Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-09-08T18:05:00Z No. of bitstreams: 1 2016_JohnFredyBurgosLopera.pdf: 10120805 bytes, checksum: 09d39a4267773dd08c99566b374deb3d (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-10-13T20:48:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_JohnFredyBurgosLopera.pdf: 10120805 bytes, checksum: 09d39a4267773dd08c99566b374deb3d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-13T20:48:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_JohnFredyBurgosLopera.pdf: 10120805 bytes, checksum: 09d39a4267773dd08c99566b374deb3d (MD5) / Nas obras de engenharia e em especial na geotecnia, o comportamento dos materiais empregados é estudado, geralmente, considerando-se suas propriedades e características. As diferentes interações entre os componentes de um material atuam nas respostas que esse material apresenta sob diferentes situações de solicitação, tornando-se relevante compreender esses componentes e como eles interagem. Os componentes, os fenômenos que neles e/ou entre eles atuam e as solicitações impostas ao sistema refletem não só no comportamento, mas também na própria estrutura, todos em sinergia. A principal motivação desse trabalho é colocar em destaque a importância de se conhecer a microestrutura dos solos tropicais de modo a fazer um aporte na compreensão dos resultados de ensaios e análises realizadas, que levem, por exemplo, a melhores projetos e execução de aterros, barragens de terra, rodovias e obras geotécnicas em geral. A metodologia desta pesquisa envolveu a coleta de amostras deformadas e indeformadas ao longo de um poço com 12 metros de profundidade, realizado em um perfil de solo tropical. Essas amostras foram submetidas à caracterização física, ensaios de compactação, ensaios de resistência à compressão simples, ensaios de tração indireta por meio da compressão diametral, análise microestrutural do solo em estado natural e compactado e usadas na determinação de curvas características de retenção de água. O estudo foi realizado para quatro diferentes profundidades de modo a cobrir o perfil de intemperismo como um todo, solo altamente intemperizados: 2 e 5 m; solo de transição: 8,6 m; solo saprolítico: 11,6 m. A influência do processo de compactação na microestrutura do solo foi analisada comparando-se os métodos estático e dinâmico. Avaliou-se, no estudo, a relação entre a condição de compactação e a microestrutura do solo. O modelo tradicional proposto com base em estudos realizados sobre solos oriundos de regiões temperadas requer reavaliação considerando-se o perfil de intemperismo tropical, tendo em vista que, nesse caso, as partículas contidas nos agregados ou nos pacotes de argila possuem menor liberdade para o rearranjo que as partículas individualizadas presentes nos solos sedimentares de região temperada. Salienta-se que os solos tropicais já se distinguem dos demais por sua estrutura no estado natural, o que realça a importância de suas avaliações estruturais quando compactados. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In engineering interventions, especially geotechnical ones, the behavior of the materials used is generally studied considering its properties and characteristics. The different interactions between the material's components influence on the response that the material presents to different situations, making it important to understand such components and their interactions. The components, the phenomena acting within and between them and the loads imposed to the system reflect not only on its behavior but also on its structure, all together. The motivation of this work is to highlight the importance of understanding the microstructure of tropical soils. Thus, the author expects to make a contribution towards better analyzing test results and design situations, leading, for example, to the conception of better projects and building procedures of landfills, earth dams, roads and geotechnical interventions in general. The methodology of this research involves the extraction of disturbed and undisturbed samples over a 12 meters deep pit, in a tropical soil profile. These samples were subjected to physical characterization, compaction tests, simple compression strength tests, indirect tensile tests by diametral compression and microstructural analysis of the soil in both natural and compacted states. Also, the samples were tested to determine the soil’s characteristic water retention curves. The study was conducted by taking samples from four different depths to cover the whole weathering profile. The profile consists of: highly weathered soil - 2 and 5 m; transition soil - 8.6 m and saprolite: 11.6 m. The influence of the compaction process to soil’s microstructure has been analyzed by comparing the static and dynamic methods. In the present study, the relationship between the compaction condition and soil’s microstructure has been established. The standard model presented in the literature is based on studies performed on soils from temperate regions, thus it requires reevaluation when applied to soils from a tropical weathering profile. This comes from the fact that in the latter case, the particles contained in the aggregates or in the clay packages have less freedom for rearrangement while compared to the individual particles present in sedimentary soils from temperate regions. It is important to notice that tropical soils already differ from others with respect to their structure in natural state, which enhances the importance of their structural assessments when compacted.

Orientador: Chang Hung Kiang / Banca: Miguel Angel Alfaro Soto / Banca: Jefferson Mortatti / Banca: Claudio Aparecido Spadotto / Banca: Dorothy Carmen Pinatti Casarini / Resumo: O estudo visa contribuir para o entendimento dos mecanismos de transporte e retenção dos íons K+, Cu2+ e Cl- em solos residuais do Subgrupo Itararé na região leste do estado de São Paulo. Para isso foram determinados parâmetros de transporte e sorção, além de investigadas alterações físico-químicas e mineralógicas após a contaminação dos solos. Os ensaios incluíram a percolação em colunas de solo compactado e saturado, e o equilíbrio em lote com soluções aquosas de cloretos de potássio e de cobre, separadamente. Simulações das reações químicas e de transporte dos íons K+, Cu2+ e Cl- foram testadas com o programa PHREEQC e mostraram-se eficientes na previsão do comportamento dos íons. A sequência de retenção obtida nos ensaios foi de Cu+2, K+ e Cl-. As análises mineralógicas das amostras percoladas não indicaram mudanças significativas e formação de precipitados / Abstract: The present study contributes to the understanding of the transport mechanisms and inorganic contaminant retention as observed from column and batch experiments performed in Itarare Subgroup residuals soil. Ionic retention and transport parameters were determined, as well as physical-chemical and mineralogical alterations were investigated. Contamination tests included percolation in compacted saturated soil columns and batch tests, using two distinct aqueous solution of potassium and cupper chloride. Chemical reaction and transport simulation of ions K+, Cu+2 and Cl- were tested using PHREEQC, which proved to be useful to forecast ions behavior. The retention order as determined from the experiments was Cu+2, K+ and Cl-. One important result of the study is Cl- did not behave conservatively and, particularly in low concentration solution. Mineralogical analyses of the percolated soil samples did not indicated significant dissolution and precipitate on minerals / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-03-02Bitstream added on 2014-06-13T19:39:51Z : No. of bitstreams: 1 bolinellijunior_hl_me_bauru.pdf: 4657802 bytes, checksum: 8b34e570152ff041f64cf1a25144ddeb (MD5) / Vat - Engenharia e Comercio Ltda / Com o aumento de projetos, nos últimos anos, que envolvem problemas ambientais, a utilização de métodos tradicionais de investigação não tem sido suficientes para atender a todos os requisitos necessários, tanta para a escolha de uma área para a disposição adequada de resíduos industriais, bem como avaliar o passivo de áreas já utilizadas para este fim. Técnicas modernas de investigação, com destaque para a tecnologia de piezodone (CPTU), tem sido muito utilizadas em países desenvolvidos e no Brasil quase não tem sido empregada para este fim. Objetivou-se, neste trabalho, avaliar as vantagens e limitações do piezocone de resistividade (RCPTU) para a investigação de áreas onde ocorrem solos... / In the last years, as the number of projects which involve environmental problems increases, the usage of traditional investigation methods has not been enough to attend all necessary requirements, both to the appropriate area selection to arrange the industrial waste, and to evaluate the passive of areas already used for this purpose. Modern investigation techniques, highlighting the piezocone technology (CPTU), have been largely used in developed countries and, in Brazil, it almost has not been used. The major goal of this dissertation is to evaluate the advantages and limitations of the resistivity piezocone (RCPTU) to investigate areas where tropical soils occur: a sanitary... (Complete abstract click electronic access below)

Foi desenvolvido um estudo experimental da percolação de soluções químicas iônicas em colunas de solos compactados, visando a utilização de materiais geológicos inconsolidados como liners. Este trabalho iniciou com a revisão dos métodos e materiais existentes na literatura internacional e, com base nisso, necessariamente foi projetado e desenvolvido um sistema de equipamentos para a realização dos ensaios a bom termo, o que passou a ser o objetivo primordial desta tese. A partir de então, foram escolhidos os materiais geológicos e as soluções químicas percoladoras, foram preparadas as colunas de solo, e iniciaram-se os ensaios de percolação com o intuito de testar o equipamento. De posse dos resultados, foram realizadas as análises e as respectivas considerações. O sistema de equipamentos, constituído basicamente de um distribuidor (composto por painel de controle, distribuidor de ar e reservatórios de influentes) que impulsiona a solução para ser percolada nos corpos-de-prova e de um conjunto de células de percolação, foi testado ininterruptamente durante um ano. Alguns aspectos inovadores refletiram na continuidade dos ensaios, na confiabilidade dos resultados, e no número possível de amostras de serem processadas simultaneamente. Seu custo e facilidade de construção permite que seja reproduzido em qualquer centro de pesquisa. Ficou comprovada a plena eficiência mecânica e hidráulica desse sistema de equipamentos para os ensaios de percolação em colunas de solo compactado. Os corpos-de-prova foram elaborados com misturas de solos residuais arenosos e argilosos, provenientes dos arenitos da Formação Botucatu (J-K) e dos basaltos da Formação Serra Geral (J-K), respectivamente. Neles foram percoladas soluções aquosas de cloretos de potássio e de cobre, em três diferentes concentrações. Durante o desenvolvimento dos ensaios, confirmou-se a necessidade de maior rigidez com os cuidados operacionais básicos e detalhados como o controle de temperatura, pH, Eh, entre outros. Foram produz idas curvas de permeabilidade, pH, condutividade elétrica para as fases de saturação e percolação, bem como outras curvas de correlação entre diferentes parâmetros, curvas de chegada, resultados do fator de retardamento, do coeficiente de dispersão hidrodinâmica e coeficiente de distribuição. / An experimental study on the percolation of ionic chemical solutions through compacted soil columns, aiming at the use of soils as liners, has been developed. The work originated from the review of the methods and the materials existing in the international bibliography. Grounded on this, an equipment system was built in order to carry out the tests properly, and this turned out to be the main target of this thesis. From then on, both the soils and the percolating chemical solutions were sorted out, the soil columns were prepared, and the percolation tests with the purpose of assessing and gauging the equipment were conducted. Based upon the results obtained, the analysis and their respective consideration were performed. The equipment system, basically composed of a distributor - which is its turn is consisted of a control panel, air distributor and inflow reservoirs - that pushes the solution to be percolated through the soil columns, and of a set of percolation cells, was continuously tested during a whole year. Some innovating aspects made possible the continuity of the tests, the reliability of the results, and the possible number of samples that could be simultaneously processed. Its low cost and constructive ease enables it to be reproduced within any research centre. Its complete mechanical and hydraulic efficacy in testing percolation through soil columns has been corroborated. The soil columns were made with two different mixtures of tropical residual soils: a sandy soil coming from the Botucatu Formation (J-K) and a clayey soil coming from Serra Geral Formation (J-K). Three different concentrations of potassium chloride and copper chloride solutions were percolated into such columns. During the development of the tests, the need of a stronger severity as for the detailed, basic operational care such as controlling temperature, pH and Eh, among others, has been confirmed. Permeability, pH and electric conductivity graphs for both the phases of saturation and percolation as well as other correlation curves between different parameters and breakthrough curves were plotted, and the retardation factor, the hydrodynamic dispersion coefficient and the distribution coefficient were calculated.

Neste trabalho apresenta-se um estudo comparativo de sistemas de classificações geotécnicas aplicadas aos solos tropicais. Para 38 solos do interior paulista foram realizados ensaios de classificação/identificação pelo método das pastilhas segundo os procedimentos de Nogami e Villibor (1994b) e Godoy e Bernucci (2002) e ensaios de azul de metileno (Fabbri, 1994). Além disso, foram executados ensaios de permeabilidade buscando-se relações entre esta variável e o comportamento (laterítico/não laterítico) dos solos e suas características físicas. Também foram analisados resultados de ensaios de sucção na umidade ótima, obtidos por Takeda (2005). Inicialmente foram analisados resultados dos ensaios de difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura e da classificação MCT, todos obtidos por Takeda (2005), onde foi constatada uma coincidência entre a gênese dos solos e seu comportamento (laterítico/ não laterítico). A partir desta constatação, foram confrontados os resultados obtidos através do método das pastilhas, segundo os dois procedimentos destacados acima, e dos ensaio de azul de metileno com a classificação MCT. Nesta etapa, foi verificada uma concordância de 81,6% entre o método das pastilhas de Nogami e Villibor (1994b) e a MCT. Os resultados dos ensaios de azul de metileno (Fabbri, 1994) concordaram com a MCT em 92,1%. Com relação ao método das pastilhas de Godoy e Bernucci (2002), observou-se que este procedimento necessita de revisões. Os coeficientes de permeabilidade não revelaram uma relação clara com o comportamento laterítico ou não laterítico dos materiais. Também não foi observada uma relação entre este coeficiente e características físicas dos solos, quando tomadas isoladamente. Os valores de sucção mostraram que os solos com maiores teores de argila apresentam maiores valores de sucção. Também se observou que para iguais teores de argila, solos de comportamento laterítico apresentaram sucções menores que os solos de comportamento não laterítico. / This work presents a comparative study of different tropical soils geotechnical classification systems. Classification/identification tests of tablet method as proposed by Nogami and Villibor (1994b) and Godoy and Bernucci (2002) and methylene blue adsorption tests (Fabbri, 1994) were done for 38 soil samples of São Paulo state countryside, in Brazil. Futhermone, hydraulic conductivity tests were performed in intent of search relations between this variable and the soil behavior (lateritic/non lateritic), and its physical characteristics. Suctions results (Takeda, 2005) on optimum water content, also were analyzed . Initially XRD and SEM test\'s results, and MCT classification\'s results, obtained from Takeda (2005), were analyzed, where a coincidence between soil genesis and its behavior (lateritic/non lateritic) was observed. At this point, the methylene blue adsorption test and tablet method\'s results were compared with the ones obtained from MCT classification. At this time, tablet method as proposed by Nogami and Villibor (1994b) and MCT classification presented a 81.6% of agreement rate. Methylene blue adsorption showed a agreement rate of 92.1% with the MCT classification. The tablet method proposed by Godoy and Bernucci (2002) seemed to need some revision. The hydraulic conductivity values didn\'t show any clear relationship with the soil\'s lateritic/non lateritic behavior. A relation between the hydraulic conductivity and the physical characteristics wasn\'t observed, when these last ones was correlated, one by one, with the hydraulic conductivity. The suction values showed that the most clay content leads to higher suctions values. Lateritic soils with the same clay content showed lower suctions values then non lateritic soils with the same clay content.

Este trabalho apresenta os parâmetros de transporte e atenuação dos íons \'K POT.+\', \'CU POT.2+\' e \'CL POT.-\' obtidos em ensaios de coluna, para uma mistura compactada e saturada de solos lateríticos da Formação Botucatu e Serra Geral. As soluções contaminantes percoladas foram cloretos de potássio e de cobre em três diferentes concentrações. Os resultados obtidos estão apresentados na forma de curva de chegada e os parâmetros de transporte e atenuação foram estimados através do ajuste de curvas teóricas aos dados experimentais das colunas. A mistura compactada mostrou-se satisfatória para o uso em barreiras selantes (liner) uma vez que os resultados de condutividade hidráulica e de sorção dos íons estudados são razoáveis. / This paper presents transport and attenuation parameters of \'K POT.+\', \'CU POT.2+\' e \'CL POT.-\', obtained in columns test using a compacted and saturated mixture of two lateritic soils from Botucatu and Serra Geral formation. The contaminant leaching solution was composed of KCl and \'CU\'CL IND.2\'.2\'H IND.2\'O\' with concentrations three different. The results obtained are presented in the form of breakthrough curves and the transport and attenuation parameters estimated through fitting procedures of the theorical curves related to the real column data. The compacted mixture showed to be satisfactory for liner usage since the results of the hydraulic conductivity and the ions sorption in these soils are reasonable.

Este trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento colapsível, sob o aspecto estrutural, de três perfis de solos tropicais típicos, que ocorrem na região norte do Paraná e que podem ser considerados representativos do território brasileiro. Dois desses perfis são classificados pela pedologia como Latossolos Vermelhos, um de textura argilosa e outro de textura média e o terceiro perfil, de textura argilosa, como Nitossolo Vermelho. Tem por objetivo, também, em função da abordagem pedológica adotada para a caracterização dos solos, poder associar comportamentos característicos observados para as diferentes classes estudadas, visando a extrapolação e aplicação desses conhecimentos a outros solos de ocorrência em zona tropical que se enquadrem nas mesmas classes dos materiais estudados. Ensaios edométricos simples e duplos foram conduzidos para a avaliação da colapsibilidade dos solos. O acompanhamento da evolução da macro e da microestrutura dos solos, antes e após colapso, através de análises micromorfológicas, permitiu estabelecer correlações com a dinâmica do colapso. Os resultados apontam um comportamento colapsível em todos os níveis dos perfis dos Latossolos enquanto que, para o horizonte característico do Nitossolo, as deformações volumétricas por inundação não foram suficientes para classificá-lo como colapsível. Os resultados ressaltam, ainda, a influência da tensão de pré-adensamento virtual e dos fatores pedogenéticos na variabilidade das características físicas dos solos analisados e na magnitude do colapso. Os maiores coeficientes de colapso parecem estar associados principalmente à presença, em maior proporção, de plasma microagregado com porosidade intermicroagregado fortemente comunicante; porosidade total elevada e existência de macroporos / Collapsible soils behavior, under the structural aspect, of three typical tropical soil profiles that occur in the region of North Paraná, considered representative in the national territory, are analysed at this thesis. Two of these profiles are classified by the pedology as Red Oxisoil, one of clayey texture and the other of medium texture. The third profile, of clayey texture is classified as Red Nitosols. The objective of this study is also to be able to extrapolate the result and behavior observed at this soil profiles for other sites which present similar characteristics on a pedological point of view. Double and simple oedometric tests were conducted for soil collapsibility evaluation. The evolution of the macro and microstructure of the soil were observed, before and after the collapse, through micromorphological analysis, allowing the establishment of correlations with the collapse dynamics. Test results point out to a collapsible behavior in all the levels of Oxisoil profile while for the characteristics horizon on Nitosol the volumetric deformation because of soaking was not sufficient to classify it as collapsible. Test results also highlight the influence of virtual pre-consolidation and pedogenetic factors in the variability of the physical characteristics of soil and in collapse magnitude. Highest collapsibility coefficient may to be mainly associated to the presence, in greater proportion, of microaggregate plasma with strongly communicating intermicroagregated void; high total porosity and the presence of macropores

As estacas helicoidais têm sido empregadas em diversos tipos de obras no Brasil e no mundo, principalmente em casos em que a fundação é submetida a carregamentos simultâneos de tração e de compressão ou que necessitam de rápida e facilitada instalação. O maior uso nacional é em fundações de torres de linhas de transmissão de energia, no entanto, são escassos os estudos do comportamento deste tipo de estaca em solos tropicais brasileiros. Considerando-se o crescimento do uso de estacas helicoidais no Brasil, e a necessidade de um melhor entendimento do comportamento deste tipo de fundação em nossos solos, o presente trabalho foi realizado para verificar a influência do arranjo das hélices, tanto do diâmetro quanto da quantidade, na capacidade de carga à tração das estacas helicoidais multi-hélices, instaladas em solo tropical da região de São Carlos, na cidade de Itirapina próxima a lagoa do Broa. A campanha de investigações geotécnicas foi composta por sondagens de simples reconhecimento (SPT) e ensaios de cone (CPT). Foram ensaiadas nove estacas, com diferentes configurações de diâmetro e de número de hélices, instaladas com a ponta em mesma profundidade, mesmo espaçamento entre hélices (igual a três vezes o maior diâmetro) e mesmo diâmetro de haste. Nesta investigação foram medidos os torques de instalação, e realizadas provas de cargas à tração do tipo estática com carregamento rápido. Como conclusões, o atrito lateral obtido com o ensaio CPT foi útil para verificar o efeito de perda de resistência do solo com a instalação da estaca; o método de capacidades de carga individuais obteve estimativas mais próximas as medidas em prova de carga; o efeito da configuração (cônicas ou cilíndricas) influencia no torque de instalação, mas não na capacidade de carga das estacas; o acréscimo de diâmetro médio das estacas é interessante para acréscimos na capacidade de carga, no entanto o acréscimo do número de hélices, a hélice superior sempre absorve menores cargas do que a hélice da ponta da estaca. / The helical piles have been used in different types of constructions, especially in cases where the foundation is subjected to tension and compression loads. In Brazil, this type of pile is normally used as the foundation of towers of power transmission lines, as guyed masts and self-supporting towers. However, there are few studies about the behavior of helical piles in Brazilian tropical soils. Considering the growing use of helical piles in Brazil, and the need of a better understanding of the behavior of this type of foundation in our soils, this study was conducted to evaluate the influence of the arrangement of the helices on the uplift capacity of helical piles installed in the tropical soil of São Carlos zone of São Paulo State. For this study, geotechnical investigations were carried out: standard penetration tests (SPT) and cone tests (CPT). Nine piles with different configurations (diameter and number of blades) were tested after being installed with the tip at the same final depth into the ground, and the same relative helix spacing (S/D>3). For this investigation, the torque necessary to install the piles were recorded, and subsequently static tensile loads tests were performed on all piles. As results: the lateral friction obtained with the CPT test was useful to check the effect of losing soil strength with the installation of the screw pile, the individual bearing method obtained estimates closer measurements in load test then cylindrical shear method; the effect of configuration (conical or cylindrical) influences on the torque installation, but not the uplift capacity of the screw piles, increases in the size of average diameter of helix in screw piles make increases in uplift capacity, however the increase in the number of helix did not appear as good as increases in the average diameter of the helix.

The mixture of herbicides is a widely used technique in weed control in several crops, including maize. However, interactions that might potentially result from mixing herbicides are a matter of constant concern and research. Soils are ideal settings to study transport and behavior of herbicides along gradients of physicochemical properties. The aim of this study was to evaluate sorption-desorption, leaching mineralization, biodegradation, and microbial respiration of mesotrione applied alone and mixed with S-metolachlor + terbuthylazine in samples from Brazilian sites cultivated with maize. The sorption-desorption of 14C-labeled [cyclohexane-2-14C] mesotrione was evaluated using the batch method, leaching was in glass columns, mineralization and degradation experiments were conducted using biometric flask, and microbial respiration was established according to the soil microorganisms: carbon transformation test with 14C-glucose solution in biometric flasks as well. Sorption of mesotrione applied alone and mixed had Kd sorption coefficient) values ranging from 0.08 to 5.05 kg L-1 and from 0.09 to 5.20 kg L-1, respectively, with similar behavior across soils. Mesotrione sorption was influenced primarily by the clay mineral (CM) content and the soil pH. Leaching of mesotrione is relatively high in the tropical soils and correlates with the pH (R2 = -0.84) and CM content (R2 = 0.75) and may pose a potential groundwater contamination risk. From the 49 d laboratory incubation data, increased mineralization half-life of mesotrione were observed for the mixture of herbicides, ranging from a 4 d increase for the sandy loam soil to a 1 d increase in the sandy clay texture soils. Mesotrione degradation rate had a 2-fold increase in the sandy loam compared to the sandy clay soil. Two metabolites can be identified from mesotrione degradation, 4-methyl-sulfonyl-2-nitrobenzoic acid (MNBA) and 2-amino-4-methylsulfonyl benzoic acid (AMBA). For unamended soil - control (without herbicide), microbial activity followed similar behavior to amended soil with herbicides in total 14CO2 released and accumulated, ranging from 23 to 27%. The mode of application of mesotrione did not influence sorption, desorption or leaching. Mesotrione sorption was relatively low in soils, which creates the high potential for leaching in maize producing areas. Thus, recommendations for mesotrione application, without the prior knowledge of the soil physical and chemical properties can result in an inefficient weed control. Mesotrione biotransformation was relatively quick, indicating this herbicide has low persistence, and consequently, low residual effect on crops and weeds when present in similar soils to this present study. Microbial respiration for all treatments was slightly higher in the sandy clay compared with sandy loam soil; although soil samples with application of herbicides (alones and in a mixture) did not have decreased basal microbial respiration or mineralization rate of glucose / A mistura de herbicidas é uma técnica amplamente utilizada no controle de plantas daninhas em diversas culturas, incluindo o milho. No entanto, as interações que podem potencialmente resultar da mistura de herbicidas são uma questão de constante preocupação e pesquisa. Os solos são os locais ideais para estudar o transporte e o comportamento de herbicidas ao longo dos gradientes de propriedades físico-químicas. O objetivo deste estudo foi avaliar a sorção-dessorção, lixiviação, mineralização, biodegradação e respiração microbiana do mesotrione aplicado isolado e misturado com S-metolachlor + terbuthylazine em amostras de locais brasileiros cultivados com milho. A sorção-dessorção do mesotrione 14C-marcado [ciclohexano-2-14C] foi avaliada utilizando o método de lote, a lixiviação foi em colunas de vidro, experimentos de mineralização e de degradação foi realizados utilizando frascos biométricos e a respiração microbiana foi estabelecida de acordo com os microorganismos do solo: teste de transformação de carbono com uma solução de 14C-glicose em frascos biométricos também. A sorção do mesotrione aplicado isolado e misturado apresentou valores de Kd (coeficiente de sorção) varando de 0,08 à 5,05 kg L-1 e de 0,09 à 5,20 kg L-1, respectivamente, com comportamento semelhante nos solos. A sorção do mesotrione foi influenciada principalmente pelo teor de argila mineral (CM) e o pH do solo. A lixiviação do mesotrione é relativamente elevada nos solos tropicais e correlaciona-se com o pH (R2 = -0,84) e teor de CM (R2 = 0,75) e pode representar um potencial risco de contaminação das águas subterrâneas. A partir dos dados de laboratório de 49 dias de incubação, o aumento da meia-vida de mineralização do mesotrione foi observado para a mistura de herbicidas, variando de um aumento de 4 dias do solo franco-arenoso para um aumento de 1 dia nos solos de textura argilo-arenosa. A taxa de degradação do mesotrione apresentou um aumento de 2 vezes no franco-arenoso em relação ao solo de textura argilo-arenosa. Dois metabólitos podem ser identificados a partir de degradação do mesotrione, o ácido 4-metil-sulfonil-2-nitrobenzóico (MNBA) e 2-amino-4-metilsulfonil benzóico (AMBA). Para o solo sem alterações - controle (sem aplicação de herbicida), a atividade microbiana seguiu comportamento similar ao solo tratado com herbicidas no total de 14CO2 liberado e acumulado, variando de 23 a 27%. O modo de aplicação do mesotrione não influenciou a sorção, dessorção ou lixiviação. A sorção do mesotrione foi relativamente baixa nos solos, que gera alto potencial de lixiviação em áreas produtoras de milho. Assim, as recomendações para a aplicação do mesotrione, sem o conhecimento prévio das propriedades físicas e químicas do solo podem resultar em um ineficiente controle de plantas daninhas. A biotransformação do mesotrione foi relativamente rápida, indicando que este herbicida tem baixa persistência, e, consequentemente, baixo efeito residual sobre as culturas e plantas daninhas, quando presentes em solos semelhantes ao presente estudo. A respiração microbiana em todos os tratamentos foi ligeiramente superior no argilo-arenoso em comparação com o solo franco-arenoso; embora as amostras de solo com aplicação de herbicidas (isolados e em uma mistura) não têm diminuído a respiração microbiana basal ou a taxa de mineralização da glicose

Phosphorus (P) is a plant macronutrient and soils located in tropical regions generally show low content of this element. Moreover, these soils are acidic and show high fixing capacity of phosphorus, substantially decreasing fertilizers efficiency. For this reason, annual P inputs to soils are required to obtain feasible crop yields. The main concern regarding P in agriculture is this element is extracted from mines that are being depleted. For this reason, it is necessary to develop recycling P technologies in order economize mineral resources and obtain benefits from low cost sources locally available. Bones are a P-rich material that could be employed for P recycling; however, this sub-product from meat industry needs to be treated prior use to ensure health safety. Pyrolysis is a technology that has gained attention because it does not affect bone mineral structure as does calcination, which is a standard treatment. Performing pyrolysis of bones generates a material called bone char and tests suggests that its efficiency is comparable to common soluble fertilizers obtained from P rocks. Another way to obtain higher crop P and other nutrients absorption as well as yield, is to stimulate symbiosis of plants with arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), which are naturally found in soils. However, acidic soils from tropical regions generally difficult plant-AMF interaction due to high amount of exchangeable aluminum present. An alternative to overcome this issue would be to apply pyrolysis to organic wastes, generating a material termed biochar, which is rich in carbon, and sometimes nutrients, assisting AMF-plant symbiosis. Our aim was to produce through pyrolysis a set of bone chars in different temperatures (400, 550 and 800 °C) and atmospheric composition (sealed chamber, N2 flux and steam flux), and perform a detailed characterization of the resultant materials (chapter 1) to verify which possible factors are controlling bone char efficiency as fertilizer in a pot experiment labelled with 32P (chapter 2). To test the symbiotic pathway in P acquisition by plants through biochar use, two biochars from eucalyptus wood chips were produced at 300 and 700 °C and applied to a soil inoculated or non-inoculated with AMF. In this experiment we analyzed plant growth and colonization by AMF as well as nutrient absorption (chapter 3). Additionally, a trial with AMF spore germination evaluation was performed to investigate the possible inhibitory or positive effects of the biochars on AMF fungi. / O fósforo (P) é um macronutriente para as plantas e solos localizados em regiões tropicais geralmente apresentam baixo conteúdo deste elemento. Ainda, estes solos são ácidos e apresentam alta capacidade de fixação de P, diminuindo substancialmente a eficiência de fertilizantes. Por esta razão, adições anuais de P ao solo são requeridas para obtenção de produtividades de plantas economicamente viáveis. A principal preocupação em relação ao uso de P na agricultura é que este elemento é extraído de minas que estão sendo exauridas. Por esta razão, é necessário o desenvolvimento de tecnologias de reciclagem de P a fim de economizar recursos minerais e obter benefícios oriundos de fontes de baixo custo disponíveis localmente. Um material que é rico em P e que poderia ser empregado na reciclagem de fósforo é o osso animal, no entanto, este subproduto da indústria de carnes necessita ser tratado previamente ao uso para garantir segurança sanitária. A pirólise é umas tecnologias que tem recebido atenção porque seu emprego no tratamento de ossos não afeta a estrutura do material como a calcinação, que é um tratamento padrão. Realizar a pirólise de ossos gera um material denominado de carvão de osso (bone char, em inglês), o qual testes sugerem que a sua eficiência é comparável à fertilizantes solúveis convencionais obtidos a partir de rochas fosfáticas. Outra forma de obter maior absorção de P e nutrientes e maior produtividade de cultivos é através do estímulo da simbiose de plantas com micorrízicos arbusculares (FMA), estes naturalmente encontrados em solos. No entanto, solos ácidos de regiões tropicais geralmente dificultam a interação de plantas-FMA devido ao elevado teor de alumínio trocável presente. Uma alternativa para superar esse problema seria a aplicação de pirólise a resíduos orgânicos, gerando assim um material chamado biocarvão, o qual é rico em carbono, e as vezes nutrientes, e poderia auxiliar na simbiose de plantas com AMF. Nosso objetivo foi produzir através da pirólise um conjunto de biocarvões em diferentes temperaturas (400, 550 e 800 °C) e composições atmosférias (câmara selada, fluxo de N2 e fluxo de vapor d\'água) e realizar a caracterização dos materiais resultantes (capítulo 1) para verificar que possíveis fatores controlam a eficiência do carvão de osso em um experimento em vasos com marcação com 32P (capítulo 2). A fim de testar o viés simbiótico na aquisição de P pelas plantas com o uso de biocarvão, dois biocarvões de cavaco de eucalipto produzidos a 300 e 700 °C foram aplicados a um solo inoculado ou não com FMA (capítulo 3). Nesse experimento foram analizados o crescimento de plantas e colonização por FMA, como também a absorção de nutrientes. Adicionalmente, um teste com a germinação de esporos de FMA foi realizado para investiar possíveis effeitos positions ou inibitórios dos biochar em esporos de FMA.