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metadata.teses.dc.title: Mineralização de nitrogênio e enxofre e caracterização de substâncias húmicas em solos brasileiros por 13C-RMN e cromatografia por exclusão de tamanho
metadata.teses.dc.creator: Silva, Carlos Alberto
metadata.teses.dc.contributor.advisor1: Vale, Fabiano Ribeiro do
metadata.teses.dc.contributor.advisor2: Mendonça, Eduardo de Sá
metadata.teses.dc.contributor.referee1: Lima, Jose Maria de
metadata.teses.dc.contributor.referee2: Carvalho, Janice Guedes de
metadata.teses.dc.contributor.referee3: Ferreira, Mozart Martins
metadata.teses.dc.subject: Solos
Matéria orgânica
Humus
Mineralogia do solo
Nitrogênio
Enxofre
Calcário
Fósforo
Análise cromatográfica
Acidez do solo
Solos
Correção
metadata.teses.dc.date.issued: 23-Apr-2019
metadata.teses.dc.description.sponsorship: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
metadata.teses.dc.identifier.citation: SILVA, C. A. Mineralização de nitrogênio e enxofre e caracterização de substâncias húmicas em solos brasileiros por 13C-RMN e cromatografia por exclusão de tamanho. 2019. 82 p. Tese (Doutorado em Solos e Nutrição de Plantas)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 1997.
metadata.teses.dc.description.resumo: Conduziram-se quatro estudos em condições de laboratório, objetivando-se avaliar a dinâmica da matéria orgânica e da mineralização de nitrogênio e enxofre em solos sob vegetação natural e cultivados, sob efeito ou não da calagem e da adição de fósforo. No primeiro estudo, avaliou-se a influência da acidez do solo e/ou da aplicação de fósforo sobre a mineralização de nitrogênio e enxofre em sete solos com uma ampla variabilidade nas características químicas e físicas. No segundo estudo, analisaram-se os teores e a distribuição de carbono e nitrogênio em solos e em suas frações texturais e suas relações com a capacidade de troca catiônica (CTC) em Latossolo vermelho-escuro (LE1) sob floresta e cultivado, sob efeito ou não da caiagem, e em Latosssolo vermelho-escuro (LE2) sob cerrado e sob cultivo, com ou sem fósforo. As amostras de solo foram dispersas com ultra-som, sem o uso de agentes químicos. No terceiro estudo, foram avaliados o peso molecular estimado e as proporções de ácidos húmico (AH) e fúlvico (AF) presentes em substâncias húmicas extraídas com NaOH 0,1M e resina Chelex e originárias das três áreas amostradas do LE1, através do uso da Cromatografia por Exclusão de Tamanho de Alta Eficiência (CETAE). No quarto estudo, avaliou-se a composição da matéria orgânica oriunda das áreas cultivadas e sob floresta do LEI Neste estudo, a extração das substâncias húmicas foi efetuada com o uso de NaOH e resina Chelex, sendo os materiais húmicos caracterizados pelas técnicas de 13C-ressonância magnética nuclear (RMN) no estado líquido e composição isotópica de 13C em materiais de solo e em suas frações texturais. Os resultados obtidos no presente estudo evidenciaram que os teores de nitrogênio mineralizado não foram afetados pela caiagem, contudo a adoção dessa prática acelerou a mineralização do nitrogênio no HGH e LV2. Ao contrário, a mineralização de enxofre nos solos HGP e LV2 foi afetada pela caiagem, que promoveu maior disponibilidade de sulfato nestes solos. A maior prevalência de nitrato e sulfato nos solos calcariados pode significar elevada perdas desses ânions do sistema solo-planta, o que enfatiza a importância em se adotar novos critérios no estabelecimento da época de aplicação de corretivo. A caracterização cromatográfica das substâncias húmicas revelou o alto potencial da CETAE em determinar proporções e peso molecular de ácidos fúlvico e húmico oriundos de matrizes de solo. Revelou ainda ser a matéria orgânica no LE1 composta majoritariamente por frações mais ativas e de baixo peso molecular (aprox. 1375 daltons), os ácidos fúlvicos. Em menor proporção, encontram- se os ácidos húmicos, frações de maior tamanho e com peso molecular estimado de 31500 daltons. A análise qualitativa da matéria orgânica via 13C-RMN revelou a presença de materiais orgânicos ricos em estruturas aromáticas e carboxílicas. O cultivo do LE1 resultou em drásticas perdas de carbono e nitrogênio, redução da CTC em pH 7,0 e em uma maior presença de estrutura aromáticas, possivelmente com baixo potencial de liberação de nutrientes e de difícil utilização pelos microrganismos. Nestas condições, seria desejável a adoção de práticas de manejo que priorizassem a maior adição e permanência de restos vegetais nas áreas de plantio. Tais práticas contribuiriam no sentido de aumentar os reservatórios e a biodisponibilidade da matéria orgânica, ou mesmo para evitar as drásticas reduções nos estoques de carbono e nitrogênio observadas com o cultivo.
metadata.teses.dc.description.abstract: With the purpose of evaluating the dynamic of organic matter and nitrogen and sulfur mineralization in soils under natural vegetation and cultivated, with and without liming and phosphorus, four experiments were conducted under laboratory conditions. In the first experiment, it was evaluated the effect of soil acidity and phosphorus application on nitrogen and sulfur mineralization in seven soils with a large variability in chemical and physical properties. In the second experiment, the content and distribution of carbon and nitrogen in whole soil and particle-size fractions and their effect on cation exchange capacity (CEC) were analyzed in a very clayey textured red latosol (LE1) under forest and cropped, with and without correction of soil acidity, and in a clayey textured red latosol (LE2) under cerrado and cropped, with or without phosphorus. In the third experiment it was evaluated the molecular weight (mw) as well as the proportions of humic and fulvic acids in soil humic substances extracted with NaOH and Chelex resin, via High Pressure Size Exclusion Chromatography (HPSEC). Finally, in the four experiment soil organic matter composition as a consequence of cropping was investigated using a combination of natural 13C abundance technique and Liquid State 13C Nuclear Magnetic Resonance (NMR) in a forested and cultivated latosol (LE1). Mineralized nitrogen amounts were not affected by soil acidity, although liming accelerated nitrogen mineralization in HGH and LV2 soils. Liming the soils to a pH around 6.0 resulted in increased net sulfur mineralization in HGP and LV2 soils. Addition of superphosphate did not influence nitrogen and sulfur mineralization processes. The greater prevalence of nitrate and sulphate in some of the limed soils suggests that the criterion used to choose time of lime application needs to be changed. Chromatographic analyzes of humic substances revealed the usefulness of HPSEC in determining the molecular weight and proportions of humic and fulvic acids from soil humic material. Organic matter in the LE1 is composed majority by low molecular weight and active fractions, the fulvic acids (mw=1375 daltons). The molecular weight of the organic fractions in lower proportions, the humic acids, was 31500 daltons. 13C NMR spectra revealed the presence of extensively decomposed organic fractions, rich in aromatic-C and COOH. The drastic reduction of carbon and nitrogen in the cultivated areas of the LE1 was followed by intensive depletion in CEC pH 7,0 and in an ihcrease of aromaticity and decreased proportions of alkyl C on whole soil and particle size fractions in limed and control plots, stressing the importance of management and conservation of organic matter in this soil. Increased addition of fresh and active organic matter,by the adoption of more sustainable management practices, is proposed in order to increase the fertility and sustainability of the tropical soils studied.
metadata.teses.dc.identifier.uri: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/33835
metadata.teses.dc.publisher: Universidade Federal de Lavras
metadata.teses.dc.language: por
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