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Matéria orgânica de Latossolos Húmicos: análises térmica e espectroscópica, efeito do uso e correção química
(Universidade Federal de Viçosa, 2008) Assis, Cristiane Pereira de; Jucksch, Ivo; Universidade Federal de Viçosa
Este estudo teve por objetivo principal contribuir na elucidação de vários aspectos relacionados com o comportamento da matéria orgânica (MO) em solos altamente intemperizados. Foram coletadas seis amostras de Latossolos com horizonte A húmicos em três regiões de Minas Gerais: i) Sericita, (sob café, pastagem, samambaias e fragmento de Mata Atlântica); ii) Mutum (sob fragmento de Mata Atlântica); e iii) Araçuaí (sob Cerrado). Amostras compostas foram obtidas para as camadas entre 0-10 e 60-100 cm de profundidade no horizonte A. Para a região de Sericita também foram coletadas amostras da serapilheira produzida sob café, pastagem e fragmento de Mata Atlântica para a analise comparativa da composição lipídica. Os lipídios (do solo e da serapilheira) foram extraídos com diclometano/metanol (3:1, v/v) utilizando sistema Soxhlet e analisados por cromatografia a gás e espectrometria de massa. As amostras de solo, coletadas em todas as regiões foram submetidas ao procedimento de extração e purificação dos ácidos húmicos (AH) e fúlvicos (AF), os quais foram caracterizados por análise elementar; espectroscopia no UV-visível e no infravermelho (FTIR), ressonância magnética nuclear (13C-RMN) e termodegradação por dessorção (280 °C) e pirólise (610 °C). Em Sericita na camada de 0-10 cm, o solo sob mata natural apresentou maior teor de lipídios que o solo cultivado. Houve preservação seletiva no horizonte húmico de biopolímeros alifáticos originados da serapilheira, com acúmulo entre 60-100 cm. Detectou-se também maior preservação de compostos alcanos de cadeia curta em solo sob vegetação natural. A composição lipídica sobre diferentes agroecossistemas permitiu avaliar mudanças relacionadas com o uso da terra. As técnicas aplicadas no estudo dos AH e AF foram eficientes para elucidar as diferenças estruturais entre essas frações, assim como suas modificações no perfil do solo. Por meio do UV-visível foi possível evidenciar a contribuição de pigmentos melânicos de origem fúngica como explicação do escurecimento observado em subsuperfície do horizonte A húmico. Os espectros no FTIR revelaram que os AH extraídos da região de Cerrado apresentaram menor processo de descarboxilação, desidratação, condensação e aromatização que aqueles extraídos em regiões de Mata Atlântica. A caracterização dos AH através do 13C -RMN indicou uma rota de humificação no sentido da diminuição de grupamentos alquílicos e aumentos na região de sinal do Caromático. Os resultados da termodegradação mostraram que AH e AF extraídos na superfície são estruturalmente mais ricos que aqueles de subsuperfície e, que sob vegetação natural há maior proporção de compostos nitrogenados na estrutura húmica da MO. Os resultados também indicaram que o aumento no sinal do C-aromático foi devido à presença de benzenos e tolueno. Detectou-se maior proporção de estruturas ricas em polissacarídeos nos AF extraídos entre 60-100 cm de profundidade, revelando importantes movimentações desses ácidos no perfil. Nos primeiros 10 cm, o uso agrícola do solo promoveu reduções nos compostos alifáticos e nitrogenados na estrutura dos AH e, de compostos fenólicos, de lignina, ácidos graxos e nitrogenados na estrutura dos AF. A termodegradação por dessorção e pirólise revelou que o aumento do grau de aromaticidade (~20%) verificado por 13C-RMN para os AH extraídos entre 60-100 cm, correspondeu principalmente à incorporação estrutural de compostos nitrogenados heterocíclicos. Os processos que conduziram à estabilização estrutural envolveram acúmulos de compostos nitrogenados, aromáticos e alifáticos em AH e de compostos aromáticos e fenólicos em AF. As características carboxílicas e fenólicas dos AF os tornam componentes chaves nos processos de complexação e translocação de Fe e Al nesses horizontes tropicais húmicos. Em razão da intensa utilização dos Latossolos Húmicos com cultivos de café e pastagem na região de Sericita, avaliou-se, paralelamente, o impacto de práticas agrícolas como calagem, adubação fosfatada e adição de fonte de carbono (sacarose) lábil na decomposição da MO. Para tanto, foi montado um experimento em delineamento inteiramente casualizado num esquema fatorial 5x2x2, sendo cinco níveis de calagem (0; 0,5; 1; 2 e 3 vezes a quantidade necessária para elevar a saturação de bases do solo a 60%), dois níveis de adubação fosfatada (com e sem) e dois níveis de fonte de C lábil na forma de sacarose (com e sem). Curvas de respiração foram estabelecidas a partir das quantidades acumuladas de C-CO2 liberado durante 136 dias e ajustadas ao modelo de cinética de primeira ordem. Após o período de incubação foram avaliados o C total do solo e das frações humificadas (humina, húmico e fúlvico). A produção total de C-CO2 acumulado no tempo foi afetada positivamente pela presença de sacarose. A fração fúlvica do solo tendeu a aumentar com a adição de sacarose e reduzir com a presença de fosfato. Observou-se também, com a calagem, redução do C da fração ácido húmico, e incremento no C da fração humina. Os resultados indicam que práticas agrícolas como calagem, adubações fosfatadas e adições de resíduos na forma de C-lábil alteram a dinâmica do C da matéria orgânica de Latossolos com horizontes A húmicos.