Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-19T18:27:09Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 661216 bytes, checksum: 7abcc13300b93164aaa1ae4af08bb08e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-19T18:27:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 661216 bytes, checksum: 7abcc13300b93164aaa1ae4af08bb08e (MD5) Previous issue date: 2000-09-19 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este trabalho teve como objetivo geral ampliar o nível de conhecimento pedológico básico sobre as principais classes de solos altamente intemperizados que ocorrem no Estado de Minas Gerais. Os objetivos específicos foram: a) caracterizar química, física e mineralogicamente essas classes de solos, além de caracterizar sua matéria orgânica; b) relacionar a mineralogia e a matéria orgânica desses solos com os fenômenos de adsorção de fosfatos, agregação e ponto de carga zero; e c) determinar os efeitos da mineralogia e da matéria orgânica sobre a cor e sobre as curvas espectrais dos solos selecionados. Para tanto, foram selecionados e parcialmente descritos, doze Latossolos e um Plintossolo. A argila dispersa em água foi afetada pela mineralogia e matéria orgânica dos solos. A densidade do solo foi afetada pela matéria orgânica e textura. Nos solos que sofreram restrição de drenagem houve uma diminuição da porosidade total e da retenção de umidade. A retenção de água foi menor nos Latossolos Roxos e Ferrífero. A maioria dos solos apresentou pH ácido, baixos teores de bases trocáveis, alta saturação de alumínio, baixos teores de fósforo disponível e de fósforo remanescente, com exceção do LE, originado de calcário e dos Latossolos Roxos. A matéria orgânica foi o componente que mais contribuiu com as cargas negativas e com o abaixamento do PCZES. A gênese destes solos se caracterizou por uma alta taxa de intemperismo sendo que aspectos típicos de cada classe foram determinados pelo material de origem, clima e localização do lençol freático. O material de origem influenciou a presença da caulinita e foi responsável por variações nos teores de óxidos de ferro e alumínio, enquanto que o ambiente de formação induziu a substituição isomórfica do Fe pelo Al. Com relação à adsorção de fosfato, a gibbsita exerceu importante influência sobre a capacidade máxima de adsorção de fosfatos dos solos. A matéria orgânica e a gibbsita afetaram a formação dos óxidos de ferro. As formas mais lábeis, e as humificadas e menos reativas da matéria orgânica, tenderam a aumentar o PCZES, enquanto as outras mais reativas e solúveis tenderam a diminuir o PCZES do solo. Os solos mais oxídicos apresentaram o PCZES maior que os cauliníticos. A agregação foi afetada, principalmente, pelos óxidos de alumínio e pelas frações húmicas. A argila dispersa em água foi afetada por características químicas, físicas, mineralógicas e orgânicas dos solos. Os parâmetros de cor foram influenciados, principalmente, pela hematita, sendo que a mesma, em teores muito elevados, apresentou efeito de saturação sobre os parâmetros, além também de atenuar o efeito da goethita. A curva espectral dos solos foi influenciada pela matéria orgânica e pelos minerais da argila, principalmente a gibbsita e os óxidos de ferro, principalmente, a hematita. Os solos foram divididos em três grupos com comportamento espectral distinto. A principal característica que os diferenciou foi o tipo e a quantidade do óxido de ferro presente. / This work had the general order of increasing the level of pedologycal knowlegde basic on the principal classes of highly weathered soils of Minas Gerais State. The especific orders were: a) to characterize chemically, physically and mineralogically these classes of soils, besides characterizing their organic matter; b) to relate the mineralogy and the organic matter of these soils to the phenomena of phosphate adsorption, aggregation and zero point of charge; and c) to determine the effects of the mineralogy and of the organic matter on the color and on the reflectance spectral curves of the selected soils. For this, twelve profiles of Latosols and one of Plintosol have been selected and partially described. The water dispersible clay was affected by the mineralogy and the organic matter of these soils. Soil density was affected by the organic matter and texture. In the soils that underwent drainage restriction there was a decrease in total porosity and water retention. Water retention was smaller in the Dusky Red xiiand Ferriferous Latosols. Most of the soils studied presented acid pH, low contents of exchangeable bases, high aluminum saturation, low contents of available phosphorus and of remnant phosphorus, except for Dark Red Latosol originated from calcareous material and the Dusky Red Latosols. Organic matter was the most contributing component to the negative charges and to the lowering of the PCZES. The genesis of these soils was characterized by a high weathering rate and typical aspects of each class were determined by the parent material, by the climate and elevated water table. The parent material influenced the presence of the kaolinite and was responsible for variations in iron and aluminum oxides contents, while the environment of formation induced the isomorphic substitution of Fe by Al. Concerning phosphate adsorption, gibbsite exerted influence on the maximum phosphate adsorption capacity. The organic matter and the gibbsite affected the iron oxides formation. The most labile and the least reactive forms tended to increase, while the most reactive and soluble forms tended to decrease soil ZPCSE. More oxidic soils presented greater PCEZ than the kaolinitic ones. The aggregation was affected, mainly by aluminium oxides and by humic fractions. The water dispersible clay was affected by chemical, physical, mineralogy and organic characteristics of the soils. The color parameters were influenced, mainly, by hematite, which, in high contents, provoked saturation of these parameters, besides attenuating the effect of the goethite. The spectral curves of the soils were affected by organic matter and by clay minerals, mainly the gibbsite and the iron oxides, mainly the hematite. The soils were divided into three groups, with distinct spectrals behaviors. The principal characteristic that distinguished them was the type and the quantity of the iron oxides present.

A baixa eficiência da adubação fosfatada em solos altamente intemperizados é devido, entre outros fatores, à adsorção do fósforo (P) à superfície das argilas silicatadas do tipo 1:1 e, principalmente, dos (hidr)óxidos de Fe e de Al. Manejos do solo que induzem a solubilização de formas de P indisponíveis para as plantas têm sido intensamente estudados nos últimos anos. Uma tentativa de aumentar a concentração de P disponível na solução do solo para sua absorção pelas plantas é a mobilização de P por ânions de ácidos orgânicos de baixa massa molar (AOBMM). Ânions derivados de AOBMM exsudados pelas raízes de plantas ou excretados por microrganismos são associados com algumas condições de rizosfera como deficiência de P e fitotoxidez de Al e interagem com o solo de forma a aumentar a biodisponibilidade de P. Dependendo dos atributos do solo, do grau de dissociação, das propriedades e do número de grupos carboxílicos dos ânions orgânicos, o P pode ser mobilizado do solo principalmente devido à dissolução complexométrica de minerais e à adsorção competitiva dos grupos funcionais carboxílicos e fosfato nos sítios de superfície coloidais. A capacidade dos ânions citrato, malato e oxalato em mobilizar P de amostras de um Neossolo Quartzarênico típico (RQ) e de um Latossolo Vermelho ácrico (LVwf) foi avaliada por meio de um estudo de lixiviação de ânions em colunas. Devido a não detecção de P nos efluentes das colunas com LVwf, foi realizado outro estudo em colunas, no qual somente citrato foi lixiviado, mas num volume maior, e as alterações das formas de P nas amostras desse solo induzidas pela lixiviação de citrato foram identificadas por espectroscopia de absorção de raios-X na borda K do fósforo (X-ray absorption near edge structure -XANES - spectroscopy). A capacidade dos ânions de AOBMM em solubilizar P foi mais dependente do teor de P disponível e de outros atributos do solo que do número de grupos funcionais carboxílicos dos ânions orgânicos. Somente o oxalato mobilizou P do RQ, enquanto todos os ânions de AOBMM foram capazes de mobilizar P do LVwf. Quando baixos volumes de solução contendo ânions de AOBMM foram lixiviados no solo, além do aumento do pH, a mobilização de P foi acompanhada pela mobilização de Al no RQ (pH água = 5), e pela mobilização de Ca no LVwf (pH água = 5.6), o que indica solubilização de P pela complexação de Al, Ca, ou Fe, de fosfatos insolúveis, ou pela inibição da precipitação de P com esses metais. Ao lixiviar um volume maior de citrato no LVwf, o P também não foi detectado nos efluentes das colunas, mas houve lixiviação intensa de Al e Fe, bem como mudanças nas proporções de formas de P no solo caracterizadas pelos espectros XANES. Embora tenhamos encontrado indícios da ação dos principais mecanismos de solubilização de P (dissolução complexométrica de minerais e troca de ligantes entre grupos funcionais carboxílicos e P adsorvido ao solo), os ânions de AOBMM mostraram pouco potencial de efetivamente aumentar a biodisponibilidade de P. / Phosphate fertilization of acidic, highly weathered soils is inefficient because of the adsorption of phosphorus (P) to 1:1 silicate clays and, especially, to Fe and Al oxides. Different soil management practices to induce solubilization of unavailable forms of P to plants nutrition have been intensively studied in recent years. The mobilization of P with anions of low molecular weight organic acids (LMWOA) increases the concentration of available P in the soil solution for plant uptake. Anions derived from LMWOA exudates from plants root or excreted by microbes are associated with some rhizosphere conditions, as deficiency of P and Al phytotoxicity, and they interact with the soil in order to increase P availability. Depending on the soil attributes, and degree of dissociation, properties, and number of carboxyl groups from organic anions, P can be mobilized from soil mainly because of complexometric dissolution of soil minerals and ligand exchange of functional carboxyl groups and P adsorbed in soil surface sites. The capacity of citrate, malate and oxalate anions to mobilize P from a Typic Quartzipsamment (RQ) and an Anionic Acrudox (LVwf) was evaluated in a column leaching study. Because no P was detectable in columns effluents from LVwf, another column leaching study was performed, but only citrate was leached with a greater volume of solution, and citrate-induced changes at P forms in the soil were identified by P K-edge X-ray absorption near edge structure - XANES - spectroscopy. The capacity of LMWOA anions to solubilize P was more dependent of P status and other soil attributes, than number of carboxyl groups of organic anions. Only oxalate mobilized P from RQ, and all LMWOA anions were able to mobilize P from LVwf. Increasing of P mobilization and soil pH were followed by increases of Al mobilization from RQ (pH water = 5), and Ca mobilization from LVwf (pH water = 5.6) at lower volumes of LMWOA anions leaching. Phosphorus was solubilized by complexation of Al, Ca or Fe from insoluble phosphate minerals, or by inhibition of Al, Ca or Fe phosphate precipitation. After leaching a greater volume of citrate through LVwf, P was still undetectable in effluents from columns, but there was an intensively leaching of Al and Fe, as well as changes in proportions of adsorbed P characterized in soil XANES spectra. Although we have found evidences about the action of main mechanisms of P solubilization (complexometric dissolution, and ligand exchange of carboxylic functional groups for adsorbed P on soil minerals) by LMWOA anions, they had a little potential to really increase P availability.

A baixa eficiência da adubação fosfatada em solos altamente intemperizados é devido, entre outros fatores, à adsorção do fósforo (P) à superfície das argilas silicatadas do tipo 1:1 e, principalmente, dos (hidr)óxidos de Fe e de Al. Manejos do solo que induzem a solubilização de formas de P indisponíveis para as plantas têm sido intensamente estudados nos últimos anos. Uma tentativa de aumentar a concentração de P disponível na solução do solo para sua absorção pelas plantas é a mobilização de P por ânions de ácidos orgânicos de baixa massa molar (AOBMM). Ânions derivados de AOBMM exsudados pelas raízes de plantas ou excretados por microrganismos são associados com algumas condições de rizosfera como deficiência de P e fitotoxidez de Al e interagem com o solo de forma a aumentar a biodisponibilidade de P. Dependendo dos atributos do solo, do grau de dissociação, das propriedades e do número de grupos carboxílicos dos ânions orgânicos, o P pode ser mobilizado do solo principalmente devido à dissolução complexométrica de minerais e à adsorção competitiva dos grupos funcionais carboxílicos e fosfato nos sítios de superfície coloidais. A capacidade dos ânions citrato, malato e oxalato em mobilizar P de amostras de um Neossolo Quartzarênico típico (RQ) e de um Latossolo Vermelho ácrico (LVwf) foi avaliada por meio de um estudo de lixiviação de ânions em colunas. Devido a não detecção de P nos efluentes das colunas com LVwf, foi realizado outro estudo em colunas, no qual somente citrato foi lixiviado, mas num volume maior, e as alterações das formas de P nas amostras desse solo induzidas pela lixiviação de citrato foram identificadas por espectroscopia de absorção de raios-X na borda K do fósforo (X-ray absorption near edge structure -XANES - spectroscopy). A capacidade dos ânions de AOBMM em solubilizar P foi mais dependente do teor de P disponível e de outros atributos do solo que do número de grupos funcionais carboxílicos dos ânions orgânicos. Somente o oxalato mobilizou P do RQ, enquanto todos os ânions de AOBMM foram capazes de mobilizar P do LVwf. Quando baixos volumes de solução contendo ânions de AOBMM foram lixiviados no solo, além do aumento do pH, a mobilização de P foi acompanhada pela mobilização de Al no RQ (pH água = 5), e pela mobilização de Ca no LVwf (pH água = 5.6), o que indica solubilização de P pela complexação de Al, Ca, ou Fe, de fosfatos insolúveis, ou pela inibição da precipitação de P com esses metais. Ao lixiviar um volume maior de citrato no LVwf, o P também não foi detectado nos efluentes das colunas, mas houve lixiviação intensa de Al e Fe, bem como mudanças nas proporções de formas de P no solo caracterizadas pelos espectros XANES. Embora tenhamos encontrado indícios da ação dos principais mecanismos de solubilização de P (dissolução complexométrica de minerais e troca de ligantes entre grupos funcionais carboxílicos e P adsorvido ao solo), os ânions de AOBMM mostraram pouco potencial de efetivamente aumentar a biodisponibilidade de P. / Phosphate fertilization of acidic, highly weathered soils is inefficient because of the adsorption of phosphorus (P) to 1:1 silicate clays and, especially, to Fe and Al oxides. Different soil management practices to induce solubilization of unavailable forms of P to plants nutrition have been intensively studied in recent years. The mobilization of P with anions of low molecular weight organic acids (LMWOA) increases the concentration of available P in the soil solution for plant uptake. Anions derived from LMWOA exudates from plants root or excreted by microbes are associated with some rhizosphere conditions, as deficiency of P and Al phytotoxicity, and they interact with the soil in order to increase P availability. Depending on the soil attributes, and degree of dissociation, properties, and number of carboxyl groups from organic anions, P can be mobilized from soil mainly because of complexometric dissolution of soil minerals and ligand exchange of functional carboxyl groups and P adsorbed in soil surface sites. The capacity of citrate, malate and oxalate anions to mobilize P from a Typic Quartzipsamment (RQ) and an Anionic Acrudox (LVwf) was evaluated in a column leaching study. Because no P was detectable in columns effluents from LVwf, another column leaching study was performed, but only citrate was leached with a greater volume of solution, and citrate-induced changes at P forms in the soil were identified by P K-edge X-ray absorption near edge structure - XANES - spectroscopy. The capacity of LMWOA anions to solubilize P was more dependent of P status and other soil attributes, than number of carboxyl groups of organic anions. Only oxalate mobilized P from RQ, and all LMWOA anions were able to mobilize P from LVwf. Increasing of P mobilization and soil pH were followed by increases of Al mobilization from RQ (pH water = 5), and Ca mobilization from LVwf (pH water = 5.6) at lower volumes of LMWOA anions leaching. Phosphorus was solubilized by complexation of Al, Ca or Fe from insoluble phosphate minerals, or by inhibition of Al, Ca or Fe phosphate precipitation. After leaching a greater volume of citrate through LVwf, P was still undetectable in effluents from columns, but there was an intensively leaching of Al and Fe, as well as changes in proportions of adsorbed P characterized in soil XANES spectra. Although we have found evidences about the action of main mechanisms of P solubilization (complexometric dissolution, and ligand exchange of carboxylic functional groups for adsorbed P on soil minerals) by LMWOA anions, they had a little potential to really increase P availability.