No Brasil, a alta produtividade das plantações florestais tem despertado grande interesse em relação à nutrição das árvores. Diante disso, este trabalho tratou de 2 estudos sobre a absorção de nutrientes pelas árvores de Eucalyptus grandis. O primeiro avaliou o potencial de absorção de N, K e Ca pelas árvores de E. grandis (6 anos de idade - 25 m de altura média) em função da profundidade, da textura e da umidade do solo. Através de tubos de plástico, aplicou-se conjuntamente os marcadores NO3 --15N, Rb+ (análogo ao K+) e Sr2+ (análogo ao Ca2+) nas profundidades de 10, 50, 150 e 300 cm, num Latossolo vermelho textura média e num Latossolo vermelho argiloso. Utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado com 3 repetições de pares de árvores por profundidade de injeção e por tipo de solo. Após a injeção dos marcadores nas quatro profundidades, coletou-se dessas árvores folhas recém expandidas em vários períodos do verão, sendo o experimento repetido no período do inverno. O conteúdo de água foi monitorado continuamente em diferentes profundidades dos dois solos. A partir das quatro profundidades de injeção dos marcadores, a determinação das concentrações foliares de Rb, de Sr e da percentagem de átomo de 15N permitiu estimar a potencial absorção relativa (PAR) e a potencial absorção relativa específica (PARE), definida na divisão da PAR pela densidade de raízes finas em cm cm-3 (DRF), na camada de solo correspondente. O segundo, através de microeletrôdos seletivos de íons, mediu os fluxos de NH4 +, NO3 -, K+ e H+ (nmol m-2 s-1) em soluções de NH4NO3 (50 µM) e KNO3 (50 µM). Os microeletrôdos foram posicionados ao longo da raiz desde a ponta (0 cm) até 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 5,0; e 8,0 cm de distância da ponta da raiz. Os fluxos foram medidos na raiz fina de 4 mudas de E. grandis que permaneceram numa solução pré-tratamento menos concentrada (50 µM) e na raiz fina de 4 mudas que permaneceram numa solução pré-tratamento mais concentrada (500 µM). No primeiro estudo, os resultados sugeriram que as raízes finas de E. grandis apresentaram um contraste entre as taxas potenciais de absorção e a profundidade, dependendo do nutriente. No segundo estudo, a tendência de maior absorção K+ e NH4 + em relação ao NO3 - pôde ter ocorrido devido às células das raízes de E. grandis serem mais permeáveis ao K+ e a forma preferencial de absorção de nitrogênio desta espécie ser o NH4 +. Os padrões distintos de absorção de NH4 +, K+ e NO3 -, desde a ponta da raiz das mudas de E. grandis até 8 cm de distância, puderam resultar das diferenças morfológicas, como: maior absorção de íons entre a zona de diferenciação e elongação celular das raízes e a zona de maturação celular (zona branca até 2 cm de distância da ponta); e diminuição da absorção na zona em que as células do córtex começaram a morrer ou já estavam mortas (zona escura entre 2 e 8 cm de distância da ponta da raiz). / The high productivity of forest plantations in Brazil has attracted great interest in relation to the nutritional aspect of trees. Therefore, this work deals with two studies on nutrient uptake by trees of Eucalyptus grandis. The first assessed the potential uptake of N, K and Ca by E. grandis trees (6 years of age 25 m mean height), in Brazil, as a function of soil depth, texture and water content. We injected NO3 --15N, Rb+ (analogue of K+) and Sr2+ (analogue of Ca2+) tracers simultaneously in a solution through plastic tubes at 10, 50, 150 and 300 cm in depth in a sandy and a clayey Ferralsol soil. A complete randomized design was set up with 3 replicates of paired trees per injection depth and soil type. Recently expanded leaves were sampled at various times after tracer injection in the summer, and the experiment was repeated in the winter. Soil water contents were continuously monitored at the different depths in the two soils. Determination of foliar Rb and Sr concentrations and 15N atom% made it possible to estimate the relative uptake potential (RUP) of tracer injections from the four soil depths and the specific relative uptake potential (SRUP), defined as RUP, per unit of fine root length density (RLD) in the corresponding soil layer. The second, in solutions of NH4NO3 (50 µM) and KNO3 (50 µM) were measured the flows of NH4 +, NO3 -, K+ and H+ (nmol m-2 s-1) through microelectrodes selective ions. Along the root, the microelectrodes were positioned at the root tip (0 cm) to 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 3.0, 5.0, and 8.0 cm away of the root tip. The flows were measured in fine roots of 4 E. grandis seedlings that remained in a pretreatment solution less concentrated (50 µM) and fine root of 4 seedlings that remained in pretreatment solution more concentrated (500 µM) through ion selective microelectrode. In the first study, the results suggest that the fine roots of E. grandis trees exhibit contrasting potential uptake rates with depth depending on the nutrient. In the second, the trend towards greater uptake K+ and NH4 + in relation to NO3 - may be due to the root cells of E. grandis are more permeable to K+ and to the preferred form of nitrogen absorption of this species is NH4 +. The different absorptions patterns of NH4 +, K+ and NO3 - along the roots of E. grandis seedlings from the root tip up to 8 cm away can be the result of morphological differences, such as higher absorption of ions between the zone of cell differentiation and elongation of the roots and cell maturation zone (white zone up to 2 cm away from tip), and decreased absorption in the area where the cortical cells start dying or already are dead (dark zone between 2 and 8 cm away from the root tip).

No Brasil, a alta produtividade das plantações florestais tem despertado grande interesse em relação à nutrição das árvores. Diante disso, este trabalho tratou de 2 estudos sobre a absorção de nutrientes pelas árvores de Eucalyptus grandis. O primeiro avaliou o potencial de absorção de N, K e Ca pelas árvores de E. grandis (6 anos de idade - 25 m de altura média) em função da profundidade, da textura e da umidade do solo. Através de tubos de plástico, aplicou-se conjuntamente os marcadores NO3 --15N, Rb+ (análogo ao K+) e Sr2+ (análogo ao Ca2+) nas profundidades de 10, 50, 150 e 300 cm, num Latossolo vermelho textura média e num Latossolo vermelho argiloso. Utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado com 3 repetições de pares de árvores por profundidade de injeção e por tipo de solo. Após a injeção dos marcadores nas quatro profundidades, coletou-se dessas árvores folhas recém expandidas em vários períodos do verão, sendo o experimento repetido no período do inverno. O conteúdo de água foi monitorado continuamente em diferentes profundidades dos dois solos. A partir das quatro profundidades de injeção dos marcadores, a determinação das concentrações foliares de Rb, de Sr e da percentagem de átomo de 15N permitiu estimar a potencial absorção relativa (PAR) e a potencial absorção relativa específica (PARE), definida na divisão da PAR pela densidade de raízes finas em cm cm-3 (DRF), na camada de solo correspondente. O segundo, através de microeletrôdos seletivos de íons, mediu os fluxos de NH4 +, NO3 -, K+ e H+ (nmol m-2 s-1) em soluções de NH4NO3 (50 µM) e KNO3 (50 µM). Os microeletrôdos foram posicionados ao longo da raiz desde a ponta (0 cm) até 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 5,0; e 8,0 cm de distância da ponta da raiz. Os fluxos foram medidos na raiz fina de 4 mudas de E. grandis que permaneceram numa solução pré-tratamento menos concentrada (50 µM) e na raiz fina de 4 mudas que permaneceram numa solução pré-tratamento mais concentrada (500 µM). No primeiro estudo, os resultados sugeriram que as raízes finas de E. grandis apresentaram um contraste entre as taxas potenciais de absorção e a profundidade, dependendo do nutriente. No segundo estudo, a tendência de maior absorção K+ e NH4 + em relação ao NO3 - pôde ter ocorrido devido às células das raízes de E. grandis serem mais permeáveis ao K+ e a forma preferencial de absorção de nitrogênio desta espécie ser o NH4 +. Os padrões distintos de absorção de NH4 +, K+ e NO3 -, desde a ponta da raiz das mudas de E. grandis até 8 cm de distância, puderam resultar das diferenças morfológicas, como: maior absorção de íons entre a zona de diferenciação e elongação celular das raízes e a zona de maturação celular (zona branca até 2 cm de distância da ponta); e diminuição da absorção na zona em que as células do córtex começaram a morrer ou já estavam mortas (zona escura entre 2 e 8 cm de distância da ponta da raiz). / The high productivity of forest plantations in Brazil has attracted great interest in relation to the nutritional aspect of trees. Therefore, this work deals with two studies on nutrient uptake by trees of Eucalyptus grandis. The first assessed the potential uptake of N, K and Ca by E. grandis trees (6 years of age 25 m mean height), in Brazil, as a function of soil depth, texture and water content. We injected NO3 --15N, Rb+ (analogue of K+) and Sr2+ (analogue of Ca2+) tracers simultaneously in a solution through plastic tubes at 10, 50, 150 and 300 cm in depth in a sandy and a clayey Ferralsol soil. A complete randomized design was set up with 3 replicates of paired trees per injection depth and soil type. Recently expanded leaves were sampled at various times after tracer injection in the summer, and the experiment was repeated in the winter. Soil water contents were continuously monitored at the different depths in the two soils. Determination of foliar Rb and Sr concentrations and 15N atom% made it possible to estimate the relative uptake potential (RUP) of tracer injections from the four soil depths and the specific relative uptake potential (SRUP), defined as RUP, per unit of fine root length density (RLD) in the corresponding soil layer. The second, in solutions of NH4NO3 (50 µM) and KNO3 (50 µM) were measured the flows of NH4 +, NO3 -, K+ and H+ (nmol m-2 s-1) through microelectrodes selective ions. Along the root, the microelectrodes were positioned at the root tip (0 cm) to 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 3.0, 5.0, and 8.0 cm away of the root tip. The flows were measured in fine roots of 4 E. grandis seedlings that remained in a pretreatment solution less concentrated (50 µM) and fine root of 4 seedlings that remained in pretreatment solution more concentrated (500 µM) through ion selective microelectrode. In the first study, the results suggest that the fine roots of E. grandis trees exhibit contrasting potential uptake rates with depth depending on the nutrient. In the second, the trend towards greater uptake K+ and NH4 + in relation to NO3 - may be due to the root cells of E. grandis are more permeable to K+ and to the preferred form of nitrogen absorption of this species is NH4 +. The different absorptions patterns of NH4 +, K+ and NO3 - along the roots of E. grandis seedlings from the root tip up to 8 cm away can be the result of morphological differences, such as higher absorption of ions between the zone of cell differentiation and elongation of the roots and cell maturation zone (white zone up to 2 cm away from tip), and decreased absorption in the area where the cortical cells start dying or already are dead (dark zone between 2 and 8 cm away from the root tip).

Latossolos com horizonte A húmico (LH) são solos com importantes reservas de carbono orgânico (CO) em profundidade. Esses solos são comuns nas regiões Sudeste e Sul do Brasil, com menor ocorrência no Nordeste. Aspectos da gênese e preservação da matéria orgânica (MO) desses solos não foram completamente entendidos ainda. Particularmente interessantes são os processos responsáveis pelo espessamento (hiperdesenvolvimento) e estabilidade do CO do horizonte húmico. A hipótese de que a MO do horizonte húmico tenha importante contribuição de carbono (C) de origem pirogênica é testada. O objetivo deste trabalho foi, portanto, caracterizar quimicamente a MO do horizonte húmico e relacionar os resultados com a gênese e preservação do CO. Oito pedons de diferentes localidades do país (São Paulo, Rio de Janeiro, Minas Gerais, Paraná, Santa Catarina e Pernambuco) sob vegetação nativa foram empregados no estudo. Descrições morfológicas e análises de caracterização de rotina dos solos foram realizadas. Além disso, ácidos húmicos (AH) foram extraídos do horizonte húmico e analisados por ressonância magnética nuclear de 13C, enquanto que as frações leves (livre e oclusa), huminas e extratos alcalinos da MO dos mesmos pedons foram analisados através da pirólise. Os pedons possuem feições morfológicas conspícuas, como horizonte A hiperdesenvolvido, variando de 120 cm a 220 cm de espessura, e cores escuras em profundidade. Os horizontes húmicos são argilosos a muitos argilosos, fortemente ácidos e álicos. As formas de CO oxidável com dicromato respondem por 2/3 da reserva de carbono total (CT) do solo. Caulinita foi o principal mineral identificado por difratometria de raios X na fração argila desses indivíduos, seguido por gibbsita e, em alguns pedons, vermiculita com hidroxientrecamadas. Correlações entre atributos do solo e diferentes formas de C oxidável revelaram-se significativas apenas para alumínio pobremente cristalino extraído com oxalato de amônio ácido (r2 = 0,69), que se apresenta como um dos mecanismos de estabilização do C. Os AH apresentam estrutura química distinta entre os pedons e também variam com a profundidade, indicando, sobretudo o efeito do tipo de vegetação. Nos pedons estudados há maior concentração relativa de C alquila em superfície e C O-alquilas e C aromático em subsuperfície. A abundância de C O-alquilas sugere que boa parte da MO do horizonte húmico tem um grau de humificação pouco avançado. Os principais produtos da pirólise das frações leves, extratos alcalinos e huminas são carboidratos, compostos alifáticos e aromáticos, mas em proporções diferentes. As amostras da fração leve livre são mais ricas em resíduos frescos derivados de plantas, com presença de ligninas, enquanto que na fração leve oclusa (FLO) preponderam compostos aromáticos e alifáticos. Os extratos são enriquecidos em compostos de nitrogênio e carboidratos. A hipótese de uma MO altamente recalcitrante, formada predominantemente por produtos da decomposição de carvão foi rejeitada, já que produtos similares a esses foram encontrados apenas na FLO, que tem pouca importância no conteúdo de CT do solo. A estabilização da MO desses LH depende de 14 uma combinação de abundante entrada de biomassa e da atuação de mecanismos que retardam a mineralização da MO, como associações organominerais. / Ferralsols with umbric epipedons are soils with important organic carbon (OC) reserves in depth. These soils are common in the Southeast and South regions of Brazil, with fewer occurrences in the Northeast region. Both genesis and organic matter (OM) accumulation aspects of these soils were not completely understood yet. Particularly interesting are the soil processes responsible for thickening (over development) and for OC stability of the umbric horizon. The hypothesis that the OM from umbric epipedon has important pyrogenic carbon (C) contribution is tested. The aim of this work, therefore, was to characterize the chemistry of OM from umbric epipedon and to relate the results with soil genesis and OC preservation. Eigth pedons from different states of Brazil (São Paulo, Rio de Janeiro, Minas Gerais, Paraná, Santa Catarina and Pernambuco) under native vegetation were used in the study. Morphological descriptions and routine soil characterization analysis were carried out. Furthermore, humic acids (HA) were extracted from umbric horizon and analyzed by solid state 13C nuclear magnetic resonance, whereas light fractions (free and occluded), humin and alkaline extracts of the OM of the same pedons were analyzed by pyrolysis. The pedons have conspicuous morphological features, such as a developed umbric epipedon, ranging from 120 cm to 220 cm of thickness, and dark colors in depth. The umbric horizons are clayey to heavy clayey, strongly acidic and alic. Dichromate oxidable OC contents account for 2/3 of the total carbon (TC) soil reserve. Kaolinite is the main mineral identified by X ray diffractometry in the clay fraction, followed by gibbsite and vermiculite. Correlations between soil attributes and different forms of oxidable C were significant only for poorly crystalline aluminum forms extracted with oxalate ammonium acid (r2 = 0,69), which could be one of the C stabilization mechanisms. HA shown distinct chemical structures between pedons and also in depth, indicating the effect of the vegetation type. In the studied pedons there are higher relative concentration of alkyl C in surface and O-alkyl C and aromatic C in subsurface. Light fractions, alkaline extracts and humins main pyrolysis products are carbohydrates, aliphatic, and aromatic compounds, but in different proportions. In free light fraction (FLF) fresh residues derived from plants are common, with presence of lignin, whereas in the occluded light fraction (OLF), aromatic and aliphatic compounds predominate. Extracts are enriched in carbohydrates and N compounds. The hypothesis of a highly recalcitrant MO, produced by the fragments of charcoal in partial decomposition has been rejected, since they were found only into OLF, which has little importance in the TC content of soil. The stabilization of organic matter in these Ferralsols depends on a combination of abundant biomass input and the action of mechanisms to retard the mineralization of OM, such as a strong association with clay minerals.

Latossolos com horizonte A húmico (LH) são solos com importantes reservas de carbono orgânico (CO) em profundidade. Esses solos são comuns nas regiões Sudeste e Sul do Brasil, com menor ocorrência no Nordeste. Aspectos da gênese e preservação da matéria orgânica (MO) desses solos não foram completamente entendidos ainda. Particularmente interessantes são os processos responsáveis pelo espessamento (hiperdesenvolvimento) e estabilidade do CO do horizonte húmico. A hipótese de que a MO do horizonte húmico tenha importante contribuição de carbono (C) de origem pirogênica é testada. O objetivo deste trabalho foi, portanto, caracterizar quimicamente a MO do horizonte húmico e relacionar os resultados com a gênese e preservação do CO. Oito pedons de diferentes localidades do país (São Paulo, Rio de Janeiro, Minas Gerais, Paraná, Santa Catarina e Pernambuco) sob vegetação nativa foram empregados no estudo. Descrições morfológicas e análises de caracterização de rotina dos solos foram realizadas. Além disso, ácidos húmicos (AH) foram extraídos do horizonte húmico e analisados por ressonância magnética nuclear de 13C, enquanto que as frações leves (livre e oclusa), huminas e extratos alcalinos da MO dos mesmos pedons foram analisados através da pirólise. Os pedons possuem feições morfológicas conspícuas, como horizonte A hiperdesenvolvido, variando de 120 cm a 220 cm de espessura, e cores escuras em profundidade. Os horizontes húmicos são argilosos a muitos argilosos, fortemente ácidos e álicos. As formas de CO oxidável com dicromato respondem por 2/3 da reserva de carbono total (CT) do solo. Caulinita foi o principal mineral identificado por difratometria de raios X na fração argila desses indivíduos, seguido por gibbsita e, em alguns pedons, vermiculita com hidroxientrecamadas. Correlações entre atributos do solo e diferentes formas de C oxidável revelaram-se significativas apenas para alumínio pobremente cristalino extraído com oxalato de amônio ácido (r2 = 0,69), que se apresenta como um dos mecanismos de estabilização do C. Os AH apresentam estrutura química distinta entre os pedons e também variam com a profundidade, indicando, sobretudo o efeito do tipo de vegetação. Nos pedons estudados há maior concentração relativa de C alquila em superfície e C O-alquilas e C aromático em subsuperfície. A abundância de C O-alquilas sugere que boa parte da MO do horizonte húmico tem um grau de humificação pouco avançado. Os principais produtos da pirólise das frações leves, extratos alcalinos e huminas são carboidratos, compostos alifáticos e aromáticos, mas em proporções diferentes. As amostras da fração leve livre são mais ricas em resíduos frescos derivados de plantas, com presença de ligninas, enquanto que na fração leve oclusa (FLO) preponderam compostos aromáticos e alifáticos. Os extratos são enriquecidos em compostos de nitrogênio e carboidratos. A hipótese de uma MO altamente recalcitrante, formada predominantemente por produtos da decomposição de carvão foi rejeitada, já que produtos similares a esses foram encontrados apenas na FLO, que tem pouca importância no conteúdo de CT do solo. A estabilização da MO desses LH depende de 14 uma combinação de abundante entrada de biomassa e da atuação de mecanismos que retardam a mineralização da MO, como associações organominerais. / Ferralsols with umbric epipedons are soils with important organic carbon (OC) reserves in depth. These soils are common in the Southeast and South regions of Brazil, with fewer occurrences in the Northeast region. Both genesis and organic matter (OM) accumulation aspects of these soils were not completely understood yet. Particularly interesting are the soil processes responsible for thickening (over development) and for OC stability of the umbric horizon. The hypothesis that the OM from umbric epipedon has important pyrogenic carbon (C) contribution is tested. The aim of this work, therefore, was to characterize the chemistry of OM from umbric epipedon and to relate the results with soil genesis and OC preservation. Eigth pedons from different states of Brazil (São Paulo, Rio de Janeiro, Minas Gerais, Paraná, Santa Catarina and Pernambuco) under native vegetation were used in the study. Morphological descriptions and routine soil characterization analysis were carried out. Furthermore, humic acids (HA) were extracted from umbric horizon and analyzed by solid state 13C nuclear magnetic resonance, whereas light fractions (free and occluded), humin and alkaline extracts of the OM of the same pedons were analyzed by pyrolysis. The pedons have conspicuous morphological features, such as a developed umbric epipedon, ranging from 120 cm to 220 cm of thickness, and dark colors in depth. The umbric horizons are clayey to heavy clayey, strongly acidic and alic. Dichromate oxidable OC contents account for 2/3 of the total carbon (TC) soil reserve. Kaolinite is the main mineral identified by X ray diffractometry in the clay fraction, followed by gibbsite and vermiculite. Correlations between soil attributes and different forms of oxidable C were significant only for poorly crystalline aluminum forms extracted with oxalate ammonium acid (r2 = 0,69), which could be one of the C stabilization mechanisms. HA shown distinct chemical structures between pedons and also in depth, indicating the effect of the vegetation type. In the studied pedons there are higher relative concentration of alkyl C in surface and O-alkyl C and aromatic C in subsurface. Light fractions, alkaline extracts and humins main pyrolysis products are carbohydrates, aliphatic, and aromatic compounds, but in different proportions. In free light fraction (FLF) fresh residues derived from plants are common, with presence of lignin, whereas in the occluded light fraction (OLF), aromatic and aliphatic compounds predominate. Extracts are enriched in carbohydrates and N compounds. The hypothesis of a highly recalcitrant MO, produced by the fragments of charcoal in partial decomposition has been rejected, since they were found only into OLF, which has little importance in the TC content of soil. The stabilization of organic matter in these Ferralsols depends on a combination of abundant biomass input and the action of mechanisms to retard the mineralization of OM, such as a strong association with clay minerals.