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Isolamento, purificação e caracterização de substâncias húmicas isoladas de vermicomposto. Propriedades ácido-base e de complexação com íons Cu(II) / Humic substances extracted from vermicompost. Acid base and complexing properties with Cu(II)

Colombo, Sandro de Miranda 11 November 2005 (has links)
Estudaram-se as propriedades ácido base e de complexação com íons Cu(II) dos ácidos húmico (AH) e fúlvico (AF) extraídos de vermicomposto. O isolamento e a purificação foram realizados de acordo com o método descrito pela Sociedade Internacional de Substâncias Húmicas (IHSS). Estudaram-se as propriedades ácido-base por titulação potenciométrica em meio de KNO3 0,10 mol L-1 utilizando-se funções de Gran modificadas. Caracterizaram-se cinco classes de grupos ionizáveis, constatando-se predominância de grupos carboxílicos sobre grupos fenólicos e amínicos, especialmente para o AF, cuja acidez total foi maior do que a do AH. Estudaram-se as propriedades complexantes com íons Cu(II) nos pH 4, 5 e 6 por titulação potenciométrica com um eletrodo íon-seletivo para Cu(II), adotando-se os métodos de Scatchard e de regressão não linear com a equação de Langmuir para tratamento de dados. Em pH 5 e 6 caracterizaram-se duas classes de sítios de complexação, enquanto em pH 4, apenas uma classe foi caracterizada. De maneira geral, a estabilidade e a capacidade de complexação aumentaram com o pH, indicando a competição de prótons pelos sítios de complexação. Os resultados indicam maior estabilidade e capacidade para a complexação com AH em relação ao AF. Esta tendência foi verificada por funções diferenciais de equilíbrio diferenciais aplicadas em baixos graus de ocupação de sítios. / Acid base and complexation with Cu(II) ions were studied for humic (AH) and fulvic (AF) acids extracted from vermicompost. The isolation and purification was performed according the procedure described by the International Humic Substances Society (IHSS). The acid base properties were studied by potentiometric titration in 0,10 mol L-1 KNO3 using modified Gran functions. Five classes of ionizable sites were characterized, showing a predominance of carboxylic over phenolic and aminic groups, especially for AF, which has total acidity larger than the one determined for AH. Complexing properties with Cu(II) ions were studied by potentiometric titration at pH 4, 5 and 6 using Cu(II) ion-selective electrode. Data treatment was performed using the Scatchard method, as well as non-linear regression with the Langmuir equation. At pH 5 and 6, two classes of binding sites were characterized, but at pH 4 only a single complexing site was characterized. Stability and capacity increased with pH, suggesting competition of protons by the binding sites. The results indicate larger stability and capacity for complexation with AH in comparison with AF. This trend was also verified by differential equilibrium functions at low degree of site occupation.
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Efeito de adubos orgânicos provenientes de dejetos de bovinos confinados nos atributos físicos e químicos do solo e na produtividade do milho /

Pelá, Adilson, 1975- January 2005 (has links)
Orientador: Maria Helena Moraes / Banca: Roberto Lyra Villas Bôas / Banca: Itamar Andrioli / Banca: Ricardo Ralish / Banca: Itamar Rosa Teixeira / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da utilização de adubos orgânicos, produzidos por diferentes processos de reciclagem de dejetos bovinos criados em sistema de confinamento para novilhos superprecoces, nos atributos químicos e físicos de um LATOSSOLO VERMELHO Distrófico e na produtividade da cultura do milho. O experimento foi conduzido por duas safras agrícolas, 2002/2003 e 2003/2004. Utilizou-se o delineamento experimental em blocos casualizados com quatro repetições e seis tratamentos: T1 = efluente de biodigestor; T2 = esterco de esterqueira; T3 = composto orgânico; T4 = vermicomposto; T5 = adubo mineral; T6 = testemunha (sem utilização de adubos). As parcelas possuíam 15 m de comprimento por 8 m de largura, com área total de 120 m2. As quantidades para cada fonte orgânica foram calculadas com base nos seus teores de nitrogênio, para aplicação de 120 kg ha-1 de N. No tratamento T5 utilizou-se uma formulação N-P2O5-K2O, com base na análise do solo para P e K, e também 120 kg ha-1 de N, dos quais 30 kg foram aplicados na base e o restante em cobertura, em uma única aplicação, aos 33 e 37 dias após a emergência das plantas, na primeira e segunda safra, respectivamente. Os adubos orgânicos foram incorporados ao solo por meio de uma gradagem, antes da semeadura. O milho, cv. híbrido DKB 350 foi semeado dia 6 de janeiro de 2003 na primeira safra, e no dia 26 de dezembro de 2003 na segunda safra, com espaçamento de 90 cm entre linhas, e população de 55000 plantas por hectare. Os atributos do solo foram avaliados nas camadas de 0-0,10 e 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m. Os atributos físicos avaliados foram o diâmetro médio ponderado, a argila dispersa em água, a resistência à penetração, a condutividade hidráulica saturada, a densidade do solo, porosidade total, macro e microporosidade...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The present work had as its aim to evaluate the effect of cattle manure usage, produced by different processes of bovine dejections recycling raised in pen system for superprecocious steers in the chemical and physical properties of a distrophyc Red Oxisol and in the maize productivity. The experiment was carried out by two crop harvests 2002/2003 and 2003/2004. A completely randomized block design was used with four replications and six treatments: T1 = biodigestor effluent; T2 = cattle manure; T3 = organic composition; T4 = vermicompost; T5 = mineral fertilizer; T6 = witness (without fertilizer application). The parcels were 15 meters long and 8 meters wide, with a total area of 120 square meters. The amounts for each organic source had been calculated based on their nitrogen concentration, for a N application of 120 kg ha-1. In T5 treatment, a N-P2-O5-K2O formula was used, based on the soil analysis for P and K, and also 120 kg ha-1 of N, of which 30 kg were applied in the base and the rest in the covering, in a single application, at 33 and 37 days after the plant emerging, in the first and second harvests, respectively. The organic matter had been incorporated to the soil by grading, before sowing. The maize, cv. Hybrid DKB 350 was sown in January 6th, 2003 in the first harvest and in December 26th, 2003 in the second harvest, with a distance of 90 cm between the lines and a population of 55,000 plants per linear meter. The soil attributes were evaluated in the 0-0,10 and 0,10-0,20 and 0,20-0,30 layers. The evaluated physical attributes were the mean weighed diameter, the water dispersed clay, the penetration resistance, the saturated hydraulic conductivity, the soil bulk density, total porosity, macro and microporosity. Concerning the chemical attributes, the fractioned organic matter, macro and micronutrients, pH... (Complete abstract, click eletronic address below) / Doutor
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Isolamento, purificação e caracterização de substâncias húmicas isoladas de vermicomposto. Propriedades ácido-base e de complexação com íons Cu(II) / Humic substances extracted from vermicompost. Acid base and complexing properties with Cu(II)

Sandro de Miranda Colombo 11 November 2005 (has links)
Estudaram-se as propriedades ácido base e de complexação com íons Cu(II) dos ácidos húmico (AH) e fúlvico (AF) extraídos de vermicomposto. O isolamento e a purificação foram realizados de acordo com o método descrito pela Sociedade Internacional de Substâncias Húmicas (IHSS). Estudaram-se as propriedades ácido-base por titulação potenciométrica em meio de KNO3 0,10 mol L-1 utilizando-se funções de Gran modificadas. Caracterizaram-se cinco classes de grupos ionizáveis, constatando-se predominância de grupos carboxílicos sobre grupos fenólicos e amínicos, especialmente para o AF, cuja acidez total foi maior do que a do AH. Estudaram-se as propriedades complexantes com íons Cu(II) nos pH 4, 5 e 6 por titulação potenciométrica com um eletrodo íon-seletivo para Cu(II), adotando-se os métodos de Scatchard e de regressão não linear com a equação de Langmuir para tratamento de dados. Em pH 5 e 6 caracterizaram-se duas classes de sítios de complexação, enquanto em pH 4, apenas uma classe foi caracterizada. De maneira geral, a estabilidade e a capacidade de complexação aumentaram com o pH, indicando a competição de prótons pelos sítios de complexação. Os resultados indicam maior estabilidade e capacidade para a complexação com AH em relação ao AF. Esta tendência foi verificada por funções diferenciais de equilíbrio diferenciais aplicadas em baixos graus de ocupação de sítios. / Acid base and complexation with Cu(II) ions were studied for humic (AH) and fulvic (AF) acids extracted from vermicompost. The isolation and purification was performed according the procedure described by the International Humic Substances Society (IHSS). The acid base properties were studied by potentiometric titration in 0,10 mol L-1 KNO3 using modified Gran functions. Five classes of ionizable sites were characterized, showing a predominance of carboxylic over phenolic and aminic groups, especially for AF, which has total acidity larger than the one determined for AH. Complexing properties with Cu(II) ions were studied by potentiometric titration at pH 4, 5 and 6 using Cu(II) ion-selective electrode. Data treatment was performed using the Scatchard method, as well as non-linear regression with the Langmuir equation. At pH 5 and 6, two classes of binding sites were characterized, but at pH 4 only a single complexing site was characterized. Stability and capacity increased with pH, suggesting competition of protons by the binding sites. The results indicate larger stability and capacity for complexation with AH in comparison with AF. This trend was also verified by differential equilibrium functions at low degree of site occupation.
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Caracterização do carbono associado a horizontes espódicos profundos de solos da floresta amazônica, visando sua estabilidade / Characterization of carbon associated with deep podzolic horizons of soils from Amazon Forest, aiming their stability

Paula, Bruno Santos de 16 July 2015 (has links)
Este projeto nasceu inserido num contexto de crescentes pesquisas em direção à construção de um cabedal de conhecimento acerca das ciências ambientais que tratam e estudam a dinâmica dos reservatórios de carbono e suas contribuições para o Efeito Estufa. Extrapolações de novos mapas digitalizados de solos sugerem que os espodossolos hidromórficos da Amazônia podem estar com uma contagem de carbono subestimada em até 12,3 Pg de C e trabalhos anteriores mostram que o carbono imobilizado neste perfil pode sofrer mineralização devido ao corte na rede de drenagem ou rebaixamento do nível freático, podendo assim contribuir em grande parte para o aumento de emissão dos Gases do Efeito Estufa. Nesta circunstância, coube a este trabalho, caracterizar espectroscopicamente, a matéria orgânica estocada em profundidade em 9 perfis de solo da região de São Gabriel da Cachoeira - AM, na floresta amazônica. Foram analisadas 127 amostras em quantidade de carbono e por fluorescência induzida por laser (FIL). A partir destas análises preliminares, foi possível selecionar 12 amostras de 2 perfis para análise mais detalhada através da extração das substâncias húmicas. Foram realizadas análises para obtenção da textura destes perfis, análise dos ácidos húmicos como relação C/N, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), RMN de 13C no estado sólido, fluorescências bidimensional e tridimensional com aplicação do método estatístico análise dos fatores paralelos (PARAFAC) e também análise dos ácidos fúlvicos como carbono orgânico total (TOC), espectroscopia na região do ultra-violeta e visível e fluorescência 3D associada ao PARAFAC. Em geral, as amostras se dividiram em 3 grupos diferentes, onde a matéria orgânica em superfície se mostrou lábil e recente, a matéria orgânica nos horizontes B húmicos se mostraram com características recalcitrantes e a matéria orgânica contida nos horizontes onde existia água livre (lençol freático), se mostraram com características diferentes, indicando não serem tão jovens quanto as em superfície, porém mais jovens do que a armazenada no Bh, devido a uma possível migração por movimentos laterais do lençol freático. A correlação entre os resultados mostrou que a textura do solo é importante para o acúmulo da matéria orgânica e conseqüentemente sua humificação. Os resultados de fluorescência corroboraram a interpretação dos dados de RMN, FTIR e textura, apontando que o Perfil 4 (mais próximo ao rio) por ter C2 maior nos horizontes intermediários, contém maior quantidade de exsudatos microbianos frescos. Para o Perfil 5, que é uma mancha de Espodossolo dentro de um Latossolo e encontra-se mais longe do rio, os fluoróforos mais representativos são oriundos de anéis aromáticos mais antigos e conseqüentemente mais humificados, devido às maiores intensidades de C1 e C3. Vale ressaltar que esta interpretação se alinha com os resultados de datação do 14C desta região. Foi notório que a humificação ocorre a partir do começo do horizonte Bh e que seu acúmulo pode ocorrer tanto nos horizontes intermediários (Bh) quanto mais os profundos (úmidos). Dessa forma, pode-se concluir que uma drenagem excessiva das bordas dos rios nesta região que acumula carbono em profundidade, poderá expor a MO guardada e estocada a longo tempo, contribuindo para o aumento da temperatura global e por conseguinte catalisando um desequilíbrio no clima da sua maior reguladora no mundo: a Floresta Amazônica. / This project was born inserted in a context of increasing research towards building knowledge about environmental science that treat and study the dynamics of carbon reservoirs and their contribution to the greenhouse. Extrapolation of new digital soil maps suggests that Amazonian hydromorphic Spodosols may be with a carbon accounting underestimated by up to 12.3 Pg of C and previous work show that the carbon fixed in this profile may suffer mineralization due to the cut in the drainage network or lowering of the water level and can contribute largely to the increased emission of greenhouse gas. In this circumstance, it was instructed to this work, the spectroscopic characterization, of the stored organic matter in depth at 9 soil profiles of São Gabriel da Cachoeira - AM, in the Amazon rainforest. 127 samples were analyzed for amount of carbon and laser-induced fluorescence (LIF). From these preliminary analyzes, it was possible to select 12 samples of 2 profiles for humic substances extraction and further detailed analysis. Analyzes were conducted to obtain the texture of these profiles, analysis of humic acids as C/N ratio, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), solid state 13C NMR, two and three dimensional fluorescence with applying of the Parallel factors analysis (PARAFAC) statistical method and also fulvic acid analysis as Total Organic Carbon (TOC), ultra-violet and visible region spectroscopy and 3D fluorescence associated with PARAFAC. In general, the samples were divided into 3 different groups, wherein the surface organic matter evinced labile and recent. The B humic horizons organic matter proved recalcitrant characteristics and organic matter contained in horizons which had free water (groundwater), showed different characteristic, indicating they are not so young as the surface, but younger than stored in Bh, because of possible migration by lateral movements of the water table. The correlation between the results showed that soil texture is important for the accumulation of organic matter and therefore its humification. The fluorescence results confirmed the interpretation of the NMR, FTIR and texture datas, indicating that the profile 4 (closest to the river), presenting major C2 in intermediate horizons, contains larger amount of fresh microbial exudates. To profile 5, which is a Spodosol spot within a Ferrasol and is thither from the river, the most representative fluorophores came from older aromatic rings and therefore is more humified, due to higher intensities C1 and C3. It is noteworthy that this interpretation is in accord with the results of 14C dating of samples from this region. It was clear that the humification occurs from the beginning of the Bh horizon and their accumulation can occur both in the intermediate horizons (Bh) and in deeper (wet). Thus, it can be concluded that excessive drainage of the edges of rivers in this region that collects carbon in depth, may expose the OM stored for long time, contributing to increase the overall temperature and therefore catalyzing an imbalance in the climate of the biggest regulatory of it in the world: the Amazon rainforest.
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Caracterização do carbono associado a horizontes espódicos profundos de solos da floresta amazônica, visando sua estabilidade / Characterization of carbon associated with deep podzolic horizons of soils from Amazon Forest, aiming their stability

Bruno Santos de Paula 16 July 2015 (has links)
Este projeto nasceu inserido num contexto de crescentes pesquisas em direção à construção de um cabedal de conhecimento acerca das ciências ambientais que tratam e estudam a dinâmica dos reservatórios de carbono e suas contribuições para o Efeito Estufa. Extrapolações de novos mapas digitalizados de solos sugerem que os espodossolos hidromórficos da Amazônia podem estar com uma contagem de carbono subestimada em até 12,3 Pg de C e trabalhos anteriores mostram que o carbono imobilizado neste perfil pode sofrer mineralização devido ao corte na rede de drenagem ou rebaixamento do nível freático, podendo assim contribuir em grande parte para o aumento de emissão dos Gases do Efeito Estufa. Nesta circunstância, coube a este trabalho, caracterizar espectroscopicamente, a matéria orgânica estocada em profundidade em 9 perfis de solo da região de São Gabriel da Cachoeira - AM, na floresta amazônica. Foram analisadas 127 amostras em quantidade de carbono e por fluorescência induzida por laser (FIL). A partir destas análises preliminares, foi possível selecionar 12 amostras de 2 perfis para análise mais detalhada através da extração das substâncias húmicas. Foram realizadas análises para obtenção da textura destes perfis, análise dos ácidos húmicos como relação C/N, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), RMN de 13C no estado sólido, fluorescências bidimensional e tridimensional com aplicação do método estatístico análise dos fatores paralelos (PARAFAC) e também análise dos ácidos fúlvicos como carbono orgânico total (TOC), espectroscopia na região do ultra-violeta e visível e fluorescência 3D associada ao PARAFAC. Em geral, as amostras se dividiram em 3 grupos diferentes, onde a matéria orgânica em superfície se mostrou lábil e recente, a matéria orgânica nos horizontes B húmicos se mostraram com características recalcitrantes e a matéria orgânica contida nos horizontes onde existia água livre (lençol freático), se mostraram com características diferentes, indicando não serem tão jovens quanto as em superfície, porém mais jovens do que a armazenada no Bh, devido a uma possível migração por movimentos laterais do lençol freático. A correlação entre os resultados mostrou que a textura do solo é importante para o acúmulo da matéria orgânica e conseqüentemente sua humificação. Os resultados de fluorescência corroboraram a interpretação dos dados de RMN, FTIR e textura, apontando que o Perfil 4 (mais próximo ao rio) por ter C2 maior nos horizontes intermediários, contém maior quantidade de exsudatos microbianos frescos. Para o Perfil 5, que é uma mancha de Espodossolo dentro de um Latossolo e encontra-se mais longe do rio, os fluoróforos mais representativos são oriundos de anéis aromáticos mais antigos e conseqüentemente mais humificados, devido às maiores intensidades de C1 e C3. Vale ressaltar que esta interpretação se alinha com os resultados de datação do 14C desta região. Foi notório que a humificação ocorre a partir do começo do horizonte Bh e que seu acúmulo pode ocorrer tanto nos horizontes intermediários (Bh) quanto mais os profundos (úmidos). Dessa forma, pode-se concluir que uma drenagem excessiva das bordas dos rios nesta região que acumula carbono em profundidade, poderá expor a MO guardada e estocada a longo tempo, contribuindo para o aumento da temperatura global e por conseguinte catalisando um desequilíbrio no clima da sua maior reguladora no mundo: a Floresta Amazônica. / This project was born inserted in a context of increasing research towards building knowledge about environmental science that treat and study the dynamics of carbon reservoirs and their contribution to the greenhouse. Extrapolation of new digital soil maps suggests that Amazonian hydromorphic Spodosols may be with a carbon accounting underestimated by up to 12.3 Pg of C and previous work show that the carbon fixed in this profile may suffer mineralization due to the cut in the drainage network or lowering of the water level and can contribute largely to the increased emission of greenhouse gas. In this circumstance, it was instructed to this work, the spectroscopic characterization, of the stored organic matter in depth at 9 soil profiles of São Gabriel da Cachoeira - AM, in the Amazon rainforest. 127 samples were analyzed for amount of carbon and laser-induced fluorescence (LIF). From these preliminary analyzes, it was possible to select 12 samples of 2 profiles for humic substances extraction and further detailed analysis. Analyzes were conducted to obtain the texture of these profiles, analysis of humic acids as C/N ratio, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), solid state 13C NMR, two and three dimensional fluorescence with applying of the Parallel factors analysis (PARAFAC) statistical method and also fulvic acid analysis as Total Organic Carbon (TOC), ultra-violet and visible region spectroscopy and 3D fluorescence associated with PARAFAC. In general, the samples were divided into 3 different groups, wherein the surface organic matter evinced labile and recent. The B humic horizons organic matter proved recalcitrant characteristics and organic matter contained in horizons which had free water (groundwater), showed different characteristic, indicating they are not so young as the surface, but younger than stored in Bh, because of possible migration by lateral movements of the water table. The correlation between the results showed that soil texture is important for the accumulation of organic matter and therefore its humification. The fluorescence results confirmed the interpretation of the NMR, FTIR and texture datas, indicating that the profile 4 (closest to the river), presenting major C2 in intermediate horizons, contains larger amount of fresh microbial exudates. To profile 5, which is a Spodosol spot within a Ferrasol and is thither from the river, the most representative fluorophores came from older aromatic rings and therefore is more humified, due to higher intensities C1 and C3. It is noteworthy that this interpretation is in accord with the results of 14C dating of samples from this region. It was clear that the humification occurs from the beginning of the Bh horizon and their accumulation can occur both in the intermediate horizons (Bh) and in deeper (wet). Thus, it can be concluded that excessive drainage of the edges of rivers in this region that collects carbon in depth, may expose the OM stored for long time, contributing to increase the overall temperature and therefore catalyzing an imbalance in the climate of the biggest regulatory of it in the world: the Amazon rainforest.

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