Extração, fracionamento e caracterização espectroscopica da materia organica do solo

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Novotony, Etelvino Henrique
• Orientador(a): Mangrich, Antonio Salvio, 1939-
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Matéria orgânica; Humus; Teses
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1884/28029

Resumo: A matéria orgânica de dois laíossolos vermelho-escuro, um deles sob campo nativo e outro submetido a um experimento comparativo entre sistemas de preparo do solo de longo tempo (19 anos), incluindo plantio direto, cultivo mínimo e adicionalmente um reflorestamento com Eucalipto, foi extraída por pirofosfato de sódio, fracionada e analisada por cromatografia de exclusão em vidro de porosidade controlada (CE-VPC). Os cromatogramas obtidos foram analisados matematicamente (deconvolução) e a análise estatística dos dados foi feita usando métodos multivariados (análise fatorial e correlação de Pearson). O cultivo levou à uma diminuição no conteúdo de substâncias húmicas, porém não afetou significativamente o conteúdo de C orgânico. O cultivo provocou um aumento na proporção relativa de substâncias húmicas de menor tamanho molecular, determinada por cromatografia, e pela relação ácido fúlvico/ácido húmico. Isto pode ser devido à degradação preferencial de substâncias húmicas grandes ou à neo-síntese de substâncias húmicas pequenas devido à maior entrada de resíduos vegetais, promovida pela fertilização e calagem deste solo inicialmente pobre. O método empregado permitiu a separação do ácido húmico cinza em duas frações distintas, e a fração com maior tamanho molecular apresentou um valor alto, incomum, para a relação E4/E6 que é atribuído à uma pequena conjugação dos anéis aromáticos. As análises por espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (IVTF) das frações cromatográficas obtidas foram dificultadas pelo alto conteúdo de sais inorgânicos provenientes do extrator (pirofosfato) e da solução eluente (borato), porém pôde-se observar que o tratamento ácido das substâncias húmicas até pH 2, procedimento rotineiro no método clássico de extração e fracionamento químico, leva à alterações destas. Desenvolveu-se um novo método para extração e fracionamento físico (cromatográfico) da matéria orgânica do solo utilizando-se resina de troca catiônica após a dispersão dos colóides do solo por vibração ultra-sônica (resina/ultra-som). Este estudo foi feito comparativamente, extraíndo-se a matéria orgânica do solo com pirofosfato, resina e resina/ultra-som. Os extratos foram analisados e fracionados em classes de tamanho molecular, por CE-VPC, utilizando-se uma solução de bicarbonato de potássio a 0,05 mol L-' como eluente. O método para a obtenção do cromatograma em absortividade, estimada pela absorbância no ultravioleta, produziu resultados similares aos de medidas da concentração de C orgânico por técnicas destrutivas apresentados na literatura. O tratamento com ultra-som produziu substâncias húmicas de maior pureza em relação à extração com pirofosfato ou resina sem este pré-tratamento. O pirotostato foi o extrator mais eficiente, seguido por resina/ultra-som e a eficiência deste método aumentou no solo mais argiloso. Os espectros de ultravioleta-visível das duas primeiras frações cromatográficas de maior tamanho molecular, obtidas dos extratos de todas as amostras e extratores estudados, apresentaram bandas largas de absorção centradas em 470 nm que podem ser atribuídas aos compostos do tipo das hidroxiantraquinonas e que contribuíram para o alto valor da relação E4/E6 da fração de maior tamanho molecular, pois nesta fração esta banda foi mais intensa. A extração da matéria orgânica do solo por resina/ultra-som e seu fracionamento cromatográfico é um método adequado para análise e fracionamento das substâncias húmicas em classes de tamanho molecular e o uso de bicarbonato de potássio como eluente, seguido pela transformação deste em cloreto de potássio pela acidificação até pH 4 com ácido clorídrico, evita a contaminação das substâncias húmicas fracionadas com o extrator e o tampão utilizado para a eluição. Logo, análises subsequentes por IVTF e ressonância paramagnética eletrônica (RPE) das frações cromatográficas são possíveis. As frações do húmus, assim obtidas, apresentaram um alto conteúdo de polissacarídeos e baixo conteúdo de grupos carboxílicos/carboxilato, determinados por IVTF. Nas duas primeiras frações cromatográficas de maior tamanho molecular, caracterizadas pela banda larga centrada em 470 nm, apresentaram, adicionalmente ao sinal típico de semiquinonas, um sinal de RPE com valor g de 1,9989, largura de linha de 16 gauss e que não foi saturado mesmo com 200 mW de potência de microondas. Este sinal pode ser atribuído ao ânion ou cátion radical de hidroxiantrasemiquinonas.