservar a estrutura porosa com elevado índice de vazios enquanto ocorre a cura do cimento. Na primeira técnica isto é alcançado acrescentandose partículas de poliestireno expandido à mistura de solo. A segunda técnica utiliza duas etapas de preparo de forma que a cura parcial do cimento da primeira etapa de mistura já aconteceu quando a segunda etapa for realizada. Ambas as técnicas são utilizadas para produzir amostras colapsíveis que imitam o comportamento de solos altamente colapsíveis naturais. Ao mesmo tempo, as técnicas permitem a variação controlada dos parâmetros fundamentais que podem influenciar comportamento de colapso do solo. O trabalho apresentado nesta tese analisou os parâmetros que caracterizam e controlam o comportamento mecânico de solos colapsíveis. O programa experimental foi executado em amostras colapsíveis cimentadas artificialmente que possuem as características físicas mais relevantes de solos colapsíveis naturais: elevado índice de vazios, baixo nível de cimentação e condições não saturadas antes da inundação. O programa de laboratório foi fundamentado em ensaios de compressão não confinada, ensaios de condutividade hidráulica, testes para obtenção da curva característica do solo, análises de microscopia ótica, ensaios de cisalhamento direto, ensaios triaxiais, ensaios edométricos convencionais e com sucção controlada e ensaio de compressão isotrópica com controle de sucção Com base nos resultados experimentais, foi possível observar a importante influência do índice de vazios inicial e do teor de adição de cimento no processo de degradação da cimentação (desestruturação do solo) e no fenômeno de colapso por inundação. Isto é importante para se compreender o comportamento mecânico fundamental de solos colapsíveis cimentados e permitir o desenvolvimento de modelos constitutivos apropriados. É apresentado um modelo constitutivo (Wheeler, 2004) baseado em solos não saturados incluindo o efeito de cimentação (bonding) e o processo de desestruturação do solo. O modelo sugerido foi analisado qualitativamente com base nos resultados obtidos do programa experimental.

Superfícies geomórficas e variabilidade de latossolos em uma vertente sobre arenito-basalto em Jaboticabal (SP)

Pós-graduação em Agronomia (Ciência do Solo) - FCAV

Mineralogia, intemperismo e comportamento geotécnico de solos saprolíticos de rochas vulcânicas da formação Serra Geral

Os solos residuais tropicais são formados principalmente através do intemperismo químico das rochas. As características destes solos também podem ser influenciadas por processos pedogenéticos. Solos residuais fortemente intemperizados, que apresentam influência pedogenética significativa, são denominados solos lateríticos ou solos com comportamento laterítico. Por outro lado, os solos residuais menos intemperizados, onde a estrutura e a fábrica da rocha de origem ainda podem ser identificadas, são denominados solos saprolíticos. Esta tese compreende um estudo abrangente e aprofundado sobre a mineralogia, o intemperismo e o comportamento mecânico de solos saprolíticos de rochas básicas e ácidas da Formação Serra Geral no estado do Rio Grande do Sul. O estudo foi realizado através de análises petrográficas das rochas e solos saprolíticos correspondentes, análises de fluorescência e difração de raios-X, caracterização geotécnica, ensaios edométricos, ensaios de cisalhamento direto convencionais e especiais, ensaios ring shear, ensaios triaxiais isotrópicos, CID e K0, e microscopia eletrônica. Os resultados obtidos mostram que os solos estudados podem ser definidos como solos estruturados. Sua estrutura é formada durante o processo de intemperismo químico, caracterizado como um processo isovolumétrico de substituição pseudomórfica de minerais primários por argilominerais e hidróxidos de ferro. Devido às diferentes composições mineralógicas das rochas de origem, argilominerais do grupo das esmectitas predominam em solos saprolíticos de rochas básicas, enquanto argilominerais do grupo das caulinitas são predominantes em solos saprolíticos de rochas ácidas. O comportamento mecânico dos solos estudados é afetado significativamente pela estrutura, antes e após a ruptura O comportamento pré-ruptura é controlado pela estrutura, seguindo genericamente o padrão proposto por Leroueil & Vaughan (1990), com pequena influencia da mineralogia. A resistência ao cisalhamento residual dos solos estudados é significativamente afetada pela mineralogia. Os valores de φ’r obtidos das envoltórias residuais variaram entre 7,6º e 13,6º para os solos saprolíticos de rochas básicas, enquanto os solos saprolíticos de rochas ácidas apresentaram valores de φ’r variando entre 16,5º e 27,2º. O comportamento pós-ruptura, especialmente a grandes deslocamentos, está associado à degradação de partículas e agregados durante o cisalhamento. Este mecanismo, juntamente com a proporção relativa entre partículas lamelares e maciças do solo, controla o tipo de comportamento do solo na mobilização da resistência residual (turbulento, transicional ou deslizante). A intensidade da degradação depende do grau de intemperismo, da estrutura do solo e da tensão normal. O grau de intemperismo e a estrutura determinam a resistência das partículas e agregados, e conseqüentemente sua suscetibilidade à degradação mecânica durante o cisalhamento sob um determinado nível de tensão normal.

Estimativa de alguns parâmetros de transporte de contaminantes para solos Brasileiros

This paper introduces an indirect estimate for the coefficients of distribution, hydrodynamic dispersion and retardation for contaminants commonly encountered in sanitary landfills and their liners, such as Cu2+ and K+; this estimate is based on the relationship between concentration and certain physical characteristics of typical Brazilian soils. The results of previous studies investigating the migration of contaminants were used to develop mathematical expressions from multiple non-linear regressions. Using minimal squares regression, this transport was linked to various combinations of contaminant concentration and both structural and textural characteristics of the porous medium. Various combinations of characteristics and concentrations were investigated, with a mathematical expression obtained for each. The relationship between percentage of clay and the contaminant content proved to be the most closely correlated with actual transport parameters, with coefficients close to one.

Eficiência de fontes, dinâmica do magnésio no solo sob a cultura do café no Brasil e comparação da análise de K, Ca e Mg em solos do Arkansas-EUA seco em estufa e úmido de campo

A cultura do café no Brasil tem apresentado frequente deficiência de magnésio (Mg) limitando sua produtividade, portanto faz-se necessário o estudo de fontes que contenham Mg para essa cultura. Por outro lado, o estudo das metodologias de análise de K, Ca e Mg no solo é um outro ponto que precisa ser estudado para melhor manejo da fertilidade do solo e recomendação de adubações. Objetivou-se com o primeiro experimento avaliar a eficiência de fontes de magnésio para a cultura do café e a dinâmica deste nutriente no perfil do solo. E com o experimento desenvolvido em Arkansas-EUA, avaliar as correlações entre as concentrações de nutrientes do solo seco em estufa e úmido de campo extraídos com Mehlich-3 e 1 mol L-1 NH4OAc. Observou-se que o óxido e oxissulfato de Mg elevaram os valores de pH e CTC e diminuíram a concentração de H + Al do solo. As fontes diminuíram a disponibilidade de K e Ca, e aumentaram o Mg no solo. Na planta, óxido e sulfato de Mg proporcionaram maior concentração de Mg foliar. Apenas no segundo ano de avaliação houve aumento de produtividade do café. Os fertilizantes óxido e oxissulfato de Mg obtiveram o maior índice de eficiência agronômica em relação ao carbonato de Mg. No segundo experimento, K, Ca e Mg extraíveis com Mehlich-3 e NH4OAc foram altamente correlacionados (r2> 0,95) tanto para solo úmido de campo quanto para o seco em estufa. A relação entre as concentrações de K no solo seco em estufa e úmido de campo para Mehlich-3 e NH4OAc foram muito semelhantes e altamente correlacionados (r2 = 0,92). A secagem do solo em estufa teve efeito mínimo sobre as concentrações de Ca e reduziu a concentração de Mg tanto para Mehlich-3 quanto para NH4OAc. Entre os nutrientes estudados, a concentração de K foi a mais afetada pela secagem em estufa, necessitando de pesquisas de campo para correlacionar e calibrar novas recomendações agronômicas.

Contribuição à gestão ambiental de lodo de esgoto em solos tropicais: determinação da fração de mineralização de compostos nitrogenados.

As quantidades de lodo de esgoto a serem aplicadas a solos agrícolas são determinadas em função de diversos critérios. Um desses critérios considera a quantidade de nitrogênio inorgânico que o resíduo poderá gerar no solo, como nitrato, durante sua mineralização. A prática vigente atualmente no Brasil para definição de dosagens de lodo de esgoto a aplicar em solos agrícolas é determinada pelo CONAMA - Conselho Nacional do Meio Ambiente. Na Resolução 375, publicada em 2006 por esse órgão, recomenda-se a utilização do valor de 20% de disponibilização de N para lodos de esgoto que passem pelo tratamento anaeróbio. Esse valor, entretanto, baseia-se em dados obtidos para solos em climas temperados. Em solos tropicais, já se dispõe de dados de pesquisa, que preconizam índices de disponibilização de N superiores aos da atual legislação. Como o nitrato é altamente lixiviável no perfil do solo, se for gerado em quantidades superiores às absorvidas pelas plantas, torna-se um poluente potencial de águas subsuperficiais. Por essa razão, há necessidade de pesquisas com maior número de solos, dada a grande extensão do território brasileiro, visando-se o estabelecimento e validação de índices locais de disponibilização de N em solos tratados com lodos de esgoto. Porém, ainda não se dispõe de um protocolo específico para a determinação da fração de mineralização de compostos nitrogenados de lodos de esgoto utilizados na agricultura. Visando contribuir para isso, foi estabelecido neste trabalho um protocolo para a determinação da fração de mineralização de compostos de N presentes em lodos de esgoto, quando aplicados em solos agrícolas. Nele, são estabelecidas, passo a passo, as etapas para a estimativa desse índice, utilizando-se as metodologias usuais no Brasil em análises de solo e de resíduos. São apresentados ao final do protocolo resultados experimentais que mostram taxas de mineralização de nitrogênio superiores a estipulada na atual legislação.

Levantamento e Mapeamento de solos da fazenda Cristalina, São Domingos do Araguaia, PA.

Este trabalho teve por objetivo descrever as propriedades e a distribuição dos solos na Fazenda Cristalina (São Domingos do Araguaia, sudeste do Pará). O clima é tropical semi-úmido com estacionalidade pluviométrica. Rochas da Formação Itapecuru dão origem a solos arenosos e relevos pouco dissecados, havendo relevos forte-ondulados nas partes inferiores da paisagem. Cerca de 30 ha de pastagem plantada foram selecionados para o estudo. O levantamento de solos (escala 1:3.000) foi feito através da abertura de 13 perfis de solos, destinados à descrição morfológica e à coleta de amostras para análise química, granulométrica e física. Os solos da propriedade são arenosos, com baixos teores de carbono, baixa CTC e elevado teor de alumínio trocável. São profundos nas porções elevadas (Neossolos Quartzarênicos e Latossolos Vermelho-Amarelos) e rasos (Plintossolos Pétricos e afloramentos de rocha) nas porções inferiores. Apesar de o relevo, nas partes elevadas serem altamente favorável ao uso, fatores intrínsecos como textura e a baixa saturação por bases determinam restrição. Mas nas partes baixas da paisagem, onde os horizontes petroplínticos e os afloramentos de rocha predominam é que se encontram as maiores restrições que levam à impossibilidade de uso