Solos e Nutrição de Plantas
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Item Soil and tree X-ray spectroscopy analysis of Brazilian tropical mangrove ecosystem(Universidade Federal de Viçosa, 2018-02-23) Alves, Elton Eduardo Novais; Costa, Liovando Marciano da; http://lattes.cnpq.br/5049602032518474The present research has been performed in Concha D’Ostras Sustainable Development Reserve (CDSDR), Guarapari, Espírito Santo state, Southeast Brazil. We assess the mangrove soil and tree chemical composition and speciation by X-ray fluorescence (XRF) and absorption (XANES) spectroscopy techniques, collected in synchrotron radiation laboratories at Stanford University, California (SSRL), and CNPEM, Campinas-SP (LNLS). The present thesis was structured in four chapters, being three chapters have been wrote as scientific manuscripts. The Chapter I contains basic informations about the main research topics: 1) Mangrove ecosystems; 2) Spectroscopy techniques; and 3) Dendrochemistry studies. In the Chapter II, we compared the biogeochemistry of better preserved (P1) and contaminated (P2) tropical Brazilian mangrove soils in terms of elemental composition, pH and reduction- oxidation (redox) potential (Eh), and S speciation. XRF analysis showed unique depth-distributions of S, Fe, Cl, Ca, K, Ti, Cr, Br, Sr, and Zr in each area. Sulfur K-edge XANES spectroscopy showed that the mangrove location and conservation state influenced the soil S speciation. Pyrite (FeS 2 ) was the dominant S mineral (~50% of S) found in both soil profiles, and more abundant organic and elemental S (S-org and S 0 ) in profile P1 indicated greater microbiological activity in the better preserved mangrove site. A decrease in the proportion of SO 42- with depth in P1 following a decrease on Eh. However, in profile P2 we verified an increase in the SO 42- in deeper soil layers, indicating greater influx of from seawater. In essence, S speciation was directly influenced by seawater encroachment. In the Chapter III we evaluated the effect of tender X-ray radiation (2.4-2.6 keV) in the sulfur species present in environmental samples under cryo-temperature (115±5 K) to minimize the radiation-damage during S K-edge XANES analysis. We performed six sequential S K-edge XANES (2.4 to 2.6 keV) in pure standards (S 8 and FeSO 4 .7H 2 O), environmental samples (Pyrite, Frozen and Lyophilized Mangrove Soil), and a mixture of S 8 + Starch. Tender X-ray synchrotron radiation-damage resulted in the reduction of sulfur only in the carbon rich sample (S 8 + Starch). The cold finger at 115 K was effective in minimize the radiation-damage. Thus, it is recommended to use the cold finger during the S K-edge XANES data for those samples that are rich in organic carbon for environmental studies. Powder samples are recommended (as lyophilized soil) because they are simpler to mount, in order to obtain more homogenous sample, and avoid the analysis of gaseous sulfur species, which is important when the objective is to study only the solid state phases in the sample. In the Chapter IV we aimed to assess the Ca distribution and speciation into Avicennia mangrove tree, using μXRF and Ca K-edge μXANES analysis (5 μm beam size) combined with multivariate analysis during data process. Increment cores were extracted from the Avicennia mangrove at CDSDR and were analyzed by XRF and XANES techniques at SSRL. The Ca content was greater in internal part of wood (heartwood) than in the external part (sapwood) and showed a systematic distribution into tree-rings, being possible to use this data to identify “chemical-rings” in the sample. The PCA and cluster multivariate analysis showed that Ca species are distinct in the sapwood (more calcium oxalate and carbonate) and heartwood (more calcium sulfate), which can be related to a Ca role in the plant, as structural (heartwood) or a labile form (sapwood). This study showed that multivariate analysis of Ca speciation data and the Ca distribution in the tree-ring, using a microprobe X- ray spectroscopy, provide valuable information about chemical records in the mangrove tropical tree-rings.Item Transferência de carbono de resíduos de leguminosas e não leguminosas para a matéria orgânica do solo e liberação de nutrientes(Universidade Federal de Viçosa, 2019-02-21) Silva, Jônatas Pedro da; Soares, Emanuelle Mercês Barros; http://lattes.cnpq.br/1612165214387616A formação e estabilização da matéria orgânica do solo (MOS) consistem em importantes preocupações num contexto global, em razão das mudanças do padrão climático, e sustentabilidade dos sistemas agrícolas. Neste contexto, a composição bioquímica dos resíduos vegetais, entre outros fatores, desempenha importante papel nas transformações da MOS, regulando parte desses processos de transformação, transferindo além de C outros nutrientes via processo de mineralização. Assim, esse estudo teve como objetivo avaliar a influência da composição bioquímica de diferentes resíduos culturais nas transformações das frações da MOS – Matéria organica particulada (MOP) e associada aos minerais (MAM), e a liberação de nutrientes desses resíduos orgânicos no solo. Foi realizado um experimento por meio da incubação dos resíduos culturais no solo em condições controladas. Os tratamentos foram definidos por esquema fatorial 2x7x4, assim representados: i) com e sem a adição de resíduo C 4 – Milheto (Pennisetum americanum (L)); ii) seis resíduos culturais de espécies C 3 – Crotalária (Crotalaria juncea), Feijão de Porco (Canavalia ensiformes), Girassol (Helianthus annuus), Mucuna Preta (Mucuna pruriens), Eucalipto (Eucalyptus), um mix de resíduos de crotalária + eucalipto, e um controle sem resíduo; e iii) quatro tempos de avaliação (0, 0,08, 0,25 e 0,41 ano após o início da incubação). Os tratamentos foram distribuídos em um delineamento com blocos ao acaso, com quatro repetições. Para o referido estudo foram avaliados os fluxos de C-CO 2 em cada tratamento e o efeito priming resultante da adição desses resíduos; a massa de matéria seca remanescente (mSR) após 0,08, 0,25 e 0,41 ano, estimando a taxa de decomposição e os valores de tempo de meia-vida (t 0,5 ) dos resíduos. Os teores de macro e microntrientes presentes nos resíduos foram quantificados nos quatro tempos de avaliação para determinação da mineralização desses elementos. Foram determinado os incrementos de compostos orgânicos no solo por meio da análise de polissacarídeos (PST) e fenóis solúveis em água (FSA). A transferência de C desses resíduos para a MOS foi avaliada aos 0,41 ano após a incubação, por meio do fracionamento físico do solo para a separação da MOP e MAM. Os modelos descrevendo a cinética de mSR e conteúdo de nutrientes remanescentes (cNR), ao longo do tempo foram ajustados por meio de regressões. Além disso, os dados de PST e FSA foram submetidos à análise de variância fatorial (ANOVA) dentro de cada tempo. O C associado as frações MOP e MAM derivados dos resíduos e do solo também foi submetido à análise de variância fatorial (ANOVA) e as médias de PST e FSA e do C-MOP e C-MAM, quando analisadas em função dos resíduos, foram comparadas pelo teste de Scott-Knott (p = 0,05), quando comparadas em função do fator adição ou não de milheto utilizou-se o teste t de Student (LSD) (p = 0,05). De maneira geral, houve grande contribuição dos resíduos sem associação com o milheto para as emissões iniciais de C-CO 2 , e com o passar do tempo esses fluxos foram sendo estabilizadas. Porém, a adição do milheto em conjunto com os resíduos promoveu um efeito priming positivo nos períodos iniciais, favorecendo a degradação da MOS nativa. O tempo de incubação bem como a composição dos resíduos regulam os teores de compostos orgânicos e dos nutrientes disponíveis no solo provenientes de cada tipo de resíduo. Em manejos onde é realizado a cobertura vegetal do solo (ou adubação verde) com espécies leguminosas (Crotalária, Feijão de porco, Mucuna), não-leguminosas (Girassol e Eucalipto) e combinação de ambas (Mix) há contribuição de C dos diferentes resíduos para as frações da matéria orgânica do solo. Porém quando associados com resíduos de milheto as contribuições de C para as frações da MOS são significativamente maiores, principalmente na fração mais estável da MOS (MAM).Item Disponibilidade de ferro, manganês, zinco e cobre no solo por Mehlich-1, Mehlich-3 e DTPA(Universidade Federal de Viçosa, 2019-03-27) Faria, Arlindo Ferreira de; Alvarez Venegas, Víctor Hugo; http://lattes.cnpq.br/6079726282377495Estudos de correlação e calibração são necessários para determinar a eficiência de um extrator em estimar a disponibilidade dos nutrientes no solo. Nos primeiros estudos são testados diferentes extratores, sendo selecionados aqueles que melhor se correlacionam com o método padrão, que é a quantidade absorvida pelas plantas. Posteriormente são definidas as doses recomendáveis do nutriente a serem adicionadas ao solo e os níveis críticos. Os objetivos deste trabalho foram: avaliar os extratores DTPA, Mehlich-1 e Mehlich-3 com relação ao potencial de avaliação da disponibilidade de Fe, Mn, Zn e Cu; determinar os níveis críticos e as taxas de recuperação desses micronutrientes pelas plantas e por cada extrator. Para isso foram realizados três experimentos. No primeiro utilizou-se o fatorial: 3 × 6, correspondendo a três Latossolos Vermelho-amarelo do Estado de Minas Gerais e seis doses dos micronutrientes em mg/dm 3 : Fe (0,0; 20,0; 40,0; 80,0; 120,0 e 200,0); Mn (0,0; 15,0; 30,0; 60,0; 90,0 e 120,0); Zn (0,0; 5,0; 10,0; 20,0; 30,0 e 50,0) e de Cu (0,0; 2,0; 4,0; 8,0; 12,0 e 20,0) que foram aplicadas nos três solos. Para o segundo experimento foi utilizado o fatorial 3 × 4 × 6, correspondendo a três solos, quatro micronutrientes e seis doses dos micronutrientes Fe, Mn, Zn e Cu que se derivaram da matriz baconiana 6 + 6 + 6 + 6. Foram utilizados os mesmos três solos e as mesmas doses do experimento um. Utilizou-se as seguintes doses de referência: 40 mg/dm 3 para o Fe; 30 mg/dm 3 para o Mn, 10 mg/dm 3 para o Zn e 4 mg/dm 3 para o Cu. O fatorial do terceiro experimento foi 12 × 6, correspondendo a 12 solos e seis doses dos micronutrientes em mg/dm 3 : Fe (0,0; 8,0; 16,0; 32,0; 48 e 80); Mn (0,0; 5,0; 10,0; 20,0; 30,0 e 50,0); Zn (0,0; 2,0; 4,0; 8,0; 12,0 e 20,0) e de Cu (0,0; 1,5; 3,0; 6,0; 9,0 e 15,0) que foram aplicadas em cada solo. As fontes utilizadas foram FeCl 3 .6H 2 O, MnCl 2 .4H 2 O, Zn(NO 3 ) 2 .6H 2 O e Cu(NO 3 ) 2 .3H 2 O. Os experimentos foram realizados em blocos casualizados com quatro repetições. A unidade experimental foi de um vaso plástico contendo 2,0 dm 3 de solo, onde cultivou-se quatro plantas de milho. A calagem foi realizada nos solos que dela necessitou. O solos ficaram incubados por um período de 15 d com o calcário. Após o período de incubação, as amostras de solo receberam as doses dos quatro micronutrientes, ficando incubadas por 7 d. Após esse período, coletaram-se subamostras para a determinação dos teores de Fe, Mn, Zn e Cu por Mehlich-1, Mehlich- 3 e DTPA. Em cada experimento as plantas foram colhidas com 33 d de cultivo. As análises estatísticas consistiram de análises de variância, regressão e correlação. Os extratores com maior acidez, Mehlich-1 e Mehlich-3, conseguiram extrair maiores teores dos quatro micronutrientes do que o DTPA. No experimento um e dois os maiores níveis críticos dos quatro micronutrientes no solo foram obtidos com o Mehlich-1. No terceiro experimento, os maiores níveis críticos dos quatro micronutrientes no solo foram obtidos com o Mehlich-3. Os teores dos micronutrientes Mn, Zn e Cu recuperados pelos extratores foram altamente correlacionados entre si. As correlaçoes mais elevadas dos teroes de Fe recuperados ocorreram entre Mehlich-1 e Mehlich-3. Nos três experimentos, o DTPA foi mais eficiente em predizer a disponibildiade de Fe para as plantas de milho. Os três extratores apresentaram capacidade de avaliar a disponibilidade de Mn, Zn e de Cu bem próximas, tendo uma ligeira vantagem o Mehlich-3. O extrator Mehlich-3 apresenta potencial para ser utilizado em análises de rotina de micronutrientes, uma vez que indicou boa correlação entre os conteúdos dos micronutrientes com os teores recuperados por ele. Entretanto, há necessidade de mais estudos com relação ao Fe.Item Qualidade do solo e diversidade de fungos em resposta ao cultivo de forrageiras e à interação planta-fungo(Universidade Federal de Viçosa, 2017-12-21) Moreira, Guilherme Musse; Fernandes, Raphael Bragança Alves; http://lattes.cnpq.br/1128636979267117As forrageiras são plantas de grande importância para o Brasil. Além de proporcionar o desenvolvimento da pecuária no país, essas plantas também são condicionadoras de várias propriedades do solo. Adicionalmente, os microorganismos associados a elas também podem desempenhar um papel preponderante sobre a estrutura do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes espécies de forrageiras sobre a alteração dos parâmetros físicos, químicos e microbiológicos do solo e identificar as características e grupos de fungos mais relevantes. Para alcançar esta proposta, foram conduzidos dois experimentos em campo e em casa de vegetação. Em condições de campo, avaliou-se solo cultivado com 17 espécies forrageiras, incluindo gramíneas e leguminosas. As plantas foram cultivadas por mais de dez anos na área experimental do Departamento de Agrostologia da Universidade Federal de Viçosa. As características avaliadas foram submetidas a análises multivariadas, univariadas, de bioinformática e de inteligência artificial. Os resultados indicam que o carbono da matéria orgânica particulada, o carbono da matéria orgânica associado aos minerais, a proteína do solo relacionada à glomalina, total e facilmente extraível, os teores de Ca e Mg, a densidade do solo e a microporosidade foram os mais importantes entre os parâmetros avaliados. Os resultados da análise de agrupamento indicam que as características orgânicas do solo são mais influenciadas pelas espécies Mombaça, Colonião, Camarões, Marandu, Xaraés, Massai, Tanzânia, Puerária e Andropogon, enquanto as características físicas do solo foram mais alteradas pelas forrageiras Amendoim, Decumbens e Humidícola. Por sua vez, as características químicas são alteradas pela leguminosa Estilosantes. Em relação à diversidade de fungos do solo associados às forrageiras estudadas, observou-se homogeneidade nos índices de diversidade entre as espécies forragens, indicando que o manejo e não a espécie forrageira deve ter maior influência sobre essa característica. No entanto, houve variações nos perfis de microbiota do solo. A rede neural permitiu identificar os grupos mais importantes de fungos entre todas as forrageiras e em cada espécie. Os grupos de fungos mais importantes pertencentes à ordem Mortierellales e à família Nectriaceae. Além disso, foi proposto um índice para expressar o nível de importância de cada grupo de fungos encontrado. Em condições de casa de vegetação, avaliamos o efeito das plantas (amendoim forrageiro, Arachis pintoi e braquiária, Brachiaria brizantha) e inóculos (fungo Piroformospora indica e um mix com três espécies de fungos micorrízicos arbusculares, Rizophagus clarus, Claroideoglomus etunicatum e Gigaspora albida,) sobre a alteração da estrutura de diferentes solos, neste caso, considerados substratos. Foram avaliados o desenvolvimento da planta e características físicas e microbiológicas do solo. Os resultados indicaram que as mudanças na meso e macroestructura dos substratos ocorreram predominantemente pela ação das raízes das plantas, especialmente a braquiária. Os inoculados utilizados influenciaram a qualidade microbiológica do solo, principalmente na presença de amendoim forrageiro. Os dados sugerem que o processo de alteração da estrutura do solo/substratos depende da ação das raízes das plantas e é potencializado com plantas agressivas, como as gramíneas. Por outro lado, na ausência de plantas, a presença de microorganismos, principalmente grupos autotróficos, alterou a micro e nanoestrutura do solo.Item Distribuição espacial de metais e metalóides nos solos do estado de minas gerais utilizando geoestatística e métodos de aprendizado de máquina(Universidade Federal de Viçosa, 2017-07-13) Veloso, Gustavo Vieira; Mello, Jaime Wilson Vargas de; http://lattes.cnpq.br/5446388671333942O Estado de Minas Gerais tem uma área de 588.384 km² que corresponde a um percentual de 6,9% do território brasileiro e de 63,5% da região sudeste do Brasil. Minas Gerais apresenta uma grande diversidade geológica. Essa variedade geológica sugere que os solos derivados desses materiais possuem elementos químicos nos mais diferentes teores no Estado. Nesse sentido, o objetivo desta pesquisa foi gerar mapas dos teores de metais e metaloides na camada superficial dos solos do Estado de Minas Gerais, utilizando-se de técnicas de aprendizado de máquina e krigagem Ordinária e comparar os resultados dos métodos. Os mapas de teores de 13 elementos traço (Al, As, B, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Sr, V e Zn) foram gerados a partir da Krigagem Ordinária desse elementos e de 5 outros constituintes do solo. Foi utilizado neste estudo um total de 648 amostras de solos georreferenciadas obtidas do „Banco de Solos‟ do Estado de Minas Gerais. A seleção das variáveis para a predição do teor de metais e metaloides seguiu procedimentos que visaram identificar as covariáveis com maior relevância, sendo usados métodos correlação linear e não linear. Para identificar a dependência espacial dos dados, foram realizados os seguintes testes de modelos teóricos de semivariograma: esférico, exponencial, estável e gaussiano. Seis algoritmos de predição dos teores foram usados neste estudo para o aprendizado de máquina, sendo estes: Cubist, SVMRadialSigma, Random Forest, ExtraTree, Ranger e Rborist. A verificação do desempenho desses algoritmos foi executada pela validação cruzada. Os resultados da seleção de covariáveis para o aprendizado de máquinas mostram coeficiente de determinação do algoritmo de treinamento (R 2 ) utilizado na seleção de covariáveis variaram de 0,03 a 0,43. As covariáveis categóricas litologia, geomorfologia e classe de solo apresentaram a maior importância na predição de 17 elementos. Covariáveis bioclimáticas foram importantes na predição dos teores de 16 elementos. Enquanto que, As covariáveis relacionadas à gamaespectrometria auxiliaram na predição dos teores de dez dos elementos analisados. Por sua vez, a magnetometria apresentou baixa importância para a predição do teor da maioria dos elementos nos solos, sendo importante somente para predição do Sr. Em geral, a transformação dos dados não promoveu um aumento na capacidade de predição dos elementos pelos modelos de aprendizado de máquinas, exceto para três elementos (Al, Sr e Zn). Na Krigagem Ordinária houver aumento do número de elementos com boa capacidade preditiva em alguns dos métodos de krigagem (Al, As, Co, Hg, Mn, Sb, Se, Sr e Zn. OS resultados de nRMSE variam entre 10% e 20%, obtendo resultados considerados bons, exceto por B e Mo. Os melhores resultados de nRMSE foram obtidos na predição com os dados sem transformações. A transformação dos dados em log1p gerou melhores resultados de treinamento apenas para Al e Zn. Para os elementos com os melhores resultados no método de aprendizado de máquinas foram: Ranger, SVMRadialSigma, RandomFlorest, Extratree. Os algoritmos Cubist e Rborist não alcançaram desempenho satisfatório na predição para nenhum elemento analisado. Os mapas espacializados pelos métodos de krigagem e aprendizado de máquinas apresentaram características similaridades para os elementos avaliados, com estimativas dos teores próximos. Os mapas especializados mostram maiores teores de As, Cd, Cr e Ni estão localizados na região do Quadrilátero Ferrífero, enquanto os elementos Cu, Fe, Mn, V e Zn apresentaram os maiores teores na região do triângulo mineiro. O elemento Co apresentou teores altos nas duas regiões, Quadrilátero Ferrífero e Triângulo mineiro. Os resultados mostraram que 11 elementos demostraram melhores pelos algoritmos de aprendizado de máquinas (Al, As, B, Co, Fe, Hg, Mn, Ni, Pb, Se e Zn). A espacialização dos teores dos metais e metaloides pelos algoritmos de aprendizado de máquinas, gerou mapas de 11 elementos com desempenhos superiores à krigagem. Os mapas gerados pelo método de espacialização por krigagem apresentam teores máximos superiores aos apresentados todos os elementos tirando o Pb. Os métodos de aprendizado de máquinas geram mapas com maior nível de detalhamento quando comparados com mapas gerados pela krigagem.Item Elementos traços em sedimentos e qualidade da água de rios afetados pelo rompimento da Barragem de Fundão, em Mariana, MG(Universidade Federal de Viçosa, 2017-02-21) Maia, Fábio Fernandes; Mello, Jaime Wilson Vargas de; http://lattes.cnpq.br/8402329899506814Os recursos hídricos são requeridos em quantidade e qualidade no processo de desenvolvimento econômico e social, bem como na manutenção do equilíbrio dos ecossistemas naturais. O Rio Doce é formado pela confluência dos rios do Carmo e Piranga, atravessa o leste de Minas Gerais e o estado do Espírito Santo, passando por municípios onde desempenha importantes funções na manutenção dos ecossistemas ripários e no abastecimento hídrico. Em novembro de 2015 a Barragem de Fundão, localizada no Distrito de Bento Rodrigues, município de Mariana, MG, se rompeu liberando cerca de 40 milhões de m³ de rejeitos da mineração de ferro nos rios Gualaxo do Norte, do Carmo e Doce, causando graves impactos ambientais e comprometendo o abastecimento hídrico em muitas localidades. O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade das águas, a presença de elementos traços em sedimentos e investigar a mobilidade destes elementos para as águas dos rios do Carmo, Doce e Piranga. Amostras de água e sedimentos foram coletadas em 12 trechos dos rios do Carmo, Piranga e Doce. Para as amostras de água foram obtidos os parâmetros de qualidade da água: pH, oxigênio dissolvido, cor verdadeira, turbidez, Escherichia coli, sólidos suspensos totais e as concentrações de Al, As, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mg, Mn, Ni, Pb e Zn solúveis, por meio de digestão ácida estabelecida pelo método USEPA SW-846 3015A. Nos sedimentos foram quantificados os teores totais de Al, As, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mg, Mn, Mo, Ni, Pb, V e Zn, por digestão ácida estabelecida pelo método USEPA SW-846 3051 e as frações: trocável, redutível, oxidável e residual, deste mesmos elementos químicos por extração sequencial BCR seguida por digestão ácida. O Rio Doce e seus formadores estão enquadrados na Classe 2, de acordo com legislação ambiental vigente. Para os três rios avaliados os valores obtidos para pH, cor verdadeira e sólidos suspensos totais ficaram na faixa de tolerância estabelecida para a Classe 2 e os valores obtidos para oxigênio dissolvido e E. coli acima dos limites estabelecidos para a classe. Apenas as águas do Rio Piranga atenderam ao valor estabelecido para turbidez. Nos rios do Carmo e Piranga as concentrações de As dissolvido ficaram acima do limite estabelecido para a prática da pesca e da aquicultura, porém dentro da faixa de tolerância para o uso em irrigação e abastecimento hídrico. Nestes rios as concentrações de Fe solúvel excederam o valor máximo estabelecido para a Classe 2. Mn dissolvido excedeu o valor máximo em apenas dois trechos do Rio Doce e Zn dissolvido em apenas um trecho do Rio do Carmo indicando contaminações localizadas destes elementos. Os sedimentos dos rios do Carmo e Doce apresentaram composição química similar considerando os elementos analisados. Foram encontrados teores de Cd acima do valor de investigação (VI) e teores de Hg acima do valor de prevenção (VP). Para os sedimentos do Rio Piranga foram encontrados teores de Cd, Cr, Ni e Zn acima do VP e teores de Co e Mo acima do valor de referência de qualidade (VRQ). O gelfloc coletado no Rio do Carmo apresentou maiores teores de As, Al, Ca, Cd, Co, Cr, Fe, Ni, Pb, V e Zn em relação ao sedimento coletado no mesmo trecho, porém o conteúdo de Hg neste material foi 4 vezes menor. Para a maior parte dos elementos analisados, exceto Ca, Mg e Mn (para os rios do Carmo e Doce) e As, Co e Mn (para o Rio Piranga), as maiores frações foram extraídas da fase residual, o que se traduz em baixa mobilidade destes elementos para a água dos rios, por consequência de estarem constituindo a rede cristalina dos minerais ou ocorrendo na forma de concreções pouco solúveis.Item Alterações de longo prazo dos estoques e qualidade da matéria orgânica em latossolo sob olericultura intensiva(Universidade Federal de Viçosa, 2016-03-30) Figuerêdo, Karolline Sena; Oliveira, Teógenes Senna de; http://lattes.cnpq.br/8005414664116204As mudanças nas reservas de C e N refletem os impactos do uso e manejo do solo. Objetivou-se avaliar as mudanças nos estoques e na qualidade da matéria orgânica em Latossolo Vermelho-Amarelo cultivado com olerícolas na região dos Cerrados no Sudeste brasileiro. Quatro áreas foram selecionadas, sendo uma sob vegetação de Cerrado (CE) e três sob produção olerícola com 15 (HT15), 20 (HT20) e 30 (HT30) anos de cultivo. Amostras de solo foram coletadas nas profundidades 0-30, 30-40 e 70-100 cm, realizando-se análises físicas (densidade e textura), químicas (complexo sortivo, pH, C extraído com água, C e N totais, C lábil, C e N nas frações MOP e MAM, lignina, carboidratos, lipídeos e ataque sulfúrico), biológicas (C e N microbianos) e mineralógica (difratometria de raio-X). Os estoques de C e N totais, os teores de C não lábil, o índice de manejo de carbono (IMC), o quociente microbiano (qMic) e as relações C:N total, microbiana e da MOP e MAM foram calculados. Adotou-se o delineamento inteiramente casualizado e o esquema de parcelas subdivididas, sendo os resultados avaliados, individualmente, por comparações de médias pelo teste Tukey e, em conjunto, por componentes principais. Houveram semelhanças entre usos quanto aos estoques de NT e, na área cultivada por 30 anos (HT30) foram observados os menores estoques de CT, tendo o Cerrado (CE) os maiores resultados. Constatou-se que, com o maior tempo de cultivo, houve diminuição nos teores de C lábil. Na composição bioquímica da MOS, ocorreu aumento e redução nas proporções de carboidratos e lignina na MOP e MAM, respectivamente, nos usos HT15 e HT20. A MOP apresentou-se mais sensível às mudanças de uso. Na análise de agrupamento, os resultados mostraram maior similaridade entre HT15 e HT20, assim como a distinção entre CE e HT30. Há uma maior relação de reservas lábeis (CL, carboidratos) com as áreas de menor tempo de atividade e de Cmic com o uso de 30 anos. Pode-se observar, também, a correlação negativa entre nutrientes no solo e os teores de C e N totais e da MAM e de carboidratos da MAM, como também entre Cmic e CT. A olericultura em Latossolo oxídico promove a redução dos estoques de matéria orgânica do solo e altera sua qualidade. Contudo, com 15 e 20 anos pode-se observar incrementos suficientes de C para a manutenção da MOS e obtenção de IMCs maiores que CE e HT30.Item Matéria orgânica e nutrientes de solos em sistemas silvipastoris(Universidade Federal de Viçosa, 2015-06-12) Marquez Peña, Diego Fernando; Oliveira, Teogenes Senna de; http://lattes.cnpq.br/9559863890657259Sistemas silvipastoris (SSP) são uma opção de uso do solo relevante no sequestro de C e N e na recuperação de áreas degradadas.Objetivou-se conhecer a contribuição das árvores em pastagens arborizadas sobre as frações da matéria orgânica e algumas propriedades químicas do solo. Para tanto, pastagens arborizadas com espécies nativas (SSP) e pastagens a pleno sol, bem como remanescentes florestais foram selecionadas em três propriedades de Divino-MG, Zona da Mata mineira, bioma Mata Atlântica. Nessas propriedades predominavam pastagens com gramíneas do gênero Brachiaria e espécies arbóreas diversas, sendo: Pau cebola (Erythrina falcata), Orvalheira (Machaerium stipitatum)e Óleo pardo (Myroxylon peruiferum) no sistema silvipastoril 1 (SSP1); Bico de pato (Machaerium nyctitans), Ipê preto (Zeyheria tuberculosa)e Ipê amarelo (Tabebuia alba) no SSP2; e Jacarandá caviúna (Dalbergia nigra), Cinco folhas (Sparattoperma leucanthum) e Fedegoso (Senna macranthera) no SSP3. Nessas áreas, foram realizadas coletas de solo nas profundidades de 0-10, 10-30 e 30-50 cm,nas quais foram determinados o C orgânico total, N total, C e N lábeis e da biomassa microbiana, a acidez ativa e potencial, P e K disponível, Ca2+ e Mg2+ trocáveis,polissacarídeos, lipídeos e polofenois. Os solos dos SSPs apresentaram estoques de C superiores às pastagens a pleno sol(1 73,86Mg ha-1 ; 103,62 Mg ha-1 ; 137,5Mg ha-1, respectivamente)e intermediários em relação à floresta nativa (148,62Mg ha-1 ; 190,22 Mg ha-1;3 177,45 Mg ha-1, respectivamente) na profundidade de 0-50 cm, sendo maiores no SSP1, seguido do SSP2 e SSP3. Todas as árvores contribuíram de forma diferenciada para a melhoria da qualidade do solo, enquanto umas foram mais importantes para elevar a disponibilidade de nutrientes, outras contribuíram mais para a dinâmica da matéria orgânica.Item Adsorção de arsênio (V) em matrizes minerais: síntese, capacidade máxima individual e planejamento de misturas ternárias para otimização do processo(Universidade Federal de Viçosa, 2016-04-18) Dias, Adriana Cristina; Fontes, Maurício Paulo Ferreira; http://lattes.cnpq.br/4428428988156685O arsênio é considerado pela Organização Mundial da Saúde (OMS), o segundo contaminante mais importante em matéria de saúde pública global, atrás, somente, da contaminação microbiológica da água (WHO, 2001). Segundo a OMS, a concentração de arsênio em água potável não deve exceder 10 μg L -1 , já que a principal via de contaminação por arsênio é a ingestão de água contaminada. Embora os minerais e os compostos de arsênio sejam solúveis, sua mobilidade pode ser condicionada pela adsorção do elemento por óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio, dentre outros. O objetivo deste trabalho foi estudar a adsorção de arsênio utilizando matrizes minerais sintéticas. Os óxidos de ferro (ferridrita 2-linhas, hematita e goethita) foram sintetizados de acordo com a metodologia de SCHWERTMANN & CORNELL (2008). Para a síntese do hidróxido de alumínio mal cristalizado foi utilizada metodologia desenvolvida por FONTES & DIAS (2016). Hidrotalcita foi sintetizada seguindo-se recomendações de REICHLE (1986). A hidrotalcita sintetizada foi calcinada conforme descrito em TOLEDO, et al. (2011). A capacidade máxima de adsorção de arsênio (V) pelas matrizes minerais foi determinada a partir de ensaios de adsorção e ajuste dos dados à isoterma de Langmuir. Conhecidas as capacidades máximas de adsorção de arsênio em cada matriz mineral, três destas(hidróxido de alumínio mal cristalizado, hidrotalcita calcinada e ferridrita 2-linhas), foram utilizadas em experimentos de adsorção, segundo planejamento experimental simplex-centroide. Além da determinação da capacidade máxima de adsorção de arsênio (V) pelas matrizes minerais, os níveis de arsênio (V) remanescentes na solução de equilíbrio foram avaliados, a fim de se determinar qual(s) matriz (s) individual (s) e/ou misturas entre os minerais são mais eficientes na remoção do contaminante das soluções aquosas, em função da concentração inicial de arsênio (V).Item Solos e interações pedogeomorfológicas nas Montanhas Ellsworth, Antártica Continental(Universidade Federal de Viçosa, 2015-11-06) Souza, Caroline Delpupo; Schaefer, Carlos Ernesto Gonçalves Reynaud; http://lattes.cnpq.br/9807469005020310As paisagens de deserto polar podem ser consideradas únicas no planeta. Os processos desenvolvidos sob condições climáticas extremas, como frio intenso e severa aridez induzem a formação de feições pedológicas e geomorfológicas singulares. Em um ambiente onde o agente biológico assume papel secundário é possível analisar a formação do solo a partir de uma ótica minimalista, onde os processos comuns a outras regiões do planeta transcorrem muito lentamente; e processos endêmicos agregam valiosas informações à Ciência do Solo. Neste contexto se insere as Montanhas Ellsworth. Esta área representa uma das grandes lacunas em estudos de caráter pedológico na Antártica, principalmente no que diz respeito à formação de solo em escala detalhada. Faltam também estudos de cronossequência de solos para avaliar comparativamente os estágios de intemperismo e as taxas de formação de solos em superfícies recentemente deglaciadas. Carece ainda de estudos cujo foco de análise seja as interações pedogeomorfológicas sob condições climáticas extremas. Por fim, há ainda muito a avançar nos estudos da dinâmica térmico e hídrica em permafrost seco. Assim, esse trabalho de tese se desenvolveu a partir de tais lacunas. A expedição ao continente gelado da equipe do Laboratório Terrantar se deu em duas etapas: uma primeira no verão de 2012/2013 e outra no verão de 2013/2014; momentos nos quais foram coletados 28 perfis de solo e foram tomadas fotografias da superfície do solo e das unidades de relevo. Os solos da porção sul das Montanhas Ellsworth possuem características típicas de solos de deserto polar e se assemelham grandemente com solos de outras regiões desérticas da Antártica. São, de forma geral, esqueléticos/psamíticos, pouco profundos, com desenvolvimento incipiente de estrutura e com valores de cromas pequenos. Todos os solos acumulam sal em maior ou menor grau, a depender das condições de drenagem locais e exposição de suas superfícies; possuem pavimento pedregoso e apresentam discretas, porém típicas feições de crioturbação. Sua mineralogia demostra a grande relação genética entre os solos e os materiais de origem vii subjacente. Entretanto, a assembleia mineralógica dos solos analisados não apresentou grande variação entre os diferentes materiais parentais, já que o clima extremamente frio e severamente árido determina baixos níveis de intemperismo químico e pedogênese. O intemperismo e a pedogênese estão altamente condicionados ao clima e a natureza recente das superfícies de alteração locais. A cronossequência de solos revelou que os solos se enquadram nos estágios 2, 3 e 3,5 de intemperismo, condizente com a região climática na qual Ellsworth se encontra. Os solos mais desenvolvidos estão localizados em cotas altimétricas mais elevados por se tratarem de superfícies mais antigas que estão expostas há mais tempo pela retração da geleira local. A geomorfologia da área do vale glacial dos Montes Edson pode ser entendida a partir de três conjuntos de unidades de relevo distintas: (i) feições paraglaciais como glaciar rochoso e feições associadas; (ii) feições supraglaciais como o sistema deposicional morâinico; e (iii) feições periglaciais como solos com padrões. Todas essas feições estão relacionadas às variações do manto de gelo da Antártica Ocidental. O regime térmico dos solos de Mount Dolence é característico de solos de deserto polar afetados por permafrost seco. Embora a temperatura do ar não atinja elevados valores positivos, as variações na temperatura do solo são mais intensas durante o verão, o que mostra a resposta do solo à radiação solar. A superfície côncava (mais protegida) apresenta temperaturas mais extremas que a superfície convexa (mais exposta). A camada ativa é submetida a forte sublimação da água, de modo que o conteúdo de umidade do subsolo e sua redistribuição são insignificantes. Por fim, que feições periglaciais ativas ainda sobrevivem nesta paisagem cujas isotermas são extremamente baixas. Isso se dá graças a pulsos ocasionais de aquecimento que esta região sofre desde o Ultimo Máximo Glacial. Assim, observar a paisagem das Montanhas Ellsworth é vislumbrar uma paisagem essencialmente fóssil.