Orientador: Gener Tadeu Pereira / Coorientador: José Marques Júnior / Banca: Marcílio Vieira Martins Filho / Banca: Livia Arantes Camargo / Banca: Rafael Montanari / Banca: Zigomar Menezes de Souza / Resumo: A agricultura exige informações de mapeamento de atributos dos solos em escala detalhada com a apresentação da acurácia. Os objetivos destes estudos foram: (i) avaliar o potencial da geoestatística morfológica no mapeamento de classes de perdas de solo por erosão; (ii) avaliar duas metodologias geoestatísticas: krigagem ordinária e simulação sequencial gaussiana no mapeamento do diâmetro médio do cristal da goethita, e (iii) avaliar o potencial do uso da análise de dissimilaridade entre janelas móveis a partir de dados multivariados de atributos do solo de plantas ao longo de uma transeção para a alocação de unidade de mapeamento. O estudo (i) foi realizado no município de Tabapuã, Estado de São Paulo em uma área de 530 ha, em uma malha amostral de 626 pontos, sendo coletadas amostras de solo, determinados os atributos físicos e químicos, e calculada a erosão do solo pela equação universal de perdas de solo. A partir desses valores, foram realizadas as análises estatísticas descritivas e geoestatísticas, e os valores dos atributos do solo foram estimados por meio da abordagem morfológica da função indicatriz. Obtiveram-se mapas morfológicos a partir de 100 simulações. Foi observada a incerteza desses mapas pela entropia de Shannon, e houve maior incerteza na transição entre as classes de erosão. A simulação é eficiente na caracterização espacial e na definição dos limites laterais das classes de perdas de solo por erosão. O estudo (ii) foi realizado na mesma área anterior, com uma malha amostral de 113 pontos espaçados a cada 10 metros. Nesses pontos foram determinados os teores de goethita da fração argila, calculada a largura a meia-altura e com ela obtiveram-se os valores do diâmetro do cristal da goethita. Foram ajustamos modelos aos variograma, em seguida estimados e simulados por krigagem ordinária e simulação sequencial gaussiana (SSG), respectivamente. Os mapas da krigagem ... / Abstract: Agriculture calls for attributes mapping as well as soil classification data leading to an accurate presentation. The objectives of this study were: (i) to evaluate the morphologic geostatistical potential for the mapping of soil losses due to erosion; (ii) to assess two geostatistical methodologies; ordinary kriging and gaussian sequential simulation in mapping of the average diameter of goethite crystal; and (iii) to evaluate the potential of the usage of dissimilarity between mobile windows analysis from multivariated attribute data from the soil attributes of plants in a transection for the allocation of the mapping unity. The study (i) was performed in Tabapuã, a municipality in São Paulo State, in a 530 ha area, within a sampling net of 626 points, being soil samples collected, for which physical and chemical attributes were determined, and soil erosion calculated by means of the universal equation of soil losses. Based on those values, descriptive and geostatistical analysis were performed, while soil attribute values were esteemed from a morphological approach of indicator variables (dummy) function. Those resulted in morphological maps from 100 simulations. Some uncertainties of these maps were noticed by means of Shannon entropy and greater uncertainty came for the transition between erosion classes. The simulation is efficient in spatial characterization and in the definition of the lateral limits of soil losses by erosion classes. The study (ii) was in the same former area, having a net sampling of 113 points at each 10 meters. At these points the content of goethite clay fraction was determined, together with the width at halfheight, from which the goethite crystal diameter values were obtained. Models were adjusted to the variograms, followed by estimation and simulation by ordinary kriging and gaussian sequential simulation. Ordinary kriging map does not show extreme values (minimum and maximum) at specific sites ... / Doutor

Orientador: Manoel Evaristo Ferreira / Coorientador: Mara Cristina Pessôa da Cruz / Banca: Willian Natale / Banca: Estevão Vicari Melli / Resumo: O uso de métodos químicos para avaliar o N do solo, potencialmente disponível para as plantas, não é uma prática comum no Brasil. Contudo, esta ferramenta, associada a outras, pode auxiliar na utilização mais eficiente de resíduos e adubos nitrogenados. Com o presente trabalho foram testados métodos químicos para extração de N potencialmente disponível. Amostras de 17 solos representativos do Planalto Ocidental do Estado de São Paulo foram coletadas e submetidas à avaliação do N disponível, empregando-se métodos de extração moderada (ISNT-Illinois Soil Nitrogen Test) e branda (água e soluções de KCl 2 mol L-1 e CaCl2 0,01 mol L-1, todas com aquecimento). Os teores de N potencialmente disponível obtidos com os métodos químicos foram correlacionados com dados de matéria seca (MS) e N absorvido (Nabs) por plantas de milho, obtidos em experimento em casa de vegetação, conduzido com os mesmos 17 solos. O ISNT foi o método que apresentou a maior capacidade de extração do N e, a água quente, a menor capacidade, mas muito semelhante à da solução de CaCl2 0,01 mol L-1 a quente. Apesar da diferença na quantidade de N extraída, todos os métodos correlacionaram entre si e com a produção de MS e o Nabs. O ISNT foi o método que apresentou as menores correlações (rMS=0,67** e rNabs=0,81**). A extração com aquecimento por 8 h usando água, 16 h usando solução de CaCl2 0,01 mol L-1 e 4 h empregando KCl 2 mol L-1 resultaram em valores de r com MS e Nabs muito semelhantes e, deste modo, levando em consideração o menor tempo de extração, o método do KCl a quente pode ser indicado como melhor índice para N disponível (rMS=0,82** and rNabs=0,90**) / Abstract: The use of chemical methods to evaluate the potentially available N to plants is not a common practice in Brazil. However, this tool, associated with others, can help in a more efficient use of wastes and nitrogen fertilizers. With the present paper it was tested chemical methods to extract the potentially available N. Samples of 17 soils representative of the Western Plateau of the State of São Paulo were collected and submitted to evaluation of the available N using methods of moderate extraction (ISNT-Illinois Soil Nitrogen Test) and mild (water and solutions of 2 mol L-1 KCl and 0.01 mol L-1 CaCl2, all heated). The levels of potentially available N obtained with these chemical methods were correlated with dry matter (DM) and N uptake (Nup) by maize plants, obtained in a greenhouse experiment conducted with the same 17 soil samples. The ISNT was the method which presented the highest capacity of extraction of the available N and, the hot water, the lowest capacity, but very similar to the hot 0.01 mol L-1 CaCl2. Despite the difference in the quantity of available N extracted, all the methods correlated with each other and with DM and Nup.The ISNT was the method that presented the lowest correlations (rMS=0,67** and rNupe=0,81**). The hot extraction by 8h using water, 16h using 0.01 mol L-1 CaCl2 and 4h using 2 mol L-1 KCl have shown similar r values with DM and Nup and, thereby, taking into account the lowest extraction delay, the hot KCl method can be indicated as the best index to available soil N (rDM=0,82** and rNup=0,90**) / Mestre

Há poucos estudos sobre a influência da mineralogia no comportamento do solo em relação aos atributos de resistência física. Neste sentido, o estudo tem como hipótese que independentemente do potencial matricial de água no solo a composição mineralógica da fração argila interfere na pressão de préconsolidação, modificando a capacidade de suporte de carga dos solos. Assim, objetivou-se caracterizar a composição mineralógica de classes de solos representativas no Rio Grande do Sul; Determinar parâmetros físico-mecânicos dos solos; E estabelecer correlações entre parâmetros físico-mecânicos com mineralógicos melhorando o entendimento da capacidade de suporte de carga. Para tal, foram selecionados sete solos de duas classes de solos; três Argissolos e quatro Latossolos. As amostras deformadas e indeformadas foram coletadas sob vegetação natural na camada de 10 a 15 cm de profundidade. Na fração TFSA, foram realizadas análises físicas (granulometria e área superficial específica), químicas (carbono orgânico total, teor de óxidos de ferro pedogênicos e óxidos de baixa cristalinidade) e mineralógicas (difratometria de raio x e refletância difusa). Nas amostras indeformadas foram realizadas as análises de permeabilidade ao ar e o ensaio de compressão uniaxial. Os dados foram analisados por correlações de Pearson. Os solos avaliados possuem a caulinita como principal mineral da fração argila, no entanto diferenças com relação aos óxidos de ferro foram encontradas, os quais correlacionaram com a pressão de pré-consolidação. A hematita influenciou positivamente sobre a pressão de pré-consolidação à 100 kPa, assim, dependendo do potencial matricial de água no solo. / There are few studies on the influence of mineralogy on the ground behavior in relation to physical resilience attributes. The is study has hypothesized that regardless of the matric potential of soil water the mineralogical composition of the clay fraction interferes with the pre-consolidation pressure by modifying the soil bearing capacity. Therefore, this study aimed to characterize the mineralogical composition of representative soil classes in Rio Grande do Sul; determine physical-mechanical parameters of the soil; and establish correlations between physico-mechanical parameters mineralogical improving the understanding of the load-bearing capacity. To this end, it was selected seven soils of two soil classes; three Ultisols and four Oxisols. The disturbed and undisturbed samples were collected under natural vegetation in the layer from 10 to 15 cm deep. In TFSA fraction, physical analyzes were performed (particle size and specific surface area), chemical (total organic carbon content of pedogenic iron oxides and low crystallinity oxides) and mineralogical (x ray diffraction and diffuse reflectance). In undisturbed soil samples were carried out air permeability tests and uniaxial compression test. Data were analyzed by Pearson correlations. The evaluated soils have kaolinite as the main mineral of the clay fraction, however differences with respect to iron oxides were found, which correlated with the pressure of pre-consolidation. The hematite had a positive effect on the pre-consolidation pressure of 100 kPa, thus depending on the matric potential of soil water.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-08-09T14:44:15Z No. of bitstreams: 1 Maria da Conceicao de Almeida.pdf: 3112126 bytes, checksum: 59f226cf3890e03c87fc77e561e4b3c4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-09T14:44:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maria da Conceicao de Almeida.pdf: 3112126 bytes, checksum: 59f226cf3890e03c87fc77e561e4b3c4 (MD5) Previous issue date: 2013-02-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The work has the objective to study the influence of the parent material in morphological, physical, chemical and mineralogical properties of soils in the transition between the Mata Norte Region and the Agreste Region of Pernambuco State, Brazil. The counties of São Vicente Ferrer and Macaparana were choosen as the place of the study due to its great soil diversification, cultivated with banana, the main culture of the region. On these places were open four profiles, witch were morphologically characterized, and disturbed and undisturbed samples were collected from the horizons to proceed physical, chemical and mineralogical analysis. The level of available macronutrients (N,P, K, Ca and Mg) and micronutrients (Fe, Cu, Zn, Mn and Ni) were measured. The soils were classified according to the Brazilian Soil Classification System. The results concluded that the soils of the region has different pedogenetic evolution, the CHERNOSOL (Mollisol) is the less developed soil and the LATOSOL (Oxisol) the more developed. According to the chemical analysis, the fertility of the soils follows the order Profile 1>Profile 2>Profile 3>Profile 4. The mineral assemblage indicates potential supply of nutrients to plants. Differences between iron oxide types maybe is related to environmental conditions, and the low pH at profile 4. The CHERNOSOL is rich in primary minerals, with great nutrition potential. The LATOSOL is a profile with low nutrition potential, low base saturation and low fertility, it has a low mineral reserve, but presents different trace elements that can work as nutrient supply. Mica, vermiculite and kaolinite are the main secondary minerals found in the soils. The profiles are distinct in their mineralogical composition, the CHERNOSOL has unusual anphiboles percentage, the YELLOW ARGISOL (Ultisol) presents minerals with low degree of weathering and clear presence of manganese oxides, the RED-YELLOW ARGISOL with its magnetic attraction and the LATOSOL, wicth is the one that presents more differenciated trace minerals. / O trabalho teve como objetivo estudar a influência do material de origem nas propriedades morfológicas, físicas, químicas e mineralógicas de solos da transição Mata Norte e Agreste de Pernambuco, visando à indicação de áreas mais apropriadas para agricultura orgânica. Os municípios de São Vicente Férrer e Macaparana, que se localizam numa região de geologia diversificada, entre a Zona da Mata e o Agreste do Estado de Pernambuco, foram selecionados como locais de estudo por possuírem diferentes tipos de solos sob cultivo de bananeira, principal cultura da região. Nessas áreas foram abertos 4 perfis, procedendo-se a caracterização morfológica, seguida de coleta de amostras deformadas e indeformadas dos horizontes pedogenéticos para realização de análises físicas, químicas, mineralógicas, com determinação dos teores disponíveis dos macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg) e micronutrientes (Fe, Cu, Zn, Mn, Ni). Os solos foram classificados segundo critérios estabelecidos pelo SiBCS. Os resultados permitiram concluir que os solos da região apresentam um gradiente de evolução pedogenética e são de boa estrutura; o CHERNOSSOLO foi o de menor grau de desenvolvimento e o LATOSSOLO o mais desenvolvido. A fertilidade natural dos solos segue a seguinte ordem decrescente: Perfil 1>Perfil 2>Perfil 3>Perfil 4. A assembléia mineralógica dos solos indica potencial de fornecimento de nutrientes para as plantas. O CHERNOSSOLO apresenta-se rico em minerais primários, estes com grande potencial nutricional, anfibólios, feldspatos diversos, micas e vermiculitas, mas precisaria ser manejado adequadamente para tornar os elementos disponíveis. O CHERNOSSOLO e os ARGISSOLOS apresentam potencial de fornecimento de Ni, Cu e Zn, com aumento desses nutrientes em profundidade. O ARGISSOLO AMARELO, apesar da morfologia indicar grau de desenvolvimento elevado, apresenta na mineralogia da fração grosseira minerais pouco alterados em todo o perfil, além de proporção considerável de mica na fração areia fina. O LATOSSOLO é um perfil com baixo potencial nutricional, tem baixa soma de bases, baixa saturação por bases e baixa fertilidade; além de ter uma baixa reserva mineral, mas apresenta diferentes elementos traços que podem ser fontes de nutrientes. Nos diferentes solos foi possível identificar os minerais secundários mica, vermiculita e caulinita. Os perfis são distintos na sua composição mineralógica, o CHERNOSSOLO apresenta percentuais pouco comuns de anfibólios, o ARGISSOLO AMARELO apresenta minerias com baixo grau de intemperismo e presença nítida de óxidos de manganês, o ARGISSOLO VERMELHO-AMARELO com sua atração magnética e o LATOSSOLO, que é o que mais apresenta minerais traços diferenciados.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os solos da região tropical úmida do Brasil são diversificados devido ao seu material de origem, clima e relevo. São, na sua maioria, de baixa fertilidade, sendo o fósforo (P) disponível nesses solos, geralmente, baixo. A dinâmica do P no solo torna sua determinação complexa, sobretudo pelas características distintas dos extratores. Objetivou-se com este trabalho avaliar a capacidade máxima de adsorção de fósforo (CMAP) e a eficiência dos extratores Mehlich-1, Mehlich-3, Bray-1 e Resina na determinação do P disponível em solos representativos do estado de Roraima. Sete solos foram coletados em três regiões do Estado e determinadas suas propriedades morfológicas, mineralógicas, físicas e químicas. Para avaliar a CMAP dos solos, foi determinado o P remanescente (P-rem) dos solos em triplicata no laboratório para cada solo e quatro repetições. O P-rem de cada solo foi empregado para definir os padrões de P em solução a serem utilizados na determinação da CMAP por intermédio de isotermas de Langmuir. Para testar a eficiência dos extratores, foi conduzido experimento em condições de casa de vegetação. O delineamento empregado foi em blocos casualizados, em esquema fatorial 7 x 5, com quatro repetições. O primeiro fator consistiu dos sete solos (LA (ITÃ), LV (ITÃ), LA (SERRA DA PRATA), LA (CCA), PA (CCA), FT (BONFIM), SN (SURUMU)) e o segundo fator de cinco doses de P estimadas com base na CMAP de cada solo (0, 25, 50, 75 e 100% da CMAP). A parcela consistiu de um vaso de polietileno preto com 5 dm3 de solo e cinco plantas. A espécie utilizada foi o milho, híbrido 30F35YH Pioneer, cultivada em duas fases de 30 dias com intervalos de dois dias. As doses de P foram aplicadas cinco dias antes do plantio utilizando o fosfato monopotássico (KH2PO4) como fonte. Amostra de solo de cada parcela (200 g) foi retirada antes do plantio para determinação do P disponível empregando os extratores. Ao final de cada período, fez-se o corte das plantas, acondicionando-as em saco tipo Kraft e levando-as à estufa de circulação forçada a 60 C para obtenção da massa seca. Foram realizados teste de correlação para CMAP versus energia de ligação, pH, matéria orgânica, argila e CTC, além da matéria seca x extrator e extrator x extrator. A CMAP é superior no FT (BONFIM) e LV (ITÃ) devido ao tipo de argila e teor da fração respectivamente. Considerando os solos representativos do estado, a CMAP não se correlaciona com nenhuma das propriedades do solo analisadas, obtendo relação forte com a argila quando elencados apenas os Latossolos e Argissolos. Os extratores Mehlich-3 e Bray-1 são mais sensíveis às variações das propriedades dos solos, não sendo indicados para grupos heterogêneos de classes de solos. O método da Resina apresenta as maiores correlações com os diferentes solos individualmente e agrupados. Este extrator demonstra-se adequado na determinação do P disponível para as plantas para os solos da região tropical úmida do país. / The soils of the humid tropical region of Brazil are diversified because of its source material, climate and topography. They are mostly low fertility, with available phosphorus (P) in these soils generally low. The dynamic of soil P becomes a complex determination, especially by the distinct characteristics of the extractors. The objective of this study was to evaluate the maximum phosphorus adsorption capacity (MPAC) and the efficiency of Mehlich-1, Mehlich-3, Bray-1 and Resin extractors in the determination of available P in soils of the state of Roraima. Seven soils were collected in three regions of the state and determined its properties morphological, mineralogical, chemical and physical. To evaluate the MPAC of the soils, was determined the remaining P (P-rem) of the soil in triplicate for each soil in the laboratory and four replications. The P-rem of each soil was used to define the patterns of P in solution to be used in determining the MPAC by Langmuir isotherm. To test the efficiency of extracting, the experiment was conducted in greenhouse conditions. The design applied was in a randomized blocks design, in factorial scheme 5 x 7 with four replications. The first factor consisted of the seven soils (LA (ITA), LV (ITA), LA (SERRA DA PRATA), LA (CCA), PA (CCA), FT (BONFIM), SN (SURUMU)) and the second factor of five P rates estimated based on the MPAC of each soil (0, 25, 50, 75 and 100% of MPAC). The plot consisted of a black pot polyethylene with 5 dm3 of soil and five plants. The species used was corn, hybrid 30F35YH - Pioneer, grown in two phases of 30 day within interval of two days. The P was applied five days before planting using potassium dihydrogen phosphate (KH2PO4) as a source. Soil samples from each plot (200 g) were collected before planting to determine the available P using the extractors. At the end of each period, the plants were cut, packed in kraft bag and taking them to the forced circulation oven at 60 C to obtain the dry mass. Correlation test for MPAC versus binding energy, pH, organic matter, clay and T were performed, in addition to dry matter x extractor and extractor x extractor. The MPAC is higher in FT (BONFIM) and LV (ITA) due to the type and content of clay fraction respectively. Considering the representative soils of the state, the MPAC is not correlated with any of the soil properties analyzed, obtaining strong relationship with the clay when listed only the Oxisols and Ultisols. The Mehlich-3 and Bray-1 extractors are more sensitive to changes in soil properties and are not suitable for heterogeneous groups of soils. The resin method exhibit the highest correlation with the different soils individually and grouped. This extractor is demonstrated appropriate in determining of the available P for plants to soils of the humid tropical region of the country.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2015-11-11T16:12:55Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 7887165 bytes, checksum: 5ae79a4cccb0b3a8198d5a2a1b8e932e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-11T16:12:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 7887165 bytes, checksum: 5ae79a4cccb0b3a8198d5a2a1b8e932e (MD5) Previous issue date: 2015-03-12 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A Antártica Marítima é caracterizada por temperaturas negativas durante o inverno austral, chegando a ser positivas durante o verão. Uma das principais características da região é a baixa disponibilidade de água líquida e restrita cobertura vegetal. Consequentemente, os solos são rasos, com baixo teor de argila, esqueléticos e com mineralogia silicática. Os solos ornitogênicos e solos sulfatados fogem a essa regra, estes últimos ainda pouco estudados. A Península Barton (62o14’S 58o46’W) possui área aproximada de 12 km2, localizada na Ilha Rei George. Sua geologia apresenta basalto/andesito, diorito, granodiorito e lapilli-tuff. Destaca-se as áreas com afloramento de andesitos piritizados, as quais apresentam potencial de oxidação de sulfetos e maior potencial de intemperismo químico, em comparação as áreas não piritizadas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a hidrogeoquímica da Península Barton e estudar a mineralogia e gênese dos solos sulfatados. Analisou- se águas de lagos e canais de degelo em distintas formações geológicas para avaliar a contribuição das rochas e solos na hidrogeoquímica local. Coletou-se 58 amostras de água em pontos georreferenciados. Analisou-se 14 elementos por ICP-OES em formas químicas naturais e acidificadas com HNO3. Ânions foram analisados em cromatógrafo. Solos sulfatados de duas topossequências foram descritos e analisados por seus atributos morfológicos, físicos, químicos, mineralógicos e micromorfológicos. Os solos foram classificados de acordo com a Soil Taxonomy e WRB/FAO. Os dados permitiram que se fizesse uma regionalização da península em 8 grupos de acordo com as características hidrogeoquímicas. Atributos como pH sofreram forte variação. Não foi registrada influência de carbonatos no tamponamento da drenagem. Identificou-se processo natural de drenagem ácida na Península Barton. Estas áreas exigem cuidados especiais, devido à acidez e mobilidade de íons metálicos. Identificou-se que solos influenciados pela oxidação de sulfeto possuem maiores teores de partículas finas. Registrou-se solos extremamente ácidos e com desenvolvimento pedogenético considerável se tratando das condições antárticas. A mineralogia destes solos apresenta ocorrência generalizada de óxidos de ferro (destaca-se goethita) e sulfatos (jarosita). Identificou-se solos com horizontes concrecionários até então desconhecidos na Antártica Marítima. / The Maritime Antarctica is characterized by negative temperature during the austral winter, becoming positive during the summer. A key feature of the region is the low availability of liquid water and limited vegetation. Consequently, soils are shallow, with low clay content, skeletal and silicates mineralogy. The ornithogenic soils and sulfate soils flee to this rule, the latter still little studied. The Barton Peninsula (62o14'S 58o46'W) has an area of approximately 12 km2, is located in the King George Island. Its geology features basalt / andesite, diorite, granodiorite and lapilli tuff. It stands out the areas with outcropping andesite with pyrite, which have sulphide oxidation potential and greater potential for chemical weathering, compared non pyrite areas. The objective of this study was to evaluate the hydrogeochemical the Barton Peninsula and study the mineralogy and genesis of sulfate soils. Analyzed waters of lakes and melt channels in different geological formations to assess the contribution of rocks and soils in hydrogeochemical site. Collected 58 samples of water in georeferenced points. Analyzed 14 by ICP-OES elements in natural chemical forms and acidified with HNO3. Anions were analyzed in chromatograph. Soil sulfated two toposequences were described and analyzed for their morphological attributes, physical, chemical, mineralogical and micromorphological. The soils were classified according to Soil Taxonomy and WRB / FAO. The data allowed to be done a peninsula of regionalization in 8 groups according to the hydrogeochemical characteristics. Attributes such as pH experienced strong variation. It was not recorded influence of carbonates in plugging the drain. It was identified natural process of acid drainage in Barton Peninsula. These areas require special care because of the acidity and mobility of metal ions. It was found that soils influenced by sulphide oxidation have higher levels of fine particles. Recorded extremely acid soils with considerable development pedogenetic, considering Antarctic conditions. The mineralogy of these soils has widespread occurrence of iron oxides (goethite stands out) and sulphate (jarosite). It was identified with concretionary soil horizons hitherto unknown in the Maritime Antarctica.

O presente trabalho teve como objetivo principal avaliar as relações entre a composição mineralógica de solos representativos do Estado de São Paulo e alguns de seus atributos eletroquímicos como o ponto de efeito salino nulo (PESN) e a capacidade de troca aniônica (CTA). Especial atenção foi dada também à quantificação de cargas negativas de caráter permanente e à contrastação dos resultados com a composição mineralógica da fração argila, a qual foi avaliada de forma qualitativa e semiquantitativa. Além dos atributos eletroquímicos supracitados, a adsorção e a dessorção de sulfato, principal forma inorgânica de enxofre presente nos solos sob condições aeróbicas, foram estudadas visando-se à determinação de índices representativos desses fenômenos e à associação dos mesmos com atributos mineralógicos, químicos e eletroquímicos dos solos. Em uma primeira etapa, amostras coletadas em camadas subsuperficiais de quinze solos localizados em diferentes regiões do Estado de São Paulo foram submetidas à uma intensa caracterização mineralógica, química e eletroquímica. Além dessas avaliações, as amostras foram utilizadas como adsorvedores em estudos de adsorção e dessorção de sulfato. Em um momento posterior e por meio do tratamento estatístico dos dados, procurou-se analisar as relações individuais dos diversos atributos avaliados com o ponto de efeito salino nulo, capacidade de troca aniônica, adsorção e dessorção de sulfato. Os resultados experimentais obtidos durante a avaliação do ponto de efeito salino nulo das amostras permitiram o desenvolvimento de um programa computacional para o tratamento matemático dos referidos dados visando-se à determinação analítica do valor desse atributo eletroquímico. Testes realizados com dados obtidos por outros autores demonstraram a adequação do programa para a determinação rápida e não-subjetiva do PESN. Em relação às cargas elétricas negativas de superfície, pôde-se verificar uma significativa presença de cargas de caráter permanente, fato que apresentou razoável concordância com a composição mineralógica das amostras. Contudo, faz-se necessária a contrastação de resultados obtidos com o método da adsorção de césio com quantidades de cargas permanentes determinadas por meio do uso de outros procedimentos metodológicos. Ao avaliar-se a capacidade de troca catiônica (CTC) das amostras, utilizando-se diferentes métodos, pôde-se observar que os solos com caráter ácrico estiveram dentre aqueles em que as maiores discrepâncias foram verificadas, fato que sugere a necessidade da reavaliação dos métodos empregados para a determinação da CTC efetiva nesses solos. Os procedimentos adotados permitiram verificar que os óxidos de alumínio mal cristalizados, pres entes na fração argila, são os componentes mais diretamente associados ao ponto de efeito salino nulo e à capacidade de troca aniônica das amostras estudadas. Em relação à adsorção de sulfato, novamente observou-se acentuada relação direta entre o teor dos óxidos de alumínio mal cristalizados e a capacidade adsortiva das amostras bem como com a afinidade apresentada pela fase sólida em relação ao referido ânion. A gibbsita e os óxidos de alumínio mal cristalizados são os constituintes inorgânicos da fase sólida mais diretamente associados à restrição à dessorção de sulfato nas amostras avaliadas, ao passo que a liberação do sulfato retido apresentou relação direta com o teor de caulinita. Esses dados indicam que as aplicações de gesso agrícola devem ser feitas com maior cautela em solos cauliníticos. Em relação aos atributos de fácil e rápida determinação, o pH das amostras medido em solução de fluoreto de sódio (pH NaF) apresentou estreita relação com a presença de óxidos de alumínio nas amostras estudadas e, por essa razão, mostrou-se como um índice bastante promissor para a avaliação indireta da capacidade de retenção aniônica de amostras de camadas subsuperficiais de solos das regiões tropicais. Finalmente, um grande número de correlações não significativas obsevadas entre os teores de óxidos de ferro cristalinos (hematita e goethita) tanto para com atributos eletroquímicos quanto para com a adsorção e dessorção de sulfato parece indicar a existência de acentuada variabilidade comportamental para esses minerais nas amostras estudadas. Desse modo, novos estudos devem ser realizados com os referidos óxidos de ferro visando-se analisar a influência da morfologia, tamanho de cristais e grau de cristalinidade sobre os atributos eletroquímicos e propriedades adsortivas desses minerais. Igualmente, o desenvolvimento de trabalhos de pesquisa de natureza similar envolvendo a gibbsita são também necessários, haja vista a completa ausência de informações relacionadas à variabilidade comportamental desse óxido de alumínio. / The present research aimed at studying the relationships between the mineralogical composition of representative soils from São Paulo State and some of their electrochemical properties, particularly the point of zero salt effect (PZSE) and the anion exchange capacity (AEC). Additionally, it was given special attention to the presence of permanent negative charges in those soils, whose magnitudes were also associated with the mineralogical composition of their clay fractions, which was evaluated by using qualitative and semiquantitative approaches. Besides the above mentioned electrochemical properties, the adsorption and desorption of sulfate, the main inorganic form of sulfur found in soils under aerobic conditions, were studied in order to associate the representative indexes of these phenomena with mineralogical, chemical and electrochemical soil properties. Initially, samples collected in subsurface layers of fifteen soils situated in different regions of São Paulo State were highly characterized as for their mineralogical, chemical and electrochemical properties Besides these evaluations, the soil samples were used as adsorbents in studies of sulfate adsorption and desorption reactions. After this, and through the statistical analyses of data, it was aimed at verifying the individual relationships of the evaluated properties with the PZSE, AEC, sulfate adsorption and desorption indexes. The experimental results obtained during the evaluation of the PZSE values of samples, gave us the possibility of the development of one software for mathematical manipulation of them in order to allow the analytical determination of the above mentioned electrochemical property. The software was evaluated through the analyses of potentiometric titration data from experiments of other authors. The results showed very good agreement between PZSE values calculated by the software and those determined by the authors. By this reason, this approach can be considered very useful for this determination. In relation to surface charges, it was possible to verify reasonable amounts of permanent negative charges in evaluated soil samples and good correspondence of them with soil mineralogical properties. However, more studies are necessary in order to compare the results of cesium adsorption method, employed for this determination in the present research, with ones from other methodologies. The determination of cation exchange capacity (CEC) values through different approaches have shown that the soil samples with acric character were among the ones that present the biggest discrepancies. These results suggest the necessity of reevaluation for the usual methods employed to measurements of CEC values in soils with acric character. The methods used in this research allowed us to verify that the contents of amorphous aluminum oxides in the clay fraction present direct associations with PZSE and AEC values determined in soil samples. In relation to sulfate adsorption, it was also observed the positive effect of amorphous aluminum oxides on the sulfate adsorptive capacities of the studied soils. In the same way, the content of above mentioned oxides present significative and direct correlation with the affinity of surfaces by sulfate ions. The gibbsite and amorphous aluminum oxides are the clay fraction constituents associated with the restriction to sulfate desorption in evaluated soil samples; on the other hand, the transference of sulfate ions from solid surfaces to soil solutions was favored by the high kaolinite contents. These data suggest that the use of gypsum in kaolinitic soils with low contents of oxides must be done with more criteria.Considering the soil properties whose determinations are not time consuming, the pH values evaluated in suspensions of soil-NaF 1 mol L -1 solution (pH NaF) presented very good associations with the aluminum oxides contents of soil samples and, by this reason, it showed also significative correlations with soil sulfate adsorption capacity. These founds indicate that the pH NaF is a very promising index for the indirect evaluation of the anion retention capacity of samples from subsurface layers of tropical soils. Finally, the great number of non-significative correlations verified in this research between crystalline iron oxides (hematite and goethite) contents and electrochemical properties or sulfate adsorption/desorption indexes suggest the existence of non-systematic variations in their intrinsic properties. So, it is very important the establishment of new researches with the objective of acquiring more information about the influence of morphology and crystals size and crystallinity of these adsorbents on their electrochemical properties and adsorptive capacities. These considerations are also applied to gibbsite, since there is no information about this topic associated to this mineral.

Há poucos estudos sobre a influência da mineralogia no comportamento do solo em relação aos atributos de resistência física. Neste sentido, o estudo tem como hipótese que independentemente do potencial matricial de água no solo a composição mineralógica da fração argila interfere na pressão de préconsolidação, modificando a capacidade de suporte de carga dos solos. Assim, objetivou-se caracterizar a composição mineralógica de classes de solos representativas no Rio Grande do Sul; Determinar parâmetros físico-mecânicos dos solos; E estabelecer correlações entre parâmetros físico-mecânicos com mineralógicos melhorando o entendimento da capacidade de suporte de carga. Para tal, foram selecionados sete solos de duas classes de solos; três Argissolos e quatro Latossolos. As amostras deformadas e indeformadas foram coletadas sob vegetação natural na camada de 10 a 15 cm de profundidade. Na fração TFSA, foram realizadas análises físicas (granulometria e área superficial específica), químicas (carbono orgânico total, teor de óxidos de ferro pedogênicos e óxidos de baixa cristalinidade) e mineralógicas (difratometria de raio x e refletância difusa). Nas amostras indeformadas foram realizadas as análises de permeabilidade ao ar e o ensaio de compressão uniaxial. Os dados foram analisados por correlações de Pearson. Os solos avaliados possuem a caulinita como principal mineral da fração argila, no entanto diferenças com relação aos óxidos de ferro foram encontradas, os quais correlacionaram com a pressão de pré-consolidação. A hematita influenciou positivamente sobre a pressão de pré-consolidação à 100 kPa, assim, dependendo do potencial matricial de água no solo. / There are few studies on the influence of mineralogy on the ground behavior in relation to physical resilience attributes. The is study has hypothesized that regardless of the matric potential of soil water the mineralogical composition of the clay fraction interferes with the pre-consolidation pressure by modifying the soil bearing capacity. Therefore, this study aimed to characterize the mineralogical composition of representative soil classes in Rio Grande do Sul; determine physical-mechanical parameters of the soil; and establish correlations between physico-mechanical parameters mineralogical improving the understanding of the load-bearing capacity. To this end, it was selected seven soils of two soil classes; three Ultisols and four Oxisols. The disturbed and undisturbed samples were collected under natural vegetation in the layer from 10 to 15 cm deep. In TFSA fraction, physical analyzes were performed (particle size and specific surface area), chemical (total organic carbon content of pedogenic iron oxides and low crystallinity oxides) and mineralogical (x ray diffraction and diffuse reflectance). In undisturbed soil samples were carried out air permeability tests and uniaxial compression test. Data were analyzed by Pearson correlations. The evaluated soils have kaolinite as the main mineral of the clay fraction, however differences with respect to iron oxides were found, which correlated with the pressure of pre-consolidation. The hematite had a positive effect on the pre-consolidation pressure of 100 kPa, thus depending on the matric potential of soil water.

Orientador: Mara Cristina Pessôa da Cruz / Banca: Manoel Evaristo Ferreira / Banca: Arthur Bernardes Cecílio Filho / Banca: José Ricardo Mantovani / Banca: Hamilton César de Oliveira Charlo / Resumo: Foram conduzidos quatro experimentos, um no laboratório e três no campo, com os objetivos de: comparar métodos de determinação da mineralização de N de esterco bovino em laboratório e em campo; avaliar a produtividade de alface e o acúmulo de nitrato nas plantas, em função de doses de N-ureia no plantio e em cobertura. O solo utilizado no experimento em laboratório foi coletado no local dos experimentos em campo e é um Latossolo Vermelho. No ensaio em laboratório foi feita incubação de solo mais esterco (0, 5, 10, 20, 40 e 80 t ha-1), a 28oC, por até 180 dias, com avaliação periódica da quantidade de N mineralizado (N-NH4 + + N-NO3 -). Em campo, de novembro de 2011 a maio de 2012, foi conduzido experimento com sacos de polietileno enterrados em canteiros, a 10 cm de profundidade, com as mesmas doses de esterco e os mesmos tempos de avaliação usados no laboratório. Simultaneamente, em campo, foi conduzido experimento com alface, empregando as mesmas doses de esterco, para obter o N absorvido em 180 dias (três cultivos sucessivos). No ano seguinte, nos meses de novembro e dezembro, foi conduzido experimento em campo, combinando duas doses de adubo nitrogenado no transplantio (0 e 40 kg ha-1 de N-ureia) e quatro em cobertura (0, 30, 60 e 90 kg ha-1), parceladas em duas ou três vezes (fatorial 2x4x2). Neste experimento, a dose de esterco aplicada foi calculada com base na taxa de mineralização determinada com o método dos sacos enterrados. Os métodos de incubação em laboratório e em campo não foram eficientes para predizer a disponibilidade de N para alface em solo adubado com esterco bovino. A aplicação de 40 kg ha-1 de N-ureia no transplantio das mudas resultou em aumento de produtividade de 26% (3.583 kg ha-1) e 98% da produtividade máxima foi obtida com 60 kg ha-1 de N em cobertura, parcelados em duas aplicações. O teor de nitrato nas plantas ficou abaixo do limite tolerado em todas as combinações ... / Abstract: An experiment in laboratory and three in the field were carried out with the objectives of compare laboratory and field methods to determine N mineralization rate of cattle manure; assess lettuce productivity and nitrate accumulation in plants, due to urea-N rates at planting and topdressing. The soil used in the laboratory experiment was collected at the site of field experiments and is an Oxisol. In the laboratory method, soil and manure (0, 5, 10, 20, 40 and 80 t ha-1) were incubated at 28ºC for 180 days, and the amount of N mineralized (NH4 +-N + NO3 --N) was determined periodically. Field experiment was carried out in polyethylene buried bags in beds, in 0.1 m deep, with the same doses of manure and the same evaluation times used in the laboratory, from November 2011 until May 2012. Simultaneously, a field experiment was carried out with lettuce, using the same doses of manure to get N uptake in 180 days (three successive crops). In the following year, in November and December, it was carried out an experiment combining two doses of nitrogen fertilizer at transplanting (0 and 40 kg ha-1 urea-N) and four in topdressing (0, 30, 60 and 90 kg ha-1), divided into two or three application times (2x4x2 factorial). In this experiment, the dose of manure was calculated based on the rate determined by buried bags method. The methods of incubation in the laboratory and in the field were not efficient for predicting N availability to lettuce in soil fertilized with cattle manure. The application of 40 kg ha-1 urea-N at transplantation resulted in increased productivity by 26% (3,583 kg ha-1) and 98% of maximum productivity was obtained with 60 kg ha-1 N, splitted in two applications. The nitrate content in plants was below the limit tolerated at all dose combinations at planting and topdressing / Doutor

Manguezais são ecossistemas de transição entre ambientes continental e marinho. Estão amplamente distribuídos ao longo da costa brasileira, sob grande variabilidade de condições climáticas, oceanográficas, geológicas e geomorfológicas. A mineralogia dos solos reflete e interfere nos processos de formação de solos e no comportamento biogeoquímico de nutrientes e potenciais substâncias poluentes, orgânicas e inorgânicas. O presente estudo avaliou a composição mineralógica dos solos de oito manguezais, do litoral sul ao norte do país, por meio de DRX, infravermelho e MET, das frações finas (silte, argila total e argila fina). A assembléia mineralógica da fração argila é composta, predominantemente, por caulinita, esmectita, ilitas férricas e traços de quartzo e gibbsita. Na argila fina, observou-se a presença de grandes quantidades de caulinita e esmectitas, provavelmente férricas, associadas a algum mineral 2:1 HE além de ilita de baixa cristalinidade interestratificada com minerais expansivos. Dados de semi-quantificação e características cristalográficas de caulinitas e ilitas revelam que a geologia das áreas continentais adjacentes aos manguezais influencia diretamente a assembléia mineralógica dos solos desses ambientes. Sob esse olhar, três padrões de manguezais foram identificados ao longo da costa: manguezais influenciados diretamente por sedimentos derivados de solos desenvolvidos sobre materiais geológicos do escudo cristalino pré-cambriano, com caulinitas pouco cristalinas, ilitas originadas das micas presentes nas rochas correspondentes e esmectitas autigênicas; manguezais próximos a áreas dos tabuleiros terciários do grupo Barreiras, com caulinitas mais cristalinas e menores teores de minerais 2:1; e aqueles sob influência de materiais advindos do clima semi-árido nordestino (menos alterados), com grande quantidade de minerais 2:1 neoformados e herdados dos solos dessas áreas adjacentes, o que pode ser apoiado pelas maiores quantidades de ilitas, com cristalinidade menor. Estudos mais específicos acerca da composição química dos minerais e de seus mecanismos geoquímicos de formação devem ser realizados futuramente, para melhor entendimento dos processos propostos e sua relação com a dinâmica biogeoquímica de importantes elementos nesses ambientes, especialmente do Fe presente nos filossilicatos. / Mangroves are transitional ecosytems between continental and marine environments. Its widely distributed along Brazilian coast under great variability of climatic, oceanographic, geological and geomorphological conditions. Its soil mineralogy has a relevant role in the pedogenic processes and biogeochemical behavior of nutrients and potential inorganic and organic pollutants substances. The present study evaluated the mineralogical composition of fine fractions (silt, clay and fine clay) of eight Brazilian mangrove soils of south to north coast using XRD, infrared spectrometry and TEM analyses. The mineralogical assemblage of clay fraction consists on kaolinite, smectite, ferric illite and traces of quartz and gibbsite. In fine clay fraction it can be observed great amounts of kaolinite and smectites, probably ferric, associated with 2:1 hydroxy interlayered minerals beyond poorly crystalline illite-smectite interstratified minerals. Semi-quantification data and kaolinite/illite crystallographic characteristics reveal the importance of geological materials of continental adjacent areas for mineralogical composition of mangrove soils. Thus three different patterns were identified along the coast: mangrove influenced directly by sediments derived from soils developed on geological materials of Pre-Cambrian basement rocks, with poorly crystalline kaolinites, illite transformed from diagenetic mica present in Pre-Cambrian and authigenic smectites; mangroves next to Tertiary Barreiras Group sediments, with better crystalline kaolinites and less amounts of 2:1 phyllosilicates; and mangroves under influence of sediments that come from soils developed under northeastern semi-arid climate (less weathered), evidenced by great amounts of inherited and neoformed 2:1 phyllosilicates and poorly-crystalline illite. More specific studies about clay minerals chemical composition and its geochemical formation mechanisms should be performed in future, for better understanding of proposed processes and its relation with the biogeochemical dynamics of certain elements in this environment, specially the iron present in phyllosilicates.