O Repositório Institucional da Universidade Federal Rural da Amazônia (RIUFRA) é um dispositivo de armazenamento e disseminação das obras intelectuais da UFRA, produzidas no âmbito das atividades de pesquisa, ensino e extensão da instituição. É composto de documentos em formato digital, provenientes das atividades desenvolvidas pelo corpo docente, discente e técnico-administrativo da UFRA e por obras elaboradas a partir de convênio ou colaboração entre a instituição e outros órgãos publicados em autoria e/ou coautoria.
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http://repositorio.ufra.edu.br/jspui/handle/123456789/1961| Title: | Interações geoquímicas na superfície de gleissolos no Estuário Amazônico. |
| Advisor: | COSTA, Marcondes Lima da |
| Authors: | SILVA, Sérgio Brazão e |
| Keywords: | Várzea - Amazônia Estuário Amazônico Nutrientes do solo Geoquímica de superfície Solos alagados Floodplains Flooding Environmental variability |
| Issue Date: | 2023-04-17 |
| Publisher: | UFRA/Campus Belém |
| Citation: | SILVA, Sérgio Brazão e. Interações geoquímicas na superfície de gleissolos no Estuário Amazônico. Orientador: Marcondes Lima da Costa. 2012. 120 f. Tese (Doutorado em Geoquímica e Petrologia) - Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica. Instituto de Geociências, Universidade Federal do Pará, Belém, 2012. Disponível em: http://repositorio.ufra.edu.br/jspui/handle/123456789/1961. Acesso em: . |
| Resumo: | As várzeas são terrenos baixos e mais ou menos planos que se encontram junto à margem de rios. São abundantes no estuário amazônico e apresentam grande variabilidade ambiental, com ampla diversidade de solos, vegetação, água de inundação e regime de inundação. A grande variabilidade de ambientes encontrados, no entanto, impõe a necessidade de desenvolvimento de estudos visando conhecê-los, para induzir seu aproveitamento e preservação. A fertilidade elevada destes solos se destaca em relação aos demais solos da Amazônia, com fertilidade baixa. Características regionais específicas, entretanto necessitam ser investigadas para compreender o exato mecanismo para a formação da fertilidade do solo, neste ambiente. Pesquisas iniciais apontavam prioritariamente para a contribuição da colmatagem de sedimentos para formação da fertilidade nestes solos. Para auxiliar na compreensão das transformações geoquímicas que afetam e contribuem para a formação da fertilidade nestes solos, se investigou as transformações geoquímicas na superfície de dois Gleissolos, correspondentes a dois ambientes distintos do estuário amazônico: uma várzea de água doce, no rio Guamá e uma várzea salina em ambiente de mangue, no rio Caeté. Paralelamente se avaliou as características do solo e sedimentos em suspensão na água dos rios que circundam as várzeas estudadas, o suspensato. A amostragem do solo, destinada à realização do experimento foi realizada na superfície dos solos estudados, correspondente à profundidade explorada nutricionalmente pelos vegetais. As amostras destinadas à caracterização do solo foram obtidas através de amostragem em seus horizontes, correspondendo seu primeiro horizonte à amostra destinada à realização do experimento. O suspensato foi obtido através de coleta da água dos rios próximos aos locais de amostragem, e deixados em decantação por três meses, após os quais foram separados do sobrenadante, centrifugados, separados novamente do sobrenadante, e secos em dessecador. A seguir foi realizada a caracterização mineralógica, tanto nos solos estudados, como nos suspensatos obtidos. Solo e suspensato também foram avaliados através de determinação química total, granulometria e de sua fertilidade. O estudo realizado, consistiu, na realização de dois experimentos, com 4 repetições cada, que promoveu inundação nos solos, em condição de laboratório, empregando água destilada, para evidenciar as transformações químicas que ocorrem, sem considerar a água local dos ambientes. Após inundação, amostras eram retiradas periodicamente e analisadas úmidas, obtendo os teores disponíveis de elementos relacionados à nutrição vegetal (P, K, Ca, Fe, Mn, Cu, Zn), valores de carbono orgânico e do pH e Eh. Em terceiro ensaio, a metodologia usualmente empregada para a avaliação da fertilidade de solos, que preconiza a análise no solo previamente seco, foi objeto de investigação, em comparação com metodologia empregada em diversos trabalhos neste tipo de solo, a qual emprega a determinação na amostra ainda úmida para proceder à análise, convertendo os resultados para solo seco empregando fator de correção. Este cuidado é empregado em diversos trabalhos neste tipo de solo, em virtude de após secos, se reverterem as transformações ocorridas, e assim ocorrer a possibilidade de informar resultado não correspondente às condições de campo. Nesta investigação, a variação de resultados na disponibilidade de nutrientes, que ocorre após a inundação foi avaliada pelas duas metodologias, tanto no Gleissolo Háplico, como no Gleissolo Sálico, em dois experimentos. Assim sendo, durante o período inundado, amostragens periódicas nas parcelas experimentais avaliaram as variações nas concentrações disponíveis de P, Ca, K, Fe, Mn, Cu e Zn, através das duas metodologias testadas. Os experimentos demonstraram que a inundação promove alterações profundas na fertilidade dos solos estudados, mas com diferenças relacionadas à sua condição regional. Os resultados obtidos expressam que a ocupação dos poros do solo pela água induzem a grande transformação no comportamento geoquímico do solo, influenciando na disponibilidade dos elementos estudados, no pH e Eh. O Gleissolo Háplico situado no rio Guamá alterou seu pH inicial de 4,69 para estabilizar em torno de 6,6 a partir do 8º dia. Da mesma forma seu Eh também decaiu substancialmente 322 mV para -337 mV durante 4 meses de inundação. Ocorreu grande acréscimo de Fe, P e Mn disponível para o solo. Em relação ao K, Ca, Cu, Zn e Fe, ocorreram pequenos acréscimos de valores disponíveis, entretanto com valores suficientemente adequados á nutrição vegetal, à exceção do ferro que adquiriu valores extremamente elevados. No Gleissolo Sálico, situado no mangue do município de Bragança, o comportamento ocorreu de forma semelhante, embora com escalas de intensidade diferente. A variação no pH não ocorreu de forma tão intensa neste solo, tendo se estabilizado entre 5 e 6, menores que no rio Guamá, mas com valores que impede que os micronutrientes se tornem indisponíveis com o tempo de inundação. Da mesma forma o Eh demonstrou que ocorre redução neste solo, mas não tão acentuada quanto ocorre no solo do rio Guamá, resultando em redução estabilizada em valores situados entre 200 e 300 mV. Este fato ajuda a explicar o acúmulo de matéria orgânica no perfil deste solo, acumulada por falta de aceptores de elétrons e dinâmica acentuada da matéria orgânica que este ambiente possui. Neste solo a disponibilidade de fósforo diminuiu com o tempo. Ambos os solos e suspensatos estudados apresentaram composição mineralógica semelhante com quartzo, illita, esmectita, caulinita, e o solo do rio Guamá apresentou ainda goethita. Nos suspensatos estudados, a alta fertilidade apresentada, superior que a dos próprios solos, indica a possibilidade de manutenção da fertilidade do solo, após deposições periódicas que ocorrem a cada maré. Associados à presença elevada de matéria orgânica e a presença de argilominerais 2:1 presentes no solo, estes fatores despontam como condição diferencial destes solos, principalmente dentre os solos comumente encontrados na terra firme. No terceiro experimento, referente à comparação entre a análise efetuada no solo seco e a análise efetuada no solo úmido, os resultados indicam que a resposta às transformações que se procedem após a inundação, é percebida em ambos os métodos testados, e que os métodos respondem de forma diferente para cada ambiente testado. Assim, a avaliação estatística aponta os elementos cálcio, no Gleissolo Háplico, e fósforo, potássio, manganês e zinco no Gleissolo Sálico, como indiferentes na escolha do método a ser utilizado em sua determinação. Em seguimento, os elementos fósforo, manganês e cobre no Gleissolo Háplico e o cálcio no Gleissolo Sálico são elementos que apresentaram vantagem estatística para a análise no solo seco. Os elementos potássio, ferro e zinco, no Gleissolo Háplico e Ferro e cobre no Gleissolo Sálico apresentaram resultados favoráveis à determinação no solo úmido. No entanto, embora ambos os métodos possam ser utilizados, a análise no solo úmido é recomendada, pelo acompanhamento das transformações, que são percebidas em detalhes, em especial para os resultados de teores inferiores, comuns no início do período de inundação. Os três estudos realizados nos solos do estuário Amazônico demonstram que as alterações geoquímicas que ocorrem nestes solos após ter seus poros preenchidos com água, não procedem da mesma forma, embora sejam solos da mesma classe pedológica e possuam proximidade geográfica. Fatores regionais influenciam os resultados como características mineralógicas, a água de inundação, biologia do local e outros fatores. Embora a liberação de nutrientes ocorra de forma específica aos solos estudados, as alterações se apresentaram benéficas, proporcionando condições adequadas ao desenvolvimento vegetal. O suspensato, que se apresentou em ambos os locais estudados, com fertilidade elevada, possibilita assim, a manutenção dos altos índices de fertilidade encontrada nestes solos, após ação das marés, quando é depositado no solo. A presença de argilominerais 2:1, representou um diferencial para estes solos, pois estes minerais são ausentes na superfície de solos de terra firme nos solos do entorno, e contribuem para a formação de índices elevados de CTC, que ainda recebe acréscimo devido aos teores elevados de matéria orgânica existente, em especial no Gleissolo Sálico. São condições distintas em relação aos solos nesta região, que não contam com fatores que proporcionem CTC elevada, assim como fatores que proporcionem a manutenção desta fertilidade, pela adição de material fértil de forma periódica. |
| Abstract: | The floodplains are the lowlands and about that are near the bank of rivers. Are abundant in the Amazon estuary and have great environmental variability, with wide range of soils, vegetation, water flooding and flooding regime. The great variability of environments found, however, imposes the need to develop studies to know them, to induce their utilization and conservation. The high fertility of these soils stand out compared to other Amazonian soils with low fertility. Specific regional characteristics however need to be investigated to understand the exact mechanism for the formation of soil fertility in this environment. Initial research pointed primarily to the contribution of the clogging of sediment to the formation of fertility in these soils. To assist in understanding the geochemical transformations that affect and contribute to the formation of fertility in these soils was investigated changes in surface geochemical two Gleisols, corresponding to two different environments of the Amazon estuary: a freshwater floodplain, in the Guamá River and a floodplain saline mangrove environment, in Caeté River. In parallel we evaluated the characteristics of the soil and suspended sediment in the rivers that surround the wetlands studied, suspensato. Soil sampling, for the accomplishment of the experiment was performed on the surface of soils, corresponding to the depth explored nutritionally by plants. The samples for soil characterization were obtained by sampling on the horizon, first horizon to its corresponding sample for the experiment. The suspensato was obtained by collecting river water near the sampling sites and left to settling for three months, after which the supernatant were separated, centrifuged, the supernatant separated again, and dried in a desiccator. The following mineralogical characterization was performed in both soils, as in suspensatos obtained. Soil and suspensato were also evaluated by chemical determination, particle size and fertility. The study consisted in carrying out two experiments with four replicates each, with promoted flooding in soils under laboratory conditions, using distilled water, to elucidate the chemical transformations that occur, without regard to local water environments. After flooding, samples were collected periodically and analyzed wet, getting the available contents of elements related to plant nutrition (P, K, Ca, Fe, Mn, Cu, Zn) values of organic carbon, pH and Eh. In the third test, the method usually employed for the assessment of soil fertility, which aims to analyze the soil previously dried, was under investigation, and compared with the determination in the sample still wet, to investigated, converting the results to dry soil using the correction factor. This care is employed in several works in this type of soil, due to dry after the changes occurred is reversed, and thus place the possibility of informing mismatch results to field conditions. In this investigation, the variation of results in nutrient availability, which occurs after the flood, was assessed by two methods, both in the Haplic Gleysol and Salic Gleysol, in two experiments. Thus, during the flooded, the regular sampling rate plots the changes in the available concentrations of P, K, Ca, Fe, Mn, Cu and Zn, by means of two methods tested. The experiments showed that that flooding promotes profound changes in the fertility of soils, but with different related to their regional status. The results express that the occupation of soil of pores by water induces the great transformation in soil geochemical behavior, influencing the availability of the elements studied, in the pH and Eh. The Haplic Gleysol, Guamá situated on a river, change initial pH of 4,69 to stabilize around 6,6 from the 8th day. Likewise his Eh also declined substantially 322 mV to – 337 mV for 4 months of flooding. There was a large increase of Fe, Mn and P available to the ground. Regarding the K, Ca, Cu, Zn and Fe occurred small additions of available values, but values will be sufficiently adequate plant nutrition, except for iron acquired extremely high values. In the Salic Gleysol, located in municipality of Bragança mangrove, the behavior was similar, although with different intensity scale. The change in pH was not so intensely in the soil stabilized with from 5 to 6, Guamá smaller than the river, but with values that prevent the micronutrient becomes unavailable in the time of flooding. Likewise the Eh demonstrated that there is a reduction in soil, but not pronounced as is the river soil Guamá, resulting in reduced stabilized at values between 200 and 300 mV. This fact helps explain the accumulation of organic matter in the profile of this soil, accumulated due to lack of electron acceptors and sharp dynamics of organic matter that has this environment. In this soil availability of phosphorus decreased with time. Both soil and suspensatos studied showed similar mineralogical composition with quartz, illite, smectite, kaolinite and the soil of the river also presented Guamá goehite. In suspensatos studied presented high fertility, higher than the own soil, indicating the possibility of maintaining soil fertility, periodic deposits that occur after each tide. Associated with the presence of high organic matter and the presence of 2:1 clay minerals in the soil, these factors appear as differential condition of these soils, especially among the soil commonly found on land. In the third experiment on the comparison between the analysis done in dry soil and in moist soil analysis done, the comparison between the analysis done in dry soil and in moist soil analysis done, the results indicate that the response to the changes that com after the flood, is perceived by both methods tested, and that the methods respond differently for each environment tested. Thus, the statistical evaluation shows the elements calcium, in Haplic Gleysol, and phosphorus, potassium, manganese and zinc in the Salic Gleysol as indifferent choosing the method to be used in its determination. In following, the elements phosphorus, manganese and copper in the Haplic Gleisol, and calcium in Salic Gleisol are elements that showed a statistical advantage for the analysis in dry soil. The elements potassium, iron, and zinc in the Haplic Gleisol, and copper in Salic Gleisol, results were favorable to determine the soil moist. However, although both methods can be used, wet soil analysis is recommended for monitoring the changes the changes that are seen in detail, especially for the results of lower levels, common in early period of flooding. The three studies in soils of the Amazon estuary show that the geochemical changes that occur in these soils after its pores filled with water do not proceed in the same way, although soils of the same class have pedological and geographic proximity. Regional factors influence the results and mineralogical characteristics, the flood water, biology and other site factors. Although the release of nutrients occurs in a specific way to the soils studied, the changes were beneficial, providing suitable conditions for plant development. The suspensato, who performed in both stud sites, with high fertility, thus enable the maintenance of high fertility rates found in these soils after tidal action, when it is deposited in the soil. The presence of 2:1 clay minerals, represented a difference for these soils, and contributes to the formation of high levels of CTC, which still gets increased due to the levels high organic matter, in particular Salic Gleisol. Conditions are distinct from soils in this region that do not rely on factors that provide high CEC, as well as factors that provide the maintenance of fertility by adding fertile material periodically. |
| URI: | http://repositorio.ufra.edu.br/jspui/handle/123456789/1961 |
| Appears in Collections: | Teses - Externas a UFRA |
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