O objetivo do presente estudo foi avaliar a dinâmica e reatividade da matéria orgânica do solo (MOS) e substâncias húmicas (SH) em duas situações distintas, no que concerne ao manejo de solo, práticas agroflorestais e condições climáticas, avaliando o potencial de sequestro de C e mitigação de efeitos do aumento do efeito estufa. O estudo foi conduzido em dois campos experimentais, sendo o primeiro, instalado em Beltsville - Maryland, Estados Unidos, sob coordenação do Departamento de Agricultura norte-americano (USDA/ARS), composto por sistemas agrícolas convencionais com manejo mínimo (PC), plantio direto sem manejo (PD) e orgânicos com plantio direto (2, 3 e 6 anos, com adição de esterco aviário). O segundo campo experimental, instalado em Itatinga - São Paulo, Brasil, compreende área de reflorestamento de floresta de eucalipto, em duas fazendas (Entre Rios - ER - e Areona - AN) com perfis de solo diferentes (Latossolo e Neossolo quartzarênico, respectivamente) com e sem adição de biossólido. Para o primeiro campo foram coletadas amostras de solo até 30 cm em 5 incrementos, sendo realizado, em seguida, o fracionamento físico da MOS, em matéria orgânica particulada livre (MOPl) e oclusa (MOPo) para análises de espectroscopia na região do infravermelho (MIR) e pirólise acoplada a GC/MS (PY-GC/MS). Para o segundo campo experimental foram coletadas amostras de solo até 20 cm, seguindo de extração de SH para análises espectroscópicas. No campo experimental americano, observou-se maior teor de C nos sistemas de plantio direto, sobretudo nos sistemas orgânicos, em comparação ao sistema convencional (cerca de 24% de aumento). Os dados obtidos através da espectroscopia de MIR mostraram maiores graus de condensação e hidrofobicidade, influindo em maior humificação e resistência à atividade microbiana para as amostras nos sistemas orgânicos. Os resultados de PY-GC/MS foram analisados por testes não paramétricos de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney, sendo observada a maior incidência de estruturas moleculares de caráter fenólico aromático em amostras de MOPo para os sistemas orgânicos considerados, e a maior ocorrência de núcleos condensados, oriundos de lignina e outras fontes, ligados a cadeias alifáticas em amostras de MOPl para os mesmos sistemas, em relação aos demais analisados em estudo. Os resultados obtidos para o campo experimental americano ilustrou maior impacto do manejo orgânico do solo, frente aos demais considerados, no que concerne ao potencial acumulo de carbono e incidência de estruturas mais condensadas e de maior recalcitrância. Os dados do segundo campo experimental, em áreas de reflorestamento de eucalipto no estado de São Paulo, demonstraram comportamentos distintos com maior teor de C e menor grau de humificação (cerca de 25 e 30%, respectivamente) para áreas submetidas à adição de biossólido para a fazenda Areona (AN), sendo observado perfil inverso para a fazenda Entre Rios (ER) (decréscimo de cerca de 20% para C e aumento de, aproximadamente, 100% no grau de humificação). Através dos dados obtidos através de espectroscopia de infravermelho, pôde-se observar maiores índices de condensação (grau de humificação), em ambas as fazendas, nas áreas sob adição de biossólido, ao passo que somente na fazenda ER foram observados maiores índices de hidrofobicidade (resistência à degradação microbiana) nestas mesmas áreas. Assim como nos resultados obtidos as amostras de solo intacto, foi observado maior grau de humificação para amostras de AH na fazenda ER, em áreas condicionadas com biossólido, ao passo que menor grau de humificação para as mesmas áreas na fazenda AN. Assim sendo, conforme mencionado, uma das áreas de reflorestamento tratada com biossólido mostrou aumento no teor de carbono no solo (em solo arenoso) e a outra mostrou decréscimo (solo com teor mediano de argila). As análises qualitativas, como determinação do grau de humificação da matéria orgânica em amostras de solos e substâncias húmicas, foram coerentes com o aumento ou decréscimo dos teores de carbono nos dois solos, dando consistência as observações das duas situações de campo analisadas. Dessa maneira, verificou-se o maior impacto da adição da aplicação de biossólido em Latossolos em relação à área de Neossolo quartzarênico. O entendimento e avaliação da resposta da matéria orgânica e seus constituintes húmicos frente a diferentes situações é de extrema importância para obtenção de sustentabilidade ambiental, no que concerne à mitigação de efeitos inerentes às mudanças climáticas globais. / The aim of the following study was to evaluate the dynamics and reactivity of soil organic matter (SOM) and humic substances (HS) in two different situations, regarding soil tillage, forestry practices and climate conditions, considering C sequestration potential and greenhouse effects mitigation. The study was conducted in two different field experiments, being the first one a long-term field trial project installed in Beltsville, Maryland - United States, coordinated by the United States Department of Agriculture (USDA), comprising different soil tillage systems as it follows: chiesel till (CT), no till (NT) and 2, 3 and 6-year organic agriculture (with poultry manure addition). The second experimental field was installed in Itatinga, São Paulo - Brazil, comprising an eucalyptus forestry system being two farms (Entre Rios - ER, and Areona - AN), presenting different soil prolife (Oxisol and Quartzarenic Neosoil) and sewage sludge (SS) amended areas. For the first experimental field soil samples were collected to 30 cm depth in 5 increments, followed by SOM physical fractionation in occluded and free particulate organic matter (oPOM and fPOM, respectively) for mid infrared (MIR) spectroscopy and pyrolysis coupled with gas chromatography/mass spectrometry (PY-GC/MS) analysis. For the second experimental field, soil samples were collected to 20 cm depth, followed by HS extraction and spectroscopic analysis. The results for the first experimental field showed a C content increase (about 24%) for the organic systems, comparing to the others considered. Data obtained by MIR spectroscopy showed higher condensation and hydrophobicity degrees, resulting in higher humification and microbial decomposition resistance, for the organic systems samples. The results obtained by PY-GC/MS were analyzed by Kruskal-Wallis and Mann-Whitney non parametric tests and it was observed a higher incidence of phenolic and aromatic molecular structures in oPOM samples, and a higher occurrence of condensed structures, derived from lignin and other sources, bonded to aliphatic chains, in fPOM samples for the organic systems analyzed, comparing to the others systems considered. This way, the results obtained for the American experimental field showed a higher impact of organic tillage systems, regarding the soil carbon accumulation potential and the incidence of more condensed and recalcitrant structures. The results regarding the second experimental field showed an interesting behavior with C content increase and humification degree decrease in the SS amended areas (about 25 and 30%, respectively) for the Areona (AN) farm, nevertheless, being observed an inverse behavior for the Entre Rios (ER) farm samples (about 20% C content decrease and nearly 100% humification degree increase). From the infrared spectroscopy data it could be observed higher condensation degree (inferring higher humification degree) in the SS amended areas for both farms considered, however only for the ER samples it was noted a higher hydrophobicity degree (higher microbial decomposition resistance). The same way noted for the soil samples, it was observed higher humification degree for humic acids samples in the SS amended areas for the ER farm, while for the AN samples it was noted smaller humification degree for its respective SS amended area. This way, as mentioned before, one of the SS amended forestry areas showed an increase in the soil C content (in the quartzarenic neosoil) while the other one presented soil C content decrease (oxisoil, with about 20% clay content). The qualitative analysis, such as organic matter humification degree determination for soil and HS samples were coherent to the C content increase or decrease observed for both soil profiles, being consistent to the results obtained on the field experiment scenario. This way, the results for the Brazilian experimental field showed a higher impact of the sewage sludge application in the Oxisol area, comparing to the Quartzarenic Neosoil one. The understanding and evaluation about organic matter and humic constituents response regarding different field situations is extremely important to achieve environmental sustainability and climate change effects mitigation.

Gravura e desenho como matéria gráfica; como registros de ideias e anotações decorrentes de uma memória constitutiva.Sonhos e projetos como proposição e realização de um trabalho. / Printmaking and drawing as graphic matter.Ideas and notes arising from a constitutive memory.Dreams and projects as proposal and materialization of a work of art.

Os Vertissolos apresentam alto potencial para a produção agrícola e para estocar carbono. No entanto, diversos aspectos sobre sua gênese, fundamentais para qualidade e sustentabilidade do solo, permanecem incompreendidos. As várias lacunas sobre suas características particulares estão relacionadas ao incomum teor de alumínio trocável; a manifestação de feições morfológicas e vérticas em uma matriz inorgânica dominada por fases cauliníticas; e a preservação e estoque de carbono em condições climáticas de semiárido e temperado. Dessa forma, os objetivos deste estudo foram (i) investigar a gênese de um Vertissolo ácido, bem como os fatores e mecanismos da geração dessa acidez, (ii) compreender o papel dos interestratificados no desenvolvimento das feições vérticas em Vertissolo com predomínio de caulinita na fração argila, e (iii) investigar os fatores e mecanismos que promovem a gênese de Vertissolos Ebânicos sob diferentes condições climáticas no Brasil. Amostras de seis perfis de Vertissolos foram utilizadas, sendo quatro Ebânicos e dois Háplicos, ambos localizados entre as regiões nordeste, sudeste e sul do Brasil. Análises morfológica, físicas, químicas, mineralógicas e isotópicas foram realizadas. Na modelagem dos difratogramas foi utilizado o programa Newmod. Para identificação dos grupos funcionais orgânicos do solo realizou-se a ressonância magnética nuclear da fração ácido húmico, e a subtração espectral. Todos os Vertissolos apresentaram textura de argilosa a muito argilosa, consistência seca variando de dura a extremante dura e consistência molhada entre muito plástica e muito pegajosa. Os valores de pH variaram entre ácido e alcalino. Foram eutróficos, com predomínio de cálcio no complexo de troca na maioria dos perfis. O teor de carbono reduziu em profundidade, não mascarou o potencial de contração e expansão, e promoveu melhorias na agregação, principalmente nos horizontes superficiais. Houve autigênese de minerais, os minerais primários predominaram nas frações areia e silte, e na fração argila espécies de esmectitas dioctaedrais. Independente da espécie esmectítica e do tipo de vegetação (plantas C3 e/ou C4) houve maior diversidade de grupos funcionais nos horizontes superficiais. O mecanismo de estabilização do carbono nos Vertissolos Ebânicos ocorreu por meio da interação entre as fases inorgânicas e orgânicas, mediada por pontes de cátions polivalentes não metálicos e metálicos, e também por interação eletrostática entre os constituintes inorgânicos e orgânicos. A manifestação das feições morfológicas e vérticas no Vertissolo com predomínio de caulinita na fração argila foi gerada pelos interestratificados caulinita-montmorilonita resultantes da perda da lâmina tetraedral das esmectitas via transformações no estado sólido. A acidez no Vertissolo ácido foi gerada pela hidrólise e dissolução das fases minerais mediados por um clima passado mais úmido e continuado pelo clima atual úmido, sendo os teores de alumínio trocável naturais. Nesse contexto, esse estudo contribui com avanços na gênese, mineralogia e mecanismos de estabilização do carbono no solo, os quais são temáticas relevantes desse milênio e contribui a outras áreas cientificas. / Vertisols have high potential for agricultural production and for carbon stocking. However, several aspects about its genesis, fundamental to soil quality and sustainability, remain misunderstood. The various gaps on its particular characteristics are related to the unusual exchangeable aluminum content; the manifestation of morphological and vertic features in an inorganic matrix dominated by kaolinitic phases; and the preservation and stocking of carbon in semi-arid and temperate climatic conditions. Thus, the aims in this study were to (i) investigate the genesis of an acidic Vertisol, as well as the factors and mechanisms of the acidity generation, (ii) understand the role of the interstratified clay minerals in the development of vertic features in a kaolinitic Vertisol, and iii) investigate the factors and mechanisms that promote the genesis of Pellic Vertisols under different climatic conditions in Brazil. Samples of six profiles of Vertisols were used, being four Pellic and two Haplic, both located between the northeast and southern regions of Brazil. Morphological, physical, chemical, mineralogical and isotopic analyzes were performed. In the modeling of the diffractograms, the Newmod program was used. For the identification of the organic functional groups of the soil, the nuclear magnetic resonance of the humic acid fraction and the spectral subtraction were performed. All the Vertisols presented a texture of clayey to very clayey, dry consistency ranging from hard to extremely hard and wet consistency between very plastic and very sticky. The pH values varied between acid and alkaline. They exhibit high base saturation, with the predominance of calcium in the exchangeable complex in most of the profiles. The carbon content reduced in depth; did not overlap the shrinking-swelling potential; and promoted improvements in aggregation, especially in the upper horizons. There was autigenesis of minerals, primary minerals predominated in the sand and silt fractions, and in the clay fraction species of dioctahedral smectites. Regardless of the smectic species and the type of vegetation (C3 and/or C4 plants), there was a greater diversity of functional groups in the superficial horizons. The mechanism of carbon stabilization in the Pellic Vertisols occurred through the interaction between inorganic and organic phases, mediated by bridges of non-metallic and metallic polyvalent cations, and by electrostatic interaction between inorganic and organic constituents. The manifestation of the morphological and vertic features in the kaolinitic Vertisol was generated by the interstratified kaolinite-montmorillonite resulting from the loss of the tetrahedral sheet of smectites by solid-state transformations. The acidity in the acid Vertisols was generated by the hydrolysis and dissolution of the mineral phases mediated by a humid past climate and continued by the current humid climate, being the exchangeable aluminum contents natural. In this context, this study contributes to advances in the genesis, mineralogy, and mechanisms of soil carbon stabilization, which are relevant themes of this millennium and contribute to other scientific areas.

Solos com horizonte A escurecido, com presença de artefatos humanos como cerâmicas, ossos e/ou conchas, alta saturação por bases, carbono orgânico e carvões são denominados comumente de Terras Pretas de Índio (TPI), de ampla ocorrência na região Amazônica. Tais características tornam estes solos muito favoráveis para o cultivo agrícola, sobretudo pelo elevado conteúdo de matéria orgânica do solo (MOS). No entanto, dentre as questões ainda não desvendadas quanto à gênese destes solos, está a natureza e mecanismos de retenção desta matéria orgânica nas TPI. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi elucidar a natureza química da MOS em solos com horizonte A antrópico e em solos de referência (sem horizonte A antrópico). Para isso, dois perfis de TPI e um perfil de referência foram selecionados na área do Campo Experimental do Caldeirão no município de Iranduba - AM. Amostras de todos os horizontes foram coletadas e submetidas ao fracionamento físico e químico da matéria orgânica, gerando as frações: i) (FLL); ii) Leve oclusa (FLO); iii) extraível com NaOH (EX) iv) Resíduo (RES). Todas elas foram caracterizadas por meio da pirólise CG/EM. A FLL e EX estão presentes em quantidades maiores nas TPI, devido, respectivamente, ao maior imput de mateiral fresco promovido intencionalmente pelo homem nestas áreas e à maior humificação deste material. Por outro lado a FLO foi maior no perfil de referência. A FLL possui alta expressão da liteira, sendo constituída, sobretudo por materiais vegetais e carvões. A FLO teve alta variabilidade composicional, no entanto de modo geral possui semelhança com a FLL, mas é menos enriquecida em derviados do BC (compostos poliaromáticos) e maior quantidade de material vegetal fresco (ligninas). No entanto, esta fração contribui muito pouco para o carbono total do solo. Entre os diferentes perfis, a principal diferenciação ocorreu na FLL, que possuiu menos levoglucosan e mais poliaromáticos nos perfis antrópicos, o que mostra, portanto, condições mais avançadas de mineralização e enriquecimento relativo em BC. No entanto, no geral há maior abundância de compostos aromáticos nos perfis de TPI, demonstrando maior contribuição de BC. A fração do resíduo mostrou, grande contribuição de compostos alifáticos. No entanto quando compara-se os diferentes perfis, as TPI são enriquecidas com compostos poliaromáticos, reforçando novamente a contribuição do BC. Não foi possível, com os métodos de extração e fracionamento utilizados, afirmar se os produtos derivados do BC nesta fração estão realmente ligados a fração mineral ou estão presentes no RES por serem insolúveis em alcalino. Nesse sentido, conclui-se que há uma grande contribuição do BC para a estabilização (pelo mecanismo da recalcitrância química) da MO nos perfis de TPI nas diferentes frações e, além disso, verificou-se também nestes perfis estágios mais avançados de decomposição, concordando com o fato de que nas TPI há um maior grau de humificação da MO. / The Anthrosols known as Amazon Dark Earths (ADE) are peculiar soils found in Amazonian Forest, presenting dark coloured A horizons that combine the following features: presence of human artefacts, bones and shells; high levels of organic carbon and coal; and a high base saturation index. Such characteristics are an advantage for agriculture practices, even in the current days. However, their genesis mechanisms are still poorly understood, especially the processes related to organic matter fixation. This contribution aims to elucidate the chemical nature of soil organic matter (SOM) in some Anthrosols and reference soils (without Anthropic A horizons), comparing two pedons with the referred characteristics in the county of Iranduba (Amazon State, Brazil). Soil samples were physically and chemically fractioned, into the following groups: i) FLL, ii) light occluded (FLO), iii) NaOH extractable (EX); iv) residual (RES). SOM samples were chemically characterized using the CG/EM pyrolysis technique. The FLL and EX fractions are more common in IDA soil samples due to the high inputs of fresh plant materials intentionally introduced by human groups in the past, and to the high degree of humification. The FLO fraction was higher in the reference soil samples (without Anthropic A horizons). The FLL fraction was more expressive in the litter samples, consisting of plant materials and coal. The FLO fraction presented a high compositional variability but similar to FLL fraction, less enriched in polyaromatic compounds (BC) and fresh plant materials (lignin). Nevertheless, this fraction represents a minor contribution to total organic carbon of soils. Within the different pedons, the main difference was observed in the FLL fraction, less enriched in levoglucosan and polyaromatic compounds in the Anthrosols. It suggests a rapid mineralization of organic matter and high contribution of BC compounds in these soils. In general, the BC compounds are a major control in Anthrosols. The residual fraction shows high levels of aliphatic compounds. However, in the Anthrosols the BC compounds maintain a high level. It was not possible to determine whether the BC bearing compounds are bound to the mineral fraction or belong to RES fraction (low solubility in high pH values). The BC compounds must contribute significantly to SOM stabilization in the different fractions of Anthrosols pedons (chemical recalcitrance mechanism). Moreover, decomposition degree of SOM is higher in the Anthrosols, in agreement to the high degree of humification.

O processo de compostagem é considerado um dos principais métodos sustentáveis de tratamento de rejeitos orgânicos provenientes dos centros urbanos. Sua importância reside em sua capacidade de sanitizar o material, estabilizar sua fração orgânica e ainda disponibilizar um produto final com características físico-químicas e biológicas que promoverão uma melhoria no sistema produtivo quando aplicado ao solo. Todavia, são vários os fatores que influenciam o desenvolvimento desse processo e exigem um equilíbrio tal que nos casos em que esse tratamento de resíduo é aplicado, muitas vezes o processo é incompleto e o produto final não apresenta as características adequadas de sanitização ou de promoção da qualidade do solo. Portanto, o presente estudo objetivou avaliar o efeito da apliação de inoculantes no desenvolvimento do processo de compostagem e a influência dessa aplicação nas características do produto final, sob a hipótese de que a adição de compostos biológicos energéticos aos resíduos promove a ação decompositora e potencializa o processo da compostagem. Para isso foram montadas leiras de compostagem com material orgânico produzido nos centros urbanos. Foram avaliados os seguintes tratamentos: inoculante usado em compostagem industrial, inoculante desenvolvido pelos pesquisadores e controle (pilhas de controle sem aplicação de inoculantes). Todas as leiras de compostagem foram avaliadas quando à sua temperatura, umidade e densidade, seu pH e conteúdo de macronutrientes, sua atividade microbiana, sua qualidade da matéria orgânica e emissão de gases do efeito estufa. Os dados obtidos demonstraram que o perfil da temperatura das leiras ao longo do processo acompanha o comportamento da atividade microbiológica. Os inoculantes aplicados não alteraram as condições físico-químicas do processo quando comparados ao controle. Foi observado um acúmulo de carbono na menor fração da matéria orgânica, indicando formação de substâncias recalcitrantes pela decomposição. A análise da emissão de gases do efeito estufa demonstrou que esse fator pode ser influenciado pelos manejos realizados sobre a leira de compostagem. Constatou-se que o uso de inoculantes não alterou significativamente nenhum dos parâmetros avaliados quando comparado ao controle, sendo que seu uso não promoveu melhorias na qualidade do produto final, nem tampouco se mostrou essencial ao bom desenvolvimento do processo de compostagem quando se trata resíduos orgânicos, que apresentam facilidade de decomposição. / The composting process is considered one of the main sustainable methods for treatment of the organic waste from urban centers. Its importance lies in its ability to sanitize the material, stabilize its organic fraction and also provide a final product with biological and physicochemical characteristics that will promote an improvement in the productive system when apllied to the soil. However, the factors that influence the development of this process are so many and require such an equilibrium that in cases where this residue treatment methodology is applied, the process is often incomplete and the final product does not have the appropriate sanitation or characteristics that promote soil quality. Therefore, the present study aimed to evaluate the effect of inoculant application on the development of the composting process and the influence of this application on the final product\'s characteristics. For this, composting piles were assembled with organic material produced in urban centers and applied an inoculant used in industrial composting, another one developed by the researchers and control cells were mantained without applications. All compost beds were evaluated for thier temperature, humidity and density, their pH and macronutrient content were measured, along with its microbial activity, quality of organic matter and the greenhouse gas emissions. The data obtained showed that the profile of the temperature of the piles during the process followed the behavior of the microbiological activity. The inoculants applied did not alter the physicochemical conditions of the process when compared to the control. It was observed a carbon accumulation in the smallest fraction of the organic matter, indicating the formation of recalcitrant substances by the decomposition. The analysis of greenhouse gas emissions showed that the management of the composting pile could influence this factor. It was found that the use of inoculants did not significantly alter any of the evaluated parameters when compared to control, and its use did not promote improvements in the final product\'s quality, nor was it essential for the proper development of ther composting process when dealing with organic urban waste, which is easly decomposed.

Os solos tropicais altamente intemperizados apresentam elevada capacidade de adsorção de fósforo. Vários fatores podem influenciar a adsorção de P nestes solos, dentre eles destaca-se o teor de matéria orgânica. Os mecanismos envolvidos neste processo estão relacionados à liberação de ácidos orgânicos oriundos da decomposição da matéria orgânica, podendo ser de baixa massa molecular tais como, malato, oxalato ou citrato, ou de elevada massa molecular como ácidos húmicos e fúlvicos, que atuam na complexação do Fe ou Al em solução ou na superfície dos colóides, que por meio de troca de ligantes reduz assim a adsorção de P. O presente trabalho constou de quatro estudos, ambos realizados em casa-de-vegetação do Departamento de Ciência do Solo da ESALQ/USP, tendo como objetivos: (i) verificar o efeito da adição de ácidos orgânicos e fontes de substâncias húmicas, na disponibilidade de P em solos com diferentes capacidades de adsorção. Os tratamentos compreenderam 2 tipos de solo (Latossolo vermelho amarelo - LVA e LV), 2 fontes de P (Fosfato monocálcico - FMC p.a. e Fosfato natural reativo de Arad - FNR), 2 fontes de ácidos orgânicos de baixa massa molecular - AOBM (ácido cítrico - AC e ácido oxálico - AO), 2 fontes de substâncias húmicas (condicionador orgânico de solo - CO e turfa -TF)). As doses de AOBM foram de 0, 2, 4 e 8 mmol kg-1 e CO de 0, 150, 300, 600 L ha-1 e de TF 0, 20, 40, e 80 t ha-1; (ii) avaliar a eficiência agronômica de fontes de fósforo com solubilidade variável em água, com e sem adição de matéria orgânica. Os tratamentos constaram de 2 tipos de solo (LVA e LV), 2 fontes de P (Superfosfato triplo - SFT e Fosfato natural reativo - FNR), 3 doses de P (0, 50 e 100 mg kg-1 de P) e 3 doses de turfa - TF, correspondendo a 0, 25 e 50 t ha-1; (iii) avaliar o efeito da adição de fontes de substâncias húmicas na eficiência agronômica das fontes de P. Os tratamentos constaram de 2 solos (LVA e LV), 2 fontes de P (SFT e FNR) e 2 fontes de substâncias húmicas - FSH (CO e TF) e (iv) avaliar o efeito da adição e forma de aplicação de ácido cítrico na eficiência agronômica das fontes de P. O ácido cítrico (AC) foi adicionado nas doses de 0, 4 e 8 mmol kg-1 de AC, sendo as formas de aplicação avaliadas foram: (a) plantio (a dose completa de AC foi aplicada no plantio); (b) reposição = plantio + reposição (a dose completa de AC foi aplicada no plantio, sendo feito a reposição aos 7, 14, 21 e 28 dias de AC correspondendo a 50 % das doses iniciais; (c) parcelado (as doses de AC foram parceladas em 4 vezes). Os resultados obtidos permitem concluir que: a adição de ácidos orgânicos de baixa massa molecular e fontes de substâncias húmicas aumentou a disponibilidade de P, com maiores efeitos nos solos de baixa capacidade de adsorção de fósforo. O aumento da eficiência agronômica relativa após a adição de turfa foi maior para o fosfato natural reativo, quando comparado ao superfosfato triplo. A eficiência agronômica das fontes SFT e FNR é maior após a adição de condicionador orgânico a base de substâncias húmicas, quando comparado a adição de turfa. A eficiência agronômica relativa das fontes SFT e FNR é maior com a reposição do AC, quando compara a aplicação em dose única no plantio ou parcelado. / Tropical soils highly intemperized show increased capability on phosphorus (P) adsorption. Several factors may influence P adsorption in such soils, but special attention must be paid on the organic matter level. Mechanisms involved in this process are related to the release of organic acids derived from the decomposition of the organic matter, which may either have low molecular weight such as malic acids, oxalate and citrates; or may have high molecular weight such as humic and fulvic acids, that act in the complexation of ferric iron and aluminum either in solutions or on colloids surfaces, which, due to a shift of ligands, decrease P adsorption. This research work is comprised by four different studies, all of them performed under greenhouse conditions in the Department of Soil Sciences at ESALQ/USP, mainly aiming to: (i) verify the effect of the addition of organic acids and sources of humic substances on the availability of P in soils with different adsorption capacity. Treatments were performed in two types of soils (Red- Yellow Latosol LVA and LV), two sources of P (monocalcium phosphate - FMC p.a. - and Arad-reactive natural phosphate - FNR), 2 sources of low molecular weight organic acids - AOBM - (citric acid and oxalic acid) and 2 sources of humic substances (soil organic conditioner - CO - and peat - TF). Doses of AOBM were 0, 2, 4 and 8 mmol kg-1, doses of CO were 0, 150, 300 and 600 L ha-1 and doses of TF were 0, 20, 40 and 80 t ha-1; (ii) evaluate the agronomic efficiency of phosphorus sources with variable water solubility, with and without the addition of organic matter. Treatments consisted of two kinds of soils (LVA and LV), two sources of P (triple superphosphate - SFT - and reactive natural phosphate - FNR), three doses of P (0, 50 and 100 mg kg-1) and three doses of peat, corresponding to 0, 25 and 50 t ha-1; (iii) evaluate the effect of the addition of humic substances sources on the agronomic efficiency of P sources. Treatments consisted of 2 soils (LVA e LV), 2 sources of P (SFT and FNR) and 2 sources of humic substances - FSH (CO and TF); and (iv) evaluate the effect of the addition and the way of application of citric acid on the agronomic efficiency of P sources. Citric acid was added in doses corresponding to 0, 4 and 8 mmol kg-1 AC, and exposure methods assessed were: (a) planting (full AC dose applied during planting); (b) reposition = planting + reposition (full AC dose was applied during planting, with the reposition of AC on the 7th, 14th, 21st and 28th day corresponding to 50% of initials doses; (c) partitioned (AC doses were partitioned in four times). Results obtained allowed us to conclude that the addition of low molecular weight organic acids and humic substances sources increased the availability of P, with grater effects in soils of low capacity of P adsorption. The increase on relative agronomic efficiency after the addition of peat was higher for reactive natural phosphate, when compared to triple superphosphate. Agronomic efficiency of SFT and FNR sources is higher when compared to peat addition. Relative agronomic efficiency of SFT and FNR sources was higher with the repositioning of AC, when compared to the exposure to a single dose during planting or partitioned.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-05-05T19:36:02Z No. of bitstreams: 1 AnaQueirozSilva.pdf: 6863169 bytes, checksum: e47ae4d9bb4d9f8cffde413e5eecd620 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-05T19:36:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AnaQueirozSilva.pdf: 6863169 bytes, checksum: e47ae4d9bb4d9f8cffde413e5eecd620 (MD5) Previous issue date: 2016-07-19 / In recent years, research has increased in order to develop new materials processing methods have more advantages over conventional methods currently used which are quicker and cheaper. It has become common to use ceramics to obtain electronic devices, dielectric or piezoelectric. The CaTiO3 ceramic material has been widely used in electronic devices. The objective of this study was to synthesize and characterize perovskite ceramic-based CaTiO3 (Titanate Calcium) replaced with rare earths. The synthesis and replacement of perovskite were made from the starting materials Ca(OH)2, TiO2, Er2O3 and Yb2O3 by mechanical milling in a ball mill for 30 min at 250 rpm to homogenization and then was taken calcination in a muffle furnace. The obtained material powder showed perovskite phase to the orthorhombic space group Pbnm 62. The unit cell of the crystal lattice parameters showed a = 5.378 Å, b = 5.441 Å and c = 7.640 Å for the CaTiO3, which has four per unit cell formula. The number and type of modes provided for each frame can be given by the factor groups having a total of 24 vibrational modes Raman for CaTiO3 with said structure. The morphological characteristics were observed for the samples CTO (calcium titanate) prepared by solid state reaction, demonstrating the formation of small, round grain vacancies, which may be caused by distortions in the crystal lattice. The CTO replaced with Er2O3 and Yb2O3 showed typical bands of green light at 525 and 547 nm corresponding to the transition 4H11/2 → 4I15/2. The two smaller emission bands in the red, correspond to transition 4F9/2 to the ground state 4I15/2. The results obtained for the ceramic systems were satisfactory as the method used for synthesis, who presented with lower cost compared to existing processes. / Nos últimos anos, as pesquisas têm aumentado com o propósito de desenvolver novos métodos de processamento de materiais que apresentem mais vantagens em relação aos processos convencionais utilizados atualmente e que sejam mais rápidos e baratos. Tem se tornado comum utilizar cerâmicas para a obtenção de dispositivos eletrônicos, dielétricos ou piezoelétricos. O material cerâmico CaTiO3 tem sido amplamente utilizado em dispositivos eletrônicos. O objetivo deste trabalho foi sintetizar e caracterizar cerâmicas perovskitas à base de CaTiO3 (Titanato de Cálcio) substituída com terras raras. A síntese e a substituição da perovskita foram feitas à partir dos materiais de partida Ca(OH)2, TiO2, Er2O3 e Yb2O3 por moagem mecânica em um moinho de bolas por 30 min, a 250 rpm para homogeneização e em seguida, foi feita calcinação em um forno tipo mufla. O pó obtido do material apresentou fase de perovskita com grupo espacial ortorrômbica Pbnm 62. A célula unitária da rede cristalina apresentou os parâmetros a=5,378 Å, b=5,441 Å e c=7,640 Å para o CaTiO3, a qual possui quatro fórmulas por célula unitária. O número e tipo de modos previstos para cada estrutura pode ser dado pelo fator de grupos, havendo um total de 24 modos vibracionais Raman para o CaTiO3 com a estrutura citada. Foram observadas as características morfológicas para as amostras de CTO (Titanato de Cálcio), preparadas por reação no estado sólido, demonstrando a formação de grãos pequenos e redondos com vacâncias, que podem ser causadas por distorções na rede cristalina. O CTO substituído com Er2O3 e Yb2O3 apresentou bandas típicas da luz verde em 525 e 547 nm que correspondem à transição 4H11/2→4I15/2. As duas bandas menores de emissão no vermelho, correspondem à transição 4F9/2 para o estado fundamental 4I15/2. Os resultados obtidos para os sistemas cerâmicos mostraram-se satisfatórios quanto ao método utilizado para síntese, que, apresentou-se com menor custo comparado aos processos existentes.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-05-05T21:10:26Z No. of bitstreams: 1 MariaQueiroz.pdf: 2090669 bytes, checksum: c6260460d0519cea58bbd10d9c9f8334 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-05T21:10:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MariaQueiroz.pdf: 2090669 bytes, checksum: c6260460d0519cea58bbd10d9c9f8334 (MD5) Previous issue date: 2016-11-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ) / The Sm2O3-doped calcium borotellurite glasses studied in this research were synthesized by melt-quenching method, characterized according to their structural, thermal, spectroscopic and optical properties and analyzed as a function of TeO2 concentration. The analysis of the properties was performed by the following characterizations: X-ray diffraction, volumetric density, Raman spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), optical absorption spectroscopy, differential thermal analysis (DTA), specific heat, refractive index, photoluminescence and lifetime decay. In addition, molar volume, optical band gap, electronic polarizability, number of ions per cubic centimeter, interionic distance, chromaticity, DE/DM ratio and orange/red ratio values were also evaluated. The results have showed that the increase of TeO2 concentration increased the volumetric density (~41%). The X-Ray spectra confirmed the amorphous nature of the samples. The Raman and FTIR results indicated the presence of the following structures: TeO3, TeO3+1, TeO4, BO3 and BO4. Moreover, the increase of nonbridging oxygen was confirmed. The increase of the TeO2 concentration decreased the specific heat and the glass transition temperature of the samples. The refractive index increased, due to an increase of density and electronic polarizability. The insertion of the doping agent was confirmed by the optical absorption spectra, which presented peaks characteristic of Sm3+ ions (most intense peak at ~402 nm). The emission intensity of the Sm3+ ions decreased (~2.2%) with the increase of TeO2 concentration. The chromaticity of the samples analyzed by CIE diagram showed small variation at x and y positions. However, under visual inspection, the variation of the emitted color was not observed. The emission intensity as a function of temperature, showed a decrease for all samples. The lifetime for the emission at ~598 nm also presented a reduction with the increase of TeO2 content, due to the increase of NBOs. Therefore, the synthesized materials present good properties, and finds their applications as potential candidate for optical devices, such as solid state lasers, Light-emitting diodes (LEDs), among others. / Os vidros cálcio boroteluretos dopados com Sm2O3 estudados neste trabalho foram sintetizados pelo método de fusão/resfriamento e caracterizados quanto às suas propriedades estruturais, térmicas, espectroscópicas e ópticas. Essas propriedades foram analisadas em função da concentração de TeO2. A análise das propriedades foi feita por meio das seguintes caracterizações: densidade volumétrica (método de Arquimedes), difração de raios-X, espectroscopia Raman, espectroscopia no infravermelho via transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia de absorção óptica, análise térmica diferencial (DTA), calor específico, índice de refração, fotoluminescência e tempo de vida, além do cálculo dos valores de energia de band gap óptico, polarizabilidade eletrônica, número de íons por centímetro cúbico, distância interiônica, cromaticidade, razão dipolo elétrico/dipolo magnético (DE/DM) e razão laranja/vermelho. A densidade e o volume molar tiveram um aumento simultâneo devido ao aumento da massa molar do vidro. Os espectros de difratometria de raios-X mostraram que todas as amostras são amorfas e sem a presença de cristalitos. A temperatura de transição vítrea e o calor específico das amostras diminuíram com o aumento da concentração de TeO2. Os resultados de Raman e FTIR mostraram a presença das estruturas TeO3, TeO3+1, TeO4, BO3 e BO4.O índice de refração também teve um aumento, devido ao aumento da densidade e da polarizabilidade eletrônica. Por meio dos espectros de absorção óptica foi comprovada a inserção do dopante nas amostras, pois apresentam picos de absorção característicos do Sm3+, sendo o pico mais intenso em ~402 nm. A intensidade de emissão teve uma redução (~2,2%) com o aumento de TeO2. O tempo de vida para a emissão em ~598 nm também teve uma redução com o aumento da concentração de TeO2, devido ao aumento de oxigênios não-ligados (NBOs). A cromaticidade das amostras analisadas pelo diagrama CIE, mostrou uma pequena variação nas posições x e y, no entanto, sob inspeção visual não houve variação da cor emitida. Os resultados mostraram que o material sintetizado apresenta boas propriedades, com potencial para ser aplicado em dispositivos fotônicos, como lasers de estado sólido, lasers emissores de luz (LEDs), dentre outros.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-05-08T21:03:44Z No. of bitstreams: 1 SilverioSilvaFilho.pdf: 11001354 bytes, checksum: eb3158d4a7fbe107fa7bb0994a54b5f0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-08T21:03:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SilverioSilvaFilho.pdf: 11001354 bytes, checksum: eb3158d4a7fbe107fa7bb0994a54b5f0 (MD5) Previous issue date: 2016-07-22 / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Glibenclamide (GLB) is a sulphonylurea used as oral antidiabetic indicated for the control of blood glucose in patients of diabetes mellitus type 2. It belongs to the class II of the Biopharmaceutics Classification System (BCS), because it has high membrane permeability, low aqueous solubility and low bioavailability. The cocrystals drugs are presented as an alternative for improving bioavailability and increased its therapeutic effectiveness. This study aimed to the synthesis, characterization and study of thermoanalytical cocrystals of GLB using as coformers tromethamine (TRIS). Therefore, the cocrystals of GLB with TRIS were synthesized by slow evaporation of solvent and grinding assisted solvent (mechanochemical). Thereafter, the cocrystals were characterized by X-ray diffraction by the powder method (PXRD) absorption spectroscopy in the infrared Fourier transform spectroscopy (FTIR) absorption spectroscopy in the near infrared region (NIR), Raman spectroscopy, thermogravimetry and simultaneous differential thermal analysis (TG/DTA), differential scanning calorimetry (DSC), DSC cyclic and DSC photovisual. They were also performed conformational studies of the interaction of GLB with the TRIS for the investigation of the binding sites of these compounds in the formation of the co-crystal. Furthermore was performed diagrams the construction of the binary phases of GLB-TRIS system. Conformational studies showed that the major binding sites in the GLB were sulfonamide carbonyl oxygens and the amide grouping while in TRIS are from one of amine nitrogen and oxygen atoms. From the PXRD results verified the formation of cocrystals by obtaining a new crystalline structure. The FTIR results indicate the formation of a new material and it was possible to suggest some binding sites and correlates them with the results of conformational studies. The results obtained in the NIR and Raman spectroscopy supported those obtained in FTIR, allowing affirm again the formation of cocrystals. Then, TG/DTA curves indicated the stability of cocrystals and DSC curves indicated a single defined peak, and that compound. We conducted further characterization by DSC photovisual, proving the event obtained in the DSC curves and finally the cyclic DSC curves showed the relative stability of cocrystals categorized as irreversible after the fusion event. Therefore, from the results we obtained it was observed that interacts with the GLB e TRIS, resulting in the formation of cocrystals molar ratio of 1: 1 by slow solvent evaporation and solvent assisted by milling. The methodology presented is most advantageous for the synthesis of cocrystals, as it requires less time and fewer solvent. This study showed the formation of cocrystals between GLB and TRIS (1:1) for both methodologies used and it was possible to suggest the main functional groups involved in training through theoretical calculation (computer analysis) and experimentally by FTIR, NIR and Raman. Therefore, the results obtained in this study were critical to the synthesis and spectroscopic and thermal characterization of cocrystals of GLBTRIS and may subsidize studies to cocrystals synthesis of other sulfonylureas and the production of more effective antidiabetic pharmaceutical formulations for the treatment of diabetes mellitus type 2. / A glibenclamida (GLB) é uma sulfonilureia usada como antidiabético oral indicado para o controle da glicemia em pacientes portadores do diabetes mellitus tipo 2. A GLB pertence à classe II do Sistema de Classificação Biofarmacêutica (BCS), pois possui elevada permeabilidade membranar, baixa solubilidade aquosa e baixa biodisponibilidade. Os cocristais de fármacos apresentam-se como alternativa para a melhoria da sua biodisponibilidade e aumento da sua eficácia terapêutica. Este estudo objetivou a síntese, caracterização e estudo termoanalítico de cocristais de GLB utilizando como coformador a trometamina (TRIS). Para tanto, os cocristais de GLB com a TRIS foram sintetizados por dois diferentes métodos: evaporação lenta de solvente e moagem assistida por solvente (mecanoquímica). Posteriormente, esses cocristais foram caracterizados por difração de raios X pelo método do pó (PXRD), espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia de absorção na região do infravermelho próximo (NIR), espectroscopia Raman, termogravimetria e análise térmica diferencial simultâneas (TG/DTA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), DSC cíclico e DSC fotovisual. Também foram realizados estudos conformacionais da interação da GLB com o TRIS para a investigação dos sítios de ligação entre esses compostos na formação do cocristal. Além disso foi realizada a construção dos diagramas de fases binários do sistema GLB–TRIS. Os estudos conformacionais mostraram que os principais sítios de ligação na GLB foram nos oxigênios da sulfonamida e no grupamento carbonila da amida enquanto na TRIS são o nitrogênio da amina e um dos oxigênios. A partir dos resultados obtidos de PXRD verificou-se a formação dos cocristais mediante a obtenção de uma nova estrutura cristalina. Os resultados de FTIR também indicaram a formação de um novo material e foi possível sugerir alguns sítios de ligação e correlaciona-los com os resultados dos estudos conformacionais. Os resultados obtidos nas espectroscopias NIR e Raman sustentaram os obtidos no FTIR, permitindo afirmar novamente da formação dos cocristais. Em seguida, as curvas TG/DTA indicaram a estabilidade dos cocristais e as curvas DSC indicaram um pico definido e único desse composto. Realizou-se ainda a caracterização por DSC fotovisual, comprovando os eventos obtidos nas curvas DSC e por fim as curvas DSC cíclico mostraram a relação de estabilidade dos cocristais categorizada como irreversível após o evento de fusão. Portanto, a partir dos resultados obtidos observou-se que a GLB interage com a TRIS, resultando na formação de cocristais na razão molar de 1:1 por evaporação lenta de solvente e por moagem assistida por solvente. Esta última metodologia apresentou-se mais vantajosa para a síntese destes cocristais, pois ela requer menor tempo e menor quantidade de solvente. Assim, este estudo evidenciou a formação de cocristais entre GLB e TRIS (1:1) por ambas as metodologias utilizadas e foi possível sugerir os principais grupos funcionais envolvidos na formação mediante cálculo teórico (análise computacional) e experimentalmente por FTIR, NIR e Raman. Portanto, os resultados obtidos neste trabalho foram de suma importância para a síntese e a caracterização espectroscópica e térmica de cocristais de GLB–TRIS e poderão subsidiar estudos visando a síntese de cocristais de outras sulfonilureias e a produção de formulações farmacêuticas antidiabéticas mais eficazes para o tratamento do diabetes mellitus tipo 2.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-05-08T21:20:18Z No. of bitstreams: 1 JheimisonGomes.pdf: 3059093 bytes, checksum: 13d4d09e9087ce3ea53ee75f89cd5754 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-08T21:20:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JheimisonGomes.pdf: 3059093 bytes, checksum: 13d4d09e9087ce3ea53ee75f89cd5754 (MD5) Previous issue date: 2017-01-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ) / Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP) / The synthesis, structural, thermal optical and spectroscopic properties of calcium borotellurite erbium trivalent (Er3+) doped glasses are investigated in this study. The samples composition follows the equation 10CaF2 – (29.9-0.4x)CaO – (60-0.6x)B2O3 –xTeO2 – 0.1Er2O3, x = 10, 16, 22, 30 and 50 mol%, and the melt-quenching (in air) method were used. X-ray diffraction, density, refraction index, luminescence, optical absorption, lifetime, DTA and specific heat measurements were carried out and the molar volume (Vm) and the electronic polarizability were calculed (αm) The results are discussed in terms of tellurium oxide content. Samples were successfully synthesized and the results of X-ray diffraction proved the amorphous character of the structure. It was observed increasing values of density, molar volume, refractive index and electronic polarizability as consequence of the TeO2 adding. The spectroscopy Raman and FTIR presented the TeO3, TeO3+1, TeO4, BO4, BO3, boroxol ring, pyro-, meta- and orthoborate groups. The increasing content of TeO2 results in an increase of NBO’s. The thermal analysis shows a decrease in the glass transition temperature (Tg), crystallization temperature (Tx) and specific heat with the increase of TeO2 content. All samples presented good thermal stability, according to Hrubý parameter, with οT > 100 °C. The optical band gap energy decreases with the increase of TeO2 due to the increase of nonbridging oxygens (NBO’s) units. Luminescence intensity and radiative lifetimes at 1530 nm show increases with the TeO2 content. Such behavior is associated with the reduction of hydroxyl groups and network phonon energy. The calcium borotellurite Er3+ doped glasses, named Er:CaBTeX, presented properties promising in photonics devices application. / Nesse trabalho apresentamos a síntese e o estudo das propriedades estruturais, térmicas, ópticas e espectroscópicas de uma série de vidros cálcio boroteluretos dopados com o íon érbio trivalente. A série vítrea seguiu o sistema de composições: 10CaF2 – (29,9- 0,4x)CaO – (60 – 0,6x)B2O3 – xTeO2 – 0,1Er2O3, em que, x = 10, 16, 22, 30 e 50 %mol, e foi produzida pelo método de fusão-resfriamento em atmosfera a ar. Realizamos caracterizações estruturais (Difração de raios – X, Densidade volumétrica, Espectroscopia Raman e Infravermelho por transformada de Fourier), térmicas (Análise Térmica Diferencial e Calor específico), óptica (Índice de refração) e espectroscópicas (Absorção óptica, Luminescência e Tempo de vida). Mediante esses resultados calculamos o volume Molar (Vm), a energia do band gap óptico (Eg) e a polarizabilidade eletrônica (αm). Todos os resultados foram discutidos em função da concentração de TeO2 dos vidros. As amostras foram sintetizadas com êxito, os difratogramas de raios - X comprovaram o caráter amorfo de todos os vidros cálcio boroteluretos. Os valores de densidade, volume molar, índice de refração e polarizabilidade eletrônica, aumentaram com o aumento da concentração de TeO2. Os resultados de espectroscopia Raman e FTIR, apresentaram a presença de grupos TeO3, TeO3+1, TeO4, BO4, BO3, anéis de boroxol, grupos piro-, meta- e ortoboratos. O aumento de conteúdo de TeO2 acarretou em um aumento de oxigênios não-ligados (NBO’s). As caracterizações térmicas mostraram uma redução na temperatura de transição vítrea (Tg), temperatura de início de cristalização (Tx) e calor específico com o acréscimo da concentração de TeO2 na composição das amostras. Todas as amostras apresentaram uma boa estabilidade térmica, segundo o parâmetro de Hrubý, com οT > 100°C. A energia do band gap óptico reduziu com aumento da concentração de TeO2, devido ao aumento de NBO’s. Nos resultados de luminescência em ~1530 nm, os vidros com maior concentração TeO2 apresentaram maior intensidade de emissão. Esse comportamento é relacionado à redução de hidroxilas livres. O tempo de vida da emissão 1530 nm aumenta com a concentração de TeO2 devido à redução da energia de fônons da rede. A série de vidros cálcio boroteluretos dopados com érbio, nomeados Er:CaBTeX, apresentou propriedades promissoras para possíveis aplicações em dispositivos fotônicos.