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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.75.2017.tde-01022017-154100
Documento
Autor
Nome completo
Nayrê Ohana de Souza Thiago
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2016
Orientador
Banca examinadora
Milori, Debora Marcondes Bastos Pereira (Presidente)
Pérez, Martha González
Rezende, Maria Olimpia de Oliveira
Título em português
Utilização de métodos espectroscópicos para avaliação de ácidos húmicos extraídos de solos de diferentes sistemas produtivos de pastagens
Palavras-chave em português
ácidos húmicos
fluorescência
índice de humificação
manejo de pastagens
Matéria orgânica do solo
Resumo em português

A agropecuária pode ser uma aliada importante para a mitigação de gases causadores do efeito estufa. A recuperação direta de pastagens degradadas, a adoção do manejo intensivo das pastagens e a integração lavoura-pecuária (ILP) têm apresentado grande potencial na diminuição dos gases de efeito estufa (GEE), devido à elevada produção de massa de forragem das gramíneas tropicais, e consequentemente acumulando matéria orgânica no solo. Estudos sobre a dinâmica e estabilidade da matéria orgânica do solo (MOS) são necessários, uma vez que a MOS constitui o maior reservatório dinâmico de carbono (C) da superfície terrestre, e qualquer variação na abundância e composição desta, perfaz importantes efeitos na dinâmica que ocorre entre os sistemas de armazenamento de carbono. Pode-se avaliar as modificações químicas sofridas pela MOS utilizando suas propriedades de fluorescência. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi avaliar ácidos húmicos (AH), extraídos de diferentes sistemas de manejo pecuário, e verificar se os mesmos se alteram nesses manejos. O experimento estava localizado na unidade da Embrapa Pecuária Sudeste, São Carlos-SP, sendo os sistemas de manejos o irrigado, sequeiro, em recuperação, degradado e a mata nativa como área de referência. Foram coletadas amostras de solo das cinco áreas de estudo, e posteriormente, realizou-se a extração dos AH do solo. As técnicas utilizadas na caracterização dos AH foram análise elementar (CHNS), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), fluorescência bidimensional e tridimensional e supressão de fluorescência por metais. Em geral, a MOS presente na superfície apresentou-se mais lábil e fresca, já a MOS em camadas mais profundas se mostrou mais recalcitrante e humificada. O manejo degradado apresentou pouco acúmulo de carbono no solo, e também um AH rico em compostos aromáticos e com alto valor de humificação. Os manejos de sequeiro e em recuperação mostraram comportamento semelhante ao da mata nativa, apresentando um alto acúmulo de carbono no solo, mas uma estrutura dos AH mais lábeis, nas camadas superficiais e baixos índices de humificação. A área irrigada teve baixa incorporação de carbono no solo, igualmente à área degradada, apresentando também um AH mais humificado e com estruturas mais conjugadas. O experimento de supressão de fluorescência mostrou valores menores da constante de estabilidade condicional (K), para os manejos irrigado e degradado, mostrando que os mesmos podem ter perdido alguns sítios ativos, deixando a MOS menos reativa no solo. Em relação às análises de fluorescência tridimensional, as amostras de AH tiveram duas componentes de fluorescência, ambas de origem tipo ácido húmico terrestre. Pode-se concluir que a recuperação de áreas degradadas é um caminho viável para a estocagem de MOS, uma vez que a área em recuperação apresentou valores semelhantes aos da mata nativa, porém a estabilidade desse carbono no solo deve ser monitorada constantemente. O excesso de irrigação e a degradação de pastagens não apresentaram um comportamento positivo para a MOS, ambos os manejos deixaram a MOS com poucos sítios ligantes, muito humificada mesmo em superfície e com pouco acúmulo de carbono no solo, deixando essa matéria orgânica pouco interativa, afetando assim a produtividade do solo.

Título em inglês
Utilization of spectroscopy methods for evaluation of humic acids extracted from soils of different productive systems of pastures
Palavras-chave em inglês
fluorescence
humic acids
humification degree
pasture management
Soil organic matter
Resumo em inglês

Agricultural and livestock can be a great allied important for the mitigation of greenhouse gas effect. The direct recovery of degraded pastures, the adoption of intensive management of pasture and crop-livestock integration (CLI) have shown great potential in reducing greenhouse gas (GHG) due to the high mass of forage production of tropical grasses, and thus accumulating organic matter in the soil. Studies of the dynamics and stability of the soil organic matter (SOM) is needed, since the SOM constitutes the largest dynamic carbono (C) reservoir from the land surface, and any variation in the abundance and composition thereof, adds up significant effects on the dynamics that occurs between the carbon storage systems. Can be evaluated the chemical modifications that occurred by the SOM using their fluorescence properties. In this context, the objective of this study was to evaluate humic acid (HA), taken from different livestock management systems, and verify that the HA have changes in these managements. The experiment was located in the unit Embra Pecuária Sudeste, São Carlos-SP, with the managements systems irrigated, dry, in recovery, degraded and native forest as a reference area. Soil samples were collected from five study areas, and later was carried out the extraction of soil AH. The techniques used in the characterization of HA was elemental analysis (CHNS), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), two-dimensional, three-dimensional fluorescence and fluorescence quenching. In general, the SOM on the surface presented is more labile and fresh, already the SOM in deeper layers was more recalcitrant and humified. Degraded management showed little accumulation of carbon in the soil, an HA rich in aromatic compounds and with high value humification. The dry and in recovery managements showed similar behavior to that the native forest, with a high accumulation of carbon in the soil, but a structure of HA more labile, in the surface layers and low levels of humidification. The irrigated area had low incorporation of carbon in the soil, as well the degraded area, also presenting an HA more humified and with more conjugated structures. The fluorescence quenching experiment showed lower values of the conditional stability constant (K) for irrigation and degraded managements, showing that they may have lost some active sites, leaving the less reactive SOM soil. In relation to the tridimensional fluorescence analysis, HA samples had two fluorescent components, both source type terrestrial humic acid. Can be concluded that the recovery of degraded areas is a viable way to SOM storage, since that the area in recovery showed values similar to those of native forest, but the stability of carbon in the soil must be monitored constantly. Excess irrigation and pasture degradation did not show a positive behavior for SOM, both managements left SOM with few binding sites, very much humified in surface and low carbon accumulation in the soil, leaving this organic matter little interactive, affecting thus soil productivity.

 
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Data de Publicação
2017-02-03
 
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