Propriedades espectrais da matéria orgânica leve-livre e leve intra-agregado de dois latossolos sob plantio direto e preparo convencional

Freixo, A. A.; Canellas, L. P.; Machado, P. L. O. A.

doi:10.1590/S0100-06832002000200018

Resumos

Este trabalho teve como objetivo estudar a natureza química das frações leves-livres (FLL) e leves intra-agregado (FLI) da matéria orgânica do solo, obtidas pelo fracionamento físico do solo por densidade, por meio da espectroscopia na região do infravermelho, para verificar se tais frações constituem compartimentos distintos da matéria orgânica do solo. Foram analisadas amostras de Latossolos de dois estados do Brasil (RS e GO), submetidos a plantio direto e preparo convencional, em distintos sistemas de rotação de culturas. A análise por infravermelho revelou diferenças contrastantes entre os compartimentos orgânicos estudados. Os espectros de IV da fração leve-livre apresentaram configuração semelhante aos dos resíduos vegetais, indicando que ela se encontra em estádios iniciais de transformação. Não foram observadas diferenças estruturais na FLL entre os distintos sistemas de preparo e rotação de culturas. Os espectros de IV da FLI apresentaram bandas de absorção N-H e C-O de polissacarídeos menos intensas e em maior conjugação, em relação aos espectros da FLL, características de material mais humificado. Foi observada ainda uma maior transformação estrutural da fração leve intra-agregado em solos sob preparo convencional, quando comparada à FLI de solo sob vegetação natural e plantio direto. Os índices de hidrofobicidade (IH) e de condensação (IC), determinados a partir de relações entre as bandas de absorção de grupamentos - CH3 alifáticos, C-O de polissacarídeos e C=O conjugados, permitiram identificar as diferenças na recalcitrância e condensação das frações leves. Constatou-se que ambos os índices foram significativamente maiores para a matéria orgânica intra-agregado, por conseqüência de seu maior grau de humificação.

fracionamento do solo por densidade; solos cultivados e sob floresta; espectroscopia de infravermelho

The objective of this study was to investigate the chemical nature of free (FLF) and intra-aggregate (ILF) light fraction of soil organic matter, using infrared spectroscopy as well as to determine whether these fractions are compositionally distinct pools of soil organic matter. Both FLF and ILF were isolated by flotation on NaI solution at a specific gravity of 1.8; for ILF extraction, the soil sample was sonicated after FLF isolation. Samples were collected from two Oxisols from contrasting regions of Brazil (southern and central). Treatments consisted of no-tillage and conventional tillage (ploughing followed by light disc harrowings), under different crop rotation systems. FLF spectra showed features similar to that of plant debris, indicating that these fractions are at early transformation stages. No structural difference was found in the FLF among the different tillage and crop rotation systems. Compared to the FLF spectra, the ILF spectra showed less intense N-H and C-O adsorption bands and were in greater conjugation, which is characteristic of a more humified material. The ILF of soils under conventional tillage presented more changes than the ILF of soils under native vegetation and no tillage. The hydrophobicity (HR) and condensation (CR) indexes, determined by the relationship between the absorption bands of alifatic - CH3, polysacharide C-O and conjugated C=O functional groups, led to the identification of differences in recalcitrance and condensation of the light fractions. Both hydrophobicity and condensation indexes were significantly higher for ILF than for FLF, due to the former's greater moisture degree.

organic matter; density fractionation; cultivated and forest soils; infrared spectroscopy

SEÇÃO VI - MANEJO E CONSERVAÇÃO DO SOLO E DA ÁGUA

Propriedades espectrais da matéria orgânica leve-livre e leve intra-agregado de dois latossolos sob plantio direto e preparo convencional(¹)

Spectral properties of free light and intra-aggregate organic matter of two oxisols under no-tillage and conventional tillage

A. A. Freixo^I; L. P. Canellas^II; P. L. O. A. Machado^III

^IBióloga, MSc Agronomia - Ciência do Solo, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro - UFRRJ. BR 467, Km 7, CEP 23890-000 Seropédica (RJ)

^IIProfessor Visitante da Universidade Estadual do Norte Fluminense - UENF. Av. Alberto Lamego 2000, CEP 28015-620 Campos dos Goytacazes (RJ)

^IIIPesquisador da Embrapa Solos. Rua Jardim Botânico 1024, CEP 22460-000 Rio de Janeiro (RJ)

RESUMO

Este trabalho teve como objetivo estudar a natureza química das frações leves-livres (FLL) e leves intra-agregado (FLI) da matéria orgânica do solo, obtidas pelo fracionamento físico do solo por densidade, por meio da espectroscopia na região do infravermelho, para verificar se tais frações constituem compartimentos distintos da matéria orgânica do solo. Foram analisadas amostras de Latossolos de dois estados do Brasil (RS e GO), submetidos a plantio direto e preparo convencional, em distintos sistemas de rotação de culturas. A análise por infravermelho revelou diferenças contrastantes entre os compartimentos orgânicos estudados. Os espectros de IV da fração leve-livre apresentaram configuração semelhante aos dos resíduos vegetais, indicando que ela se encontra em estádios iniciais de transformação. Não foram observadas diferenças estruturais na FLL entre os distintos sistemas de preparo e rotação de culturas. Os espectros de IV da FLI apresentaram bandas de absorção N-H e C-O de polissacarídeos menos intensas e em maior conjugação, em relação aos espectros da FLL, características de material mais humificado. Foi observada ainda uma maior transformação estrutural da fração leve intra-agregado em solos sob preparo convencional, quando comparada à FLI de solo sob vegetação natural e plantio direto. Os índices de hidrofobicidade (IH) e de condensação (IC), determinados a partir de relações entre as bandas de absorção de grupamentos - CH₃ alifáticos, C-O de polissacarídeos e C=O conjugados, permitiram identificar as diferenças na recalcitrância e condensação das frações leves. Constatou-se que ambos os índices foram significativamente maiores para a matéria orgânica intra-agregado, por conseqüência de seu maior grau de humificação.

Termos de indexação: fracionamento do solo por densidade, solos cultivados e sob floresta, espectroscopia de infravermelho.

SUMMARY

The objective of this study was to investigate the chemical nature of free (FLF) and intra-aggregate (ILF) light fraction of soil organic matter, using infrared spectroscopy as well as to determine whether these fractions are compositionally distinct pools of soil organic matter. Both FLF and ILF were isolated by flotation on NaI solution at a specific gravity of 1.8; for ILF extraction, the soil sample was sonicated after FLF isolation. Samples were collected from two Oxisols from contrasting regions of Brazil (southern and central). Treatments consisted of no-tillage and conventional tillage (ploughing followed by light disc harrowings), under different crop rotation systems. FLF spectra showed features similar to that of plant debris, indicating that these fractions are at early transformation stages. No structural difference was found in the FLF among the different tillage and crop rotation systems. Compared to the FLF spectra, the ILF spectra showed less intense N-H and C-O adsorption bands and were in greater conjugation, which is characteristic of a more humified material. The ILF of soils under conventional tillage presented more changes than the ILF of soils under native vegetation and no tillage. The hydrophobicity (HR) and condensation (CR) indexes, determined by the relationship between the absorption bands of alifatic - CH₃, polysacharide C-O and conjugated C=O functional groups, led to the identification of differences in recalcitrance and condensation of the light fractions. Both hydrophobicity and condensation indexes were significantly higher for ILF than for FLF, due to the former's greater moisture degree.

Index terms: organic matter, density fractionation, cultivated and forest soils, infrared spectroscopy.

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AGRADECIMENTOS

À Fundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e à Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ), pelo auxílio financeiro à pesquisa; ao Dr. Cleber M. Guimarães (Embrapa Arroz e Feijão) e Dr. Henrique P. dos Santos (Embrapa Trigo), por disponibilizarem os experimentos de campo para a coleta de amostras de solos; ao Sr. Eli, técnico do Instituto de Química da UFRRJ, pela confecção dos espectros de infravermelho, e ao professor Fernando Guridi, pelas sugestões na redação deste trabalho.

LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em outubro de 2000

Aprovado em maio de 2001

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(1

) Parte da Tese de Mestrado do primeiro autor, apresentada ao Curso de Pós-Graduação em Agronomia - Ciência do Solo, Departamento de Solos, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro - UFRRJ.

Datas de Publicação

Publicação nesta coleção
29 Set 2014
Data do Fascículo
Jun 2002

Histórico

Recebido
Out 2000
Aceito
Maio 2001

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

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