Search

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Para a obtenção de um manejo nutricional adequado da cultura faz-se necessário, além da análise de solo, a utilização de outras técnicas visando abranger os efeitos de outros fatores importantes para a produção vegetal. Neste contexto, a análise foliar tornou-se uma ferramenta muito útil, tendo em vista que possibilita a avaliação dos nutrientes absorvidos pela cultura permitindo que ações de manejo sejam adotadas durante o ciclo, especialmente em culturas perenes, visando o ajuste fino do suprimento nutricional. Uma das técnicas que pode ser utilizada para subsidiar o manejo nutricional é o sensoriamento remoto, com base em índices de vegetação obtidos por meio da reflectância espectral da cultura. O objetivo deste trabalho consistiu em relacionar o Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI) com a produtividade, teores foliares de nutrientes e atributos da fertilidade do solo em lavouras irrigadas de café arábica visando subsidiar o manejo nutricional da cultura. O estudo foi realizado com base em um banco de dados contendo informações obtidas em nove fazendas produtoras de café arábica (Coffea arabica), localizadas nas mesorregiões do Noroeste de Minas e Triângulo Mineiro/Alto Paranaíba. As sequencias temporais das imagens espectrais das lavouras de café foram obtidas nos sites do USGS Earth Explorer da NASA e Copernicus Open Acess Hub, com as correções atmosféricas, sendo selecionadas as imagens do satélite Sentinel-2 obtidas nas datas mais próximas das datas de amostragem foliar da cultura. As imagens obtidas foram cortadas de acordo com o tamanho das fazendas utilizando o programa ArcGis 10.1, através das coordenadas geográficas de cada parcela. O NDVI foi obtido através do processamento das imagens, utilizando as faixas de comprimento de onda do infravermelho próximo e vermelho. Utilizando o método de análise numérica Chance Matemática Relativa (CHMR) foram obtidos os relacionamentos da produtividade em função do NDVI e do NDVI em função dos teores foliares dos nutrientes e de atributos da fertilidade do solo. Conclui-se que a utilização do NDVI, associado ao método CHMR, permitiu a obtenção de faixas de suficiência dos teores de nutrientes foliares e de atributos da fertilidade do solo, condizentes com as relatadas na literatura, sendo alternativa viável para subsidiar o manejo nutricional da cultura de café arábica. Palavras-Chave: Café - Faixas de suficiência Nutricional. Café - NDVI. Café - Chance Matemática Relativa. Café - Manejo Nutricional. In order to obtain an adequate nutritional management of the crop, it is necessary, in addition to soil analysis, to use other techniques to cover the effects of other important factors for plant production. In this context, foliar analysis has become a very useful tool, as it allows the assessment of nutrients absorbed by the crop, allowing management actions to be adopted during the cycle, especially in perennial crops, aiming at fine-tuning the nutritional supply. One of the techniques that can be used to support nutritional management is remote sensing, based on vegetation indices obtained through the spectral reflectance of the crop. The objective of this work was to relate the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) with productivity, leaf nutrient contents and soil fertility attributes in irrigated Arabica coffee plantations, to subsidize the nutritional management of the crop. The study was based on a database containing information obtained from nine farms producing Arabica coffee (Coffea arabica), located in the mesoregions of Northwest Minas and Triângulo Mineiro/Alto Paranaíba. The temporal sequences of the spectral images of the coffee plantations were obtained from NASA's USGS Earth Explorer and Copernicus Open Access Hub sites, with atmospheric corrections, being selected the Sentinel-2 satellite images obtained on the dates closest to the foliar sampling dates. of culture. The images obtained were cut according to the size of the farms using the ArcGis 10.1 program, using the geographic coordinates of each plot. The NDVI was obtained by processing the images, using the near-infrared and red wavelength bands. Using the numerical analysis method Relative Mathematical Chance (RMCH) yield relationships as a function of NDVI and NDVI as a function of foliar nutrient contents and soil fertility attributes were obtained. It is concluded that the use of NDVI, associated with the method RMCH, allowed obtaining sufficiency ranges of foliar nutrient contents and soil fertility attributes, consistent with those reported in the literature, being a viable alternative to subsidize the Nutritional management of arabica coffee culture. Keywords: Coffee - Nutritional Sufficiency Ranges. Coffee - NDVI. Coffee - Relative Mathematical Chance. Coffee - Nutritional Management.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico A água é um recurso essencial para a sobrevivência e o desenvolvimento das populações. A segurança hídrica não pode ser garantida apenas pelo aspecto quantitativo, sendo igualmente importante estabelecer e cumprir padrões de qualidade que atendam às necessidades humanas e à conservação dos ecossistemas naturais. O arsênio e seus compostos derivados constituem uma das classes de contaminantes mais frequentemente associados aos ambientes aquáticos e, por este motivo, o desenvolvimento de metodologias e produtos que possam ser empregados no tratamento de água contaminada por estes compostos constitui fundamental estratégia no planejamento da gestão dos recursos hídricos. O objetivo deste trabalho foi desenvolver e testar produtos capazes de remover compostos inorgânicos de arsênio (V) de soluções aquosas por meio de fenômenos de sorção. Minerais sintetizados, misturas minerais e carvões vegetais foram produzidos em laboratório, caracterizados e avaliados quanto a capacidade máxima de adsorção de arsênio (V), energia de interação entre adsorvente e adsorvato, liberação de íons metálicos para a solução de equilíbrio e comportamento magnético. As principais técnicas utilizadas a difratometria de raio X (DRX), espectrometria de emissão óptica com plasma acoplado indutivamente (ICP EOS) e susceptibilidade magnética em baixa e alta frequência. Dentre os produtos obtidos Ferridrita 2-linhas na sua forma pura apresentou melhor desempenho para adsorver arsênio (V) em soluções com concentração de arsênio (V) até 160 mg L -1 . Acima desta concentração a mistura constituída por ferridrita 2-linhas e hidrotalcita condicionada calcinada (1:1) apresentou desempenho satisfatório sem liberar grandes quantidades de íons Al 3+ para a solução de equilíbrio. Carvão vegetal magnético ativado por zinco se apresentou como estratégia interessante para a remoção do arsênio (V) da água por imantação. Contudo as elevadas taxas de liberação de íons Zn 2+ para a solução de equilíbrio representa uma importante limitação para a sua utilização em águas destinadas ao consumo humano. Palavras-chave: Óxidos de ferro e alumínio. Misturas ternárias. Ferromagnestismo Carvão quimicamente ativado. Water is an essential resource for the survival and development of populations. Water security cannot be guaranteed by the quantitative aspect alone, it is equally important to establish and comply with quality standards that meet human needs and the conservation of natural ecosystems. Arsenic and its derived compounds constitute one of the classes of contaminants most frequently associated with aquatic environments and, for this reason, the development of methodologies and products that can be used in the treatment of water contaminated by these compounds constitutes a fundamental strategy in planning the management of water resources. The objective of this work was to develop and test products capable of removing inorganic arsenic (V) compounds from aqueous solutions through sorption phenomena. Synthesized minerals, mineral mixtures and charcoal were produced in the laboratory, characterized and evaluated for maximum arsenic (V) adsorption capacity, interaction energy between adsorbent and adsorbate, release of metallic ions to the equilibrium solution and magnetic behavior. The main techniques used were X-ray diffraction (XRD), inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP EOS) and low and high frequency magnetic susceptibility. Among the products obtained 2-line ferrhydrite in its pure form showed the best performance to adsorb arsenic (V) in solutions with arsenic (V) concentration up to 160 mg L -1 . Above this concentration, the mixture formed from 2-line ferrhydrite and conditioned calcined hydrotalcite (1:1) presented satisfactory performance without releasing large amounts of Al 3+ ions into the equilibrium solution. The Zinc-activated magnetic charcoal was an interesting strategy for the removal of arsenic (V) from water by magnetization. However the high release rates of Zn 2+ ions into the equilibrium solution represents an important limitation for its use in water intended for human consumption. Keywords: Iron and aluminum oxides. Ternary mixtures. Ferromagnetism. Chemically activated carbon.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Os elementos terras raras (ETRs) tem sido objeto de várias pesquisas nos últimos anos, seja por sua utilização em produtos de alta tecnologia ou por sua importância ambiental. Normalmente, os teores de ETRs no solo são baixos e não acarretam problemas a saúde humana, contudo a ação antrópica pode causar o aumento dos teores desses elementos e consequentemente aumentam os riscos associados a exposição desses elementos. Assim, trabalhos que investiguem a distribuição dos teores de ETRs (naturais ou enriquecidos) e sua disponibilidade para os organismos vivos fazem-se necessários. Diante deste cenário, objetivou-se determinar os valores de referência de qualidade do solo (VRQ) baseado nos teores naturais, a mobilidade geoquímica e a biodisponibilidade de La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Y e Sc em solos da Amazônia brasileira. As amostras de solo utilizadas foram obtidas tanto ambientes naturais (sem ação antrópica) quanto em ambientes urbanos, sendo amostradas nas camadas de 0-20 cm e 60-80 cm. Os solos estudados apresentaramm grandes variações de concentrações de ETRs como resultado da interação entre características geológicas, depósitos de sedimentos e influencias antrópicas. No entanto, o risco ecológico associado à contaminação de REEs foi considerado baixo em solos urbanos. As recomendações VRQs para os solos da Amazônia brasileira devem ser baseadas no percentil 90 dos teores obtidos da população amostral. A mobilidade geoquímica mostrou que as frações mais biodisponíveis do solo (fase trocável, fase matéria orgânica e fase óxidos Fe / Mn) apresentaram baixos teores e representaram menos de 20% dos teores totais de ETRs em todos os solos amostrados. A bioacessibilidade oral obtida por dois métodos in vitro (protocolo gástrico e protocolo gástrico- intestinal) e por extrações simples apresentou teores que representam menos de 20% do conteúdo total do ETRs. Os riscos não carcinogênicos e os riscos carcinogênicos associados à exposição oral aos ETRs foram consideravelmente baixos para crianças e adultos em todas as amostras de solo da Amazônia. Palavras-chave: Teores Naturais. Enriquecimento. Elementos Tóxicos. Risco a Saúde Rare earth elements (REEs) have been the subject of several researches in recent years, due to their use in high-tech industries or to potential toxicity. Normally, the levels of REEs in the soil are low and do not cause effects to human health, however the anthropic action can increase the levels of these elements and consequently increase the risks associated with the REEs exposure. Thus, studies about the levels of REEs in pristine and urban soils and REEs availability for living organisms are necessary. The main of this thesis were to determine the quality reference values of soil (QRV) based on natural levels, performed the geochemical fractionation and bioavailability of La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy , Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Y and Sc in soils of the Brazilian Amazon. The soil samples used were obtained both in pristine environments (without anthropic action) and in urban environments, the samples were collected in the 0-20 cm and 60-80 cm layers. The soils of the Brazilian Amazon present variations of REE concentrations because of the dynamic interaction between geological characteristics, sediment deposits and anthropic inputs. However, the ecological risk associated with the contamination of REEs was considered low in urban soils. The QRVs recommendations for soils of the Brazilian Amazon should be based on the 90th percentile of the contents obtained from the soils sample population. The geochemical fractionation exhibited that the most bioavailable fractions of the soil (exchangeable phase, organic matter phase and Fe / Mn oxides phase) presented low levels and represented less than 20% of the total levels of REEs in all sampled soils. Oral bioaccessibility contents obtained by two in vitro methods (gastric protocol and gastric-intestinal protocol) and by single extractions represented less than 20% of the total content of the REEs. Non-carcinogenic risks and carcinogenic risks associated with oral exposure to REE were considerably low both for children and for adults in all soil samples from the Amazon. Keywords: Natural contents. Enrichment. Toxic Elements. Health Risk.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior As zonas de manejo (ZM) são delimitações de subáreas com características comuns. Dentro da mesma ZM, o potencial de produção pode ser semelhante, ao passo que pode diferir entre as diversas ZM. Estudos recentes em agricultura de precisão consideram eficiente o uso de ZM para a aplicação de fertilizantes baseada na variabilidade espacial dos atributos do solo. Diante disso, os objetivos deste trabalho foram analisar a variabilidade espacial dos atributos físico- químicos do solo em lavoura de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum), por meio de Geoestatística e delinear zonas de manejo homogêneas usando análise Geoestatística e multivariada. Foram analisados dados de uma área de produção de cana-de-açúcar de 1.516,33 ha, localizada na fazenda Tehuantepec, no município de Santa Lucía Cotzumalguapa, Escuintla, Guatemala. Foram utilizados 17 atributos físico-químicos, obtidos da amostragem do solo de 153 pontos georreferenciados da área de estudo, na safra 2019-2020. Foram eles: potencial hidrogeniônico, fósforo, cobre, zinco, ferro, manganês, boro, matéria orgânica, capacidade de troca catiônica, cálcio, magnésio, sódio, potássio, saturação de bases, argila, silte e areia. A determinação da dependência espacial de cada variável foi analisada pela análise variográfica, considerando para seu ajuste as variáveis que não apresentaram efeito pepita puro. Os modelos esférico e exponencial foram ajustados aos variogramas experimentais usando o método dos mínimos quadrados. Para avaliar a qualidade do ajuste do modelo teórico dos variogramas, utilizou-se o processo de validação cruzada e, para delimitar as zonas de manejo, foi utilizado o algoritmo fuzzy K-means. A análise de componentes principais (ACP) foi aplicada aos valores preditos dos atributos do solo, obtidos pela técnica de interpolação krigagem como método de entrada de dados para o algoritmo fuzzy K-means. O número de ZM foi definido com os critérios do coeficiente de partição difusa (FPC) e entropia de partição normalizada (NCE). A área estudada apresentou variabilidade espacial para 16 dos 17 atributos de solo. Foram delineadas duas zonas de manejo para a cultura da cana-de-açúcar. Palavras-chave: Agricultura de precisão. Atributos físico-químicos do solo. Componentes principais. Krigagem. Variabilidade espacial. Fuzzy K-means. The management zones (MZs) are a delimitation of subareas with characteristics in common. Within the same management zone, the production potential may be similar, while it may differ between the other MZs. Recent studies in precision agriculture consider efficient the use of MZs for the application of fertilizers based on the spatial variability of the soil attributes. The objectives of this work were to analyze the spatial variability of the physical-chemical attributes of the soil in the cultivation of sugar cane (Saccharum officinarum), by means of Geostatistics and to delineate homogeneous management areas using Geostatistical analysis and multivariate analysis. Data from a sugarcane production area of 1,516.33 hectares, located in the Tehuantepec farm, municipality of Santa Lucía Cotzumalguapa, Escuintla, Guatemala were analyzed. 17 physical-chemical attributes were used, obtained from soil sampling of 153 georeferenced points in the study area, corresponding to the 2019-2020 harvest. The soil variables were: potential for hydrogen, phosphorus, copper, zinc, iron, manganese, boron, organic matter, cation exchange capacity, calcium, magnesium, sodium, potassium, base saturation, clay, silt and sand. The determination of spatial dependence of each variable was determined by variographic analysis, considering for its adjustment the variables that did not present a pure nugget effect. The spherical and exponential models were fitted to the experimental variograms using the least squares method. To evaluate the quality of fit of the theoretical model of the variograms, the cross-validation process was used and, to delimit the management areas, the Fuzzy K-means algorithm was used. The principal component analysis (PCA) was applied to the predicted values of the soil attributes, obtained by the kriging interpolation technique as the data entry method for the Fuzzy K-means algorithm. The number of management zones was defined with the criteria of diffuse partition coefficients (FPC) and normalized partition entropy (NCE). The study area presented special variability for 16 of the 17 soil attributes. Two management zones for the cultivation of sugar cane were delineated. Keywords: Precision agriculture. Management zones. Physicochemical soil attributes. Component principal analysis. Kriging. Spatial variability. Fuzzy K-means.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Estudos de correlação e calibração são necessários para determinar a eficiência de um extrator em estimar a disponibilidade dos nutrientes no solo. Nos primeiros estudos são testados diferentes extratores, sendo selecionados aqueles que melhor se correlacionam com o método padrão, que é a quantidade absorvida pelas plantas. Posteriormente são definidas as doses recomendáveis do nutriente a serem adicionadas ao solo e os níveis críticos. Os objetivos deste trabalho foram: avaliar os extratores DTPA, Mehlich-1 e Mehlich-3 com relação ao potencial de avaliação da disponibilidade de Fe, Mn, Zn e Cu; determinar os níveis críticos e as taxas de recuperação desses micronutrientes pelas plantas e por cada extrator. Para isso foram realizados três experimentos. No primeiro utilizou-se o fatorial: 3 × 6, correspondendo a três Latossolos Vermelho-amarelo do Estado de Minas Gerais e seis doses dos micronutrientes em mg/dm 3 : Fe (0,0; 20,0; 40,0; 80,0; 120,0 e 200,0); Mn (0,0; 15,0; 30,0; 60,0; 90,0 e 120,0); Zn (0,0; 5,0; 10,0; 20,0; 30,0 e 50,0) e de Cu (0,0; 2,0; 4,0; 8,0; 12,0 e 20,0) que foram aplicadas nos três solos. Para o segundo experimento foi utilizado o fatorial 3 × 4 × 6, correspondendo a três solos, quatro micronutrientes e seis doses dos micronutrientes Fe, Mn, Zn e Cu que se derivaram da matriz baconiana 6 + 6 + 6 + 6. Foram utilizados os mesmos três solos e as mesmas doses do experimento um. Utilizou-se as seguintes doses de referência: 40 mg/dm 3 para o Fe; 30 mg/dm 3 para o Mn, 10 mg/dm 3 para o Zn e 4 mg/dm 3 para o Cu. O fatorial do terceiro experimento foi 12 × 6, correspondendo a 12 solos e seis doses dos micronutrientes em mg/dm 3 : Fe (0,0; 8,0; 16,0; 32,0; 48 e 80); Mn (0,0; 5,0; 10,0; 20,0; 30,0 e 50,0); Zn (0,0; 2,0; 4,0; 8,0; 12,0 e 20,0) e de Cu (0,0; 1,5; 3,0; 6,0; 9,0 e 15,0) que foram aplicadas em cada solo. As fontes utilizadas foram FeCl 3 .6H 2 O, MnCl 2 .4H 2 O, Zn(NO 3 ) 2 .6H 2 O e Cu(NO 3 ) 2 .3H 2 O. Os experimentos foram realizados em blocos casualizados com quatro repetições. A unidade experimental foi de um vaso plástico contendo 2,0 dm 3 de solo, onde cultivou-se quatro plantas de milho. A calagem foi realizada nos solos que dela necessitou. O solos ficaram incubados por um período de 15 d com o calcário. Após o período de incubação, as amostras de solo receberam as doses dos quatro micronutrientes, ficando incubadas por 7 d. Após esse período, coletaram-se subamostras para a determinação dos teores de Fe, Mn, Zn e Cu por Mehlich-1, Mehlich- 3 e DTPA. Em cada experimento as plantas foram colhidas com 33 d de cultivo. As análises estatísticas consistiram de análises de variância, regressão e correlação. Os extratores com maior acidez, Mehlich-1 e Mehlich-3, conseguiram extrair maiores teores dos quatro micronutrientes do que o DTPA. No experimento um e dois os maiores níveis críticos dos quatro micronutrientes no solo foram obtidos com o Mehlich-1. No terceiro experimento, os maiores níveis críticos dos quatro micronutrientes no solo foram obtidos com o Mehlich-3. Os teores dos micronutrientes Mn, Zn e Cu recuperados pelos extratores foram altamente correlacionados entre si. As correlaçoes mais elevadas dos teroes de Fe recuperados ocorreram entre Mehlich-1 e Mehlich-3. Nos três experimentos, o DTPA foi mais eficiente em predizer a disponibildiade de Fe para as plantas de milho. Os três extratores apresentaram capacidade de avaliar a disponibilidade de Mn, Zn e de Cu bem próximas, tendo uma ligeira vantagem o Mehlich-3. O extrator Mehlich-3 apresenta potencial para ser utilizado em análises de rotina de micronutrientes, uma vez que indicou boa correlação entre os conteúdos dos micronutrientes com os teores recuperados por ele. Entretanto, há necessidade de mais estudos com relação ao Fe. Correlation and calibration studies are required to determine the efficiency of an extractor in estimating the availability of nutrients in the soil. In the first studies different extractors are tested, being selected those that better correlate with the standard method, that is the amount absorbed by the plants. Subsequently, the recommended doses of the nutrient to be added to the soil and critical levels are defined. The objectives of this work was to evaluate DTPA, Mehlich-1 and Mehlich-3 extractors in relation to the Fe, Mn, Zn and Cu availability potential; determine the critical levels and rates of recovery of these micronutrients by plants and by each extractor. Three experiments were carried out. In the first one the factorial was used: 3 × 6, corresponding to three Red-yellow Oxisols of the State of Minas Gerais and six doses of micronutrients in mg/dm 3 : Fe (0,0; 20,0; 40,0; 80.0, 120.0 and 200.0); Mn (0.0, 15.0, 30.0, 60.0, 90.0 and 120.0); Zn (0.0, 5.0, 10.0, 20.0, 30.0 and 50.0) and Cu (0.0, 2.0, 4.0, 8.0, 12.0 and 20.0) that were applied in the three soils. For the second experiment, 3 × 4 × 6 factorial was used, corresponding to three soils, four micronutrients and six doses of the micronutrients Fe, Mn, Zn and Cu that were derived from the baconiana matrix 6 + 6 + 6 + 6. The same three soils and the same doses of experiment one were used. The following reference doses were used: 40 mg/dm 3 for Fe; 30 mg/dm 3 for Mn, 10 mg/dm 3 for Zn and 4 mg/dm 3 for Cu. The factorial of the third experiment was 12 × 6, corresponding to 12 soils and six doses of micronutrients in mg/dm 3 : Fe (0.0, 8.0, 16.0, 32.0, 48.0 and 80.0); Mn (0.0, 5.0, 10.0, 20.0, 30.0 and 50.0); Zn (0.0, 2.0, 4.0, 8.0, 12.0 and 20.0) and Cu (0.0, 1.5, 3.0, 6.0, 9.0 and 15.0) that were applied to each soil. The sources used were FeCl 3 .6H 2 O, MnCl 2 .4H 2 O, Zn (NO 3 ) 2 .6H 2 O and Cu(NO 3 ) 2 .3H 2 O. The experiments were performed in randomized blocks with four replicates. The experimental unit was from a plastic vessel containing 2.0 dm 3 of soil, where four corn plants were grown. The liming was done in the soils that needed it. The soils were incubated for 15 d with limestone. After the incubation period, the soil samples received the doses of the four micronutrients, being incubated for 7 d. After this period, subsamples were collected for the determination of the Fe, Mn, Zn and Cu contents by Mehlich-1, Mehlich-3 and DTPA. In each experiment the plants were harvested with 33 d of culture. Statistical analyzes consisted of analysis of variance, regression and correlation. The extractors with higher acidity, Mehlich-1 and Mehlich-3, were able to extract higher levels of the four micronutrients than the DTPA. In the experiment one and two the highest critical levels of the four micronutrients in the soil were obtained with the Mehlich-1. In the third experiment, the highest critical levels of the four micronutrients in the soil were obtained with Mehlich-3. Micronutrient contents Mn, Zn and Cu recovered by the extractors were highly correlated with each other. The highest correlations of recovered Fe contents occurred between Mehlich-1 and Mehlich-3. In all three experiments, DTPA was more efficient in predicting the availability of Fe to maize plants. The three extractors were able to evaluate the availability of Mn, Zn and Cu very closely, with a slight advantage of Mehlich-3. The extractor Mehlich-3 presents potential to be used in routine analyzes of micronutrients, since it indicated a good correlation between the contents of the micronutrients with the contents recovered by it. However, there is a need for further studies regarding Fe.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A formação e estabilização da matéria orgânica do solo (MOS) consistem em importantes preocupações num contexto global, em razão das mudanças do padrão climático, e sustentabilidade dos sistemas agrícolas. Neste contexto, a composição bioquímica dos resíduos vegetais, entre outros fatores, desempenha importante papel nas transformações da MOS, regulando parte desses processos de transformação, transferindo além de C outros nutrientes via processo de mineralização. Assim, esse estudo teve como objetivo avaliar a influência da composição bioquímica de diferentes resíduos culturais nas transformações das frações da MOS – Matéria organica particulada (MOP) e associada aos minerais (MAM), e a liberação de nutrientes desses resíduos orgânicos no solo. Foi realizado um experimento por meio da incubação dos resíduos culturais no solo em condições controladas. Os tratamentos foram definidos por esquema fatorial 2x7x4, assim representados: i) com e sem a adição de resíduo C 4 – Milheto (Pennisetum americanum (L)); ii) seis resíduos culturais de espécies C 3 – Crotalária (Crotalaria juncea), Feijão de Porco (Canavalia ensiformes), Girassol (Helianthus annuus), Mucuna Preta (Mucuna pruriens), Eucalipto (Eucalyptus), um mix de resíduos de crotalária + eucalipto, e um controle sem resíduo; e iii) quatro tempos de avaliação (0, 0,08, 0,25 e 0,41 ano após o início da incubação). Os tratamentos foram distribuídos em um delineamento com blocos ao acaso, com quatro repetições. Para o referido estudo foram avaliados os fluxos de C-CO 2 em cada tratamento e o efeito priming resultante da adição desses resíduos; a massa de matéria seca remanescente (mSR) após 0,08, 0,25 e 0,41 ano, estimando a taxa de decomposição e os valores de tempo de meia-vida (t 0,5 ) dos resíduos. Os teores de macro e microntrientes presentes nos resíduos foram quantificados nos quatro tempos de avaliação para determinação da mineralização desses elementos. Foram determinado os incrementos de compostos orgânicos no solo por meio da análise de polissacarídeos (PST) e fenóis solúveis em água (FSA). A transferência de C desses resíduos para a MOS foi avaliada aos 0,41 ano após a incubação, por meio do fracionamento físico do solo para a separação da MOP e MAM. Os modelos descrevendo a cinética de mSR e conteúdo de nutrientes remanescentes (cNR), ao longo do tempo foram ajustados por meio de regressões. Além disso, os dados de PST e FSA foram submetidos à análise de variância fatorial (ANOVA) dentro de cada tempo. O C associado as frações MOP e MAM derivados dos resíduos e do solo também foi submetido à análise de variância fatorial (ANOVA) e as médias de PST e FSA e do C-MOP e C-MAM, quando analisadas em função dos resíduos, foram comparadas pelo teste de Scott-Knott (p = 0,05), quando comparadas em função do fator adição ou não de milheto utilizou-se o teste t de Student (LSD) (p = 0,05). De maneira geral, houve grande contribuição dos resíduos sem associação com o milheto para as emissões iniciais de C-CO 2 , e com o passar do tempo esses fluxos foram sendo estabilizadas. Porém, a adição do milheto em conjunto com os resíduos promoveu um efeito priming positivo nos períodos iniciais, favorecendo a degradação da MOS nativa. O tempo de incubação bem como a composição dos resíduos regulam os teores de compostos orgânicos e dos nutrientes disponíveis no solo provenientes de cada tipo de resíduo. Em manejos onde é realizado a cobertura vegetal do solo (ou adubação verde) com espécies leguminosas (Crotalária, Feijão de porco, Mucuna), não-leguminosas (Girassol e Eucalipto) e combinação de ambas (Mix) há contribuição de C dos diferentes resíduos para as frações da matéria orgânica do solo. Porém quando associados com resíduos de milheto as contribuições de C para as frações da MOS são significativamente maiores, principalmente na fração mais estável da MOS (MAM). Soil organic matter formation and stabilization (SOM) are important concerns in a global context, due to changes in the climate pattern, and sustainability of agricultural systems. In this context, the biochemical composition of plant residues, among other factors, play an important role in the transformation of SOM, regulating part of these transformation processes, transferring C as well as other nutrients via the mineralization process. Thus, this study aimed to evaluate the influence of the biochemical composition of different cultural residues on the transformations of SOM fractions - Particulate organic matter (POM) and associated with minerals (MOAM), and the release of nutrients from these organic waste in the soil. An experiment was carried out by incubating the cultural residues in the soil under controlled conditions. The treatments were defined by 2x7x4 factorial scheme, as follows: i) with and without the addition of residue C4 - Millet (Pennisetum americanum (L)); ii) six cultural residues of C3 species - Crotalaria (Crotalaria juncea), Jack Bean (Canavalia ensiformes), Sunflower (Helianthus annuus), Mucuna preta (Mucuna pruriens), Eucalyptus (Eucalyptus), a residue mix of crotalaria + eucalyptus, and a control without residue; and (iii) four evaluation times (0, 0,08, 0,25 and 0,41 year after the start of incubation). The treatments were distributed in a randomized complete block design, with four replications. For this study, the fluxes of C-CO2 in each treatment and the priming effect resulting from the addition of these residues were evaluated; the remaining dry matter mass (mSR) after 0.08, 0.25 and 0.41 year, estimating the decomposition rate and the half-life values (t0.5) of the residues. The macro and micronrient contents present in the residues were quantified in the four evaluation times to determine the mineralization of these elements. Increases of organic compounds in the soil were determined by the analysis of total polysaccharides (TPS) and water soluble phenols (WSP). The transfer of C of these residues to the MOS was evaluated at 0.41 year after incubation, through the physical fractionation of the soil for the separation of POM and MOAM. The models describing the kinetics of rDM and the remaining nutrient content rNC over time were adjusted by means of regressions. In addition, the PST and FSA data were subjected to factorial variance analysis (ANOVA) within each time. The C associated with the MOP and MAM fractions derived from the residues and the soil was also submitted to analysis of factorial variance (ANOVA) and the mean values of PST and FSA and C-MOP and C-MAM were compared by the Scott-Knott test (p = 0.05), the Student's t test (LSD) (p = 0.05) was used when compared with the addition or not of millet factor. In general, there was a great contribution of the residues without association with the millet for the initial emissions of C-CO2, and with the passage of time these concentrations were stabilized. However, the addition of millet together with the residues promoted a positive priming effect in the initial periods, favoring the degradation of native SOM. The incubation time as well as the composition of the residues regulate the levels of organic compounds and nutrients available in the soil from each type of residue. Soil cover (or green manure) with leguminous species (Crotalaria, Jack Bean, Mucuna), non-leguminous (Sunflower and Eucalyptus) and combination of both (Mix), there is contribution of C of different residues for the fractions of the organic matter of the soil. However, when associated with millet residues the contributions of C are significantly higher, especially in the SOM stable fraction (MOAM).

Adubação verde pode ser uma alternativa viável do ponto de vista agronômico, econômico, social e ambiental para substituir parcial ou totalmente aos fertilizantes sintéticos. Para testar as hipóteses de que os efeitos promovidos pela adubação mineral sobre a produção, ganho de matéria seca, acúmulo e eficiência de utilização de nutrientes em cultivos sucessivos e características da solução do solo, podem ser igualados pela adubação verde (isolada ou em conjunto com adubo mineral), foram realizados experimentos. Os objetivos froam avaliar a resposta de crescimento, produção, ganho de matéria seca, acumulo e eficiência de utilização dos nutrientes nos cultivos sucessivos de brócolis e braquiária, manejados com mucuna cinza e adubação mineral aplicadas isoladamente ou em conjunto; avaliar as mudanças da acidez ativa, condutividade elétrica e teor de N, P, K, Ca, Mg e S da solução de solo com os diferentes tratamentos de adubação na primeira cultura; assim como, avaliar o efeito residual dos tratamentos sobre a produção de matéria seca e acúmulo de macronutrientes na braquiária e nas características da solução do solo no segundo cultivo. Similar efeito na produção, ganho de matéria seca, acumulo de nutrientes, eficiência de recuperação (ER) e eficiência de utilização (EU) em brócolis obteve-se com adubação verde (5 o 10 t/ha de mucuna cinza) e o controle na primeira cultura. Menor crescimento, produção, matéria seca e ER de macronutrientes obteve-se com adubação verde (5 o 10 t/ha de mucuna cinza) em comparação com adubação mineral na primeira culutra. Adubação verde em conjunto com adubo mineral promove crescimento de plantas, matéria seca, acúmulo, ER e EU de nutrientes semelhante ao obtido adubação mineral na alta dose (100% ou 200% da dose recomendada). Adubação verde (isolada ou em conjunto com adubação mineral) promovem efeito residual na segunda e demostram efeitos a mediano prazo. Maior condutividade elétrica e teor de N, K, Ca, Mg e S na solução do solo ocorre na etapa de crescimento inicial das culturas, maiores valores em solos adubados com fertilizante mineral na primeira cultura e maiores valores em solos adubados com adubação verde (isolado ou combinado) na segunda cultura. Green manure can be an viable agronomically, economical, social and environmental alternative to partially or totally replace synthetic fertilizers. To test the hypotheses that the effects promoted by mineral fertilization on yield, dry matter gain, accumulation and nutrient utilization efficiency in successive crops and soil solution characteristics can be obtained by green manure (alone or combined), experiments were carried out with objectives to evaluate the response of growth, yield, dry matter gain, accumulation and utilization efficiency of macronutrients in the successive broccoli and brachiaria crops, managed with velvet-bean and mineral fertilization applied alone or in combination; to evaluate the changes of the active acidity, electrical conductivity and N, P, K, Ca, Mg and S contents of the soil solution with the different treatments of fertilization in the first crop; as well as to evaluate the residual effect of the treatments on dry matter production, accumulation and utilization efficiency of macronutrient and soil solution characteristics in the second crop (brachiaria grass). The effect on yield, dry matter gain, nutrient accumulation, recovery efficiency (RE) and efficiency of use (UE) in broccoli was obtained with green manure (5 to 10 t/ha of velvet-bean) and control in first crops. Lower growth, yield, dry matter and RE of macronutrients were obtained with green fertilization (5 or 10 t/ha of velvet-bean) compared to mineral fertilization in the first crop. Green manure in conjunction with mineral fertilizer promotes growth of plants, dry matter, accumulation, RE and UE of nutrients was similar to that obtained mineral fertilization at high dose (100% or 200% of the recommended dose). Green manure (alone or combined) promote residual effect in the second crop and demostred medium- term effects. Higher electrical conductivity and N, K, Ca, Mg and S content in the soil solution occurs in the initial growth stage of the crops, higher values in soils fertilized with mineral fertiilization in the first crop and higher values in soils fertilized with green manure (alone or combined) in the second culture.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico A presente pesquisa foi realizada na Reserva de Desenvolvimento Sustentável da Concha D'Ostras (RDSCO), Guarapari, Espírito Santo. Foram avaliadas a composição e a especiação química do solo e da árvore de mangue a partir das técnicas de espectroscopia de fluorescência de raios X (XRF) e absorção (XANES). A maioria dos dados apresentados foi coletada em laboratórios de radiação síncrotron na Universidade de Stanford, Califórnia (SSRL) e CNPEM, Campinas-SP (LNLS). A presente tese foi estruturada em quatro capítulos, sendo três capítulos escritos como manuscritos científicos. O Capítulo I contém informações básicas sobre os principais tópicos da pesquisa: 1) Ecossistemas de manguezais; 2) Técnicas de espectroscopia; e 3) Estudos da dendroquímica. No Capítulo II, comparou-se a biogeoquímica dos solos de dois manguezais, um mais preservado (P1) e outro contaminado (P2), em termos de composição elementar, pH e potencial de redução-oxidação (redox) (Eh) e especiação do S. Verificou-se na análise de XRF, as distribuições específicas de S, Fe, Cl, Ca, K, Ti, Cr, Br, Sr e Zr nos perfis dos solos P1 e P2. Verificou-se com a análise de XANES que a localização e o estado de conservação do mangue influenciaram a especiação do S no solo. A pirita (FeS 2 ) foi o mineral de enxofre mais abundante (~ 50% de S) encontrado em ambos os perfis de solo, e o as formas orgânicas e elementar (S-org e S 0 ) foram mais abundantes no perfil P1, indicando maior atividade biológica no manguezal mais preservado. Uma diminuição na proporção de SO 42- com profundidade em P1 após uma diminuição em Eh. No entanto, no perfil P2 verificou-se o aumento do SO 42- em camadas de solo mais profundas, indicando maior influxo da água do mar. Assim, a especiação S foi diretamente influenciada pela entrada da água do mar. No Capítulo III, foi avaliado o efeito da radiação X (2,4-2,6 keV) nas espécies de enxofre presentes em amostras ambientais sob criotemperatura (115 ± 5 K) para minimizar os danos causados pela radiação durante os de análise XANES da borda K do enxofre. Seis espectros XANES sequenciais (borda K do S, 2.4 a 2.6 keV) foram realizados em cada uma das seguintes amostras: padrões puros (S 8 e FeSO 4 .7H 2 O), amostras ambientais (pirita, solo de manguezal congelado e liofilizado) e uma mistura de amido com S 8 . A radiação síncrotron resultou na redução de enxofre apenas na amostra rica em carbono (S 8 + amido). O dedo frio em 115 K foi efetivo para minimizar os danos causados pela radiação. Assim, recomenda-se usar o dedo frio durante os dados XANES da borda S para aquelas amostras que são ricas em carbono orgânico para estudos ambientais. As amostras de pó são recomendadas (como solo liofilizado) pela maior facilidade de preparo, montagem e homogeneidade, além de evitar a análise de espécies de enxofre gasoso, o que é importante quando o objetivo é estudar apenas as fases de estado sólido na amostra. No Capítulo IV, objetivou-se avaliar a distribuição e a especiação de Ca na madeira da Avicennia (mangue), utilizando as técnicas de μXRF e μXANES (tamanho de feixe de 5 μm), combinada com análise multivariada durante o processamento dos dados. Amostra da madeira da Avicennia do mangue da RDSCO foi analisada pelas técnicas XRF e XANES no laboratório de luz síncrotron SSRL. O conteúdo de Ca foi maior na parte interna da madeira (cerne) do que na parte externa (alburno) e verificou-se a distribuição sistemática nos anéis das árvores, sendo possível usar esses dados para identificar "anéis químicos" na amostra. Verificou-se na análise multivariada de PCA e de agrupamento que as espécies de Ca são distintas no alburno (mais oxalato de cálcio e carbonato) e cerne (mais sulfato de cálcio), o que pode estar relacionado ao papel de Ca na planta, como estrutural (cerne) ou forma lábil (alburno). Este estudo mostrou que a análise multivariada dos dados de especiação do Ca e a distribuição do Ca no anel da árvore, usando uma espectroscopia de raios X de microfeixe, fornecem informações valiosas sobre os registros químicos nos anéis das árvores tropicais dos manguezais. The present research has been performed in Concha D’Ostras Sustainable Development Reserve (CDSDR), Guarapari, Espírito Santo state, Southeast Brazil. We assess the mangrove soil and tree chemical composition and speciation by X-ray fluorescence (XRF) and absorption (XANES) spectroscopy techniques, collected in synchrotron radiation laboratories at Stanford University, California (SSRL), and CNPEM, Campinas-SP (LNLS). The present thesis was structured in four chapters, being three chapters have been wrote as scientific manuscripts. The Chapter I contains basic informations about the main research topics: 1) Mangrove ecosystems; 2) Spectroscopy techniques; and 3) Dendrochemistry studies. In the Chapter II, we compared the biogeochemistry of better preserved (P1) and contaminated (P2) tropical Brazilian mangrove soils in terms of elemental composition, pH and reduction- oxidation (redox) potential (Eh), and S speciation. XRF analysis showed unique depth-distributions of S, Fe, Cl, Ca, K, Ti, Cr, Br, Sr, and Zr in each area. Sulfur K-edge XANES spectroscopy showed that the mangrove location and conservation state influenced the soil S speciation. Pyrite (FeS 2 ) was the dominant S mineral (~50% of S) found in both soil profiles, and more abundant organic and elemental S (S-org and S 0 ) in profile P1 indicated greater microbiological activity in the better preserved mangrove site. A decrease in the proportion of SO 42- with depth in P1 following a decrease on Eh. However, in profile P2 we verified an increase in the SO 42- in deeper soil layers, indicating greater influx of from seawater. In essence, S speciation was directly influenced by seawater encroachment. In the Chapter III we evaluated the effect of tender X-ray radiation (2.4-2.6 keV) in the sulfur species present in environmental samples under cryo-temperature (115±5 K) to minimize the radiation-damage during S K-edge XANES analysis. We performed six sequential S K-edge XANES (2.4 to 2.6 keV) in pure standards (S 8 and FeSO 4 .7H 2 O), environmental samples (Pyrite, Frozen and Lyophilized Mangrove Soil), and a mixture of S 8 + Starch. Tender X-ray synchrotron radiation-damage resulted in the reduction of sulfur only in the carbon rich sample (S 8 + Starch). The cold finger at 115 K was effective in minimize the radiation-damage. Thus, it is recommended to use the cold finger during the S K-edge XANES data for those samples that are rich in organic carbon for environmental studies. Powder samples are recommended (as lyophilized soil) because they are simpler to mount, in order to obtain more homogenous sample, and avoid the analysis of gaseous sulfur species, which is important when the objective is to study only the solid state phases in the sample. In the Chapter IV we aimed to assess the Ca distribution and speciation into Avicennia mangrove tree, using μXRF and Ca K-edge μXANES analysis (5 μm beam size) combined with multivariate analysis during data process. Increment cores were extracted from the Avicennia mangrove at CDSDR and were analyzed by XRF and XANES techniques at SSRL. The Ca content was greater in internal part of wood (heartwood) than in the external part (sapwood) and showed a systematic distribution into tree-rings, being possible to use this data to identify “chemical-rings” in the sample. The PCA and cluster multivariate analysis showed that Ca species are distinct in the sapwood (more calcium oxalate and carbonate) and heartwood (more calcium sulfate), which can be related to a Ca role in the plant, as structural (heartwood) or a labile form (sapwood). This study showed that multivariate analysis of Ca speciation data and the Ca distribution in the tree-ring, using a microprobe X- ray spectroscopy, provide valuable information about chemical records in the mangrove tropical tree-rings.

As forrageiras são plantas de grande importância para o Brasil. Além de proporcionar o desenvolvimento da pecuária no país, essas plantas também são condicionadoras de várias propriedades do solo. Adicionalmente, os microorganismos associados a elas também podem desempenhar um papel preponderante sobre a estrutura do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes espécies de forrageiras sobre a alteração dos parâmetros físicos, químicos e microbiológicos do solo e identificar as características e grupos de fungos mais relevantes. Para alcançar esta proposta, foram conduzidos dois experimentos em campo e em casa de vegetação. Em condições de campo, avaliou-se solo cultivado com 17 espécies forrageiras, incluindo gramíneas e leguminosas. As plantas foram cultivadas por mais de dez anos na área experimental do Departamento de Agrostologia da Universidade Federal de Viçosa. As características avaliadas foram submetidas a análises multivariadas, univariadas, de bioinformática e de inteligência artificial. Os resultados indicam que o carbono da matéria orgânica particulada, o carbono da matéria orgânica associado aos minerais, a proteína do solo relacionada à glomalina, total e facilmente extraível, os teores de Ca e Mg, a densidade do solo e a microporosidade foram os mais importantes entre os parâmetros avaliados. Os resultados da análise de agrupamento indicam que as características orgânicas do solo são mais influenciadas pelas espécies Mombaça, Colonião, Camarões, Marandu, Xaraés, Massai, Tanzânia, Puerária e Andropogon, enquanto as características físicas do solo foram mais alteradas pelas forrageiras Amendoim, Decumbens e Humidícola. Por sua vez, as características químicas são alteradas pela leguminosa Estilosantes. Em relação à diversidade de fungos do solo associados às forrageiras estudadas, observou-se homogeneidade nos índices de diversidade entre as espécies forragens, indicando que o manejo e não a espécie forrageira deve ter maior influência sobre essa característica. No entanto, houve variações nos perfis de microbiota do solo. A rede neural permitiu identificar os grupos mais importantes de fungos entre todas as forrageiras e em cada espécie. Os grupos de fungos mais importantes pertencentes à ordem Mortierellales e à família Nectriaceae. Além disso, foi proposto um índice para expressar o nível de importância de cada grupo de fungos encontrado. Em condições de casa de vegetação, avaliamos o efeito das plantas (amendoim forrageiro, Arachis pintoi e braquiária, Brachiaria brizantha) e inóculos (fungo Piroformospora indica e um mix com três espécies de fungos micorrízicos arbusculares, Rizophagus clarus, Claroideoglomus etunicatum e Gigaspora albida,) sobre a alteração da estrutura de diferentes solos, neste caso, considerados substratos. Foram avaliados o desenvolvimento da planta e características físicas e microbiológicas do solo. Os resultados indicaram que as mudanças na meso e macroestructura dos substratos ocorreram predominantemente pela ação das raízes das plantas, especialmente a braquiária. Os inoculados utilizados influenciaram a qualidade microbiológica do solo, principalmente na presença de amendoim forrageiro. Os dados sugerem que o processo de alteração da estrutura do solo/substratos depende da ação das raízes das plantas e é potencializado com plantas agressivas, como as gramíneas. Por outro lado, na ausência de plantas, a presença de microorganismos, principalmente grupos autotróficos, alterou a micro e nanoestrutura do solo. Forages plants have great importance for Brazil. Besides to promote the livestock in the country, these plants are also condition various soil properties. In addition, microorganisms associated with them may also play a preponderant role in on soil structure. The aim of this work was evaluating the effect of different forage species on the alteration of physical, chemical and microbiological soil parameters and identify the most relevant characteristics and groups of fungi. To achieve this proposal, we conducted two experiments under field and green house conditions. On field conditions we explored the soil cultivate with 17 forage species, including grasses and legumes. The plants were cultivated for more than ten years in the experimental area of Agrostology Departament of Universidade Federal de Viçosa. The evaluated characteristics were submitted to multivariate, univariate, bioinformatics and artificial intelligence analyzes. The results indicate that carbon of particulate organic matter, organic matter carbon associated with minerals, soil protein related to glomalin, total and easy extractable, Ca and Mg contents, soil bulk density and microporosity were the most important among the parameters evaluated. The results of the clustering analysis indicate that the soil organic characteristics are more influenced by the species Mombaça, Colonião, Cameroon, Marandu, Xaraés, Massai, Tanzânia, Puerária and Andropogon, whereas the soil physical characteristics are more altered by the forages Amendoim, Decumbens and Humidícola. In turn, the chemical characteristics are altered by the leguminous Estilosantes. In relation to the soil fungal diversity associated with the studied forage, it was observed homogeneity in the indexes of diversity among the species, indicating that the management and not the forage species, should have a greater influence on this characteristic. Nevertheless, there were variations in the soil microbiota profiles. The neural network allowed to identify the most important groups of fungi among all forage and in each forage. The most important fungi groups belonging to the order Mortierellales and the family Nectriaceae. In addition, an index was proposed to express the level of importance of each fungus group founded. On greenhouse conditions, we evaluated the effect of plants (brachiaria, Brachiaria brizantha and forage peanuts, Arachis pintoi) and inocula (fungus Piroformospora indica and mix with three species of arbuscular mycorrhizal fungi, Rizophagus clarus, Claroideoglomus etunicatum and Gigaspora albida,) on structure alteration of different soils, in this case, considered substrates. We evaluated the plant development and soil physical and microbiological characteristics. The results indicated that the changes in the meso and macroestructure of the substrates occurred predominantly by the action of the plants roots, with emphasis for the brachiaria. The inoculums used influenced the soil microbiological quality, especially in the presence of forage peanut. The data suggest that the process of substrates/soil structure alteration is dependent on the action of the roots of plants, and is potentialized with aggressive plants such as grasses. On the other hand, in the absence of plants, the presence of microorganisms, mainly autotrophic groups, altered the micro and nano soil structure.

O Estado de Minas Gerais tem uma área de 588.384 km² que corresponde a um percentual de 6,9% do território brasileiro e de 63,5% da região sudeste do Brasil. Minas Gerais apresenta uma grande diversidade geológica. Essa variedade geológica sugere que os solos derivados desses materiais possuem elementos químicos nos mais diferentes teores no Estado. Nesse sentido, o objetivo desta pesquisa foi gerar mapas dos teores de metais e metaloides na camada superficial dos solos do Estado de Minas Gerais, utilizando-se de técnicas de aprendizado de máquina e krigagem Ordinária e comparar os resultados dos métodos. Os mapas de teores de 13 elementos traço (Al, As, B, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Sr, V e Zn) foram gerados a partir da Krigagem Ordinária desse elementos e de 5 outros constituintes do solo. Foi utilizado neste estudo um total de 648 amostras de solos georreferenciadas obtidas do „Banco de Solos‟ do Estado de Minas Gerais. A seleção das variáveis para a predição do teor de metais e metaloides seguiu procedimentos que visaram identificar as covariáveis com maior relevância, sendo usados métodos correlação linear e não linear. Para identificar a dependência espacial dos dados, foram realizados os seguintes testes de modelos teóricos de semivariograma: esférico, exponencial, estável e gaussiano. Seis algoritmos de predição dos teores foram usados neste estudo para o aprendizado de máquina, sendo estes: Cubist, SVMRadialSigma, Random Forest, ExtraTree, Ranger e Rborist. A verificação do desempenho desses algoritmos foi executada pela validação cruzada. Os resultados da seleção de covariáveis para o aprendizado de máquinas mostram coeficiente de determinação do algoritmo de treinamento (R 2 ) utilizado na seleção de covariáveis variaram de 0,03 a 0,43. As covariáveis categóricas litologia, geomorfologia e classe de solo apresentaram a maior importância na predição de 17 elementos. Covariáveis bioclimáticas foram importantes na predição dos teores de 16 elementos. Enquanto que, As covariáveis relacionadas à gamaespectrometria auxiliaram na predição dos teores de dez dos elementos analisados. Por sua vez, a magnetometria apresentou baixa importância para a predição do teor da maioria dos elementos nos solos, sendo importante somente para predição do Sr. Em geral, a transformação dos dados não promoveu um aumento na capacidade de predição dos elementos pelos modelos de aprendizado de máquinas, exceto para três elementos (Al, Sr e Zn). Na Krigagem Ordinária houver aumento do número de elementos com boa capacidade preditiva em alguns dos métodos de krigagem (Al, As, Co, Hg, Mn, Sb, Se, Sr e Zn. OS resultados de nRMSE variam entre 10% e 20%, obtendo resultados considerados bons, exceto por B e Mo. Os melhores resultados de nRMSE foram obtidos na predição com os dados sem transformações. A transformação dos dados em log1p gerou melhores resultados de treinamento apenas para Al e Zn. Para os elementos com os melhores resultados no método de aprendizado de máquinas foram: Ranger, SVMRadialSigma, RandomFlorest, Extratree. Os algoritmos Cubist e Rborist não alcançaram desempenho satisfatório na predição para nenhum elemento analisado. Os mapas espacializados pelos métodos de krigagem e aprendizado de máquinas apresentaram características similaridades para os elementos avaliados, com estimativas dos teores próximos. Os mapas especializados mostram maiores teores de As, Cd, Cr e Ni estão localizados na região do Quadrilátero Ferrífero, enquanto os elementos Cu, Fe, Mn, V e Zn apresentaram os maiores teores na região do triângulo mineiro. O elemento Co apresentou teores altos nas duas regiões, Quadrilátero Ferrífero e Triângulo mineiro. Os resultados mostraram que 11 elementos demostraram melhores pelos algoritmos de aprendizado de máquinas (Al, As, B, Co, Fe, Hg, Mn, Ni, Pb, Se e Zn). A espacialização dos teores dos metais e metaloides pelos algoritmos de aprendizado de máquinas, gerou mapas de 11 elementos com desempenhos superiores à krigagem. Os mapas gerados pelo método de espacialização por krigagem apresentam teores máximos superiores aos apresentados todos os elementos tirando o Pb. Os métodos de aprendizado de máquinas geram mapas com maior nível de detalhamento quando comparados com mapas gerados pela krigagem. The State of Minas Gerais has an area of 588,384 km² which corresponds to a percentage of 6.9% of Brazilian territory and 63.5% of the southeastern region of Brazil. Minas Gerais presents a wide lithological diversity, which suggests that the soils derived from these materials have large variation of chemical elements content in this State. In this sense, the goal of this research was to generate prediction maps of metals and metalloids contents in the surface layer of the soils of the State of Minas Gerais, using techniques of machine learning and Ordinary kriging and compare the results of these methods. The maps of 13 trace elements (Al, As, B, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Sr, V, Zn) was generated from Ordinary kriging of these elements and other soil constituents. A total of 648 geo-referenced soil samples obtained from the „Soil data bank‟ of the State of Minas Gerais, were used in this study. The selection of variables for the prediction of metal and metalloid contents followed procedures that aimed to identify covariates with great relevance, using linear and nonlinear correlation methods for removal of collinearity. After confirmation of data spatial dependence, the following tests of theoretical semivariogram models, such as: spherical, exponential, stable and Gaussian were performed. Six predicting algorithms of machine learningwere used in this study: Cubist, SVMRadialSigma, Random Forest, ExtraTree, Ranger and Rborist. The algorithms performance was verified by cross validation. The results of the covariates selection by machine learning showed coefficient of the training algorithm (R2) used in the selection of covariates ranged from 0.03 to 0.43. The categorical covariates lithology, geomorphology and soil class presented the highest importance in the prediction of 17 elements. Bioclimatic covariates were important in predicting the contents of 16 elements. Meanwhile, covariates related to gamma spectrometry helped to predict the contents of ten elements analyzed. In addition, magnetometry was low importance for the content prediction of most elements in soils, being important only for the prediction of Sr. In general, the transformation of the data did not promote an increase in the prediction capacity of the elements at using machines learning , except for three elements (Al, Sr, Zn). With Ordinary kriging there was an increase in the number of elements with “good” predictive capacity in some of the kriging methods (Al, As, Co, Hg, Mn, Sb, Se, Sr and Zn). In general, the best results (nRMSE) range from 10% to 20%. These results are considered good, except for B and Mo. The best results of nRMSE were obtained for data, without transformations. The best results using machine learning method were obtained with the algorithms: Ranger, SVMRadialSigma, Random Forest and Extratree. The algorithms Cubist and Rborist did not reach satisfactory performance in the prediction for any element analyzed. The spatialized maps by kriging and machine learning methods presented similar characteristics for the evaluated elements, with estimates of the next levels. The Cu, Fe, Mn, V and Zn elements presented the highest levels in the “Triângulo Mineiro” region. The element Co, presented high levels in the two regions, “Quadrilátero Ferrífero” and “Triângulo Mineiro”. The spatialization of metal and metalloid contents by machine learning algorithms generated 11 elements with higher performance than kriging. The maps generated by the kriging spatialisation method have higher maximum levels than all the elements showing Pb. Machine learning methods generate maps with a greater level of detail when compared to maps generated by kriging.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O alumínio (Al) é o elemento metálico mais abundante da crosta terrestre. Sua toxidez depende não somente da concentração total de Al no solo, mas também da forma química, a qual é altamente dependente do pH do solo. Em solos ácidos (com pH menor que 5,5), o Al é solubilizado e formas tóxicas como Al 3+ (Al trocével) são liberadas na rizosfera, interferindo no crescimento e funcionamento das raízes e limitando a produtividade das culturas. Apesar disso, a vegetação natural que cresce em solos ácidos, como os do Cerrado, tem desenvolvido estratégias para lidar com altas concentrações de Al 3+ , mas, infelizmente, pesquisas focando seus mecanismos de resistência ainda são escassas. Neste estudo nós testamos a hipótese de que as estratégias de resistência ao Al são características constitutivas e não dependem da concentração do metal nos solos. Para isso, foram determinados a concentração e os sítios de deposição de Al na parte aérea de plantas de Eugenia dysenterica, Qualea parviflora e Q. multiflora, espécies nativas do Cerrado crescendo naturalmente em solos ácidos com fertilidade e toxidez de metais variável. As adaptações nutricionais e metabólicas destas plantas tamém foram analizadas. As concentrações de Al e nutrientes nas amostras de solo foram determinadas por microfluorescência de raios-x por energia dispersiva (μFRXED), enquanto que nas amostras vegetais elas foram avaliadas por espectrometria de emissão atômica com plasma indutivamente acoplado e μFRXED. O mapeamento do Al nas amostras vegetais foi realizado por teste histoquímico, sonda de raios-x acoplada à microscopia eletrônica de varredura e μFRXED. As adaptações metabólicas foram avaliadas por análises espectrofotométricas e de cromatografia gasosa com espectrometria de massas. E. dysenterica cerca de 0,5 g Al kg -1 MS na parte aérea. Em contraste, a concentração do metal na parte aérea de Q. parviflora e Q. multiflora foi maior que 15,0 e 20,0 g Al kg -1 MS, respectivamente, em todos os sítios de coleta. Q. parviflora foi capaz de hiperacumular Al mesmo em solo com concentração negligenciável de Al +3 . As paredes pectocelulósicas foram os principais sítios de depósito de Al, mas ele também foi localizado em paredes celulares suberificadas e cloroplastos. A concentração de Al nas espécies apresentou diferentes correlações com os atributos químicos dos solos. Em Q. parviflora e E. dysenterica, ela foi positivamente correlacionada com solos mesotróficos, e em Q. multiflora com solos distróficos. Em geral, os níveis de nutrientes em E. dysenterica foram menores e mais influenciados pela concentração de Al total no solo, contudo, não foi observada deficiência nutricional. Os níveis de K, P e S em Q. multiflora foram aumentados em plantas com maior acúmulo de Al. As análises metabólicas demonstraram que os níveis de clorofila, nitrato, aminoácidos totais, proteínas insolúveis, fenóis e substâncias reativas com ácido tiobarbitúrico foram maiores em folhas de E. dysenterica. Em contraste, Q. parviflora teve maior concentração de tióis não proteicos e foi mais eficiente em evitar a peroxidação lipídica. A síntese de osmólitos compatíveis e de desidroascorbato foi aumentada em ambas as espécies em solos com alta toxidez de metais. Q. parviflora também apresentou níveis aumentados de malato e succinato. A análise conjunta dos resultados confirma a hipótese de que a natureza não acumuladora de E. dysenterica e a hiperacumuladora de Al das espécies de Qualea não depende da concentração de Al nos solos e suporta a teoria de que espécies adaptadas a solos ácidos têm mecanismos que as permitem lidar com a toxidez do Al e evitar a deficiência nutricional induzida por este metal. Q. parviflora, em especial, parece ter mecanismos que alteram a disponibilidade de Al no solo, o que permite que ela hiperacumule o metal mesmo em solo com concentração negligenciável de Al +3 . Os resultados acerca das adaptações metabólicas reforçam a hipótese de que fenóis, tióis e ácidos orgânicos estão envolvidos na destoxificação de Al e espécies reativas de oxigênio (EROs) em espécies hiperacumuladoras de Al. Por sua vez, as adaptações metabólicas envolvidas na eliminação de EROs em E. dysenterica, tais como produção de fenóis e desidroascorbate, não foram suficientes para controlar o estresse oxidativo em solos com alta toxidez de metais. Aluminum (Al) is the most abundant metallic element in the Earth crust. Its toxicity not only depends on the total Al concentration in the soil, but also on the Al chemical form, which is highly dependent on soil pH. In acid soils (i.e., having pH lower than 5.5), Al is solubilized and toxic forms like Al 3+ (exchangeable Al) are then released into the rhizosphere, interfering with root growth and functions and limiting crop productivity. Despite that, natural vegetation that grows on acid soils, such as the ones from the Cerrado, has developed strategies to cope with high Al 3+ concentrations, but unfortunately, research focusing on the Al resistance mechanisms of plant species therein are still scarce. In this study, we tested the hypothesis that Al resistance strategies are constitutive features and do not depend on the concentration of the metal in soils. For that, we determined the shoot Al concentration and Al deposition sites in plants of Eugenia dysenterica, Qualea parviflora, and Q. multiflora, all native Cerrado species naturally growing on acid soils with varying fertilities and metal toxicities. Nutritional and metabolic adaptations of the plants were also analyzed. Aluminum and nutrient concentrations in soil samples were determined by energy dispersive X-ray microfluorescence (μEDXRF), while in plant samples they were evaluated by both inductively coupled plasma atomic emission spectrometry and μEDXRF. Al mapping in plant samples was performed by histochemical test, X-ray probe coupled to scanning electron microscopy, and μEDXRF. Metabolic adaptations were assessed by spectrophotometric analyses and gas chromatography–mass spectrometry. E. dysenterica accumulated about 0.5 g Al kg -1 DW in the shoot. In contrast, concentrations of the metal in shoots of Q. parviflora and Q. multiflora were up to 15.0 and 20.0 g Al kg -1 DW, respectively, at all collection sites. Q. parviflora was able to hyperaccumulate Al even on a soil with negligible Al +3 concentration. Pectocellulosic cell walls were the preferential sites for Al deposition, but the metal was also localized in suberized cell walls and in chloroplasts. Al concentration in the species showed different correlations with soil chemical attributes. In Q. parviflora and E.dysenterica, it was positively correlated with mesotrophic soils while in Q. multiflora it was positively correlated with dystrophic ones. In general, nutrient levels in E. dysenterica were lower and more influenced by concentration of total Al in the soil, yet no nutritional deficiency was observed. The levels of K, P, and S in Q. multiflora were increased in plants with highest Al accumulation. Metabolite analyses demonstrated that the levels of chlorophyll, nitrate, total amino acids, insoluble proteins, phenols, and thiobarbituric acid-reactive substances were higher in leaves of E. dysenterica. In contrast, Q. parviflora had higher non-protein thiol concentration and was more efficient in avoiding lipid peroxidation. The synthesis of compatible osmolytes and dehydroascorbate was up-regulated in both species on soils with high metal toxicity. Q. parviflora also showed increased levels of malate and succinate. Altogether, these findings confirm the hypothesis that neither the non-accumulator nature of E. dysenterica nor the Al-hyperaccumulator nature of both Qualea species depends on Al concentration in soils, and support the theory that species adapted to acid soils have mechanisms to cope with Al toxicity and avoid Al-induced nutritional deficiency. Q. parviflora, in especial, seems to have mechanisms for altering Al availability in the soil, which enables the species to hyperaccumulate Al even on a soil with negligible Al +3 concentration. The results on metabolic adaptations reinforce the hypothesis that phenols, thiols, and organic acids are all involved in the detoxification of Al and reactive oxygen species (ROS) in Al-hyperaccumulator species. On the other hand, the metabolic adaptations involved in ROS scavenging in E. dysenterica, such as phenol and dehydroascorbate production, were not sufficient to control oxidative stress in plants growing on soils with high metal toxicity.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Os recursos hídricos são requeridos em quantidade e qualidade no processo de desenvolvimento econômico e social, bem como na manutenção do equilíbrio dos ecossistemas naturais. O Rio Doce é formado pela confluência dos rios do Carmo e Piranga, atravessa o leste de Minas Gerais e o estado do Espírito Santo, passando por municípios onde desempenha importantes funções na manutenção dos ecossistemas ripários e no abastecimento hídrico. Em novembro de 2015 a Barragem de Fundão, localizada no Distrito de Bento Rodrigues, município de Mariana, MG, se rompeu liberando cerca de 40 milhões de m³ de rejeitos da mineração de ferro nos rios Gualaxo do Norte, do Carmo e Doce, causando graves impactos ambientais e comprometendo o abastecimento hídrico em muitas localidades. O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade das águas, a presença de elementos traços em sedimentos e investigar a mobilidade destes elementos para as águas dos rios do Carmo, Doce e Piranga. Amostras de água e sedimentos foram coletadas em 12 trechos dos rios do Carmo, Piranga e Doce. Para as amostras de água foram obtidos os parâmetros de qualidade da água: pH, oxigênio dissolvido, cor verdadeira, turbidez, Escherichia coli, sólidos suspensos totais e as concentrações de Al, As, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mg, Mn, Ni, Pb e Zn solúveis, por meio de digestão ácida estabelecida pelo método USEPA SW-846 3015A. Nos sedimentos foram quantificados os teores totais de Al, As, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mg, Mn, Mo, Ni, Pb, V e Zn, por digestão ácida estabelecida pelo método USEPA SW-846 3051 e as frações: trocável, redutível, oxidável e residual, deste mesmos elementos químicos por extração sequencial BCR seguida por digestão ácida. O Rio Doce e seus formadores estão enquadrados na Classe 2, de acordo com legislação ambiental vigente. Para os três rios avaliados os valores obtidos para pH, cor verdadeira e sólidos suspensos totais ficaram na faixa de tolerância estabelecida para a Classe 2 e os valores obtidos para oxigênio dissolvido e E. coli acima dos limites estabelecidos para a classe. Apenas as águas do Rio Piranga atenderam ao valor estabelecido para turbidez. Nos rios do Carmo e Piranga as concentrações de As dissolvido ficaram acima do limite estabelecido para a prática da pesca e da aquicultura, porém dentro da faixa de tolerância para o uso em irrigação e abastecimento hídrico. Nestes rios as concentrações de Fe solúvel excederam o valor máximo estabelecido para a Classe 2. Mn dissolvido excedeu o valor máximo em apenas dois trechos do Rio Doce e Zn dissolvido em apenas um trecho do Rio do Carmo indicando contaminações localizadas destes elementos. Os sedimentos dos rios do Carmo e Doce apresentaram composição química similar considerando os elementos analisados. Foram encontrados teores de Cd acima do valor de investigação (VI) e teores de Hg acima do valor de prevenção (VP). Para os sedimentos do Rio Piranga foram encontrados teores de Cd, Cr, Ni e Zn acima do VP e teores de Co e Mo acima do valor de referência de qualidade (VRQ). O gelfloc coletado no Rio do Carmo apresentou maiores teores de As, Al, Ca, Cd, Co, Cr, Fe, Ni, Pb, V e Zn em relação ao sedimento coletado no mesmo trecho, porém o conteúdo de Hg neste material foi 4 vezes menor. Para a maior parte dos elementos analisados, exceto Ca, Mg e Mn (para os rios do Carmo e Doce) e As, Co e Mn (para o Rio Piranga), as maiores frações foram extraídas da fase residual, o que se traduz em baixa mobilidade destes elementos para a água dos rios, por consequência de estarem constituindo a rede cristalina dos minerais ou ocorrendo na forma de concreções pouco solúveis. The water resources are required in quantity and quality at process of economic and social development and in upkeep the balance of natural ecosystems. The Doce River is formed by the confluence of Carmo with Piranga rivers. It crosses the east of Minas Gerais state and Espírito Santo state, passing through cities where it plays important functions at the maintenance of riparian ecosystems and water supply. In November 2015, the tailing dam of Fundão, located at Mariana City, Minas Gerais, ruptured and released around 40 million m³ of iron ore tailings in North Gualaxo, Carmo and Doce rivers, which caused a serious environmental impacts and compromised water supply in many cities. The objective of this work was to evaluate the water quality, the presence of traces elements in sediments and to investigate the mobility of these elements to the waters of the rivers Carmo, Doce and Piranga. Water and sediment samples were collected in 12 sites of Carmo, Piranga and Doce rivers. For water samples was measured the parameter of water quality: pH, dissolved oxygen, true color, turbidity, Escherichia coli, total suspended solids and Al, As, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mg, Mn, Ni, Pb and Zn concentrations by acid digestion established by USEPA method SW- 846 3015A. In the sediments were quantified the contents of Al, As, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mg, Mn, Mo, Ni, Pb, V and Zn by acid digestion established by USEPA method SW-846 3051A. The exchangeable, reducible, oxidizable and residual fractions, of these same chemical elements were also evaluated by sequential extraction BCR. Doce River and its tributaries are classified in Class 2 according to the current environmental legislation. For the three rivers evaluated, the values obtained for pH, true color and total suspended solids were within the tolerance range established for class 2. However, the values of dissolved oxygen and E. coli were above the established limits. Only the water from Piranga river was accomplished within the threshold of turbidity. At rivers Carmo and Piranga, the soluble As were above the established limit for fishing and aquaculture, but within the tolerance range for irrigation and water supply. Howsoever, the soluble Fe exceeded the maximum value established for Class 2, in these rivers. Soluble Mn exceeded the maximum value in two sites collected at Doce River and Soluble Zn in only one site of Carmo River, which indicated local contaminations of these elements. The sediments of Carmo and Doce rivers presented similar chemical composition considering the analyzed elements, where were found levels of Cd above the value of investigation (VI) and Hg levels above the value of prevention (VP). For sediments of Piranga River, levels of Cd, Cr, Ni and Zn were above the VP, and Co and Mo contents were above the quality reference value (VRQ). The samples of biomaterial of iron accumulation, called gelfloc, which was collected at Carmo River presented higher contents of As, Al, Ca, Cd, Co, Cr, Fe, Ni, Pb, V and Zn in relation to the sediments collected in the same site, but the Hg content in this material was 4 times smaller. Most of the elements in the sediments, excepted Ca, Mg and Mn (for the Carmo and Doce rivers) and As, Co and Mn (for the Piranga River), were associated to residual fraction, which indicated a lower mobility of these elements, due the association to the crystalline network of the stable minerals.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico O presente estudo teve por objetivo avaliar a resistência mecânica de solos para base granular com e sem o uso de aditivos químicos, inferindo na viabilidade de aplicação de tais estabilizantes em solos de estradas florestais. As amostras coletadas foram submetidas à padronização granulométrica apresentada pelo DNIT (2006), atendendo especificamente as faixas A, C e F. As amostras foram trabalhadas em sua constituição original e em sua adequação às faixas supracitadas, sendo que a estas foram adicionados cimento, cal e emulsão, separadamente, como estabilizantes químicos. Empregou-se cimento Portland CP II E-32 no teor de 4%, cal hidratada nos teores de 4% e 8% e a combinação de emulsão RR-1C com teores de 4% de cimento. Inicialmente caracterizou-se o cascalho e posteriormente procedeu-se à compactação, ao ensaio de Índice de Suporte Califórnia e ao ensaio de Resistência à Compressão Simples em conformidade com as normas específicas para cada aditivo. Para o solo com estabilizantes, os resultados de RCS se apresentaram superiores aos dos solos sem tratamento químico, ainda que abaixo do sugerido pela norma dos ensaios. Os resultados CBR evidenciaram que o uso de cal, cimento ou emulsão ao solo apresentou valores de suporte muito superiores aos dos solos sem tratamento com estabilizantes, o que comprova a eficácia do uso de aditivos no aumento das propriedades mecânicas do solo. O cimento apresentou o melhor resultado dentre os aditivos, atingindo capacidade de suporte 3 vezes superior ao CBR padrão, no qual comumente se emprega a brita graduada. Portanto, a estabilização combinada granulométrica e quimicamente apresenta-se como uma solução viável frente à falta de selamento asfáltico das estradas rurais e florestais, inferindo em bons resultados quanto à estabilização e ao desgaste causado pelo tráfego. The present study was aimed to evaluate the mechanical strength of soils for granular base with and without the use of chemical additives, which implies in the viability of application of those stabilizers at soils for forest roads. The collected samples were submitted to grain size standardization presented by DNIT, attending specifically the bands A, C and F. The samples were used in their original composition and with their adequacy to the mentioned bands, which then were added cement, lime and emulsion as chemical stabilizers. The cement utilized was the Portland CP II E-32 at 4%, hydrated lime at 4% and 8% and the combination of emulsion RR-1C with 4% of Portland’s cement. Initially the gravel was defined, then aggregated and finally submitted to the CBR (California Bearing Ratio) test. Following that, it was performed the resistance to single compression test, through the elaboration of specimens and using the data from the material’s aggregation. The results from the single compression test for the soil with chemical additives were below from the one suggested by the standard tests, however superiors to the ones from the natural soil and the untreated soil. The results from the CBR showed that the soil, when added with lime, cement and emulsion, presented support numbers far greater than the natural soil and from the ones adequate to the untreated bands, which confirms the effectiveness of the use of additives in the increase of soils mechanical properties. The cement showed the best result between the additives, reaching a support capacity 3 times superior to the standard CBR, which commonly uses the measured gravel. The combined mechanical, grain size and chemical stabilization is presented as a viable solution for the lack of asphaltic sealing in these routes, showing good results in terms of stabilization and deterioration under traffic.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A busca por formas de uso da terra que possam conciliar aspectos produtivos com a conservação do solo é atualmente um dos principais desafios enfrentados pela atividade agropecuária. Tal desafio se justifica pelos processos de degradação desencadeados pela intensificação tecnológica vivenciada pelo setor nas últimas décadas. No Brasil, uma das formas mais impactantes de exploração dos solos agrícolas é pela atividade pecuária, especialmente a bovinocultura. As pastagens, pelo seu caráter de exploração, contribuem significativamente para a degradação do solo, além de exercer forte pressão ambiental pela ocupação de grandes áreas. Uma das formas de minimizar tais efeitos é elevar a biodiversidade nessas áreas. Nas áreas de Mata Atlântica, o manejo do componente arbóreo pode contribuir positivamente para a melhoria das condições físicas do solo, além de proporcionar benefícios econômicos e ambientais pela ciclagem de nutrientes, pelo aporte de matéria orgânica e pelo aumento da biodiversidade associada. No presente trabalho, avaliou-se o efeito das árvores em termos de qualidade química e física do solo e de produtividade das pastagens em três propriedades da agricultura familiar da Zona da Mata de Minas Gerais. Os tratamentos adotados foram: CA) influência do componente arbóreo sob a copa das árvores; FCA) influência do componente arbóreo fora da copa das árvores e PS) pastagem em monocultivo a pleno sol. As análises físicas foram realizadas na profundidade de 2,5 a 7,5 cm, enquanto as análises químicas foram avaliadas na profundidade de 0 a 20 cm. Os dados de química do solo demonstraram que as árvores na pastagem proporcionaram elevação nos teores de carbono orgânico do solo, maiores teores de nutrientes, bem como melhores condições para retenção e disponibilidade dos mesmos para a absorção de plantas, com elevação da soma de bases e da capacidade de troca catiônica do solo. Os atributos físicos do solo também foram positivamente influenciados pelo componente arbóreo, que proporcionaram menor densidade do solo, maior volume de poros, especialmente de macroporos, menor resistência mecânica do solo à penetração, além de menor densidade relativa quando comparados com a pastagem a pleno sol. Sobre a dinâmica da água no solo, a pastagem arborizada também apresentou maior capacidade de retenção e armazenamento de água na profundidade avaliada, condição essa observada pela curva característica de água no solo. Em termos de produtividade e qualidade da forragem, os sistemas silvipastoris proporcionaram elevação da produtividade de matéria seca por hectare. Em termos de qualidade, observou-se que a forragem coletada nos sistemas silvipastoris apresentou menor teor de matéria seca, maior teor de proteína bruta (PB) e menor teor de fibra insolúvel em detergente neutro (FDN), um dos limitantes ao consumo voluntário quando em excesso, além de tendência a maior acúmulo de minerais (Ca, Mg, P, K e S) na forragem coletada nos sistemas silvipastoris. Tais resultados demonstram o potencial dos sistemas silvipastoris na melhoria da qualidade do solo aliada à elevação da produtividade e da qualidade da forragem, gerando assim benefícios econômicos e ambientais na prática agropecuária. Land use proposals searching that can conciliate productive aspects and soil conservation is currently one of the main challenges faced by agricultural and livestock activity. This challenge is justified by the degradation processes initiated with the technological intensification experienced by the sector in last decades. In Brazil, one of the most relevant forms of land use of agricultural soils is with livestock activity, especially cattle farming. Because its management, pastures contribute significantly to the soil degradation, besides causing strong environmental pressure by the occupation of large areas. One option to minimize such impacts is to increase biodiversity in these areas. In the Brazilian Atlantic Forest region, the management of the tree component can contribute positively to the improvement of the soil physical conditions, besides providing economic and environmental benefits through cycling of nutrients, input of organic matter and increasing associated biodiversity. In the present study, the effect of the trees on chemical and physical soil quality and pasture productivity was evaluated, in three family farms in the Zona da Mata of Minas Gerais, Brazil. The treatments evaluated were: CA) influence of the arboreal component under the tree ́s canopy; FCA) influence of the arboreal component outside the tree ́s canopy and PS) pasture in full-sun monoculture. The soil physical analysis were performed at 2,5 to 7,5 cm depth, while the chemical soil analysis were performed at 0 to 20 cm depth. The soil chemical data showed the trees in the pasture increased the soil organic carbon contents, nutrient contents, and also improved its retention and availability for plant absorption, increasing sum of basis and cation exchange capacity. The soil physical attributes were also positively influenced by the tree component, which promoted lower soil bulk density, higher pore volume, specially macropores, lower soil penetration resistance and lower soil relative density in comparison with the full-sun pasture. Concerning soil water dynamics, trees in pasture also showed higher water retention and storage capacity as indicated by soil water retention curves. Forage productivity and quality in silvopastoral systems provided more dry matter production per hectare. About quality, forage produced on the silvopastoral systems presented lower dry matter content, as well as higher crude protein (CP) and lower neutral detergent insoluble fiber (NDF) contents, one of the feeding limitations when in excess in the animal diets. A trend of higher accumulation of nutrients (Ca, Mg, P, K and S) in the forages collected on silvopastoral systems was verified. Results demonstrate the potential of silvopastoral systems for the soil quality improvement and to increase forage productivity and quality, generating economic and environmental benefits in agricultural practices.

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a dinâmica do nitrato e potássio na solução do solo, cultivado com bananeira, em condições de fertirrigação, utilizando modelos paramétricos e o modelo computacional Hydrus. As parcelas experimentais foram seis lisímetros de drenagem. Os tratamentos utilizados foram obtidos pela combinação de dois tipos de solos de textura distintas (argilo-arenoso e areia franca) e três concentrações (3,0 g/L, 6 g/L e 9 g/L) para aplicação do nitrato de potássio na água de irrigação em bananeira ‘Prata Gorutuba’. A fertirrigação foi realizada semanalmente e a extração da solução do solo foi realizada aplicando-se uma sucção de 70 kPa. Para determinação da condutividade elétrica da solução do solo (CEw), as leituras do CEa e  foram monitoradas a cada 10 minutos com a TDR, iniciando-se no momento da aplicação da sucção e terminando quando da coleta da solução. Os modelos matemáticos desenvolvidos por Vogeler et al. (1996) e Muñoz-Carpena et al. (2005) foram utilizados para determinar a concentração específica de um determinado íon (Ci) e quantificar os nutrientes em cada posição. O balanço de massa foi realizado por meio da quantificação das entradas e saídas de água e nutriente no lisímetro. O software HYDRUS foi utilizado para simular a dinâmica da água e transporte de nutrientes. Os valores estimados usando o HYDRUS foram validados comparando-os aos valores medidos no campo. Verificou-se que quaisquer uma das três concentrações (3; 6 e 9 g L -1 ) podem ser utilizadas na fertirrigação com nitrato de potássio sem prejuízos para cultura, conforme os valores de nitrato observados na solução do solo que ficaram dentro dos limites aceitáveis (abaixo de 400 mgL -1 ). O modelo de Vogeler et al. (1996), adaptado para a relação CEw-Ci do tipo linear, apresenta-se como uma boa opção de ferramenta para estimativa dos valores de nitrato e potássio no perfil do solo. O programa Hydrus apresenta uma caracterização aceitável na simulação do nitrato e potássio e suas oscilações nas diferentes profundidades no perfil do solo, mostrando-se como importante meio para prevenção contra perdas de nutrientes e contaminação das águas subterrâneas. The objective of the present work was to evaluate the nitrate and potassium dynamics in the soil solution, cultivated with banana, under fertirrigation conditions, using parametric models and the Hydrus computational model. The experimental plots were six lysimeters of drainage. The treatments used were obtained by the combination of two types of different textured soils (sandy clay and france sand) and three concentrations (3,0 g / L, 6 g / L and 9 g / L) for the application of potassium nitrate Irrigation water in banana 'Prata Gorutuba'. Fertigation was performed weekly. The extraction of the soil solution was carried out by applying a suction of 70 kPa. To determine the electrical conductivity of the soil solution (CEw), the CEa and  readings were monitored every 10 minutes with the TDR, starting at the time of suction application and ending at the time of collection of the solution. The mathematical models developed by Vogeler et al. (1996) and Muñoz-Carpena et al. (2005), were used to determine the specific concentration of a given ion (Ci) and to quantify the nutrients at each position. The mass balance was performed by quantifying the inputs and outputs of water and nutrient in the lysimeter. HYDRUS software was used to simulate water dynamics and nutrient transport. Values estimated using HYDRUS were validated by comparing them to the values measured in the field. It was found that any of the three concentrations (3, 6 and 9 g L -1 ) can be used in fertirrigation with potassium nitrate without crop damage, according to the nitrate values observed in the soil solution which were within acceptable limits (Below 400 mgL -1 ). The model of Vogeler et al. (1996) adapted for the linear-CEw- Ci ratio presents as a good tool choice for estimation of the NO3- and K + values in the soil profile. The Hydrus program presents an acceptable characterization in the simulation of NO 3- and K + and its oscillations in the different depths in the soil profile, showing itself as an important means for prevention against nutrient losses and contamination of groundwater.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O solo, a depender de suas características físicas, químicas e mineralógicas, pode apresentar uma elevada capacidade de reter íons e moléculas e pode assim funcionar como um excelente meio para adsorver metais pesados. No bioma Amazônia encontra-se a maior floresta tropical do mundo, e o solo é um dos responsáveis pela sustentação da vegetação nessa região. A interação solo-vegetação nesta região confere comportamento diferente de outros solos do Brasil. Entende-se que estudos de adsorção de metais pesados em solos do Amazonas contribuirão para a compreensão do comportamento destes elementos naqueles solos. Parte-se do pressuposto que solos mais oxídicos e de textura mais argilosa, ricos em minerais 1:1, apresentarão grande capacidade para adsorver metais pesados, enquanto que a adsorção destes metais será menor em solos ricos em minerais 2:1. Assim, o presente trabalho tem como objetivos: conduzir ensaios de adsorção individual para os metais pesados Cd, Cr, Cu e Pb em solos representativos da bacia sedimentar Amazônica com composições mineralógicas distintas; avaliar o comportamento individual dos metais pesados frente aos solos estudados; avaliar qual dos modelos de isotermas de Langmuir e Freundlich melhor descreve a adsorção de metais pesados nos solos estudados; determinar a capacidade máxima de adsorção (CMA) dos metais pesados nos solos e; identificar a relação entre os parâmetros das isotermas e os atributos dos solos. Os pontos de amostragem foram selecionados de acordo com a representatividade e distribuição dos solos na bacia sedimentar Amazônica, sendo as amostras coletadas em áreas não antropizadas. As classes de solo Latossolo Amarelo; Argissolo Amarelo; Neossolo Quartzarênico Hidromórfico; Neossolo Quartzarênico Órtico; Neossolo Flúvico; Gleissolo; Terra Preta de Índio; Plintossolo e Espodossolo. Os ensaios de adsorção foram baseados no princípio de que quantidades conhecidas de solo e de soluto em solução são colocadas em contato sob agitação até que o sistema alcance o equilíbrio. A concentração dos metais em solução, após o equilíbrio, foi realizada por Espectrofotometro de Absorção Atômica. Os dados foram ajustados aos modelos de regressão não linear de Langmuir e Freundlich, de forma a obter os parâmetros, CMA, EL, Kf e n, relacionados aos fenômenos de adsorção. No estudo de correlação linear foram relacionados os parâmetros de adsorção obtidos e alguns atributos do solo, para verificar quais dentre esses atributos melhor se relacionam com o fenômeno de adsorção para os solos estudados. O grau de ajuste obtido pelas equações de Langmuir e Freundlich foi semelhante, para os elementos e para os solos, com valores de R2, em torno de 0,96. A isoterma do tipo L foi predominante para todos os metais e solos analisados, no entanto foram obtidas isotermas do tipo H para adsorção de Cd e Pb na amostra Terra Preta de Índio (A1). Todos os metais apresentaram correlação negativa entre a CMA e a fração areia do solo, para o grupo I. Cd, Cr, Cu e Pb também apresentaram correlação positiva entre EL, CMA e Kf com CTCef, P, Fed e Feo. A diversidade de características físicas, químicas e mineralógicas encontrada nos solos da bacia sedimentar Amazônica resultou na diferenciação quanto à capacidade máxima de adsorção de Cd, Cr, Cu e Pb. Os atributos do solo atuam favorecendo ou não a maior ou menor adsorção de metais, e isto controla a disponibilidade dos metais no meio. Assim, é imprescindível conhecer a dinâmica dos metais no solo, de forma a prever os riscos ambientais, com uso agrário ou industrial. The soil, depending on their physical, chemical and mineralogical, can have a high ability to retain ions and molecules and can function as an excellent means to adsorb heavy metals. In the Amazon is the largest rainforest in the world, and the soil is the one responsible for sustaining vegetation in this region. The soil-vegetation interaction in this region provides different behavior of other Brazil soils. It is understood that adsorption studies of heavy metals in the Amazon soils contribute to the understanding of the behavior of these elements in those soils. Upon the assumption that more oxidic soils and more clayey minerals rich in 1:1 present a great capacity to adsorb heavy metals, while the adsorption of these metals will be lower in soils rich in 2: 1 minerals. This study aims to: conduct individual adsorption tests for heavy metals Cd, Cr, Cu e Pb for representative soils of sedimentary Amazon Basin with different mineralogical composition; evaluate the individual behavior of heavy metals front of soils; evaluate which of the isotherms of Langmuir and Freundlich best describes the adsorption of heavy metals in soils; determine the maximum adsorption capacity (MAC) of heavy metals in soil and; identify the relationship between the parameters of the isotherms and the attributes of the soil. The samples were selected according to their representation and distribution in the Amazon Basin Sediment collected in areas that did not exposed from the human action. The adsorption experiments were based on the principle that known amounts of soil and solution are brought into contact under agitation for a period of time until the system reaches equilibrium. The concentration of metals in solution after the balance was carried out by atomic absorption spectrophotometer. In the linear correlation study were related parameters obtained from the equation of Langmuir and Freundlich and some soil attributes to verify which of these attributes best describe the adsorption phenomenon for soils. The degree of fit obtained by Langmuir and Freundlich equation was similar, with R2 values of around 0.96. The isotherm L-type was predominant for all metals and analyzed soils, but were also observed isotherms type H for adsorption of Cd and Pb in the sample Terra Preta de Índio (A1). All metals showed negative correlation between the MAC and the sand fraction of the soil, for the group I. Cd, Cr, Cu and Pb also showed a positive correlation between EL, MAC and Kf with CECef, P, Fed and Feo. The diversity of physical, chemical and mineralogical characteristics of the soils found in the Amazon sedimentary basin showed the differentiation as to the maximum capacity adsorption of Cd, Cr, Cu and Pb in the study. Soil attributes act or not favoring a higher or lower metals adsorption, and this controls availability of the metal in the middle. Thus, it is essential to know the dynamics of metals in the soil, in order to predict environmental risks, with agricultural or industrial use.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Em escala global, os estoques de carbono orgânico do solo (COS) preservados na forma de matéria orgânica (MOS), representam valores superiores à soma de todo o C presente na forma de CO 2 na atmosfera e na vegetação. Portanto, em um cenário de aumentos dos níveis de CO 2 atmosférico e seus possíveis efeitos na temperatura m édia global, o entendimento dos fatores que regulam os estoques de COS se faz essencial. Apesar do grande número de fatores que regulam os estoques da MOS no solo, p romover o sequestro de C tem sido considerado fator chave para a mitigação dos níveis de CO 2 atmosférico. Por outro lado, os solos também podem contribuir para elevar ainda mais os níveis de CO 2 atmosférico, caso ocorra aumento significativo nas taxas de decomposição da MOS em resposta ao aumento da temperatura m édia global (feedback positivo). At é então, a comunidade cient ífica não tem respostas completas para estas questões fundamentais. Apesar disso, importantes avanços conceituais e tecnológicos nos últ imos 20 anos, contribuíram de modo significativo para o entendimento da dinâmica da MOS. Consequentemente, ao invés de assumir que a MOS pode resistir a decomposição apenas por sua composição química, existem indícios significativos que mecanismos físicos e químicos que operam na interface mineral -orgânica, exerce papel fundamental na persistência de compostos orgânicos em solos. Além disso, estes mecanismos podem ser considerados solo -específicos e por isso, nosso estudo foi baseado na investigação destes processos em Latossolos. Estes solos predominam em ecossistemas tropicais e sua mineralogia é dominada por argilas de baixa atividade. Os objetivos específicos deste trabalho foram (i) inferir a capacidade para o acumulo de COS em função da textura e satur ação por C (i.e. redução da eficiência de conversão de litter -C em MOS associada aos minerais da fração

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico O arsênio é considerado pela Organização Mundial da Saúde (OMS), o segundo contaminante mais importante em matéria de saúde pública global, atrás, somente, da contaminação microbiológica da água (WHO, 2001). Segundo a OMS, a concentração de arsênio em água potável não deve exceder 10 μg L -1 , já que a principal via de contaminação por arsênio é a ingestão de água contaminada. Embora os minerais e os compostos de arsênio sejam solúveis, sua mobilidade pode ser condicionada pela adsorção do elemento por óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio, dentre outros. O objetivo deste trabalho foi estudar a adsorção de arsênio utilizando matrizes minerais sintéticas. Os óxidos de ferro (ferridrita 2-linhas, hematita e goethita) foram sintetizados de acordo com a metodologia de SCHWERTMANN & CORNELL (2008). Para a síntese do hidróxido de alumínio mal cristalizado foi utilizada metodologia desenvolvida por FONTES & DIAS (2016). Hidrotalcita foi sintetizada seguindo-se recomendações de REICHLE (1986). A hidrotalcita sintetizada foi calcinada conforme descrito em TOLEDO, et al. (2011). A capacidade máxima de adsorção de arsênio (V) pelas matrizes minerais foi determinada a partir de ensaios de adsorção e ajuste dos dados à isoterma de Langmuir. Conhecidas as capacidades máximas de adsorção de arsênio em cada matriz mineral, três destas(hidróxido de alumínio mal cristalizado, hidrotalcita calcinada e ferridrita 2-linhas), foram utilizadas em experimentos de adsorção, segundo planejamento experimental simplex-centroide. Além da determinação da capacidade máxima de adsorção de arsênio (V) pelas matrizes minerais, os níveis de arsênio (V) remanescentes na solução de equilíbrio foram avaliados, a fim de se determinar qual(s) matriz (s) individual (s) e/ou misturas entre os minerais são mais eficientes na remoção do contaminante das soluções aquosas, em função da concentração inicial de arsênio (V). Arsenic is considered by the World Health Organization (WHO), the second most important contaminant in terms of the global public health,ago only, of the microbiological contamination of the water (WHO 2001).According to WHO, the concentration of arsenic in drinking water should not exceed 10 μg L-1, because the main route of contamination by arsenic is the intake of contaminated water. Although the minerals and arsenic compounds are soluble, their mobility may be conditioned by absorption with oxides and hydroxides of iron and aluminum, among others. The aim of this work was to study the adsorption of arsenic (V) using synthetic mineral matrices.The iron oxides (ferrihydrite 2-line, hematite and goethite)were synthesized according to the methodology proposed bySCHWERTMANN and CORNELL (2008). For the synthesis of aluminum hydroxide poorly crystallized was used methodology developed byFONTES and DIAS (2016).Hydrotalcite was synthesized followed the recommendations described byREICHLE (1986).The synthesized hydrotalcite was calcined as described in TOLEDO et al. (2011).The maximum capacity of arsenic adsorption by mineral matrices, was determined from adsorption experiments and the data were fitted according to the Langmuir isotherm. Known the maximum arsenic adsorption capacity of each mineral matrix, three of these (aluminum hydroxide poorly crystallized, hydrotalcitecalcined and ferrihydrite 2- line), were used in adsorption experiments, second the simplex-centroid designs. In addition to determining the maximum capacity of adsorption arsenic (V) by mineral matrices,arsenic (V) levels remaining in the equilibrium solution were evaluated,in order to determine which mineral matrices are more effective in removing the contaminant from the aqueous solutions, in function of the initial dose of arsenic (V).

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais As mudanças nas reservas de C e N refletem os impactos do uso e manejo do solo. Objetivou-se avaliar as mudanças nos estoques e na qualidade da matéria orgânica em Latossolo Vermelho-Amarelo cultivado com olerícolas na região dos Cerrados no Sudeste brasileiro. Quatro áreas foram selecionadas, sendo uma sob vegetação de Cerrado (CE) e três sob produção olerícola com 15 (HT15), 20 (HT20) e 30 (HT30) anos de cultivo. Amostras de solo foram coletadas nas profundidades 0-30, 30-40 e 70-100 cm, realizando-se análises físicas (densidade e textura), químicas (complexo sortivo, pH, C extraído com água, C e N totais, C lábil, C e N nas frações MOP e MAM, lignina, carboidratos, lipídeos e ataque sulfúrico), biológicas (C e N microbianos) e mineralógica (difratometria de raio-X). Os estoques de C e N totais, os teores de C não lábil, o índice de manejo de carbono (IMC), o quociente microbiano (qMic) e as relações C:N total, microbiana e da MOP e MAM foram calculados. Adotou-se o delineamento inteiramente casualizado e o esquema de parcelas subdivididas, sendo os resultados avaliados, individualmente, por comparações de médias pelo teste Tukey e, em conjunto, por componentes principais. Houveram semelhanças entre usos quanto aos estoques de NT e, na área cultivada por 30 anos (HT30) foram observados os menores estoques de CT, tendo o Cerrado (CE) os maiores resultados. Constatou-se que, com o maior tempo de cultivo, houve diminuição nos teores de C lábil. Na composição bioquímica da MOS, ocorreu aumento e redução nas proporções de carboidratos e lignina na MOP e MAM, respectivamente, nos usos HT15 e HT20. A MOP apresentou-se mais sensível às mudanças de uso. Na análise de agrupamento, os resultados mostraram maior similaridade entre HT15 e HT20, assim como a distinção entre CE e HT30. Há uma maior relação de reservas lábeis (CL, carboidratos) com as áreas de menor tempo de atividade e de Cmic com o uso de 30 anos. Pode-se observar, também, a correlação negativa entre nutrientes no solo e os teores de C e N totais e da MAM e de carboidratos da MAM, como também entre Cmic e CT. A olericultura em Latossolo oxídico promove a redução dos estoques de matéria orgânica do solo e altera sua qualidade. Contudo, com 15 e 20 anos pode-se observar incrementos suficientes de C para a manutenção da MOS e obtenção de IMCs maiores que CE e HT30. Changes in C and N pools reflect the soil use and managements impacts.It was aimed to evaluate changes in soil organic matter storage and quality in Oxisol with olericulture in the Cerrado region in southeast Brazil. Four areas were selected, being one under Cerrado vegetation (CE) and three under olericulture production with 15 (HT15), 20 (HT20) and 30 (HT30) years of cultivation. Soil samples were collected at depths 0-30, 30-40 and 70-100 cm, making physical analyzes (bulk density and texture), chemical (exchangeable cations, pH, C extractable with water, total C and N, labile C, C and N in POM and MOM fractions, lignin, carbohydrates, lipids an sulfate attack), biological (microbial C and N) and mineralogical (X-ray diffraction). It was calculated total Cand N, non-labile C content, IMC, qMic and total, microbial, POM and MAM C:N ratios. It was adopted a completely randomized design and the split plot, the results was evaluated individually by comparisons of means by Tukey test and, together, by principal componentes. There was similatity of TN stocks between uses and 30 years cultivated land had the lowest TC storage, with CE containing the hieghest ones. The longer cultivation promoted a decrease in labile C content. Biochemical composition of SOM had an increase and decrease in carbohydrates and lignin proportions in POM and MAM, respectively, in HT15 and HT20 uses and MOP was more sensitive to land use change. In grouping analysis, data showed greater similarity between HT15 and HT20 and a distinction between CE and HT30. There was a higher relation of labile pools (LC and carbohydrates) with lands with less time of activity production and Cmic with 30 years cultivation. In addition, it can be observed the negative correlation between soil nutrients with total, POM and MAM’s C and N contents and carbohydrates in MAM, as C mic and TC. Horticulture in Oxisol promotes reduction on soil organic matter stocks and changes in its quality, however, with 15 and 20 years can be noted a suficiente incremente of C in SOM maintaining to obtain higher CMIs than CE and HT30.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A deficiência de fósforo (P) está entre os principais estresses abióticos que limita a produtividade da soja. Desse modo o desenvolvimento de cultivares com maior habilidade de crescer e produzir sob condições de solos com disponibilidades reduzidas de P, ou seja, cultivares mais eficientes na utilização desse mineral seria uma estratégia para reduzir o efeito desse estresse na cultura. Assim, o objetivo deste trabalho foi classificar diferentes cultivares de soja quanto à eficiência ao uso de P e à responsividade quando disponibilizado esse nutriente. O experimento foi conduzido em condições de casa de vegetação do Programa Soja do Departamento de Fitotecnia, na Universidade Federal de Viçosa, entre os meses de julho e outubro de 2015. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados em esquema fatorial simples e quatro repetições. Os fatores foram compostos por 24 cultivares de soja, e dois níveis de disponibilidades de fósforo, sendo: baixa disponibilidade (30 mg de P/dm3 de solo) e alta disponibilidade (300 mg de P/dm3 de solo). No estádio de desenvolvimento R8, foram avaliadas as seguintes características: diâmetro do hipocótilo (DH); número de ramificações laterais (NR); número de nós por planta (NN); número de vagens por planta (NV); número médio de sementes por vagem (NSV); número de sementes por planta (NS); massa de cem sementes (M100); massa total de sementes por planta (MTS); massa de matéria seca de raiz (MSR), haste (MSH) e vagem (MSV); e eficiência do uso (EU) e resposta (ER). A análise de variância e o teste de agrupamento de médias Scott-Knott foram utilizados com o objetivo de discriminar as cultivares entre e dentro dos níveis de adubação. A representação gráfica no plano cartesiano foi utilizada visando discriminar as cultivares quanto à eficiência na utilização de P e à responsividade à disponibilidade do mesmo. As cultivares mais eficientes (EU) em condições de baixo teor de fósforo foram aquelas que possuíam maiores produção de matéria seca de vagens e massa total de sementes. A classificação de genótipos eficientes ao uso de fósforo foi eficiente quando as cultivares foram avaliadas em condições de baixa disponibilidade de fósforo no solo. A seleção de cultivares eficientes ao uso do fósforo em ambiente com baixa disponibilidade de fósforo favoreceu a seleção de cultivares responsivas à disponibilidade desse mineral. As cultivares Monarca, UFVS 2002, UFVS Berilo RR e UFVS Turquesa RR, foram classificadas como eficientes e responsivas; BMS Turmalina, UFVS 2001, UFVS 2003, UFVS 2008, UFVS Hematita, UFVS Opala RR e UFVS Quartzo, foram classificadas como não-eficientes e responsivas; FMT Tucunaré, UFVS 2006 e UFVS 2009 foram classificadas como não-eficientes e não-responsivas; MG/BR 46 (Conquista), TMG 1174 RR, TMG 1175 RR, TMG 1179 RR, UFVS 2001, UFVS 2004, UFVS 2005, Capinópolis (UFV-16) e BRSMG 68 (Vencedora) foram classificadas como eficientes e não-responsivas. Phosphorus deficiency (P) is one of the major abiotic stresses limiting soybean productivity. Thus the development of cultivars with increased ability to grow in soil and produce conditions with reduced availability of P, namely, more efficient crop in use of this mineral a strategy would be to reduce the effect of stress on the culture. The objective of this study was to classify different soybean cultivars in efficiency with the use of P and responsiveness when available this nutrient. The experiment was conducted in conditions of greenhouse Program Soya Department of Plant Science, the Federal University of Viçosa, between July and October 2015. The experimental design was a randomized complete block in a factorial scheme and four replications . The factors were composed of 24 soybean cultivars and two levels of phosphorus availability, are: low availability (30 mg P / soil dm3) and high availability (300 mg P / soil dm3). In the R8 development stage, the following characteristics were evaluated: diameter of hypocotyl (DH); number of side branches (NR); number of nodes per plant (NN); number of pods per plant (NV); average number of seeds per pod (NSV); number of seeds per plant (NS); Mass hundred seeds (M100); total mass of seeds per plant (MTS); dry matter root (MSR), stem (MSH) and pod (MSV); and the use efficiency (US) and response (ER). Analysis of variance and the average clustering test Scott- Knott were used in order to discriminate the cultivars between and within the levels of fertilization. The graphical representation in the Cartesian plane was used in order to discriminate the cultivars on the efficient use of P and responsiveness to availability. The most efficient cultivars (US) in low phosphorus conditions were those that had higher dry matter production of pods and total mass of seeds. The classification of efficient genotypes to phosphorus use was efficient when the cultivars were evaluated in conditions of low availability of phosphorus in the soil. The selection of efficient cultivars to the use of phosphorus in an environment with low phosphorus availability favored the selection of cultivars responsive to the availability of this mineral. Cultivars Monarca, UFVS 2002 UFVS Berilo RR and UFVS Turqueza RR were classified as efficient and responsive; BMS Turmalina, UFVS 2001 UFVS 2003 UFVS 2008 UFVS Hematite, UFVS Opala RR and UFVS Quartzo, were classified as non-responsive and efficient; FMT Tucunaré, UFVS UFVS 2006 and 2009 were classified as non-efficient and non-responsive; MG / BR 46 (Conquista), TMG 1174 RR, TMG 1175 RR, TMG 1179 RR, UFVS 2001 UFVS 2004 UFVS 2005 Capinópolis (UFV-16) and BRSMG 68 (Winner) were classified as efficient and non-responsive.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Sistemas silvipastoris (SSP) são uma opção de uso do solo relevante no sequestro de C e N e na recuperação de áreas degradadas.Objetivou-se conhecer a contribuição das árvores em pastagens arborizadas sobre as frações da matéria orgânica e algumas propriedades químicas do solo. Para tanto, pastagens arborizadas com espécies nativas (SSP) e pastagens a pleno sol, bem como remanescentes florestais foram selecionadas em três propriedades de Divino-MG, Zona da Mata mineira, bioma Mata Atlântica. Nessas propriedades predominavam pastagens com gramíneas do gênero Brachiaria e espécies arbóreas diversas, sendo: Pau cebola (Erythrina falcata), Orvalheira (Machaerium stipitatum)e Óleo pardo (Myroxylon peruiferum) no sistema silvipastoril 1 (SSP1); Bico de pato (Machaerium nyctitans), Ipê preto (Zeyheria tuberculosa)e Ipê amarelo (Tabebuia alba) no SSP2; e Jacarandá caviúna (Dalbergia nigra), Cinco folhas (Sparattoperma leucanthum) e Fedegoso (Senna macranthera) no SSP3. Nessas áreas, foram realizadas coletas de solo nas profundidades de 0-10, 10-30 e 30-50 cm,nas quais foram determinados o C orgânico total, N total, C e N lábeis e da biomassa microbiana, a acidez ativa e potencial, P e K disponível, Ca2+ e Mg2+ trocáveis,polissacarídeos, lipídeos e polofenois. Os solos dos SSPs apresentaram estoques de C superiores às pastagens a pleno sol(1 73,86Mg ha-1 ; 103,62 Mg ha-1 ; 137,5Mg ha-1, respectivamente)e intermediários em relação à floresta nativa (148,62Mg ha-1 ; 190,22 Mg ha-1;3 177,45 Mg ha-1, respectivamente) na profundidade de 0-50 cm, sendo maiores no SSP1, seguido do SSP2 e SSP3. Todas as árvores contribuíram de forma diferenciada para a melhoria da qualidade do solo, enquanto umas foram mais importantes para elevar a disponibilidade de nutrientes, outras contribuíram mais para a dinâmica da matéria orgânica. The silvopastoral systems(SPS) are an important option to use the soil for capturing soil C and N and the recovery of degraded areas, but there is still scarcity of quantitative data. The objective was to determine the contribution of trees in pastures with trees on fractions of the organic matter and soil chemical properties. The study was carried out in pastures with native trees, pastures in full sun without trees and native forests that were selected in three properties in Divino-MG, Zona da Mata, Atlantic Forest biome. In thoseproperties dominated graminaceous pastures of the Brachiaria grasses group and various tree species. These were the tree selected: Erythrina falcata, Machaerium stipitatum and Myroxylon peruiferum in the silvopastoral system 1 (SPS1); Machaerium nyctitans, Zeyheria tuberculosa and Tabebuia alba in the SPS2; Dalbergia nigra, Sparattoperma leucanthum and Senna macranthera in SPS3. In those areas, collections of soil were made in the depths of 0-10, 10-30 and 30-50 cm in which were determined the total organic C, total N, C and N labile, C and N microbial biomass, active and potential acidity, available P and K, exchangeable Ca2+ and Mg2+, polysaccharides, lipids and polyphenols.The soils of the silvipastoris systems showed stocks of C above the pastures to full sun(73,86 Mg ha-1 ; 103,62 Mg ha-1 ; 137,5 Mg ha-1, respectively) and intermediaries in relation to native forest(148,62 Mg ha-1; 190,22 Mg ha-1 ; 177,45 Mg ha-1, respectively) at 0-50 cm depth, being greater in SSP1and SSP2, SSP3. All trees contributed in different ways to improve soil quality, while some were more important to increase the availability of nutrients, other contributed more to the dynamics of organic matter.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais O avanço das fronteiras agrícolas, caracterizado pela substituição de ecossistemas naturais por áreas cultivadas, vem tomando força nas últimas décadas, levando a alterações na qualidade do solo e na dinâmica da matéria orgânica do solo e dos ecossistemas aquáticos. Sabe-se que o solo é um importante reservatório de carbono (C) e nitrogênio (N) e, em função do manejo, parte desse reservatório pode ser liberado (perdido) para a atmosfera e/ou hidrosfera, contribuindo para o aumento das concentrações de gases do efeito estufa (GEE). Assim, o efeito de práticas de manejo de solo sobre esses componentes necessita de melhor entendimento, visando a identificação de um sistema com potencial de reter C atmosférico no solo e contribuir para a mitigação do aquecimento global. Dessa forma, a primeira etapa deste trabalho foi quantificar os estoques de carbono (EC), os estoques de nitrogênio (EN), bem como a relação carbono e nitrogênio (C/N) e correlaciona-las com fundamentais atributos físicos e químicos do solo. As amostras de solo foram coletadas em duas profundidades (0-20 cm e 20-40 cm), no período de agosto a novembro de 2013, em cinco municípios ao longo da bacia do Rio Paraopeba (MG): Jeceaba, Brumadinho, Fortuna de Minas, Florestal e Três Marias, os quais correspondem ao alto, médio e baixo Paraopeba. Os valores de EC, EN e a relação C/N tiveram seus maiores resultados nas camadas subsuperficiais. Dentre as regiões avaliadas a de Fortuna de Minas foi que concentrou os maiores EC (411,5 Mg ha-1), acumulando cerca de 27% mais C que as demais localidades em estudo. Para EN, a região de Florestal foi a que apresentou o maior valor (30,6 Mg ha-1), alocando cerca de 26% mais N em relação ás demais regiões. As razões C/N entre os teores e os estoques desses elementos (C/N e C/Ne) teveram seus maiores valores encontrados na região de Florestal e Fortuna de Minas, respectivamente. Os menores valores foram observados em Três Marias. Os EC e EN correlacionaram positivamente com a fertilidade do solo. Com relação ao uso (mata, pastagem e capoeira), o sistema mata foi o mais eficiente no acúmulo de C e N, e também o que obteve maior razão C/N, indicando ser o ecossistema de estoque de C mais estável. O sistema menos eficiente para estocar C foi à pastagem. A segunda etapa desse trabalho consistiu na avaliação dos teores de C e N incorporados aos sedimentos e a água no entorno da bacia do Rio Paraopeba, em cada região de amostragem, sob diferentes usos do solo. Também foi estimada a relação C/N nos sedimentos localizados nas margens do rio. A amostragem foi realizada nos cinco municípios supracitados; durante o mesmo período (agosto a novembro de 2013). Verificou-se que os teores de C variaram de 4,75 a 5,97 g kg-1 tendo a região de Fortuna de Minas apresentado o maior valor e a de Três Marias o menor. Os teores de N variaram de 0,73 a 1,08 g kg-1 tendo a região de Florestal apresentando o maior teor e a de Três Marias o menor. Já para a relação C/N os valores variaram de 5,15 a 21,25, com a região de Brumadinho apresentando o maior valor e a de Florestal o menor. As análises de correlação mostraram que os atributos químicos da água e dos sedimentos correlacionaram-se de forma significativa com atributos químicos e físicos do solo. Assim, os estoques e as estabilidades de carbono e nitrogênio em solos, sedimentos e água foram indicadores sensíveis para a avaliação de manejo e conservação de ecossistemas ao longo da Bacia do Rio Paraopeba. The advance of the agricultural frontier, characterized by the replacement of natural ecosystems by cultivated areas, has gained strength in recent decades, leading to changes in soil quality and dynamics of soil organic matter and aquatic ecosystems. It is known that the soil is an important carbon sink (C) and nitrogen (N) and, depending on the management, part of this reservoir can be released (lost) into the atmosphere and / or hydrosphere, contributing to increased concentrations of greenhouse gases (GHG). Thus, the effect of soil management practices on these components requires better understanding, aimed at identifying a system with potential to sequester atmospheric C in the soil and contribute to the mitigation of global warming. Thus, the first stage of this study was to quantify carbon stocks (CE), nitrogen stocks (NE), as well as carbon and nitrogen ratio (C/N) and correlates them with fundamental physical and chemical soil properties. Soil samples were collected from two depths (0-20 cm and 20-40 cm) in the period from August to November 2013 in five counties along the basin of the river Paraopeba (MG): Jeceaba, Brumadinho, Fortuna de Minas, Florestal and Três Marias, which correspond to high, medium and low Paraopeba. The CE, NE and C/N ratio had their greatest results in subsurface layers. Among the areas evaluated: Fortuna de Minas was that concentrated the largest EC (411.5 Mg ha-1), totaling about 27% more C than other locations under study. For NE, the Florestal region was the one with the highest value (30.6 Mg ha-1), allocating about 26% more N than the other regions. The ratio C/N between levels and inventories of these elements (C/N and C/Ne) had its highest values found in the area of Florestal and Fortuna de Minas respectively. The lowest values were observed in Três Marias. The CE and NE positively correlated with soil fertility. Regarding the use, the system forest was the most efficient in the accumulation of C and N, and also got higher C/N ratio, indicating that the stock of ecosystem C more stable. The less efficient system to store C was to pasture. The second stage of this work was to evaluate the C and N contents incorporated into sediments and water in the vicinity of the Paraopeba basin river in each sampling area under different land uses. It was also estimated C/N ratio in sediments located on the river banks. Sampling was conducted in the five aforementioned municipalities; during the same period (August-November 2013). It was found that the C content ranged from 4.75 to 5.97 g kg-1. The N content varied from 0.73 to 1.08 g kg-1 with the Forest region having the highest content and the Três Marias the lower. The C/N values ranged from 5.15 to 21.25 with Brumadinho region having the largest value and Florestal the smallest. Correlation analysis showed that the chemical properties of water and sediments correlated significantly with chemical and physical soil properties. Thus, stocks and carbon and nitrogen stability in soils, sediments and water were sensitive indicators to evaluate management and conservation of ecosystems along the Paraopeba Basin river.

O entendimento dos fenômenos de trocas de carbono entre solo, água e atmosfera é fundamental para o manejo e a conservação de ecossistemas naturais e agrários. Os objetivos deste trabalho foram determinar os estoques de carbono orgânico, as suas frações e a fertilidade do solo sob os manejos florestal (mata remanescente), integrando agricultura e florestas (eucalipto e cutieira) e em monoculturas agrícola (sob pivô central) e pastoril (braquiária), na Bacia do Rio Paraopeba, em Florestal-MG, visando a propor indicadores para a avaliação de manejo e conservação do solo. As amostras de solo foram coletadas em remanescente de mata nativa (Mata), em área agrícola cultivada sob irrigação de pivô central (Pivô) e em áreas de cultivo de Corymbia citriodora (Corymbia citriodora (Hook.) K.D. Hill & L.A.S. Johnson) (Eucalipto), Joannesia princeps Vell. (Cutieira) e Brachiaria decumbens Stapf (Pasto), nas profundidades de 0 a 20 e 20 a 40 cm. Os resultados indicaram que as estimativas dos estoques e de estabilidade do carbono orgânico aumentaram com a fertilidade do solo. Os sistemas florestais, principalmente a Mata, acompanhada pelos sistemas de manejo do solo integrando florestas à pastagem, em comparação com o cultivo contínuo ou a monocultura de pastagem, apresentaram estoques de carbono maiores, mais estáveis e menos solúveis, com formas mais aromáticas e hidrofóbicas (maior relação AH/AF), indicando menor potencial de lixiviação de carbono para o sistema aquático adjacente. Understanding the phenomena of carbon exchange between soils, waters and atmosphere is critical to the management and conservation of agrarian and natural ecosystems. The objective of this study was to determine the organic carbon stocks and their fractions, and the soil fertility under different forest management practices, agricultural and pastoral, on the campus of Florestal, Federal University of Viçosa, aiming to propose indicators for the assessment of soil management and conservation. Organic carbon stocks and fractions were determined and chemical analysis was performed for soil samples collected at depths of 0 to 20 and 20 to 40 cm under native forest remnants (Forest), farmlands under center pivot irrigation (Pivot) and areas of cultivation of Corymbia citriodora (Corymbia citriodora (Hook.) K.D. Hill & L.A.S. Johnson) (Eucalyptus), Joannesia princeps Vell. (Cutieira) and Brachiaria decumbens Stapf (Pasture). The results indicated that the organic carbon stokes and stability increased with the soil fertility. The forest systems, mainly the native forest remnants together with management systems integrating forests with livestock, compared with continuous cropping or monoculture pasture had larger, more stables and less soluble carbon stocks, with more aromatic and hydrophobic forms (greater HA/FA ratio), indicating lower leaching potential of carbon to the adjacent aquatic system

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico A utilização de esgoto sanitário tratado (EST) como fonte de água e nutrientes para os cultivos agrícolas é uma das principais alternativas a serem exploradas para lidar com a escassez hídrica. Quanto maior a quantidade de esgoto aplicada, menor será a necessidade de outras fontes de água para a cultura, contudo, a concentração de nutrientes e outros elementos químicos no EST podem limitar, consideravelmente, o seu uso. Assim, este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de se avaliarem os impactos nos atributos químicos de um Latossolo Vermelho eutrófico cultivado com milho, algodoeiro e feijoeiro, em sucessão, e fertirrigados com EST, para fornecer de 50 a 200% da recomendação de potássio para essas culturas, cultivadas no Norte de Minas Gerais, região semiárida. Os experimentos foram conduzidos em campo, em uma área anteriormente cultivada com algodoeiro, de maio a outubro de 2012, com objetivo semelhante ao do presente trabalho. Os tratamentos foram definidos por quatro doses de potássio, fornecidas via esgoto sanitário efluente de tratamento terciário da ETE de Janaúba/MG, constituídos pela aplicação de 50 (T1), 100 (T2), 150 (T3) e 200% (T4) da recomendação da adubação de potássio em cobertura para as respectivas culturas e com um tratamento testemunha (T0), no qual foi feito o fornecimento de 100% da recomendação de N, P e K via adubação mineral e aplicação de água com padrão de potabilidade. Os experimentos foram arranjados em delineamento de blocos casualizados, com 5 tratamentos e quatro repetições totalizando 20 parcelas experimentais. Cada parcela tinha área de 32 m 2 e seis linhas laterais de sistema de aplicação por gotejamento. Nos tratamentos que receberam EST, a demanda hídrica foi complementada com água com padrão de potabilidade e as recomendações de N, P para as culturas foram complementados com adubação mineral. Após cada cultivo na área foram coletadas amostras de solo, por camada de 0,20 m até 0,80 m de profundidade, para as análises químicas do solo, de argila dispersa em água e de condutividade elétrica no extrato da pasta saturada do solo (CE es ). Após a colheita do milho, cultivado de novembro de 2012 a fevereiro de 2013, verificou-se, pela análise de regressão, que com o aumento da lâmina de EST aplicada, a partir da camada de 0,2 a 0,4 m, os teores de Na + trocável no solo aumentaram, o que proporcionou comportamento semelhante para a porcentagem de sódio trocável (PST) nas camadas de 0,20 a 0,40 m e 0,60 a 0,80 m e para a razão de adsorção de sódio (RAS) na camada de 0,60 a 0,80 m; além disso, observou-se, em algumas camadas do solo, redução nos valores da saturação por bases e teores de matéria orgânica, Mn e Cu disponíveis. Após a colheita do algodão, cultivado de junho a novembro de 2013, com o aumento da lâmina de EST aplicada, até 0,2 m de profundidade, houve redução no pH, teores de cálcio trocável, soma de bases (SB), capacidade de troca de cátions potencial (CTC ph7,0 ) e saturação por bases (V) e aumento na acidez potencial; nas demais camadas observou-se aumento na acidez potencial e nos teores de Fe disponível e redução nos teores de B e Zn disponíveis; em todo o perfil do solo, em função da lâmina de EST aplicada, os teores de sódio trocável, PST e RAS aumentaram; a CE es , assim como ocorreu após o cultivo do milho, aumentou apenas na camada de 0,60 a 0,80 m de profundidade do solo, o que pode ter proporcionado a redução na ADA na mesma camada. Após a colheita do feijão, cultivado de abril a junho de 2014, com o aumento da lâmina de EST aplicada, observou-se aumento nos teores de Na + trocável, PST e RAS em todo o perfil do solo; a ADA aumentou na camada de 0,2 a 0,4 m e diminuiu nas camadas vizinhas, na camada de 0,6 a 0,8 m não houve diferença entre os tratamentos; o pH e a CE es aumentaram até 0,6 m de profundidade em função da lâmina de EST aplicada. Os teores de Cu disponível, a partir da camada de 0,20 a 0,40 m, diminuíram com o aumento da lâmina de EST aplicada. A aplicação de EST, além de fornecer até 200% da recomendação de K para as culturas do milho, algodoeiro e feijoeiro, proporcionou economia de até 50% de toda a água demandada pelas culturas, 65 e 69% dos 160 kg ha -1 de N e 42 e 83% dos 120 kg ha -1 de P 2 O 5 recomendados para as culturas do milho e algodoeiro, respectivamente. E, para a cultura do feijoeiro, proporcionou economia de até 49,5% dos 100 kg ha -1 de N e 41% dos 90 kg ha -1 de P 2 O 5 recomendados. Assim, após os cultivos realizados na área pode-se concluir que: a aplicação de EST, para fornecer até 200% da recomendação de K para as culturas agrícolas, não aumentou as concentrações de macro e micronutrientes no solo que representassem risco de toxicidade às plantas; A concentração de sódio foi mais restritiva que a de potássio para o uso agrícola do EST devido aos aumentos lineares na porcentagem de sódio trocável e na razão de adsorção de sódio, no perfil do solo, em função das lâminas de EST aplicadas; a aplicação de EST não alterou o teor de matéria orgânica no solo; após o último cultivo, até 0,6 m de profundidade do solo, houve aumento no pH e na CE es em função das lâminas de EST aplicadas, atingindo valores de até 6,5 e 0,66 dS m -1 , respectivamente, na camada superficial; os teores de argila dispersa em água, nas camadas de 0,0 a 0,20 m e 0,40 a 0,60 m de profundidade do solo, diminuíram em função das lâminas de EST aplicadas, indicando serem mais influenciada pela salinidade do que pela sodicidade no meio. The use of treated sanitary wastewater (TWW) as a source of water and nutrients for agricultural crops is one of the options to be explored to deal with water scarcity. The greater amount of sewage applied, decrease the need for other sources of water for the crop, but the concentration of nutrients and other chemicals at TWW may limit, considerably, its use. This work was developed with the aim of evaluating the impacts at chemical attributes of a Oxisol cultivated with maize, cotton and bean, in succession, and fertirrigated with TWW to supply 50 to 200% of the potassium recommendation for these crops, cultivated in the North of Minas Gerais, semiarid region on Brazil. The experiments were conducted in the field, at previously cultivated area with cotton, from May to October 2012, with similar objective at the present study. Treatments consisted of four potassium doses provided by tertiary treated sanitary wastewater, to supply 50 (T1), 100 (T2), 150 (T3) and 200% (T4) of recommendation of potassium fertilization in coverage for the crops and a control treatment (T0), to provide 100% of the recommendation of potassium, nitrogen and phosphorus by mineral fertilizer and irrigation with potable water. The experiments were arranged in a randomized complete block design with five treatments and four replications totaling 20 experimental plots. Each experimental plot had 32 m 2 of area and six lines of drip application system. In treatments with TWW, its contributions of N, P and water were supplemented with mineral fertilizer and potable water to meet the crop recommendations. After each cultivation, soil samples were collected until 0.80 m deep for the soil chemical analysis, and to analysis of water-dispersible clay (WDC) and electrical conductivity in the extract of saturated soil paste (ECs). After harvest of maize, grown since November 2012 until February 2013, it was found by regression analysis that increasing TWW application, exchangeable Na + levels increased, providing the same trends for sodium adsorption ratio (SAR) in 0.20- 0,40 and 0.60-0.80 m soil layers and for exchangeable sodium percentage (ESP) in 0.60-0.80 m layer; furthermore, in some soil layers, it was observed reductions at the basis saturation and organic matter contents, Mn and Cu available. After the cotton harvesting, grown of June to November 2013, until 0.20 m soil deep, with the increase of TWW application, the pH, exchangeable cálcium levels, sum of basis (SB), potential cation exchange capacity (CEC ph7,0 ) and basis saturation (BS) decreased and potential acidity increased; in the other soil layers, the potential acidity and Fe available increased and B and Zn available decreased; throughout the soil profile, the levels of exchangeable Na, SAR and ESP increased with the increase of TWW application. The ECs, as occurred after maize cultivation, increased only in the 0.60-0.80 m soil layer, what can have decreased WDC at the same layer. After the bean cultivation, from April to June 2014, throughout the soil profile, exchangeable Na, ESP and SAR increased with the increase of TWW application; the WDC increase in the 0.20-0.40 m layer and decreased in adjacent layers, in the layer 0.60-0.80 m treatments were statistically equals; pH and CEs increased until 0.6 m soil depth as a function of the TWW application. The Cu available, from the soil layers of 0.20-0,40 m until 0.60-0.80 m, decreased with increasing of TWW application. The TWW application, besides to supply until 200% of the recommendation of K for crops of maize, cotton and bean, allowed to save until 50% of all water demanded by crops, 65 and 69% of 160 kg ha -1 of N and 42 and 83% of 120 kg ha -1 of P 2 O 5 recommended for maize and cotton, respectively. And, for bean crop, it was possible to save 49.5% of the 100 kg ha - of N and 41% of the 90 kg ha -1 of P 2 O 5 recommended. After the crops cycles conducted in the area, it can be concluded that: the fertigation of TWW, to provide up to 200% of K recommendations for agricultural crops, did not increase the concentrations of macro and micronutrients in the soil that represented risk of toxicity to plants; for fertigation with EST, its sodium concentration was more restrictive than the potassium providing linear increases in exchangeable sodium content, SAR and ESP, in the soil profile, as a function of the supplied TWW quantities; the fertigation with EST did not change the content of organic matter in the soil; from the last cultivation cycle, until 0.6 m depth of the soil, pH and CEs increased as a function of the supplied TWW, its reaching values up to 6.5 and 0.66 dS m -1 , respectively, in the surface layer; the WDC contents, in the 0.0-0.20 m and 0.40-0.60 m soil deeps, decreased as a function of the supplied TWW quantities, suggesting it are more influenced by salinity than by sodicity in the soil.

A contaminação do solo e de águas com herbicidas tem gerado grande preocupação ambiental. Esta preocupação é ainda maior quando se utiliza estes compostos em áreas de várzeas irrigadas na cultura do arroz. Neste trabalho foram realizados estudos sobre o comportamento dos herbicidas imazethapyr e imazapic muito utilizados na cultura do arroz em todo o Brasil. Foram realizados três experimentos para avaliar a sorção, lixiviação e persistência do imazethapyr e imazapic aplicados em mistura e de forma isoladas em três solos provinietes do estado de Tocantins (Plintossolo Háplico (FX), Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) e Gleissolo Háplico (GX)), com diferentes características físicas e químicas, utilizados para o cultivo do arroz e outras culturas anuais. Para determinação da sorção, lixiviação e persistência dos herbicidas nos solos foram utilizados ensaios biológicos. Constatou-se que a sorção, a lixiviação e a persistência de imazethapyr e imazapic em mistura e isolados, são influenciadas pelas características físicas e químicas dos solos. Maiores teores de óxidos de ferro e menores valores de pH dos solos favorecem a sorção e a persistência do imazethapyr e imazapic. Concluiu-se que aplicações do imazethapyr e imazapic nos solos avaliados representam alto risco de contaminação do solo e das águas por esses herbicidas. The contamination of soil and water with herbicides has caused major environmental concern. This concern is even greater when using these compounds in lowland irrigated areas in rice. In this work, we studied the behavior of imazethapyr herbicide imazapic and widely used in rice cultivation in Brazil. Three experiments were conducted to evaluate the sorption, leaching and persistence of imazethapyr and imazapic applied in mixture and isolated way in three provinietes soils of the state of Tocantins (Haplic Plinthosol (FX), Oxisol (LVA) and Epiaquic Haplustult (GX)) with different physical and chemical characteristics, used for growing rice and other annual crops. To determine sorption, leaching and persistence of herbicides in soil biological assays were used. It was observed that the sorption, leaching or the persistence of imazapic and imazethapyr alone and in combination, are influenced by the physical and chemical characteristics of the soil. Higher content of iron oxides and lower pH values favor the soil persistence of the sorption and imazapic and imazethapyr. It was concluded that applications of imazethapyr and imazapic in the evaluated soils represent a high risk of soil and water contamination by these herbicides.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Vários elementos químicos são fundamentais para os organismos que compõem um ecossistema. Dentre os elementos importantes para os organismos, pode-se destacar o sódio, um elemento de fundamental importância para plantas e animais, por suas funções fisiológicas. Em habitats onde se observa qualquer intervenção do ser humano, se espera que haja uma modificação ou até mesmo restrição de certos elementos químicos. Consequentemente, como o sódio faz parte da solução de diversos solos no Brasil, pode-se esperar que com a ação antrópica, a disposição do sódio nos solos poderia ser também modificada. A partir disso, seria plausível esperar que essa alteração cause efeitos negativos também nos organismos associados a esses habitats modificados. Dessa forma, o objetivo geral do presente trabalho é determinar se modificações antrópicas na cobertura vegetal podem alterar a disponibilidade de sódio no ambiente, e consequentemente causar uma modificação na utilização desse nutriente pelos organismos presentes nesse habitat, sendo utilizadas aqui as formigas como objeto de estudo. Assim, os objetivos específicos do trabalho foram testar as seguintes hipóteses: i) a disponibilidade de sal no solo é maior em áreas antropizadas (ex. pasto e cafezal) do que áreas preservadas (matas) ii) a utilização de sal por formigas é maior em áreas preservadas (matas) do que em áreas com maiores ações antrópicas (ex. pasto e cafezal); iii) existe um efeito negativo da concentração de sódio no solo sobre a utilização de iscas de sódio por formigas, sendo que esse efeito é dependente do habitat amostrado (pasto, cafezal e mata). Para testar essas hipóteses foram escolhidos três habitats (cafezal, pasto e mata) nas Cidades de Alto Jequitibá, Alto Caparaó, Luisburgo, Viçosa e Ervália que compõem a Zona da Mata Mineira. Após o procedimento amostral de coleta de solos, procedeu-se a analise deste solo, a fim de identificar a concentração de sódio. Quanto as formigas, foram identificadas as espécies e preferências pelas soluções oferecidas. Para o procedimento amostral de formigas foram oferecidas soluções de água destilada, glicose e solução salina, colocadas diretamente sobre o solo, com distâncias de 2 metros entre si em uma parcela de 60x60 metros, em cada habitat estudado. Foi observado que a concentração de sódio nos solos de habitats antropizados (pasto e cafezal) foi maior do que em habitats naturais (mata) assim como previsto em nossa primeira hipótese. No entanto, ao contrário do esperado nas hipóteses 2 e 3, não houve efeito do habitat ou da concentração de sódio no solo sobre a utilização preferencial das iscas de sal pelas formigas. Para o presente estudo três possíveis fatores são apontados como principais: i) baixo número de “iscas visitadas por formigas”; ii) baixa concentração de sódio comparado a solos sódicos e iii) ausência de limitação de sódio para formigas nos três habitats. Finalmente, fazem-se necessários mais estudos, principalmente abordando diferentes tipos de usos do solo, que tentem investigar o efeito da antropização sobre a dinâmica de nutrientes e seu respectivo efeito sobre as comunidades naturais. Several chemical elements are fundamental to organisms that compose an ecosystem, but in some places or times of the year can be observed restriction of these elements in nature. Among the important elements for organisms, can highlight sodium, an element of fundamental importance to plants and animals, for their physiological functions. The sodium can be found in nature as part of the biomass of organisms or can be found principally in the soil. Habitats where observe any human intervention, it is expected that there is a modification or even restricting certain chemical elements. Accordingly, as sodium is part of the solution of many soils in Brazil can be expected with human action, the arrangement of the sodium in the soil could also be modified. In Brazil, specifically in Zona da Mata Mineira, any agricultural practices can affect the dynamics of sodium in the soil, for example, cattle with exotic pasture and coffee plantations. One of the quickest and low cost tools used to measure the degree of habitat disturbance is the utilization of organisms that may reflect the restriction or excess of certain chemical element in habitats, among the organisms most commonly used, there are the ants. Thereby, the specific objectives of this study were to test the following hypotheses: i) the availability of salt in the soil is bigger in disturbed areas (eg pasture and plantation) than preserved areas (forests) ii) the utilization of salt by ants is bigger in preserved areas (forests) than in areas with human activities (eg pasture and plantation); iii) there is a negative effect of the concentration of sodium in the soil on the use of sodium baits for ants, and this effect is dependent on the sampled habitat (pasture, plantation and forest). To test these hypotheses was chosen three habitats (coffee plantation, pasture and forest) in cities of Alto Jequitibá Alto Caparaó, Luisburgo, Viçosa and Ervália that comprise the Zona da Mata Mineira. After the sample collection soils procedure, we proceeded to analyze this soil, in order to identify the concentration of sodium. About ants, species and the preferences by solutions offered were identified, both analyzes were performed in the laboratory. For the sampling procedure ants, were offered distilled water, glucose and saline solutions, placed directly on the ground, with a distance of 2 meters apart on a plot of 60x60 meters in each habitat studied were offered. Was observed that the concentration of sodium in the soil of anthropogenic habitats (pasture and plantation) is higher than in natural habitats (forests), but there was no effect of the concentration of sodium in the soil on the use of salt baits by ants, being that it did not vary with habitat. The ants may not be sensitive to small changes in salt concentration in soil, or sodium not be restricted in natural environments studied, which would explain no differential preference for baits salt in natural environments. We then suggest that the action of man is responsible for the largest influx of sodium in the environments, however, despite the difference of this element in soil habitats studied, the ants showed no preference differential in relation to any of the solutions. It is believed that the ants were not sensitive to small variations of sodium in the soil, or that there is no restriction in the diet of the element of sampled ants, which could explain the absence of preference for this element. so the anthropogenic modification of sodium caused no visible impact on ant communities studied.

Uncertainty is a parameter pertinent to measurement data that characterize the random variability of an analytical result. Uncertainty can be a standard deviation (standard uncertainty) or a multiple thereof (extended uncertainty) or even half a confidence interval at the established level. The purpose was to determine the uncertainty of the availability of P, K, Cu, Mn, Fe, and Zn extractable by Mehlich-1. The study was initiated by using the measurement function of the cause-effect diagram to identify sources of uncertainties, based on the following input quantities of the measurement procedure: measured volumes of soil, extractor, aliquot and reading solution, and the dilution procedure and the calibration curve coefficients of the device. Uncertainties arising from the influence quantities, which do not participate directly in the measurement function but also affect the results, were determined. To this end, a study with a fractional factorial design was carried out, with the study factors: hydrochloric and sulfuric acid concentrations, stirring time, stirring speed, and settling time of the 22 analyzed soils. Regression equations were calculated for the estimation of the variability of the influence on the availability of P, Cu, Mn, Fe, and Zn, with significant effects by the t test (p < 0.05) of the sulfuric acid hydrochloric acid concentrations, stirring time, stirring speed, and settling time. For the availability of K, the same significant effects on the influence quantities of these nutrients were observed, except that the stirring time was not significant (p > 0.05) by the t test. The results showed that the sources that contribute most to the combined uncertainty of the available nutrients were those of the influence quantities followed by the calibration curve. Among the uncertainties of the influence quantities stirring speed was the most significant source for all nutrients, except for Mn, for which soil settling time was the greatest source. Therefore, to reduce the combined uncertainty in these nutrients, one can work with more accurate stirring systems (less uncertainty) or even work with calibration curves of devices at lower concentrations, with a lower uncertainty of this source. A incerteza é um parâmetro pertinente ao resultado de uma medição, que caracteriza a variabilidade aleatória do resultado analítico. A incerteza pode ser um desvio-padrão (incerteza-padrão) ou um seu múltiplo (incerteza estendida) ou mesmo a metade de um intervalo de confiança com o nível estabelecido. O objetivo deste trabalho foi determinar a incerteza das estimativas de disponibilidade dos teores de P, K, Cu, Mn, Fe e Zn pelo extrator Mehlich-1. O estudo iniciou-se pelo uso da função de medição e do diagrama de causa e efeito na identificação das fontes de incertezas, tendo como grandezas de entrada do procedimento de medição: os volumes medidos do solo, do extrator, da alíquota e da solução de leitura; o procedimento de diluição; e os coeficientes da curva de calibração do aparelho. Foram quantificadas também as incertezas provenientes das grandezas de influência, que não participam diretamente da função de medição, mas influenciam no resultado. Para isso, foi montado um estudo com um fatorial fracionado, cujos fatores foram as concentrações dos ácidos sulfúrico e clorídrico, o tempo de agitação, a rotação do agitador e o tempo de decantação do solo, utilizando 22 solos. Obtiveram-se equações de regressão capazes de estimar a variabilidade das grandezas de influência para a disponibilidade de P, Cu, Mn, Fe e Zn, tendo efeitos significativos pelo teste t (p0,05) pelo teste t. Calculando-se as incertezas combinadas dos nutrientes disponíveis, as fontes de incertezas que mais contribuíram foram aquelas vi oriundas das grandezas de influência, seguida pela da curva de calibração. Entre as fontes de incerteza das grandezas de influência, a rotação do agitador foi a mais expressiva para todos os nutrientes, exceto para o Mn, que teve o tempo de decantação do solo como a maior fonte. Portanto, para reduzir a incerteza combinada nesses nutrientes, pode-se trabalhar com sistemas de agitação mais precisos (menor incerteza) ou mesmo com curvas de calibração de aparelhos com concentrações menores, em que possa haver menor incerteza nessa fonte.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais The emission of gases of the greenhouse effect has increased dramatically since the geological era until the present days. Currently the use of fossil fuels and the changing of the use of the Earth are most responsible for the emission of these gases to the atmosphere.The carbon in the soil represents more than three times the carbon in the terrestrial biomass and about two times the carbon in the atmosphere, been a potential source of CO2 and CH4.The biogeochemical process that occurs in the soil or sediments for the emission of gases such as carbon dioxide and methane are controlled by process like the reduction of mineral compounds mainly oxides and amorphous and poor crystalline in anaerobic environment. These process leads to the formation of a favorable habitat suitable to the population grows of Methanogenic bacteria consequently with the production of gases of greenhouse effective. Nowadays there are several projects that defend that the hydroelectric dam offers a great contribution to the emission of the effective of greenhouse gases. This project has the purpose of study what the characteristics has more influence for the production of the emission of greenhouse effective in flood soils in hydroelectric lakes. The chapter one is dedicated to literature review where are addressed the more relevant topics. The chapter II had the purpose of studying the electrochemical dynamics of the soil at Zona da Mata mineira subject to flood due to the construction of hydroelectric. As a result we obtained that how bigger is the of Fe, bigger will be reduction of the soil, which lead us to establish the habitats proper for the establishment of the growth of Methanogenic bacteria‟s. population. The contents of Fe, CO and N have more influence in the ox reduction of flood soil. The chapter III had the purpose of studying dynamics and reactivity of the soil organic carbon (SOC) such as it is also dedicated to estimate the production of CH4 in soils flooded by hydroelectric dams lake with the purpose of identifying which characteristics has more influence in the production of methane comes from an eventually flooded of soils. As a result were obtained that the reactivity of SOC receives influence of the texture of the soil, and the finer is the texture greater is the presence of free fractions. The N shows an important factor to be analyzed due to its relation with the degradation of organic compound and microbial activity. As emissões de gases do efeito estufa (GEE) têm aumentado vertiginosamente desde eras geológicos até os dias atuais. Atualmente a utilização de combustíveis fósseis, e alterações no uso da Terra, são as maiores responsáveis pelas grandes emissões destes gases para a atmosfera. O carbono contido no solo representa mais de três vezes o carbono contido em toda a biomassa terrestre e cerca de duas vezes o carbono contido na atmosfera, sendo, dessa forma, uma potencial fonte emissora de CO2 e CH4. Os processos biogeoquímicos que ocorrem em solos e ou sedimentos para emissão de gases como o dióxido de carbono e metano, são controlados por processos como a redução de compostos minerais, principalmente óxidos, amorfos e mal cristalizados em ambientes anaeróbios. Estes processos levam a formação de um habitat propício para o crescimento populacional de bactérias metanogênicas, com a conseqüente produção de gases do efeito estufa. Atualmente há diversos trabalhos que defendem que barragem de usinas hidroelétricas oferece uma grande contribuição na emissão de gases do efeito estufa. Nesta pesquisa objetivou-se estudar quais as características do exercem mais influencia para a produção de gases do efeito estufa em solos alagados em lagos de hidroelétricas. O capítulo I é dedicado a revisão de literatura, onde são abordados temas que se julgam relevantes. No capítulo II se objetivou estudar a dinâmica eletroquímica de solos da zona da mata mineira passíveis de serem submetidos a alagamento devido a construção de hidroelétricas. Como resultado obteve-se que quanto maior for a atividade de Fe, maior será o potencial de redução do solo, o que leva ao estabelecimento de habitats, apropriados para o estabelecimento de populações de bactérias metanogênicas. Os teores de Fe, CO e N, são os que mais exercem influencia no processo de oxiredução de solos alagados. O capítulo III teve por objetivo estudar dinâmica e reatividade do carbono orgânico do solo (COS), bem como dedicado a estimar a produção de CH4 em solos alagados por lagos de usinas hidroelétricas, com o intuito de identificar quais características exerce mais influência na produção de metano, provinda do eventual alagamento dos solos. Como resultados foram obtidos que a reatividade do COS recebe influencia da textura do solo, sendo que quanto mais fina a textura maior a presença de frações livres. O N total se mostra um importante fator a ser analisado devido sua relação com a degradação de compostos orgânicos e atividade microbiana.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Brazilian oceanic islands have great environmental importance, not only for its biodiversity, but also for its scientific value, due to geographical isolation. The Trindade Island stands out for being the most isolated and humid of the group of Brazilian oceanic islands. The main soils in occurrence of Trindade Island were studied, emphasizing their chemical, physical, mineralogical and peculiar micromorphological characteristics, in different environmental strata. Mapping of the island was done, producing thematic maps of geology, soils and geoenvironments. A preliminary proposal of zoning for environmental management was elaborated, based on thematic maps, foreseeing recovery zones in the degraded areas and specific protection in the primitive zones where vegetation still exists, containing endemic species of great ecological and environmental importance. This preliminary zoning proposal aim to subsidize the Conservation Unit management plan, now suggested. Furthermore, a better understanding of the pedogeomorphologic and vegetational relationships was achieved, allowing a preliminary outline of soil identification along the island expressive topographical variation. Ten soil profiles were collected, representing the main pedoenvironments resultant from variation of lithology, topography and vegetation many of them co-variants. Physical, chemical, mineralogical and micromorphological analyses were accomplished, as well as phosphorus fractions, organic matter and sequential extraction of metals of the samples for all the horizons of the collected profiles. The diversity of soils in the Trindade island is strongly related to variations in parent materials and geomorphologic/altimetric position. Generally, Trindade island soils present morphogenetic peculiarities that suggest their endemic character. They hold high natural fertility, little degree of natural weathering and very high values of available phosphorus and of calcium. The south face of the island, colder and more humid, has narrow ravines and gullies in steep hillsides that sposses exuberant vegetation of giant ferns, with accumulation of organic matter even in steep slopes, forming Histosols or Inceptsols, in more protected parts. The soils are more acid and more leached at altitudes higher than 400 meters, prevailing Inceptsols and Nitisols, although with very high phosphorus content. In the north, drier face of the island, lower areas have prevalent semi-arid or dry tropical weather, and the soils are shallower, riches in nutrients and with less organic matter. They are more eroded in the low lauds, prevailing Regolithic and Litholic Neosols. The sequential extraction data allowed two pedogenic environments to be distinguished: one of younger and less weathered soils, up to 450 m high; the second pedogenic environment was formed with soil from weathered parent materials, at altitudes of 450 - 600 m. The metals Cu, K, Mn, Ni and Zn were higher in the organic matter-bonded and to amorphous iron oxides fractions. The available content was very low in comparison with total content for all metals, dive to their presence in the mineral crystalline structure, seconded by organic matter and Fe compounds, amorphous or crystalline. The mineralogical analysis of sand fraction allowed the identification of large variety of primary minerals in the island s soils. These minerals show little natural weathering, conferring the high content of metals that are still observed, even in the clay fraction. Micromorphology aided the identification of some singular features in the island s soils, allowing the description of the microstructure and the composition. This analysis identified primary minerals that are still under alteration processes, in addition to intrinsic characteristics of each profile. Trindade s soils has particularities that make them difficult to fit into the Brazilian soil the classification system, demanding the creation of new classes at several categorical levels for the correct classification of Brazilian oceanic island s soils. As ilhas oceânicas brasileiras possuem grande importância ambiental, tanto do ponto de vista da biodiversidade quanto do interesse científico, em virtude do isolamento geográfico. Dentre estas, a ilha da Trindade destaca-se por ser a mais isolada e úmida do conjunto das ilhas oceânicas brasileiras. Foram estudados os principais solos que ocorreram na ilha da Trindade, com ênfase em suas características químicas, físicas, mineralógicas e micromorfológicas peculiares, nos diferentes estratos ambientais. Realizou-se o mapeamento da ilha, gerando-se mapas temáticos de geologia, solos e geoambientes. A partir desses mapas, foi elaborada uma proposta preliminar de zoneamento para fins de gestão ambiental, que prevê zonas de recuperação nas áreas degradadas e proteção específica nas zonas primitivas, onde ainda existe vegetação contendo espécies endêmicas e de grande importância ecológica e ambiental. Essa proposta de zoneamento virá subsidiar o plano de manejo da Unidade de Conservação ora sugerida. Buscou-se, ainda, um melhor entendimento das relações pedo-geomorfológicas e vegetacionais, que permitiu um esboço preliminar da classificação dos solos ao longo da expressiva variação topográfica reinante na ilha. Foram coletados 10 perfis de solos, que representaram os principais pedoambientes resultantes das variações litológicas, topográficas e da cobertura vegetal, muitas das quais co-variantes. Foram realizadas análises físicas, químicas, mineralógicas e micromorfológicas, assim como o fracionamento de fósforo e da matéria orgânica, além da extração seqüencial de metais de todos os horizontes dos perfis coletados. A diversidade de solos na ilha da Trindade é profundamente relacionada com as variações do material de origem e da posição geomorfológica/altimétrica. De maneira geral, os solos de Trindade apresentam peculiaridades morfogenéticas que sugerem seu caráter endêmico . Possuem alta fertilidade natural, grau de intemperismo pouco acentuado e valores muito elevados de fósforo disponível e de cálcio. Na vertente da face sul da ilha, mais fria e úmida, vales estreitos em encostas íngremes abrigam vegetação exuberante de samambaias gigantes, com acúmulo de matéria orgânica, mesmo em declives acentuados, formando Organossolos ou Cambissolos Hísticos nas partes mais protegidas. Em altitudes superiores a 400 metros, os solos são mais ácidos e lixiviados, com predomínio de Cambissolos e de Nitossolos, mas ainda com teores de fósforo muito elevados. Na face norte e mais seca da ilha, em cotas mais baixas, predominam condições semi-áridas ou tropicais secas, onde os solos são mais rasos, ricos em nutrientes e pobres em matéria orgânica, muito mais erodidos, com predomínio de Neossolos Litólicos e de Neossolos Regolíticos. Os dados da extração seqüencial permitiram distinguir dois ambientes pedogenéticos; um de solos jovens e menos intemperizados, aproximadamente até 450 m de altitude e outro de solos formados a partir de materiais de origem mais intemperizados, de 450 a 600 m de altitude. Os metais Cu, K, Mn, Ni e Zn foram superiores na fração ligada à M.O. e na fração ligada aos óxidos de Fe amorfos. Os teores disponíveis foram muito baixos, em relação aos teores totais em todos os metais, por se encontrarem nas estruturas cristalinas dos minerais e nos complexos de M.O. e de Fe, tanto amorfos quanto cristalinos. A análise mineralógica da fração areia permitiu identificar a riqueza em minerais primários existente na ilha. Esses minerais sofreram pouca intemperização, explicando os altos teores de metais ainda encontrados nos solos, mesmo na fração argila. A micromorfologia auxiliou a identificação de feições singulares nos solos da ilha, permitindo a descrição da estrutura e composição dos solos ora estudados. Essa análise identificou minerais primários em processos de alteração, além de características intrínsecas de cada perfil. Existem particularidades nos solos de Trindade que os tornam difíceis de enquadramento no Sistema Brasileiro de Classificação de Solos, exigindo a necessidade da criação de novas classes em diversos níveis categóricos, para o enquadramento de solos das ilhas oceânicas brasileiras.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico A wide range of commercial products containing humic substances have been applied successfully in agricultural and environmental remediation systems. Regarding their beneficial remediation characteristics, there is a high potential to adsorb heavy metals and organic pollutants, thus reducing their bioavailability. Industrially, they are extracted from non-renewable carbonaceous materials, like peat and coal, in which the use of renewable carbon sources does not occur. Brazil is the world s largest charcoal producer, a prime material for pig iron and steel industries. Charcoal is formed by controlled pyrolysis of woody material, acquiring in the process a structure with a high aromatic C content. Charcoals from Eucalyptus saligna and E. grandis were produced in seven final carbonization temperatures, varying from 250 to 550 ºC. Humic acid-like substances (HA) and low weight fulvic acid-like substances (FA) were synthesized from these charcoals through acid oxidation with concentrated HNO3 under reflux conditions, and extracted by the International Humic Substances Society (IHSS) standard procedure. The HA production yield was measured, and they were characterized by thermogravimetric, elemental analysis, FTIR and C13 NMR techniques. An adsorption study was carried out with Al3+, Ca2+, and Mn2+ ions, and with an organochloride compound (diclorofenol) in pH 4,5. As adsorbents, two concentrations of HA (200 and 400 mg.L-1), one concentration of charcoal (10000 mg.L-1) and four concentrations of a modified charcoal (50, 250, 500 and 1000 mg.L-1), prepared through a mild nitric acid oxidation, were utilized. Different degrees of aromatic condensation generated by different charring temperatures influenced the yields of HA and FA, where the highest HA yield was obtained at the 450 ºC charring temperature, and the highest AF at 300 ºC. The HA substance had an elementary composition similar to HA from soils rich in pyrogenic carbon. FTIR and C13 NMR analyses showed a material rich in condensed aromatic structures, that increased as the char temperature rose, and a significant presence of carboxylic groups, besides other functional groups containing N incorporated by the nitric acid treatment. These analyses were confirmed by thermogravimetric and elemental analysis. Toxicity studies are necessary, because of the presence of nitrobenzene groups on the molecule. Adsorption studies showed a similar behavior with humic acids described in other research, reinforcing the potential of charcoal as a possible prime-material in the commercial production of HAs. The interaction with Al and Ca resulted in the insolubilization of the HA permitting its removal by vacuum filtration with a 0,45 μm pore size membrane. This insolubilization was not observed in the interaction with Mn and diclorofenol. In comparison, studies with pulverized charcoal and modified charcoal generated interesting results, showing the incorporation of hydrophilic groups by the nitric acid treatment and also the importance of polycyclic aromatic structures in the adsorption of small aromatic molecules. The methodology utilized did not determine if an absorption process was relevant in the sorption of solutes to the treated and non-treated charcoal, therefore its participation can not be neglected. The material is promising for the treatment of pulp and paper factory wastewater. Um amplo espectro de produtos comerciais contendo substâncias húmicas está sendo aplicado com êxito na agricultura e como remediador de solos e aqüíferos contaminados. Dentre suas características remediadoras, observa-se um alto potencial de adsorção com metais e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, assim diminuindo a sua biodisponibilidade. Industrialmente, elas são extraidas de material não renovável com alto teor de carbono, como a turfa e o carvão mineral, em que o uso de fontes renováveis de carbono ainda não está sendo praticado. O Brasil é o maior produtor de carvão vegetal no mundo, uma matéria-prima utilizada nas indústrias siderúrgicas. O carvão vegetal é formado por meio da pirólise controlada da lenha, adquirindo nesse processo uma estrutura com alto teor de C aromático. Carvão de Eucalyptus saligna e E. grandis foi produzido em sete temperaturas finais de carbonização diferentes, variando de 250 a 550 ºC. Compostos orgânicos semelhantes aos ácidos húmicos (AH) e compostos orgânicos de baixo peso molecular semelhantes aos ácidos fúlvicos (AF) foram sintetizados a partir desses carvões mediante oxidação ácida com HNO3 concentrado em condições de refluxo, e extraído conforme procedimentos padronizados pela Sociedade Internacional de Subtâncias Húmicas (IHSS). Mediu-se o rendimento da produção de AH e AF, e caracterizaram-se os AH usando as técnicas de termogravimetria, análise elementar, FTIR e 13C NMR. Realizou-se um ensaio de adsorção com íons Al3+, Ca2+, e Mn2+, e um composto organoclorado (diclorofenol) em pH 4,5. Como adsorventes, foram utilizadas duas concentrações de AH (200 e 400mg. L-1), uma concentração de carvão (10000mg. L-1) e quatro concentrações de um carvão modificado (50, 250, 500 e 1000mg. L-1), preparado através de uma oxidação branda com HNO3. Diferentes graus de condensação aromática gerados por diferentes temperaturas de carbonização influenciaram nos rendimentos de AH e AF, onde o maior rendimento de AH foi obtido na temperatura final de carbonização de 450 ºC, e de AF na temperatura de 300 ºC. O AH possuía uma composição elementar semelhante aos AH provenientes de solos ricos em C pirogênico. Espectroscopia por FTIR e C13 NMR mostrou um material rico em estruturas aromáticas condensadas, que aumentaram conforme a temperatura de carbonização do respectivo AH, e um teor significativo de grupos carboxílicos, além de grupos funcionais contendo nitrogênio incorporados pelo tratamento com ácido nítrico. Essas análises foram reforçadas pela análise elementar e termogravimétrica. Ensaios de toxicidade são necessários devido à presença de grupos nitrobenzênicos. O ensaio de adsorção mostrou um comportamento semelhante a outros AH descritos pela literatura, reforçando o potencial da utilização de carvão vegetal como matéria prima na possível comercialização desse produto. O AH ficou insolúvel ao interagir com Al e Ca, permitindo sua remoção da solução por filtração a vácuo utilizando membrana com 0,45 μm de diâmetro de poro. Essa insolubilização não foi observada na interação com Mn e diclorofenol. Comparativamente, ensaios com carvão vegetal pulverizado e carvão vegetal oxidado geraram resultados interessantes, constatando a incorporação de grupos hidrofílicos pela oxidação, e também a importância de estruturas policíclicas aromáticas na adsorção de moléculas aromáticas simples. A metodologia usada não determinou se o processo de absorção foi relevante na sorção dos solutos ao carvão tratado e não tratado, e, portanto não deve ser ignorado seu efeito. O material tem um grande potencial de ser usado no tratamento de efluentes de fábricas de celulose.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Nas últimas décadas, visando reduzir a adição de poluentes nos rios, os esgotos de algumas cidades começaram a ser tratados, resultando na produção de um lodo rico em matéria orgânica e nutrientes, denominado lodo de esgoto ou biossólido, que necessita de uma adequada disposição final. Entre as diversas alternativas existentes para a utilização do lodo de esgoto, a alternativa para fins agrícolas apresenta-se como uma das mais convenientes, pois, como o lodo é rico em nutrientes e com alto teor de matéria orgânica, é amplamente recomendada sua aplicação como condicionador de solo e, ou, fertilizante. Entretanto, o lodo de esgoto apresenta em sua composição substâncias indesejáveis como metais pesados e organismos patogênicos ao homem. Desses dois aspectos o mais importante é a presença de metais pesados, pois os patógenos do homem podem ser completamente eliminados com tratamento químico, físico ou biológico do lodo. A utilização do lodo de esgoto como fertilizante causa alterações nas propriedades físicas e químicas dos solos. Algumas das alterações são nos teores de fósforo e de metais pesados no solo, que podem contaminar o meio ambiente, afetar o desenvolvimento de plantas, e entrar na cadeia trófica. No Brasil, dados científicos sobre os efeitos da utilização do biossólido na agricultura são escassos. Para obter mais informações, conduziu-se experimento em casa de vegetação utilizando- se o lodo da Estação de Tratamento de Esgoto Ipanema, da cidade de Ipatinga – MG. Os tratamentos constaram da adição de lodo nas doses (0, 35, 70, 140 t/ha), em vasos contendo 4,0 kg de solo, com e sem aplicação de calcário. As amostragem foram feitas após 20 dias de incubação (solo+lodo) e depois de cada 2 meses, totalizando cinco épocas de amostragem. Estudou-se a disponibilidade de metais pesados (Zn, Cu, Mn, Pb, Cd, Ni e Cr) e de fósforo em função do tempo de permanência em solo tratado (solo + lodo de esgoto; solo + lodo de esgoto + calcário), utilizando o método de extração seqüenciada para a determinação de fósforo e de metais nas frações geoquímicas do solo. Todos os metais com exceção do fósforo, quando o lodo é adicionado ao solo, se encontram em maior concentração na fração residual, não-disponível, mostrando a tendência dos metais de se estabilizarem. O fósforo, tanto no lodo quanto no solo, se distribui entre todas as frações. Para todos os elementos analisados, se observou que seus íons migram-se entre as frações durante o período de incubação do biossólido no solo. Para o cádmio, o íon migra-se para a fração residual no solo sem calagem e migra- se para a fração orgânica no solo onde houve aplicação de calcário. O chumbo, nos solos com calagem, a migração aconteceu das frações solúvel e orgânica para as frações adsorvida, ligada a óxido de ferro e manganês e residual. O mesmo ocorreu nos solos sem aplicação de calcário para dose de 140 t ha-1. Nas doses zero, sem calagem, ocorre migração das frações adsorvida e residual para fração ligada a óxido de Fe e Mn. Na dose 35 t ha-1, o íon migra-se das frações solúvel e residual para a fração ligada a óxido de Fe e Mn. E na dose de 70, a troca que íon faz é entre as frações solúvel e orgânica para frações ligada a óxidos de ferro e manganês e residual. O íon cobre migra- se para as frações residual no solo sem calagem e no solo com aplicação de calcário, para a fração orgânica. A migração do íon cromo é das frações solúvel e adsorvida para as frações ligada a óxido de Fe e Mn, orgânica e residual. O íon manganês, nos solos sem calagem, migra-se da fração solúvel para as frações adsorvida, ligada a óxido de Fe e Mn, orgânica e residual. Nos solos onde houve aplicação de calcário, no intervalo de 200 a 240 dias de incubação, na dose 35 t ha-1 de lodo de esgoto, a concentração de manganês aumentou em todas as frações exceto na fração solúvel, mostrando que a migração do íon ocorreu desta fração para as outras quatro frações (adsorvida, ligada a óxido de Fe e Mn, orgânica e residual). No níquel, a migração se dá das frações ligada a óxido de Fe e Mn, orgânica e residual para fração solúvel. E para o zinco, a migração ocorre das frações solúvel, adsorvida e orgânica para as frações ligada a óxido de Fé e Mn e residual. O fósforo migra das frações lábil, orgânico lábil, ligada a Ca e residual para fração ligada à superfície de óxidos de ferro e alumínio. Nota-se então que todos os metais migraram-se entre as frações geoquímicas durante os 8 meses de incubação do lodo de esgoto. In the last decades, with the purpose of reducing the pollutant addiction in the rivers the sewages of many cities have been treated resulting in a production of a rich sludge with many organic matters and nutrients which is called Sewage sludge or biosolid that requires a final appropriated disposal. Among several alternatives known for the sewage sludge use, the agriculture use is presented as the most appropriated. As the sludge is rich in nutrients and it has high organic matter content its application is recommended as a soil conditioner or as a fertilizer. However, the sewage sludge has in its composition some undesirable substances like heavy metals and pathogenic organisms to the human being. In these two aspects, the most important is the presence of heavy metals because the human pathogens can be completely eliminated in a sludge chemical, physical or biological treatment. The use of sewage sludge as fertilizer causes changes on the soil chemical and physical properties. Some changes are on the phosphorus content and the heavy metals on the soil that can contaminate the environment, to affect the plants developing and to enter in the trophic chain. In Brazil, there is a lack about scientific data in terms of using effects of biosolid in the agriculture. In order to obtain more information about it, an experiment was conducted in a greenhouse using sludge from Ipanema Sewage treatment Station at Ipatinga MG. The treatments were made with the sludge addiction in several doses (0, 35, 70, 140 t/ha), in pots containing 4.0kg of soil, with and without limestone. The samples were done after 20 days of incubation (soil + sludge) and after each 2 months, in a total of 5 sample periods. It was studied the heavy metals (Zn, Cu, Mn, Pb, Cd, Ni, and Cr) and the phosphorus availability in function of the time remain on the treated soil (soil + sludge; soil + sewage sludge + limestone), using the sequential extraction method for the phosphorus determination and metals on the soil geochemical fractions. All metal, except the phosphorus, when the sludge is addicted on the soil are observed in the higher concentration in the residual fraction, non available, showing the tendency of metals to be stabilized. The phosphorus, as in the sludge as in soil, had been distributed among all fractions. For all the elements analyzed, it was observed that their ions go among the fractions during the incubation period of biosolid in the soil. For the Cadmium, the ion goes to the residual fraction in the soil without liming and goes to organic fraction in soil where limestone application was done. The lead in the soil with liming, the migration happened in two fractions – soluble and organic for the adsorbed fractions linked to the iron oxide and manganese and residual. The same occurred to soils without limestone application for 140t ha -1 dose. In zero doses, without liming, it had occurred migration of adsorbed and residual fractions linked to the iron oxide and manganese. In dose of 35 t ha-1 , the ion goes from soluble and residual fractions to the fraction linked to the iron oxide and manganese. In dose of 70, the change made by the ion is between the soluble and organic fractions to the fractions linked to the iron oxide, manganese and residual. The copper ion goes to the residual fractions in soil without liming and to soil with lime application, to organic fraction. The chromium migration is from soluble and adsorbed fractions to the fractions linked to the Fe oxide and Mn residual and organic. The manganese ion in soils without liming goes from soluble fraction to adsorbed fraction linked to the iron oxide and manganese, organic and residual. In soils where occurred the limestone application in the interval of 200 to 240 days the incubation in 35t ha-1 dose of sewage sludge the manganese concentration increased in all fraction except in the soluble fraction, showing that migration occurs from soluble, adsorbed, and organic fractions linked to the iron oxide manganese and residual. The phosphorus goes from labile, labile organic, linked to Ca and residual to fraction linked to the iron oxide and aluminum surfaces. It is noticed that all the metals had migrated between the geochemical fractions during 8 months of incubation of the sewage sludge.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais Objetivou-se avaliar o comportamento de misturas óxidos de ferro, caulinita e matéria orgânica quanto à adsorção de fósforo (P) em dois diferentes tempos de incubação das misturas. Conduziu-se, assim, um planejamento experimental do tipo Simplex-Lattice para misturas com três componentes em proporções definidas, sendo estes componentes basicamente óxidos de ferro (FeO), caulinita (CAUL) e matéria orgânica (M.O.), com granulometria inferior a 0,21 mm (80 mesh), totalizando 13 pontos distribuídos simetricamente sobre o espaço experimental, com repetições. As misturas foram preparadas totalizando 180 g cada ensaio experimental. As misturas foram homogeneizadas e uma alíquota de 20 g foi retirada de cada uma e reservadas em dessecador, constituindo amostras recém incubadas. As 160 g restantes de cada uma das misturas foram incubadas sob umidade e agitações periódicas por 60 dias. Nas amostras recém incubadas e após 60 dias de incubação foram realizados dois experimentos, o primeiro constituído de ensaios para determinação do P disponível pelo extrator ácido 0,05 mol L−1 HCl/H2SO4 1:1. No segundo experimento foram realizados ensaios de adsorção, onde cada uma das misturas secas foram agitadas com solução de CaCl2 0,01 mol L−1 e concentrações crescentes de P, na forma de KH2PO4, até 50 mg L−1, durante 24 h e a 25,0 °C, e as respectivas isotermas de adsorção de P foram obtidas. Modelos matemáticos foram estimados através da aplicação do método dos mínimos quadrados a dados obtidos direta e indiretamente, associados como respostas, em ambos experimentos, visando explicar o comportamento das misturas na adsorção de P. A disponibilidade de P previamente existente em 60 dias de incubação pelo extrator ácido é reduzida nos sistemas estudados a um mínimo em misturas binárias de proporções em massa, aproximadamente iguais, de FeO e M.O. (40 50 % M.O.), sendo elevada progressivamente pelo aumento da proporção de CAUL na mistura, e se tornando total neste componente puro e em misturas binárias deste. As interações de superfície entre FeO e M.O. revelaram-se significativas na redução da capacidade máxima de adsorção de P, em ambos os tempos de incubação, enquanto que após 60 dias de incubação um novo efeito demonstrou-se significativo, relativo às interações negativas entre CAUL e M.O.. A análise da variação absoluta da capacidade máxima de adsorção, com o tempo de incubação, evidenciou a influência da M.O. na redução desse fator com o tempo, demonstrando também a ampla superioridade das interações com efeitos negativos entre M.O. e FeO em relação às interações entre a primeira e CAUL. Entretanto, a análise da variação percentual da capacidade máxima de adsorção demonstrou a redução neste fator em misturas de M.O. e CAUL como ligeiramente superior comparada às misturas entre a primeira e FeO, sendo que a região de mínimo localizou-se próximo a misturas binárias de M.O. e CAUL de iguais proporções, com valores de redução na capacidade máxima de adsorção em torno de 50 %, enquanto que misturas binárias de M.O. e FeO, com proporções do último variando de 75 a 25 %, exibiram redução de 32 a 42 %. In order to evaluate the behavior of mixtures of iron oxides, kaolinite and organic matter in phosphorus (P) adsorption, in two different times of incubation of the mixtures, a Simplex-Lattice experimental design for mixtures with three components in defined proportions was conducted, where each component was basically composed by iron oxides (FeO), kaolinite (CAUL) and organic matter (M.O.), with particles size under 0.21 mm (80 mesh), totaling 13 points distributed symmetrically on the experimental space, with repetitions. The mixtures were prepared totaling 180 g each experimental run. The mixtures were homogenized and a 20 g sample was removed from each one and reserved appropriately as recently incubated samples. The 160 g remaining from each mixture were incubated under humidity and periodic agitations, up to 60 days. In samples recently incubated and after 60 days of incubation two experiments were conducted. One of them was performed by tests for determination of available P by acid extractor with 0.05 mol L-1 HCl/H2SO4 1:1. In the other one, adsorption experiments were performed, where each one of the dry mixtures was stirred with CaCl2 0.01 mol L-1 solution and growing P concentrations, as KH2PO4, up to 50 mg L-1, by 24 h at 25.0 °C, and the respective adsorption isotherms of P were obtained. Mathematical models were assessed through application of minimum squares method to the data obtained direct and indirectly, related as answers, in both experiments, in order to explain mixtures behavior on P adsorption. The availability of previously existent P by acid extractor, in 60 days of incubation for studied systems, is reduced into minimum on equal mass proportions for binary mixtures of FeO and M.O. (40-50 % M.O.), being progressively elevated by increasing CAUL proportion in the mixture, and becoming total on pure component and its binary mixtures. Surface interactions between FeO and M.O. revealed significant effect on P adsorption maximum reduction, in both incubation times, meanwhile after 60 days of incubation a new effect showed significant, related to negative interactions between CAUL and M.O.. Analysis for absolute variation in P adsorption maximum with incubation evidenced the influence of M.O. on its reduction, also showing large superiority of negative effects in the interactions between M.O. and FeO compared to interactions between M.O. and CAUL. However, analysis for relative variation in P adsorption maximum showed reduction of this factor as lightly superior in mixtures of M.O. and CAUL compared to mixtures between M.O. and FeO, and the minimum was located close binary mixtures with same proportions of M.O. and CAUL, with reduced values in adsorption maximum around 50 %, while binary mixtures of M.O. and FeO, with FeO proportions varying from 75 to 25 %, exhibited reduction from 32 to 42 % in P adsorption maximum.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico O presente trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar os extratores comumente utilizados em métodos de fracionamento de fósforo (P) em combinação com outros componentes para otimização da resposta de extração. Para isso, utilizaram-se matrizes experimentais para misturas ternárias (fase líquida) e componentes-modelo (fase sólida) dos minerais gibbsita, goehita e hematita. Foram avaliadas as melhores combinações dos extratores de forma a minimizar problemas referentes aos processos de readsorção, precipitação e seletividade das frações de P adsorvido a gibbsita e a óxidos de Fe. Ao mesmo tempo, procurou-se melhorar a seletividade na extração do P ocluído por óxidos de Fe (P-ocluso). Os resultados obtidos pelas superfícies de respostas possibilitaram avaliação das interações entre os componentes utilizados, levando a conclusão de que: para o P adsorvido a gibbsita e óxidos de Fe (frente a problemas relacionados a processos de readsorção e interferência do Ca 2+ na eficiência dos extratores), houve necessidade de maior proporção de citrato e NH 4 F e menor proporção de EDTA para a extração do P adsorvido a gibbsita, ao passo que para o P adsorvido a óxidos de Fe, a combinação binária de EDTA e NaOH mostrou-se indispensável para maior extração. Na matriz experimental utilizando-se os extratores NH 4 F, malato e oxalato, os componentes- modelo naturais e sintéticos apresentaram comportamento diferenciado na extração pelas misturas ternárias. Para o P adsorvido a gibbsita, a mistura binária de malato e oxalato foi mais seletiva quando utilizados os óxidos naturais, enquanto com os sintéticos, a maior participação do fluoreto em misturas com malato e oxalato resultou em maior seletividade na extração. Na otimização da extração do P-ocluso, a diminuição das concentrações de ditionito e complexantes de forma ótima implicou em uma maior seletividade aos óxidos de ferro, possibilitando a dissolução superficial do mineral e, ainda, sugerindo a extração de uma forma de P-ocluso mais externamente nos óxidos de ferro. The present work was conducted with the objective of evaluating the extractors commonly used in methods of phosphorus (P) fractionation in combination with other components for optimization of the extraction response. For that, experimental design for ternary mixtures (phase liquid) and component-model (solid phase) of the minerals gibbsite, goethite and hematite were used. The best combinations of the form extractors were sourest so as to minimize problems of readsorption, precipitation and selectivity processes of P fractions by gibbsite and iron oxides. At the same time it was tried to improve the selectivity of the extraction of P occluded by iron oxides. Results obtained by surface response made possible the evaluation of the interactions among the components used leading to the conclusion that: for P adsorbed by gibbsite and iron oxides (due to problems related to readsorption processes and interference by calcium on extractor efficiency) it was necessary to increase the proportion of citrate and ammonium fluoride and decrease the proportion of EDTA to extract P adsorbed by gibbsite. The binary combination of EDTA and NaOH was required to extract P adsorbed by iron oxides. In this experiment when ammonium fluoride, malate and oxalate were used, natural and synthetic component-models showed different performance during extraction by ternary mixtures. The binary mixture of malate and oxalate was more selective when natural iron oxides were used to extract P adsorbed by gibbsite. Among the synthetic the higher proportion of fluoride mixed with malate and oxalate gave better selectivity in the extraction. During optimization of P occluded extraction lowering concentrations of dithionite and complexants gave a higher selectivity to the iron xvioxides, thus making possible the superficial dissolution of the mineral and suggesting the extraction of a form of P occluded more external to iron oxides.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Este trabalho foi realizado com o objetivo de: i) analisar as frações de Cu, Fe, Mn e Zn em amostras de solos cultivados com eucalipto, em condições naturais e após a aplicação de doses desses nutrientes aos solos; ii) verificar quais delas estão disponíveis para as plantas em algumas classes de solos de Minas Gerais; iii) avaliar o poder de suprimento dos solos (incluindo o B) e iv) estudar a dinâmica de retenção das frações dos micronutrientes catiônicos após sua aplicação. Para tanto, na primeira fase amostras superficiais de 15 solos foram caracterizadas e extraídas as frações dos micronutrientes Cu, Fe, Mn e Zn: trocável (Tro), matéria orgânica (MO), óxidos de Mn (OxMn), de Fe amorfo (OxFeA) e cristalino (OxFeC) e a fração residual (Res). Os teores disponíveis foram extraídos com Mehlich-1, Mehlich-3 e DTPA pH 7,3. Numa segunda fase, 14 amostras de diferentes solos foram incubadas por 15 dias com as doses isoladas de 0,5, 2,0, 10,0, 5,0 e 5,0 mg/dm 3 de B, Cu, Fe, Mn e Zn, respectivamente, com um tratamento sem os micronutrientes citados, e outro com todos eles juntos, sempre na presença dos demais nutrientes essenciais à planta. Em seguida, as amostras foram cultivadas com milho por três ciclos de crescimento de 30 dias e os micronutrientes analisados na parte aérea das plantas. Os tratamentos constituíram um fatorial de 14 x 7, com 3 repetições em blocos ao acaso. Após cada cultivo, fez-se a extração das formas disponíveis pelos extratores CaCl 2 5 mmol/L (para B), DTPA e Mehlich-1. Os teores totais tiveram as seguintes distribuições: para Cu: Cu-Tro(0,0%) < Cu- MO(2,4%) < Cu-OxMn(6,1%) < Cu-OxFeA(15,4%) < Cu-OxFeC(15,6%) < Cu- Res(60,4%); para Fe: Fe-Tro(0,00%) < Fe-MO(0,02%) < Fe-OxMn(0,45%) < Fe- OxFeA(5,7%) < Fe-Res(20,2%) < Fe-OxFeC(73,7%); para Mn: Mn-MO(1,6%) < Mn-OxFeA(7,9%) < Mn-Tro(12,7%) < Mn-OxMn(13,4%) < Mn-OxFeC(14,5%) < Mn-Res(49,9%); e para Zn: Zn-Tro(0,5%) < Zn-MO(0,7%) < Zn-OxFeA(2,3%) < Zn-OxMn(3,1%) < Zn-OxFeC(8,4%) < Zn-Res(84,9%). Os micronutrientes variaram sua distribuição no solo em função da textura e das classes de solo utilizadas. Os extratores foram altamente correlacionados entre si nas extrações de Cu, Mn e Zn. As frações Cu-MO, Fe-Tro, Mn-Tro e Zn-Tro explicaram a maior parte da variação dos teores nativos das formas disponíveis. Os micronutrientes aplicados se distribuíram nas frações Cu-MO, Cu-OxMn e Cu-OxFeA; Fe-Tro; Mn-Tro; Zn-Tro, Zn-MO, Zn-OxMn e Zn-Res. Os extratores discriminaram bem os tratamentos usados; apenas o CaCl 2 5 mmol/L mostrou tendência consistente de esgotamento do B com os cultivos sucessivos e somente o Cu apresentou resposta significativa em produção de matéria seca. Os extratores DTPA e Mehlich-1 se diferenciaram mais fortemente na extração do Fe. Após a aplicação dos micronutrientes, as frações Cu-MO e Cu-OxMn, Mn-Tro e Mn-OxMn, Zn-Tro e Zn-OxMn explicaram a maior parte dos teores disponíveis recuperados por DTPA e Mehlich-1. As plantas de milho extraíram o Cu das frações Cu-OxMn e Cu-MO, o Fe da fração Fe-OxFeA, o Mn das frações Mn-Tro e Mn-OxMn e o Zn da fração Zn-Tro. Os teores disponíveis de Cu, Mn e Zn tiveram um ajuste adequado com conteúdo na planta, ao contrário dos teores de Fe. O DTPA ou Mehlich-1 pode ser usado com igual eficiência apenas na estimativa dos teores disponíveis de Cu, Mn e Zn, nas condições em que esse estudo foi realizado. The aims of this work were: i) to analyze the fractions of Cu, Fe, Mn and Zn in soil samples from eucalyptus plantations under natural conditions and after addition of these micronutrients to soil, ii) to verify what fractions are available to plants in some classes of Minas Gerais State soils, iii) to evaluate the supplying power of the soils for these micronutrients (including B), and iv) study the dynamics of cations retention after their addition to soils. On the first phase, superficial samples from 15 soils were characterized and extracted for determination of Cu, Fe, Mn and Zn in fractions: exchangeable (Ex), organic matter (OM), Mn oxides (MnOx), amorphous Fe oxides (AmFeOx), crystalline Fe oxide (CFeOx) and residual fraction (Res). Availability of Cu, Fe, Mn and Zn in the soils were determined by using DTPA pH 7.3, Mehlich-1 and Mehlich-3 extractors. On the second phase, 14 samples from different soils were incubated for 15 days after addition of single doses (0.5, 2.0, 10.0, 5.0 and 5.0 mg/dm 3 for B, Cu, Fe, Mn and Zn, respectively in five treatments), addition of one mix of all doses in one treatment and absence of all doses in one treatment. For all seven treatments the remaining essential nutrients were added xjointly with the treatments. Then, the samples were used for growing corn in three sequential growth cycles of 30 days each, with the micronutrients analysed in the plant shoots. The experimental design was a factorial 14 x 7 x 3 (14 soils, 7 treatments, 3 replications) in entirely randomized blocks. After each growth cycle, the available forms of Cu, Fe, Mn and Zn were extracted with DTPA and Mehlich-1 and B extracted with CaCl 2 5 mmol/L. Distribution of the micronutrients in the fractions was: Cu-Ex(0,0%) < Cu-OM(2,4%) < Cu-MnOx(6,1%) < Cu-AmFeOx(15,4%) < Cu-CFeOx(15,6%) < Cu-Res(60,4%) for Cu; Fe-Ex(0,00%) < Fe-OM(0,02%) < Fe- MnOx(0,45%) < Fe-AmFeOx(5,7%) < Fe-Res(20,2%) < CFeOx(73,7%) for Fe; Mn- OM(1,6%) < Mn-AmFeOx(7,9%) < Mn-Ex(12,7%)< Mn-MnOx(13,4%) < Mn- CFeOx(14,5%) < Mn-Res(49,9%) for Mn; and Zn-Ex(0,5%) < Zn-OM(0,7%) < Zn- AmFeOx(2,3%) < Zn-MnOx(3,1%) < Zn-CFeOx(8,4%) < Zn-Res(84,9%) for Zn. The distribution of micronutrients in the soil was variable due to the soil texture and the different soil classes used. The extractors were highly correlated among themselves for Cu, Mn and Zn. The Cu-OM, Fe-Ex, Mn-Ex and Zn-Ex fractions were responsible for most of the variation in the native contents of the available forms of these micronutrients in the soils. The added micronutrients were distributed in the Cu- OM, Cu-MnOx, Cu-AmFeOx; Fe-Ex; Mn-Ex; Zn-Ex, Zn-OM, Zn-MnOx e Zn-Res fractions. The extractors were able to discriminate the treatments used. Only CaCl 2 5 mmol/L showed a consistent tendency of exhaustion for B in the soil after the sequential growth cycles. Only Cu showed significant response related to dry matter yield. The extractors DTPA and Mehlich-1 showed strong difference as related to Fe extraction. After addition of the micronutrientes, the Cu-OM, Cu-MnOx, Mn-Ex, Mn- MnOx, Zn-Ex and Zn-MnOx fractions were responsible for most of the available contents recovered by DTPA and Mehlich-1. Corn plants extracted Cu from the Cu- MnOx and Cu-OM fractions; Fe from the Fe-AmFeOx fraction; Mn from the Mn-Ex and Mn-MnOx fractions; and Zn from Zn-Ex fraction. The available contents of Cu, Mn and Zn were well adjusted to contents in the plant, contrary to what happened for Fe. DTPA or Mehlich-1 may be used efficiently only for estimating availability of Cu, Mn e Zn, under the conditions used in this work.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A despeito dos muitos métodos de extração seqüencial de metais pesados descritos na literatura, nenhum deles contempla as particularidades dos solos altamente intemperizados, largamente distribuídos nas regiões de climas tropical e subtropical. Esses solos, principalmente latossolos e argissolos, possuem mineralogia dominada por argilas silicatadas 1:1 e por óxidos de ferro e alumínio. Visando desenvolver uma metodologia de extração seqüencial de metais pesados em solos altamente intemperizados, foram obtidos componentes- modelo representativos das variabilidades química e mineralógica desses solos, que foram incubados com os metais Cd, Cu, Ni, Pb e Zn, por uma semana, nas condições ótimas de retenção desses metais. A caulinita-modelo pura foi obtida de uma companhia mineradora de caulim. Goethitas e hematitas naturais foram concentradas a partir de amostras de solos. Foram preparados, ainda, óxidos de ferro sintéticos puros (goethita, hematita e ferridrita) e substituídos (Al-goethita, Cu-hemathita). Os óxidos de alumínio foram obtidos de bauxita, desferrificada, rica em gibbsita. Como matéria orgânica-modelo, utilizaram-se ácidos húmicos extraídos de um solo orgânico. Após lavados, liofilizados e triturados, os componentes-modelo incubados foram submetidos a uma série de extrações discretas com misturas ternárias de extratores, buscando-se maximizar a recuperação com a mínima interferência em outras frações. Utilizaram-se os programas quimiométricos MIXREG e MIXPLOT para ajuste das equações de regressão e delimitação das regiões de máxima extração. Foi avaliada, ainda, a ocorrência de processos de precipitação e readsorção dos metais extraídos. A partir dos resultados das otimizações e dos ensaios de readsorção, propôs-se uma marcha de extração seqüencial de oito etapas: F1= metal solúvel e trocável (KNO 3 ); F2 = metal adsorvido especificamente com baixa intensidade (NaH 2 PO 4 ); F3 = metal associado à fração orgânica (NaClO e EDTA); F4 = metal adsorvido especificamente com alta intensidade (NaH 2 PO 4 /NaF/ EDTA); F5 = metal ocluído em óxidos de Fe amorfos (NH 2 OH.HCl/HCl); F6 = metal ocluído em óxidos de Al (NaOH/NaF/EDTA); F7 = metal ocluído em óxidos de Fe cristalinos (HCl /ác. ascórbico/citrato de sódio); e F8 = fração residual (HNO 3 /HClO 4 /HF). A marcha proposta foi utilizada em amostras de solos, horizontes A e B, incubadas por seis meses com os metais de interesse, sendo feita a calagem em parte das amostras. Os solos foram escolhidos de forma a cobrir a variabilidade mineralógica mais comum em solos altamente intemperizados. Os resultados das extrações comprovaram a eficiência do método proposto. Verificou-se, ainda, que os diferentes metais apresentam características diversas perante os extratores e que o método adequado deve ser montado em função dos metais de interesse e da matriz mineral do solo. Although there are several heavy metals sequential extraction in the literature, there is no one that contemplates the particularities of highly weathered soils which are widespread in tropical and subtropical climates. These soils, mainly Oxisols and Ultisols, have their mineralogy dominated by 1:1 silicate clays and iron and aluminum oxides. Therefore, in order to develop a sequential extraction method for heavy metals in highly weathered soils, representative model compounds of these soils mineralogy were incubated for one week with the metals Cd, Cu, Ni, Pb, and Zn. Model compounds consisted of pure kaolinite obtained from a mining company as 1:1 silicate clay. Natural goethite and hematite were obtained by concentration of soil samples. Synthetic iron oxides consisted of pure hematite and goethite, Al-substituted goethite and Cu-substituted hematite. Aluminum oxides were represented by a ground and xiiiron removed gibbsite rich bauxite. As organic matter model it was utilized the purified humic acids from a peat soil. After washing and freeze-drying, the model compounds were submitted to a series of discrete extractions with ternary mixtures, in different experimental designs, with the aim of maximizing metal recovery and minimizing interference on other fractions. Regression equations were adjusted using the software MIXREG and maximum extraction regions were delimited by the software MIXPLOT. The possible occurrence of precipitation and readsorption of extracted metals were also evaluated. An eight steps sequential extraction procedure was proposed, based on the optimization results and precipitation/readsorption tests. The sequential extraction method is intended to extract the following fractions: F1= soluble and exchangeable metal (KNO 3 ); F2 = weak intensity specifically adsorbed metal (NaH 2 PO 4 ); F3= metal associated to organic fraction (NaOCl, pH 8,5; EDTA); F4= high intensity specifically adsorbed metal (Na 2 HPO 4 /NaF/EDTA, pH 3,65); F5= occluded metal in amorphous iron oxides (NH 2 OH.HCl/HCl); F6= occluded metal in aluminum oxides (NaOH/NaF/ EDTA); F7= occluded metal in crystalline iron oxides (HCl/ascorbic acid/sodium citrate); and F8= residual fraction (HNO 3 /HClO 4 /HF). The proposed procedure was applied to, A and B horizons of Oxisols and Ultisols which were incubated for 6 months with the target metals in presence and absence of liming. The soil samples were chosen in such way that the most common suite of minerals, usually present in the highly weathered soils, was covered. The extraction results demonstrated the efficiency of method. It was also verified that each metal behaved differently under the influence of the extractants and, therefore, the optimum method must be built considering the target metals and the soil matrix characteristics.