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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical GEOQUÍMICA ELEMENTAR E FORMAS DE FERRO E MANGANÊS EM SOLOS DO PANTANAL NORTE MATOGROSSENSE ELAINE DE ARRUDA OLIVEIRA CORINGA C U I A B Á - MT 2011
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA
Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical
GEOQUÍMICA ELEMENTAR E FORMAS DE FERRO E
MANGANÊS EM SOLOS DO PANTANAL NORTE
MATOGROSSENSE
ELAINE DE ARRUDA OLIVEIRA CORINGA
C U I A B Á - MT
2011
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA
Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical
GEOQUÍMICA ELEMENTAR E FORMAS DE FERRO E
MANGANÊS EM SOLOS DO PANTANAL NORTE
MATOGROSSENSE
ELAINE DE ARRUDA OLIVEIRA CORINGA
Química
Orientador: Prof. Dr. EDUARDO GUIMARÃES COUTO
Tese apresentada à Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária da Universidade Federal de Mato Grosso, para obtenção do título de Doutor em Agricultura Tropical.
C U I A B Á - MT
2011
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Dados Internacionais de Catalogação na Publicação
C798a Coringa, Elaine de Arruda Oliveira. Geoquímica elementar e formas de ferro e manganês
em solos do Pantanal Norte Mato-grossense. / Elaine de Arruda Oliveira Coringa. – Cuiabá, 2011.
224f.: color.
Orientador: Prof. Dr. Eduardo Guimarães Couto.
Co-orientador: Prof. Dr. Pablo Vidal Torrado.
Tese (Doutorado em Agricultura Tropical) - Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária. Universidade Federal de Mato Grosso.
1. Geoquímica do ferro e manganês – tese. 2. Solo
hidromórficos (solos do Pantanal) – tese. 3. Óxidos de ferro – tese. I. Couto, Eduardo Guimarães. II. Torrado, Pablo Vidal. III. Título.
CDU: 550.4.01+553.31/.32:631.4(817.2)
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA
Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical
CERTIFICADO DE APROVAÇÃO
Título: GEOQUÍMICA ELEMENTAR E FORMAS DE FERRO E MANGANÊS
EM SOLOS DO PANTANAL NORTE MATOGROSSENSE
Autora: ELAINE DE ARRUDA OLIVEIRA CORINGA
Orientador: Dr. EDUARDO GUIMARÃES COUTO
Aprovada em 18/04/11
Comissão Examinadora:
____________________________
Profª Drª Oscarlina L. S. Weber
(FAMEV/UFMT)
___________________________
Profª Drª Rúbia Ribeiro Viana
(ICET/UFMT)
_________________________
Prof. Dr. Pablo Vidal-Torrado
(Esalq/USP)
_________________________
Prof. Dr. Luis Reynaldo F. Alleoni
(Esalq/USP)
___________________________
Prof. Dr. Eduardo Guimarães Couto
(FAMEV/UFMT)
(orientador)
5
DEDICATÓRIA
Ao meu pai Pedro Alexandre (in memoriam),
pelos valiosos ensinamentos e pelo exemplo de vida, sempre comigo.
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AGRADECIMENTOS
À Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária e à Universidade
Federal de Mato Grosso pela formação proporcionada;
Ao Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Mato
Grosso (IFMT), que possibilitou a realização do curso de doutorado;
Ao professor e orientador Dr. Eduardo Couto, pela amizade e
orientação dispensada durante todos os momentos do curso;
Ao professor Dr. Pablo Vidal Torrado pela co-orientação neste
trabalho e pelos ensinamentos.
Ao professor Deocleciano Bittencourt Rosa, pelo auxílio nas
interpretações dos resultados geoquímicos, e pela amizade de longa data.
Ao colega Raphael Beirigo, pela disponibilidade e auxílio no
encaminhamento dos resultados de caracterização dos solos, e pela
convivência na ESALQ.
Aos bolsistas do IFMT (Clebson, Érica, Tatiane, Daniely) e da UFMT
(Arthur e Maíra) pelo auxílio na realização das longas análises geoquímicas
e mineralógicas dos solos.
Ao Laboratório Multiusuário em Técnicas Analíticas (LAMUTA) do
Departamento de Recursos Minerais da Universidade Federal de Mato
Grosso (UFMT) pela realização das análises de Fluorescência de Raios X.
À minha família, pelo auxílio nos momentos de maior dedicação ao
curso de doutorado e à confecção da tese.
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GEOQUÍMICA ELEMENTAR E FORMAS DE FERRO E MANGANÊS E M
SOLOS DO PANTANAL NORTE MATOGROSSENSE
RESUMO – A caracterização e análise geoquímica de solos permitem
compreender os processos de migração, dispersão e concentração de
elementos químicos no perfil, embasando a correlação dos seus atributos
com as classes de solos formados, o que possibilita inferências acerca da
sua gênese. A exploração geoquímica dos óxidos de ferro e de manganês é
importante devido à sua participação na adsorção de nutrientes, poluentes e
nos processos redox que ocorrem em solos de áreas úmidas como o
Pantanal Norte Matogrossense, e que afetam a concentração, o
comportamento químico e a biodisponibilidade de elementos traço nesse
ambiente, além de conferirem feições redoximórficas específicas na matriz
dos solos. Esta pesquisa teve por objetivo caracterizar e interpretar a
composição geoquímica total de elementos maiores e menores nos solos,
bem como avaliar a distribuição das formas extraíveis de ferro e de
manganês e suas relações em classes de solos representativos do Pantanal
Norte Matogrossense, na sub-região de Barão de Melgaço (MT). Os solos
subdividiram-se em dois tipos geoquímicos: um composto por solos de
textura arenosa a franco-arenosa com teores relativamente elevados de
SiO2 e predominância de caulinita e quartzo, com menor teor de bases e
elementos traço; outro composto por solos de textura mais argilosa,
geoquimicamente heterogêneos e com conteúdos significativos de minerais
2:1, Al2O3, óxidos de Fe e Mn, bases e elementos traço. A geoquímica do
ferro e do manganês, da maioria dos solos, foi representada
quantitativamente pela sequência: formas de maior grau de cristalinidade >
formas complexadas com a matéria orgânica > formas de baixa
cristalinidade. Observou-se que influência da matéria orgânica nas formas
de Fe e Mn é significativa, mesmo em solos com baixo teor de carbono
orgânico total, e apesar das condições redutoras sazonais, a preservação
dos óxidos de Fe Mn bem cristalizados em profundidade pode ser atribuída
8
às feições redoximórficas dos solos. As formas geoquímicas do Mn não
seguiram o padrão de distribuição em profundidade observado para o Fe,
sugerindo maior mobilidade do Mn independente do teor de argila. As formas
de Fe e Mn de baixa cristalinidade predominaram na camada superficial dos
solos devido à alternância das condições de oxidação e de redução que
dificultaram o processo de cristalização dos minerais de Fe e Mn, aliadas à
presença da matéria orgânica.
Palavras-chave: óxidos de ferro, geoquímica, solos hidromórficos.
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ELEMENTAL GEOCHEMISTRY AND FORMS OF IRON AND
MANGANESE IN SOILS OF THE NORTHERN PANTANAL
MATOGROSSENSE
ABSTRACT - The characterization and geochemical analysis of soils allow
us to understand the processes of migration, dispersal and concentration of
chemical elements in the profile, supporting the correlation of its attributes
with the classes of soils formed, which allows inferences about its genesis.
Exploration geochemistry of iron and manganese oxides is important
because of their participation in the adsorption of nutrients, pollutants and the
redox processes that occur in soils of wetlands as the North Pantanal of Mato
Grosso, and affecting the concentration, the chemical behavior and
bioavailability of trace elements in this environment, besides giving specific
redoximorphics features in the matrix of soils. This research aims to
characterize and interpret the geochemical composition of total major and
minor elements in soils and to assess the distribution of forms of extractable
iron and manganese and its relations in representative soil classes of the
northern Pantanal of Mato Grosso, in the sub-region Barão de Melgaço (MT).
The soils are subdivided into two geochemical types: one composed of sandy
soils to sandy loam with relatively high levels of SiO2 and predominance of
kaolinite and quartz, with lower levels of trace elements and bases, and
another composed of soil texture clay, geochemically heterogeneous and
significant content of 2:1 clay minerals, Al2O3, Fe and Mn oxides, alkalis and
trace elements. The geochemistry of iron and manganese of the majority of
the soils was quantitatively represented by the following: forms of higher
degree of crystallinity > forms complexed with organic matter > forms of low
crystallinity. It was observed that the influence of organic matter in the forms
of Fe and Mn is significant even in soils with low organic carbon, and despite
the seasonal reducing conditions, the preservation of Mn and Fe oxides
crystallized in depth can be attributed to soil redoximorphics features. The
geochemical forms of Mn did not follow the pattern of depth distribution
observed for Fe, suggesting greater mobility of the Mn independent of clay
10
content. The forms of Fe and Mn amorphous predominated in the surface
layer of soils due to alternating conditions of oxidation and reduction that
hindered the process of crystallization of minerals of Fe and Mn, together
with the presence of organic matter.
Keywords: iron oxides, geochemistry, wetlands.
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LISTA DE FIGURAS
Página
1 Sub-regiões do Pantanal e Bacia do Alto Paraguai, com inserção da RPPN SESC Pantanal, segundo Silva e Abdon (1998)............................ 24
2 Principais classes de solos identificados no Pantanal brasileiro .......... 27
3 Localização do Pantanal matogrossense e da área de estudo, a Reserva Particular do Patrimônio Natural do Serviço Social do Comércio (RPPN SESC Pantanal), Barão de Melgaço-MT ..................... 36
4 Mapa da RPPN SESC Pantanal Barão de Melgaço com as fitofisionomias e a localização dos 20 perfis amostrados (numerados) ... 39
5 Classe textural e granulometria dos horizontes superficiais (A) e subsuperficiais (B) dos perfis da RPPN SESC Pantanal.......................... 47
6 Teor de argila total nos horizontes superficiais (A) e subsuperficiais (B) dos perfis da RPPN SESC Pantanal................................................... 48
7 Teor de carbono orgânico total (COT) nos horizontes superficiais (A) e subsuperficiais (B) dos perfis da RPPN SESC Pantanal....................... 49
8. Perfis dos Planossolos ......................................................................... 51
9 Perfis dos Plintossolos........................................................................... 52
10 Perfis dos Neossolos........................................................................... 53
11 Perfis de Cambissolos ........................................................................ 54
12 Perfis de Gleissolos.............................................................................. 55
13 Perfis de Luvissolos……………………………………………………….. 57
14. Relação entre os teores totais de sílica e os óxidos de ferro e de alumínio nas amostras analisadas ........................................................... 68
15 Relação entre o teor médio de silte e de manganês (MnO2) nos solos da RPPN SESC Pantanal ............................................................... 77
16 Análise de Componentes Principais (ACP) dos teores médios de elementos (óxidos) dos solos da RPPN SESC Pantanal, por perfil (n = 20) (A) variáveis componentes; (B) grupos de perfis................................ 88
17 Análise de Componentes Principais (ACP) dos teores dos elementos (óxidos) no horizonte A dos solos da RPPN SESC Pantanal, por perfil (n = 20); (A) variáveis componentes; (B) grupos de perfis........................ 91
18 Variação dos resultados da extração seletiva do ferro nos solos da RPPN SESC Pantanal (n = 113). ............................................................. 97
19 Distribuição do teor de Fe2O3 (g kg-1) nos horizontes superficiais (A) e subsuperficiais (B ou C) dos solos da RPPN SESC Pantanal............... 98
12
Página
20 Distribuição do teor de Fedcb (g kg-1) nos horizontes superficiais (A) e subsuperficiais (B ou C) dos solos da RPPN SESC Pantanal............... 99
21 Teores de ferro associados aos óxidos bem cristalizados (Fecristalino) em subsuperficie nos solos da RPPN SESC Pantanal ............................ 100
22 Distribuição do teor de Feox (g kg-1) nos horizontes superficiais (A) e subsuperficiais (B ou C) dos solos da RPPN SESC Pantanal.................. 101
23 Grau de reatividade dos óxidos de ferro nos horizontes superficiais dos solos da RPPN SESC Pantanal.. ...................................................... 103
24 Distribuição do teor de Fehi (g kg-1) nos horizontes superficiais (A) e subsuperficiais (B ou C) dos solos da RPPN SESC Pantanal.................. 104
25 Distribuição do teor de Fepi (g kg-1) nos horizontes superficiais (A) e subsuperficiais (B ou C) dos solos da RPPN SESC Pantanal.................. 105
26 Variação dos resultados da extração seletiva do manganês nos solos da RPPN SESC Pantanal (n = 113)................................................. 107
27 Distribuição do teor de MnO2 total (g kg-1) nos horizontes superficiais (A) e subsuperficiais (B ou C) dos solos da RPPN SESC Pantanal......... 108
28 Distribuição do teor de Mndcb (mg kg-1) nos horizontes superficiais (A) e subsuperficiais (B ou C) dos solos da RPPN SESC Pantanal......... 109
29 Teores de manganês ligado aos óxidos bem cristalizados (Mncristalino) em subsuperficie nos solos da RPPN SESC Pantanal ............................ 110
30 Distribuição do teor de Mnox (mg kg-1) nos horizontes superficiais (A) e subsuperficiais (B ou C) dos solos da RPPN SESC Pantanal......... 111
31 Distribuição do teor de Mnhi (mg kg-1) nos horizontes superficiais (A) e subsuperficiais (B ou C) dos solos da RPPN SESC Pantanal............... 113
32 Distribuição do teor de Mnpi (mg kg-1) nos horizontes superficiais (A) e subsuperficiais (B ou C) dos solos da RPPN SESC Pantanal............... 114
33 Gráfico ACP do conjunto dos dados do horizonte A na projeção dos componentes 1 e 2, após a rotação Varimax. (A) variáveis componentes; (B) grupos de perfis (perfil/classe)..................................... 119
34 Gráfico ACP do conjunto dos dados do horizonte B (ou C) na projeção dos componentes 1 e 2, após a rotação Varimax. (A) variáveis componentes; (B) grupos de perfis (perfil/classe)..................................... 124
35 Distribuição do teor de ferro extraível nos perfis dos Planossolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal)........................ 129
13
Página
36 Relações entre o teor de carbono orgânico total e o ferro extraível em pirofosfato de sódio (A) e oxalato de amônio (B) nos horizontes dos Planossolos Háplicos (perfis P04 e P43) e Nátrico (perfil P09) da RPPN SESC Pantanal. .......................................................................... 131
37 Distribuição do teor de manganês extraível nos perfis dos Planossolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal). .............................................................................................. 135
38 Relação entre o teor de manganês extraível em ditionito de sódio e associado aos óxidos cristalinos e o manganês total nos horizontes dos Planossolos da RPPN SESC Pantanal (n = 24).............................. 136
39 Relações entre o teor de carbono orgânico total e o manganês extraível em pirofosfato de sódio e oxalato de amônio nos horizontes dos Planossolos da RPPN SESC Pantanal........................................... 138
40 Distribuição do teor de ferro extraível nos perfis dos Plintossolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal)................. 141
41 Relação entre o teor de ferro extraível em ditionito de sódio e associado aos óxidos cristalinos e o ferro total nos horizontes dos Plintossolos da RPPN SESC Pantanal (n =25)...................................... 142
42 Distribuição da relação Fedcb/Argila nos horizontes dos Plintossolos da RPPN SESC Pantanal. ..................................................................... 143
43 Distribuição do teor de Fe extraível (g kg-1) com a profundidade dos Plintossolos da RPPN SESC Pantanal. .......................................... 150
44 Distribuição do teor de manganês extraível nos perfis dos Plintossolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal). ............................................................................................. 154
45 Distribuição do teor de ferro extraível nos perfis dos Cambissolos Flúvicos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal). 155
46 Relação entre o teor de ferro extraível em ditionito de sódio e associado aos óxidos cristalinos e o ferro total nos horizontes dos Cambissolos Flúvicos da RPPN SESC Pantanal (n = 29)...................... 158
47 Distribuição do teor de Fe extraível (g kg-1) com a profundidade dos Cambissolos Flúvicos da RPPN SESC Pantanal............................ 159
14
Página
48 Distribuição do teor de manganês extraível nos perfis dos Cambissolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal). .............................................................................................. 161
49 Relação entre o teor de manganês extraível em ditionito de sódio e o manganês total nos horizontes dos Cambissolos Flúvicos da RPPN SESC Pantanal (n = 29). ...................................................................... 165
50 Distribuição do teor de ferro extraível nos perfis dos Neossolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal)...................... 168
51 Distribuição do teor de manganês extraível nos perfis dos Neossolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal) ............................................................................................... 170
52 Relação entre o teor de manganês extraível em pirofosfato de sódio (Mnpi) e o carbono orgânico total dos perfis de Neossolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal) (n = 16)....... 171
53 Relação entre o teor de manganês extraível em oxalato e em hidroxilamina nos perfis dos Neossolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal) (n = 16).......................................... 174
54 Distribuição do teor de ferro extraível nos perfis dos Gleissolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal)..................... 175
55 Relação entre o teor de ferro total (Fet) e ferro extraível em ditionito de sódio (Fedcb) nos Gleissolos da RPPN SESC Pantanal (n = 10). ......................................................................................................... 176
56 Relação entre o Fecristalino e o ferro total (Fet), argila e grau de reatividade dos Gleissolos da RPPN SESC Pantanal (n = 10).............. 178
57 Distribuição do teor de manganês extraível nos perfis dos Gleissolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal). .............................................................................................. 183
58 Distribuição do teor de ferro extraível nos perfis dos Luvissolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal)...................... 184
59 Distribuição do teor de manganês extraível nos perfis dos Luvissolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal). .............................................................................................. 186
60 Distribuição dos teores de manganês extraível associado às formas reativas do solo (Mnox + Mnhi) dos Luvissolos da RPPN SESC Pantanal. ................................................................................................ 193
15
LISTA DE TABELAS
Página
1 Classificação dos solos da RPPN SESC Pantanal, de acordo com o Sistema Brasileiro de Classificação (Embrapa, 2006)............................ 40
2 Composição mineralógica estimada da fração argila dos horizontes subsuperficiais dos solos da RPPN e sua ordem de predominância..... 50
3 Média (Med), desvio padrão (dp), concentração (g kg-1) mínima (Min) e máxima (Max) dos elementos maiores (óxidos) nos solos da RPPN SESC Pantanal e a variação correspondente em outros solos.. 60
4 Concentração dos elementos maiores (óxidos totais) nos horizontes superficiais (A) e subsuperficiais (B ou C) dos solos da RPPN SESC Pantanal............................................................................ 62
5 Coeficiente de correlação de Pearson (r) calculado entre os teores elementos maiores (óxidos) e os teores de areia, silte e argila das amostras em estudo (n = 113; p<0,05). ................................................ 69
6 Teores totais de elementos traço (óxidos) nos horizontes superficiais e subsuperficiais dos solos da RPPN SESC Pantanal....... 72
7 Matriz de correlações de Pearson e parâmetros estatísticos descritivos dos teores médios dos elementos traço no perfil e alguns atributos dos solos da RPPN SESC Pantanal (n = 20, p < 0,05).......... 74
8 Parâmetros estatísticos descritivos dos teores dos elementos maiores e menores nos horizontes dos solos da RPPN SESC Pantanal. ................................................................................................ 84
9 Matriz de correlação de Pearson das variáveis utilizadas na ACP (resultados médios dos perfis) (n = 20, p<0,05).................................... 87
10 Contribuição de cada variável, baseada na correlação, para os dois primeiros componentes principais dos elementos (óxidos) nos solos da RPPN SESC Pantanal, por perfil (n = 20)................................ 87
11 Matriz de correlação de Pearson das variáveis utilizadas na ACP (resultados do horizonte A) (n = 20, p<0,05).......................................... 92
12 Contribuição de cada variável, baseada na correlação, dos dois primeiros componentes principais da ACP dos elementos (óxidos) nos solos da RPPN SESC Pantanal, no horizonte A (n = 20)....................... 92
13 Concentração de ferro e manganês associada às formas geoquímicas nos horizontes superficiais e subsuperficiais dos solos da RPPN SESC Pantanal. ..................................................................... 95
14 Matriz de correlação entre as formas extraíveis e total de manganês nos solos da RPPN SESC Pantanal (n = 113; p<0,05)........ 113
16
Página
15 Matriz de correlação das frações extraíveis de Fe e Mn e as principais propriedades dos horizontes superficiais dos solos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal)...................... 117
16 Matriz componente dos teores extraíveis de Fe e Mn e algumas propriedades dos horizontes superficiais dos solos da RPPN SESC Pantanal ................................................................................................. 118
17 Matriz de correlação das frações extraíveis de Fe e Mn e as principais propriedades dos horizontes subsuperficiais dos solos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal)...................... 122
18 Matriz componente dos teores extraíveis de Fe e Mn e algumas propriedades dos horizontes subsuperficiais dos solos da RPPN SESC Pantanal. ..................................................................................... 123
19 Formas geoquímicas do ferro (Fe-total = Fet; Fe-ditionito = Fedcb; Fe-oxalato = Feox; Fe-pirofosfato = Fepi; Fe-hidroxilamina = Fehi) e suas relações nos Planossolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal). ....................................................................... 128
20 Formas geoquímicas do manganês (Mn-total = Mnt; Mn-ditionito = Mndcb; Mn-oxalato = Mnox; Mn-pirofosfato = Mnpi; Mn-hidroxilamina = Mnhi) e suas relações nos Planossolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal)……......................................... 134
21 Formas geoquímicas do ferro (Fe-total = Fet; Fe-ditionito = Fedcb; Fe-oxalato = Feox; Fe-pirofosfato = Fepi; Fe-hidroxilamina = Fehi) e suas relações nos Plintossolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal). ....................................................................... 140
22 Formas geoquímicas do manganês (Mn-total = Mnt; Mn-ditionito = Mndcb; Mn-oxalato = Mnox; Mn-pirofosfato = Mnpi; Mn-hidroxilamina = Mnhi) e suas relações nos Plintossolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal). ............................................. 149
23 Formas geoquímicas do ferro (Fe-total = Fet; Fe-ditionito = Fedcb; Fe-oxalato = Feox; Fe-pirofosfato = Fepi; Fe-hidroxilamina = Fehi) e suas relações nos Cambissolos Flúvicos do Pantanal Norte-matogrossense (RPPN SESC Pantanal)................................................ 153
24 Formas geoquímicas do manganês (Mn-total = Mnt; Mn-ditionito = Mndcb; Mn-oxalato = Mnox; Mn-pirofosfato = Mnpi; Mn-hidroxilamina = Mnhi) e suas relações nos Cambissolos Flúvicos do Pantanal Norte-Matogrossense (RPPN SESC Pantanal)................................................ 160
25 Formas geoquímicas do ferro (Fe-total = Fet; Fe-ditionito = Fedcb; Fe-oxalato = Feox; Fe-pirofosfato = Fepi; Fe-hidroxilamina = Fehi) e suas relações nos Neossolos do Pantanal Norte-Matogrossense (RPPN SESC Pantanal). ....................................................................... 164
17
Página
26 Formas geoquímicas do manganês (Mn-total = Mnt; Mn-ditionito = Mndcb; Mn-oxalato = Mnox; Mn-pirofosfato = Mnpi; Mn-hidroxilamina = Mnhi) e suas relações nos Neossolos do Pantanal Norte-Matogrossense (RPPN SESC Pantanal)................................................ 169
27 Formas geoquímicas do ferro (Fe-total = Fet; Fe-ditionito = Fedcb; Fe-oxalato = Feox; Fe-pirofosfato = Fepi; Fe-hidroxilamina = Fehi) e suas relações nos Gleissolos do Pantanal Norte-Matogrossense (RPPN SESC Pantanal). ....................................................................... 173
28 Formas geoquímicas do manganês (Mn-total = Mnt; Mn-ditionito = Mndcb; Mn-oxalato = Mnox; Mn-pirofosfato = Mnpi; Mn-hidroxilamina = Mnhi) e suas relações nos Gleissolos do Pantanal Norte-Matogrossense (RPPN SESC Pantanal)............................................... 179
29 Formas geoquímicas do ferro (Fe-total = Fet; Fe-ditionito = Fedcb; Fe-oxalato = Feox; Fe-pirofosfato = Fepi; Fe-hidroxilamina = Fehi) e suas relações nos Luvissolos do Pantanal Norte-Matogrossense (RPPN SESC Pantanal). ....................................................................... 182
30 Formas geoquímicas do manganês (Mn-total = Mnt; Mn-ditionito = Mndcb; Mn-oxalato = Mnox; Mn-pirofosfato = Mnpi; Mn-hidroxilamina = Mnhi) e suas relações nos Luvissolos do Pantanal Norte-Matogrossense (RPPN SESC Pantanal)................................................ 185
18
SUMÁRIO
Página
1. INTRODUÇÃO................................................................................... 20
2. REVISÃO DE LITERATURA........................... ................................... 23
2.1 O Pantanal Matogrossense e seus solos....................................... 23
2.2 A biogeoquímica do ferro e do manganês....................................... 28
2.3 Formas de ferro e de manganês em solos....................................... 30
2.4 Análise geoquímica de metais em solos e sedimentos................... 32
3 MATERIAL E MÉTODOS............................... ..................................... 35
3.1 Área de estudo................................................................................. 35
3.1.1 Localização........................................................................ 35
3.1.2 Clima.................................................................................. 37
3.1.3 Vegetação, feições geomórficas e solos predominantes.... 37
3.1.4 Amostragem e classificação dos solos............................... 38
3.2 Caracterização dos solos................................................................. 41
3.3 Análise geoquímica de elementos totais.......................................... 41
3.4 Dissolução seletiva das formas de ferro e manganês...................... 42
3.4.1 Fração ligada aos oxihidróxidos de ferro e manganês
(redutível)..................................................................................... 42
3.4.2 Fração ligada à matéria orgânica (oxidável)....................... 44
3.5 Análise estatística............................................................................. 45
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO........................... ............................... 46
4.1 Características gerais dos solos....................................................... 46
4.1.1 Planossolos......................................................................... 51
4.1.2 Plintossolos......................................................................... 52
4.1.3 Neossolos........................................................................... 53
4.1.4 Cambissolos........................................................................ 54
4.1.5 Gleissolos............................................................................ 55
4.1.6 Luvissolos....................................................................... 56
19
Página
4.2 Geoquímica elementar dos solos..................................................... 58
4.2.1 Elementos maiores (Si, Al, Fe, K, Mg, Ca, Ti, S, P)............ 58
4.2.2 Elementos traço.................................................................. 71
4.2.3 Interpretação estatística da composição geoquímica dos
solos............................................................................................. 83
4.3 Geoquímica do ferro e do manganês............................................... 94
4.3.1 Dissolução seletiva do ferro e do manganês ..................... 94
4.3.2 Relações entre as formas de ferro e manganês e as
propriedades dos solos por Análise de Componentes
Principais...................................................................................... 116
4.3.3 Geoquímica do Fe e Mn nos Planossolos.......................... 127
4.3.4 Geoquímica do Fe e Mn nos Plintossolos........................... 139
4.3.5 Geoquímica do Fe e Mn nos Cambissolos........................ 152
4.3.6 Geoquímica do Fe e Mn nos Neossolos............................ 163
4.3.7 Geoquímica do Fe e Mn nos Gleissolos............................ 172
4.3.8 Geoquímica do Fe e Mn nos Luvissolos............................ 181
5 CONCLUSÕES................................................................................... 187
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS....................... ............................ 189
APÊNDICE A – Resultados da caracterização química d os solos
do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal )............. 208
APÊNDICE B – Resultados das análises geoquímicas
elementares (óxidos totais) dos elementos maiores d os solos do
Pantanal Norte Matogrossense…………………………………………. 214
APÊNDICE C – Resultados da caracterização física do s solos do
Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal).. ................. 220
20
1. INTRODUÇÃO
As concentrações dos elementos nos solos refletem a
composição do material de origem e os efeitos do intemperismo, dos
processos biológicos e das condições de oxidação e redução no sistema
solo, particularmente importantes em solos de áreas úmidas como o
Pantanal Norte Matogrossense.
Esses solos mantêm uma estreita relação com os tipos de
sedimentos que foram depositados durante a sua gênese, e que deram
origem a uma diversidade de solos, cuja morfologia reflete as condições
do regime hídrico de cada microambiente por meio dos processos
redoximórficos atuantes.
Por isso, a análise geoquímica dos solos do Pantanal Norte
Matogrossense em conjunto com os atributos físicos, químicos e
mineralógicos torna-se uma ferramenta importante para a compreensão
dos processos de migração, dispersão e concentração de elementos
químicos no solo, permitindo a correlação com as classes de solos
formados, possibilitando inferências acerca da sua gênese.
Os óxidos hidratados de ferro e de manganês são de particular
interesse na exploração geoquímica, pois participam de várias reações
nos solos e sedimentos, sendo importantes não somente na adsorção de
nutrientes e poluentes, como nos processos redox que ocorrem em solos
de áreas úmidas, os quais afetam a concentração das espécies
21
químicas, o comportamento químico, disponibilidade e toxicidade de
elementos traço para o ambiente, além de conferirem feições
redoximórficas específicas na matriz dos solos.
Nas últimas décadas, diversos autores têm relacionado os óxidos
de ferro e de manganês com os fatores ambientais e processos
pedogenéticos, principalmente pela determinação de suas formas
geoquímicas, que são associações entre o elemento e os componentes
orgânicos e inorgânicos da fase sólida do solo. Em função dessa
associação, a caracterização desses minerais no perfil é fundamental na
reconstrução da gênese do solo.
A heterogeneidade regional do Pantanal impõe características
pedogenéticas diferenciadas, com ocorrência de processos distintos
influenciados, sobretudo, pelo relevo e pela intensidade e duração do
hidromorfismo. Assim, considerando ambientes geomórficos complexos
como este, a exploração geoquímica elementar e a determinação das
formas de ferro e manganês nos solos podem ser relevantes para a
compreensão da pedogênese e das propriedades dos diferentes solos da
parte norte do Pantanal Matogrossense.
Por essa razão, o objetivo geral desta tese foi caracterizar e
interpretar a composição geoquímica total de elementos maiores e
menores nos solos, bem como avaliar a distribuição das formas
extraíveis de ferro e de manganês e suas relações em classes de solos
representativos do Pantanal Norte Matogrossense, na sub-região de
Barão de Melgaço (MT).
As hipóteses que nortearam este trabalho foram:
(1) quantidade e a distribuição dos elementos químicos nos solos do
Pantanal são afetadas pelo hidromorfismo e a magnitude dessa alteração
depende dos teores e formas geoquímicas de ferro e de manganês, da
matéria orgânica e do grau de cristalinidade dos óxidos de ferro;
(2) A variabilidade dos ambientes e das características dos solos
hidromórficos do Pantanal Norte Matogrossense implicam graus
diferentes de pedogênese e de padrões de distribuição das formas
22
geoquímicas do ferro e do manganês, mesmo em solos de mesma
classe;
Como objetivos específicos, incluem-se:
- Caracterizar os solos de diversas classes, localização e feições
geomorfológicas na região estudada, permitindo a verificação e a
compreensão das variações na sua composição geoquimica elementar,
resultantes da interação entre os solos e seus ambientes de ocorrência;
- Determinar a distribuição do Fe e Mn nas formas de óxidos cristalinos e
mal cristalizados e complexos organometálicos em solos representativos
do Pantanal Norte Matogrossense, empregando suas relações como
índices de evolução pedogenética;
- Identificar semelhanças geoquímicas com relação ao ferro e ao
manganês e à composição elementar nos solos, com vistas à
interpretação das diferenças pedogenéticas entre os solos.
23
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1 O Pantanal Matogrossense e seus solos
As áreas úmidas (wetlands) estão entre os ecossistemas mais frágeis
e ameaçados da Terra em função das atividades humanas (Gopal e Junk,
2000). Constituem grandes extensões de terras cobertas por águas rasas,
naturais ou artificiais, temporárias ou permanentes, estacionárias ou
correntes, doces, salobras ou salgadas, incluindo estuários, manguezais e
pântanos (Alho e Gonçalves, 2005).
Essas áreas constituem um elemento fundamental da paisagem em
virtude do seu papel único na regulação dos ciclos biogeoquímicos globais
incluindo o aquecimento global, o seqüestro de carbono e a qualidade das
águas (Reddy e DeLaune, 2008). Diferente de outras áreas úmidas, o
Pantanal é uma planície intermitente e sazonalmente inundada, pertencente
à categoria das áreas úmidas temporárias, sujeito ao ciclo anual de
inundações e secas (Junk et al. 1989).
O Pantanal Matogrossense está localizado na porção de menor
altitude da Bacia do Alto Paraguai, próxima ao centro geográfico da América
do Sul, representa uma das maiores extensões de áreas alagáveis do
mundo, sendo reconhecida pela Organização das Nações Unidas para a
Educação, a Ciência e a Cultura (UNESCO) como Reserva da Biosfera, no
ano 2000 (Beirigo et al., 2010).
24
Localiza-se entre os biomas da Amazônia, o Chaco, o Cerrado e
Floresta Atlântica (Ab' Saber, 1988), constituído pelas sub-regiões:
Paiaguás, Nhecolândia, Barão de Melgaço, Poconé, Nabileque, Cáceres,
Paraguai, Aquidauana, Miranda, Porto Murtinho e Abobral, sendo 65% da
sua superfície no Estado de Mato Grosso do Sul e 35% no Mato Grosso
(Silva e Abdon, 1998) (Figura 1).
FIGURA 1. Sub-regiões do Pantanal e Bacia do Alto Paraguai, com inserção da RPPN SESC Pantanal, segundo Silva e Abdon (1998) e (Cordeiro, 2004).
O clima do Pantanal é predominantemente tropical com
características de continentalidade e diferenças marcantes entre as estações
seca e chuvosa (Hasenack et al., 2003). A temperatura média anual é
aproximadamente 25ºC, com mínima de 15ºC e máxima 34ºC. A
precipitação média anual mínima é de 1.000 mm no Centro-Oeste da região
e até de 1.600mm na borda mais elevada.
25
O clima da área não apresenta uniformidade, com tipo climático
tropical de estações contrastadas, com o ano dividido em duas estações
quanto às precipitações pluviométricas, com seis meses chuvosos e seis
meses quentes e variações de extremos quentes a frios secos. O processo
de inundação sazonal do Pantanal é dividido em quatro fases: enchente,
cheia, vazante e seca (Prado et al. 1994), com cinco tipos de inundação:
mínima, comum, média, extraordinária e excepcional (Ponce,1995).
A estação das chuvas tem seu início geralmente no mês de setembro
chegando até o mês de abril. Os meses de dezembro a março, relativos ao
verão, se caracterizam pelo aumento acentuado nas chuvas regionais, onde
80% delas caem durante esse breve espaço de tempo. Segundo Maitelli
(2005), a pluviometria média anual da região é de 1.700 mm, com uma
máxima mensal de 15 mm a 300 mm aproximadamente, e uma mínima
mensal de 20 mm a 50 mm, durante a estação seca. Nesse contexto, Assine
(2003) classifica o Pantanal Matogrossense como uma planície alagável
(wetland) com extensa e prolongada inundação sazonal de janeiro a junho,
com inundação máxima em meses distintos e em diferentes compartimentos
geográficos da planície.
A hidrologia das áreas úmidas é definida pelo hidroperíodo
(profundidade, duração e freqüência de inundação e saturação do solo),
hidrodinâmica (direção e velocidade do movimento da água) e fonte de água
(água superficial ou subterrânea). Esses fatores controlam as características
biogeoquímicas dos solos, incluindo suas propriedades físicas, químicas e
biológicas, produtividade das comunidades bióticas e a qualidade da água
(Reddy e DeLaune, 2008).
A paisagem do Pantanal Matogrossense apresenta uma
heterogeneidade espacial relacionada com a diversidade das características
geomorfológicas, tipos de inundação e de solos. Como resultado, possui
grande variedade de habitats, como: campos (áreas de cerrado plano
sazonalmente inundadas, classificadas em campos limpos, campos sujos e
campos de murunduns), cordilheiras e capões (paleodiques remanescentes
cobertos por floresta, atingindo 1 metro acima do nível médio de inundação),
diques e terraços (deposições de sedimentos recentes cobertos por floresta)
26
e landis (canais rasos sazonais nos campos de murunduns com estreita
relação com o lençol freático, cobertas de floresta) (Nunes da Cunha, et al.,
2006). As feições geomórficas (formas de relevo) identificadas na área de
estudo (RPPN SESC Pantanal) foram: Cordilheiras, Vazantes, Murundus,
Terraços Fluviais, Planícies Fluviais, Diques Marginais, Baías e Corixos,
detalhadas em Beirigo et al. (2010).
O Pantanal Matogrossense pode ser caracterizado como uma grande
e complexa planície de coalescência detrítico-aluvial (Ab’ Saber, 1988), cujo
embasamento geológico é formado por rochas do período Pré-Cambriano
Inferior a Médio com afloramentos em áreas distintas, seguido de rochas
metassedimentares do Grupo Aguapeí, do Pré-Cambriano Superior,
composto pelas Formações Fortuna, Vale da Promissão e Morro Cristalino.
(Del’Arco et al., 1982). A área e suas circunvizinhanças são constituídas por
um conjunto litológico que evidenciam episódios deposicionais do período
Terciário até os dias atuais, representado por rochas pertencentes às
Coberturas Detrito-Lateríticas do período Terciário e pela Formação
Pantanal e Aluviões recentes, do período Quaternário (Bittencourt Rosa et
al., 2002; Pinto et al., 2002).
Como conseqüência, os solos do Pantanal Matogrossense mantêm
uma estreita relação com os tipos de sedimentos que foram depositados ao
longo do período Quaternário (Fortunatti e Couto, 2004). O material de
origem dos solos é formado por sedimentos arenosos, siltico-arenosos,
argilo-arenosos e arenoconglomeráticos semiconsolidados a consolidados
da Formação Pantanal, que compuseram uma diversidade de solos com
mineralogia rica em minerais de argila 2:1, cuja morfologia reflete as
condições do regime hídrico de cada microambiente (Assine e Soares,
2004). Desta forma, Planossolos, Plintossolos, Gleissolos, Cambissolos
Flúvicos, Luvissolos, Neossolos Flúvicos e Quartzarênicos são, em grande
maioria, afetados por processos redoximórficos (Figura 2). Isso ocorre
porque a inundação altera o equilíbrio dos elementos no solo e causa
decréscimo no potencial eletroquímico ou potencial redox (Eh), propiciando a
alternância nas condições de redução e oxidação dos óxidos de ferro e
manganês (Lima et al., 2005).
27
FIGURA 2. Principais classes de solos identificados no Pantanal brasileiro (Santos et al., 1997).
Dessa forma, as características morfológicas dos solos mais
influenciadas pelo processo redox são a solubilidade dos óxidos de ferro e a
cor do perfil, conferindo-lhes os mosqueados marrom, cinza, azul, preto e
amarelo, freqüentemente observados em solos hidromórficos (Fanning e
Fanning, 1989). Beirigo et al. (2010) relatam que os solos do Pantanal
28
Matogrossense (com exceção de algumas áreas que são inundadas com
baixa freqüência) são submetidos ao processo de gleização com intensidade
variável, possuindo cores cinzentas de baixo croma e alto valor em todo ou
em algumas partes do perfil, como verificado nos Gleissolos, Plintossolos e
Planossolos.
Nesse contexto, o solo é o principal componente do ecossistema
impactado pelos ciclos de umedecimento e secagem, cujos efeitos incluem a
disponibilidade de nutrientes, agregação, decomposição da matéria orgânica
e comunidades microbianas (Zou et al., 2009).
2.2 A Biogeoquímica do ferro e do manganês
Os ciclos biogeoquímicos do ferro e do manganês envolvem várias
reações de oxidação e redução mediadas por uma variedade de grupos
microbianos, além de reações abióticas (Brown et al., 1998).
O oxigênio é o aceptor de elétrons preferencial para as bactérias
oxidarem a matéria orgânica; entretanto, em ambientes naturais inundados
onde o O2 não está disponível, o aceptor mais comum é o Fe (III) devido à
sua disponibilidade e abundância no meio (Kögel-Knabner et al, 2010). Além
do Fe (III), os microorganismos anaeróbios presentes no solo também
utilizam o NO3-, o Mn (IV) e o SO4
-2 como receptores de elétrons em sua
respiração (Favre et al., 2002).
O potencial redox (Eh) crítico para a redução do Fe (III) e sua
conseqüente dissolução é de 100 mV a pH 7 (Kögel-Knabner et al, 2010).
Todavia, solos diferentes possuem potenciais redox variados para a
transformação do ferro, porque as fases minerais dos solos são complexas e
a presença de substâncias orgânicas dissolvidas pode ampliar as condições
redutoras do solo (Fiedler et al., 2007).
A redução do Mn (IV) ocorre a valores de Eh maiores que do Fe (III)
(geralmente entre 200 e 300 mV, segundo Sousa et al. (2009), podendo ser
mobilizado até mesmo em ambiente ligeiramente reduzido;
conseqüentemente, ocorre acúmulo de Mn (II) em Eh mais elevado do que o
29
Fe (II), sugerindo que a redução do Mn (IV) precede o Fe (III) (Neaman et
al., 2004).
Com a redução dos compostos do solo pela inundação, o pH de solos
ácidos aumenta, assim como os teores de Fe2+ e Mn2+ em solução (Lima et
al., 2005). Quando o pH dos solos atinge valores próximos a 6,5-7,0,
estabelecem-se condições para a re-oxidação do Fe2+ por reações químicas
e microbiológicas (Liesack et al., 2000). A rápida oxidação do Fe2+ leva a
alterações na força iônica da solução do solo, cujo produto dessa oxidação
incipiente geralmente é a ferrihidrita (Thompson et al., 2006) e/ou a
lepidocrocita (Boivin et al., 2004).
A matéria orgânica do solo influencia a dinâmica do ferro e do
manganês, tanto por seu efeito inibidor do processo de cristalinidade dos
óxidos (Jansen, 2004), quanto por sua atuação como fonte de energia para
os microorganismos responsáveis pela redução microbiana dos compostos
oxidados. Elevadas concentrações de matéria orgânica favorecem a
formação de complexos de Fe (III) solúveis e suportam a formação da
ferrihidrita (Rancourt et al., 2005).
Lima et al. (2005) observaram que a concentração de Fe (II) foi maior
nos horizontes superficiais do que nos subsuperficiais provavelmente devido
aos teores mais elevados de matéria orgânica, e conseqüentemente, de
formas menos cristalinas de óxidos de ferro nos horizontes superficiais, que
são mais facilmente reduzidas. Portanto, a redução microbiológica de óxidos
de ferro pode ser influenciada pelo grau de cristalinidade e pela superfície
específica dos mesmos, com redução preferencial de ferrihidrita e
lepidocrocita (Petruzzelli et al., 2005).
Por outro lado, não apenas os óxidos e hidróxidos de ferro de baixa
cristalinidade ou finamente particulados podem ser reduzidos por
microrganismos, mas também aqueles de elevada cristalinidade como
goethita, magnetita e hematita (Zachara et al., 1998; Fredrickson et al., 1998;
Dong et al., 2000).
A mobilização do ferro durante o período de inundação também leva à
sua segregação e formação de zonas enriquecidas nesse elemento,
formando concreções macroscópicas e nódulos variáveis quanto ao
30
diâmetro e formato (Vepraskas e Faulkner, 2001; Van Bodegom et al., 2003;
D´Amore et al., 2004).
2.3 Formas de ferro e de manganês em solos
O ferro e o manganês ocorrem nos solos em uma variedade de
formas, tais como: minerais silicatados primários e secundários,
oxihidróxidos de diferentes graus de cristalinidade e complexos
organometálicos (Wiederhold et al., 2007). As diversas condições
ambientais em que os óxidos de ferro e de manganês podem estar inseridos
influem não só na formação dos diferentes tipos de óxidos, mas também nas
variações mineralógicas indicativas de condições pedogenéticas específicas
(Kämpf e Curi , 2000; Bigham et al., 2002; Silva Neto et al., 2008).
Em solos bem drenados, os óxidos de ferro (e de manganês)
apresentam alta estabilidade termodinâmica e baixa solubilidade, persistindo
no solo por longo período (Schwertmann e Taylor, 1989). Porém, aportes de
matéria orgânica, aumento do grau de umidade do solo e da atividade
microbiana podem favorecer a dissolução redutiva e mobilização dos óxidos
de ferro e de manganês no solo, por meio de reações de redução e de
complexação, dependendo da intensidade das chuvas e temperatura (Kämpf
e Curi, 2000).
Os tipos de óxidos de ferro refletem os processos pedogenéticos que
ocorrem sob intensidades específicas dos fatores de formação do solo.
Assim, em ambientes mais oxidantes predominam óxidos de ferro cristalinos
como a goethita (α-FeOOH), a hematita (α-Fe2O3) e a magnetita (Fe3O4),
que apresentam melhor ordenação cristalina e menor área superficial
específica; ambientes sob influência da umidade e matéria orgânica, como
os solos hidromórficos, favorecem a formação de óxidos de ferro menos
cristalinos como a ferrihidrita (Fe5(OH)8.4H2O), de maior área superficial
específica (Kämpf e Curi, 2000). Já a lepidocrocita (γ-FeOOH) é comum em
solos imperfeitamente drenados sob climas temperados onde as condições
anaeróbias desenvolvem-se sazonalmente (Smeck et al., 2002). Entretanto,
a cristalinidade da lepidocrocita é sensível ao potencial redox, à
31
concentração de sílica, cloretos e pH (Schwertmann e Taylor, 1989; Taylor,
1984), e é geralmente observada em solos hidromórficos ácidos onde, em
alguns casos, pode ser produto do intemperismo da pirita (FeS2) (Pawluk,
1973).
Wahid e Kamalam (1993) estudaram a dissolução redutiva de
compostos amorfos e cristalinos de Fe(III) em solos de áreas úmidas da
Índia e concluíram que os óxidos mal cristalizados são mais facilmente
reduzidos microbiologicamente sob condições anaeróbias que os óxidos
cristalinos. Exemplos de alterações na formação e cristalinidade dos óxidos
de ferro em decorrência das condições ambientais são relatados por Inda
Júnior (2002), Zanelli et al. (2007) e Silva Neto et al. (2008). As variações no
regime hídrico dos solos afetam as condições de oxidação-redução, que
associadas com elevados teores naturais de matéria orgânica podem
determinar condições favoráveis à formação de compostos de baixa
cristalinidade (Kämpf, 1988).
Os óxidos de ferro de baixa cristalinidade são quimicamente mais
reativos que as formas mais cristalinas, e por isso, condições moderadas de
redução são requeridas para a sua dissolução (Hall, 1998). O grau de
reatividade dos óxidos de ferro tem sido avaliado pela relação Feoxa/Fedcb
(Fe extraído dos óxidos mal cristalizados com oxalato ácido de amônio / Fe
extraído dos óxidos cristalinos com tampão ditionito-citrato-bicarbonato)
(Cornell e Schwertmann, 1996; Kämpf e Curi, 2000; van Bodegom et al.,
2003; Silva Neto et al., 2008).
Devido à similaridade entre os raios iônicos do ferro e do manganês, o
Mn4+ pode substituir o Fe3+ em minerais silicatados, e em menor extensão,
nos óxidos (como goethita, lepidocrocita, hematita, ferridrita e maghemita)
(Gilkes e Mckenzie, 1988). O comportamento complexo do manganês, tanto
do ponto de vista mineralógico quanto químico, resulta na formação de um
grande número de óxidos e hidróxidos, os quais darão origem a uma série
contínua de composições diferentes quanto ao arranjamento cristalino
(Borkert, 1988).
Ao contrário dos outros metais, o manganês não se limita à fração de
argila do solo. Analisando o teor de ferro e manganês na fração argila de
32
Argissolos com diferentes graus de hidromorfismo, Vodyanitskii (2009)
encontrou que o teor de ferro na fração argila dos solos é elevado
(57 a 69%), enquanto que a distribuição do manganês na fração argila
atinge, em média, 16 a 20% do seu conteúdo total no solo. Segundo o autor,
isto resulta de duas características específicas do manganês: a primeira, os
silicatos de manganês são escassos em solos e a segunda, os óxidos de
manganês não estão associados aos aluminossilicatos, ao contrário do ferro.
No entanto, os óxidos de manganês estão concentrados nas frações areia e
silte em função do baixo ponto de carga zero (PCZ). Sabe-se que os
aluminossilicatos formam a maior parte da fração argila e são negativamente
carregados; a carga negativa das partículas dos óxidos de manganês causa
repulsão entre as superfícies dos óxidos e dos aluminossilicatos, impedindo
sua concentração na fração argila.
Os óxidos de manganês têm elevada capacidade de adsorção por
metais traço, incluindo oxiânions (molibdato, fosfato, seleneto, arseniato) e
cátions hidrolisados (Cu2+, Co2+, Cr+3, Ni2+, Pb2+, Zn2+) (Latrille et al., 2001).
Muitas publicações relacionaram o acúmulo de elementos traço em
nódulos de ferro e principalmente de manganês como os principais
responsáveis por controlar a mobilidade dos elementos-traço no ambiente e
sua disponibilidade para as plantas (Timofeeva, 2008; Cornu et al., 2009;
Tan et al., 2010; Stockdale et al., 2010; Loomer et al., 2011). La Force et al.
(2002) reiteraram as propriedades superficiais dos óxidos e hidróxidos de
manganês, como elevada área superficial (próxima de 200 m2.g-1), baixo
PCZ (< 3) e alta reatividade, classificando-os como os mais poderosos
oxidantes encontrados na natureza.
2.4 Análise geoquímica de metais em solos e sedimen tos
Os estudos de gênese dos solos, com ênfase na geoquímica dos
elementos presentes, constituem uma ferramenta necessária para a
classificação e levantamento pedológico, possibilitando inferências acerca
dos atributos físicos, químicos e mineralógicos desses solos (Lacerda et. al
2000).
33
Além disso, a análise geoquímica procura estabelecer relações entre
os solos e as potenciais fontes dos elementos (naturais ou antropogênicas)
por meio da determinação da concentração de elementos maiores e
elementos-traço, permitindo estimar e quantificar o fluxo de elementos
durante o intemperismo, o processo de lixiviação, e os ganhos e perdas em
relação ao material de origem (Chadwick, et al, 1990), sendo importante
indicador dos processos hidrogeoquímicos de transporte ocorridos durante o
intemperismo.
A quantificação dos elementos químicos no ambiente pode ser feita
nas mais variadas amostras (solos, sedimentos, águas superficiais e
subterrâneas), que depois de tratadas, são submetidas a ataques químicos
ou extrações que variam conforme a forma de ocorrência ou especiação do
elemento químico na amostra sob análise (Licht, 2001). Além dos métodos
químicos, métodos instrumentais como a Fluorescência de Raios X são
utilizados para determinar o teor total dos elementos em varios tipos de
matrizes (material geológico, biológico, resíduos industrais, solos e
sedimentos) (Trevizam, 2005), sem necessidade de digestão química da
amostra, como na maioria dos métodos químicos convencionais (Abreu
Júnior et al., 2009).
A dissolução seletiva é um dos métodos que pode ser utilizado para
estimar a quantidade dessas substâncias, especialmente as espécies de
ferro, alumínio e manganês em solos e sedimentos (Abreu Júnior et al.,
2009). Essa técnica é aplicável a estudos mineralógicos, de pedogênese, de
classificação e do comportamento físico e químico do solo (Inda Júnior e
Kämpf, 2003; Ibraimo et al., 2004; Fritsh et al.,2007; Correa et al., 2008;
Igwe et al., 2010).
Sua ação está baseada no uso de reagentes ácidos, alcalinos,
redutores ou complexantes (ditionito de sódio, oxalato de amônio, cloridrato
de hidroxilamina, peróxido de hidrogênio, pirofosfato de sódio, dentre outros)
para dissolver seletivamente fases minerais de graus de cristalinidade
diferentes (Chao, 1984; Hall e Pelchat, 1999; La Force e Fendorf, 2000;
Filgueiras et al., 2002; Rao et al., 2008; Hass e Fine, 2010). Entretanto,
García-Rodeja et al. (2004) afirmam que a utilidade desse método é limitada
34
devido à existência de componentes com variados graus de cristalinidade na
maioria dos solos.
O ditionito de sódio, por exemplo, é um extrator efetivo de metais
ligados aos óxidos pedogênicos sem discriminação de fases (Mehra e
Jackson, 1960; Farmer et al., 1983), mas extrai parcialmente
aluminossilicatos não cristalinos e gibbsita.
O ferro extraído por oxalato ácido de amônio relaciona-se à
dissolução total ou parcial de ferrihidrita, lepidocrocita, maghemita e
magnetita (Farmer et al., 1983), além do elemento complexado à matéria
orgânica (McKeague et al., 1971), o que complica a interpretação do
conteúdo do metal extraído em alguns solos (Baril e Bitton, 1969).
Para avaliar os dados geoquímicos produzidos pela análise química
de muitas amostras de solo é essencial utilizar procedimentos estatísticos
que identifiquem grupos de elementos de comportamento similar, e
conseqüentemente, amostras de solos de composição geoquímica
semelhante (Prakongkep et al., 2008).
A análise fatorial é adequada para avaliação de dados geoquímicos
multielementares (Dantu, 2010; Bockheim e Gennadiyev, 2010), permitindo a
interpretação dos processos que afetam os dados geoquímicos.
35
3. MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Área de Estudo
3.1.1 Localização
Este estudo foi realizado no Pantanal de Barão de Melgaço, MT, sub-
região do Pantanal Matogrossense, por constituir a terceira sub-região do
Pantanal em extensão, com cerca de 13,2% da área total do Pantanal Norte
Matogrossense, cobrindo 18.500 km2, agregando os municípios de Itiquira,
Barão de Melgaço e Santo Antonio do Leverger (Silva e Abdon, 1998).
A área de estudo foi a Reserva Particular do Patrimônio Natural do
Serviço Social do Comércio (RPPN SESC Pantanal), situada entre os rios
Cuiabá e São Lourenço (Figura 3). A RPPN SESC Pantanal é uma área de
106.644 hectares, inserida na sub-região do Pantanal de Barão de Melgaço,
entre os paralelos 16º a 17º S e meridianos 56º a 57º W (Beirigo et al.,
2010).
29
FIGURA 3. Localização do Pantanal matogrossense e da área de estudo, a Reserva Particular do Patrimônio Natural do Serviço Social do Comércio (RPPN SESC Pantanal), Barão de Melgaço-MT (extraído de Ferreira Júnior, 2009).
36
37
3.1.2 Clima
O clima é Aw-tropical úmido, segundo classificação de Köppen
(1948), a 100 a 150 metros de altitude, com precipitação média anual entre
1.100 e 1.200 mm (com oito meses de déficit hídrico) e temperatura média
de 22 a 32ºC com temperaturas mais amenas associadas às florestas (cerca
de 21º C) (Hasenack, 2003).
A inundação no Pantanal Norte Matogrossense é resultante do regime
de chuvas locais, regionais e da variação no nível dos principais rios que
drenam a planicie pantaneira, fazendo com que a hidrologia local seja
complexa e variável de lugar para lugar (Hamilton et al., 1996). As
inundações sazonais anuais coincidem com a estação chuvosa que se inicia
em outubro e vai até abril, e o periodo de vazante coincide com a estação
seca, de maio a setembro (Nunes da Cunha e Junk, 2006).
3.1.3 Vegetação, feições geomórficas e solos predom inantes
São reconhecidas sete fisionomias vegetais na área de estudo:
Cerrado stricto sensu, Cerradão, Cambarazal, Campo com Murunduns,
Floresta Estacional com Acuri, Campo e outras (Hasenack, 2003). As feições
geomórficas identificadas por Beirigo et al. (2010) na RPPN SESC Pantanal
foram: Cordilheiras, Vazantes, Murundus, Terraços Fluviais, Planícies
Fluviais, Diques Marginais, Baías e Corixos.
De acordo com esses autores, as cordilheiras constituem as posições
mais elevadas da paisagem, onde a inundação ocorre somente em eventos
excepcionais, geralmente associadas aos Planossolos e Luvissolos. As
vazantes são campos de inundação sazonal inseridos entre cordilheiras
(Franco e Pinheiro, 1982) e entre os murundus, sujeitas à variação do lençol
freático que causa oscilações nas condições de oxirredução dos solos,
originando solos distróficos e com alta saturação por alumínio, como os
Plintossolos.
Os campos de murunduns apresentam pequenas elevações de forma
côncava, de 1 a 1,5 metro de altura, em relação aos campos de inundação
sazonal (Furley, 1986), geralmente associados aos Plintossolos. Os terraços
fluviais constituem antigas planícies fluviais sujeitas a inundações periódicas
38
ou áreas não mais inundáveis (Schoeneberger et al., 2002), onde
predominam os Cambissolos Flúvicos e Plintossolos.
As planícies de inundação são áreas planas que ocorrem lateralmente
aos cursos d’água, sujeitas a inundações permanentes ou periódica, onde os
processos de sedimentação são ativos e ocorrem concomitantemente aos
processos de formação de solos. Na RPPN SESC Pantanal, são observadas
nas planícies fluviais dos Rios Cuiabá e São Lourenço os Neossolos
Flúvicos, Cambissolos Flúvicos e Gleissolos (Beirigo et al., 2010).
3.1.4 Amostragem e classificação dos solos
A partir do levantamento detalhado realizado por Beirigo et al. (2010),
foram selecionados vinte perfis para análise geoquímica dos solos, situados
em posições distintas na paisagem (Figura 4), e que representaram os
principais solos do Pantanal Norte Matogrossense.
Os Planossolos selecionados para este estudo ocorrem geralmente
nas cordilheiras, enquanto que os Plintossolos estão mais distribuídos na
RPPN, principalmente nas cordilheiras, campos de inundação sazonal,
vazantes, planícies fluviais e baías.
Os Cambissolos Flúvicos são encontrados nos terraços fluviais do Rio
São Lourenço e diques marginais do Rio Cuiabá, juntamente com os
Neossolos Flúvicos. Os Gleissolos ocorrem principalmente nas planícies de
inundação do Rio Cuiabá, enquanto que os Luvissolos nos terraços fluviais
do rio São Lourenço (Beirigo et al., 2010).
29
FIGURA 4. Mapa da RPPN SESC Pantanal Barão de Melgaço com as fitofisionomias e a localização dos 20 perfis amostrados (numerados) (extraído de Beirigo et al., 2010).
39
40
Para este estudo, os solos amostrados foram reunidos em seis grupos
para melhor visualização da distribuição geoquimica do ferro e manganês e
da variação nos seus atributos físicos e químicos.
O agrupamento foi feito levando-se em consideração as
características físicas e químicas de cada classe de solo. Os grupos foram
assim constituídos: 1 – Planossolos (perfis P04, P09, P13, P19 e P43); 2 –
Cambissolos (perfis P05, P06, P34 e P37); 3 – Neossolos (perfis P21, P30 e
P42); 4 – Plintossolos (perfis P14, P26, P27 e P31); 5 – Luvissolos (perfis
P16 e P28); 6 – Gleissolos (perfis P33 e P38).
Com base na interpretação das análises químicas, físicas e na
descrição morfológica para fins de levantamento de solos, os perfis foram
classificados até o quarto nível categórico (subgrupos), de acordo com o
Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS) (Embrapa, 2006)
apresentados na Tabela 1.
TABELA 1. Classificação dos solos da RPPN SESC Pantanal, de acordo com o Sistema Brasileiro de Classificação (Embrapa, 2006). Perfil Sigla do solo Classificação SIBCS
P34 CYve Cambissolo Flúvico eutrófico gleissólico
P37 CYve Cambissolo Flúvico eutrófico gleissólico
P05 CYbe Cambissolo Flúvico eutrófico típico
P06 CYbe Cambissolo Flúvico eutrófico típico
P38 GXal Geissolo Háplico alumínico neofluvissólico
P33 GXal Gleissolo Háplico alumínico típico
P16 TCp Luvissolo Crômico pálico típico
P28 TXp Luvissolo Háplico pálico típico
P42 RYve Neossolo Flúvico eutrófico gleissólico
P21 RQg Neossolo Quartzarênico hidromórfico neofluvissólico
P30 RQg Neossolo Quartzarênico hidromórfico plíntico
P13 SXa Planossolo Háplico alumínico gleissólico
P43 SXd Planossolo Háplico distrófico plíntico
P04 SXe Planossolo Háplico eutrófico arênico
P19 SXe Planossolo Háplico eutrófico arênico
P09 SNo Planossolo Nátrico órtico arênico
P31 FTd Plintossolo Agilúvico distrófico espessarênico
P14 FTal Plintossolo Argilúvico alumínico gleissólico
P27 FTe Plintossolo Argilúvico eutrófico gleissólico
P26 FFlf Plintossolo Pétrico litoplíntico êndico
41
3.2 Caracterização geral dos solos
As análises físicas e químicas para fins de levantamento de solos
foram realizadas em amostras de TFSA (terra fina seca ao ar) dos
horizontes de cada perfil, no Laboratório de Solos do Departamento de
Ciência do Solo da Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”
(ESALQ/USP). Todas as análises de caracterização e a metodologia
empregada estão descritas na publicação “Solos da Reserva Particular do
Patrimônio Natural SESC Pantanal” (Beirigo et al., 2010).
As análises mineralógicas foram realizadas por Difratometria de
Raios-X da fração argila dos horizontes subsuperficiais diagnósticos B ou C
dos solos, em lâminas orientadas montadas após oxidação da matéria
orgânica, desferrificação das amostras com ditionito-citrato-bicarbonato,
saturação com K e aquecimento em mufla a 110º e 550ºC por 2 horas, e
saturação com Mg e solvatação em etilenoglicol (Mehra e Jackson, 1960;
Moore e Reynolds, 1989). As leituras foram efetuadas em difratômetro de
Raios X, com energia de irradiação 40 KV e 30 mA, intervalo de varredura
de 2° a 45° (2 θ), na Universidade Federal de Pernambuco (UFPE).
3.3 Análise geoquímica de elementos totais
Os teores totais dos elementos químicos na forma de óxidos foram
determinados por Espectrometria de Fluorescência de Raios X (FRX), em
um Espectrômetro de Raios-X por Dispersão em Energia (Shimadzu EDX-
700HS) equipado com tubo de ródio (Rh), detector de Si (Li), e rotina de
análise semi-quantitativa (por parâmetros internos fundamentais)
implementada por meio do programa EDX-Software. As medidas foram
feitas em vácuo, com tempo de aquisição de 200 s por canal analítico e feixe
de 10 mm de diâmetro. Foram determinados os elementos maiores (Si, Al,
Fe, Ca, Mg, K) e os elementos menores ou traço (Mn, P, S, Cu, Zn, Ti, Ni,
Cr, Zr, V, Sr, Sn, Y, Rb, Ba) na TFSA de todos os horizontes dos perfis.
42
As análises geoquímicas por FRX foram realizadas no Laboratório
Multi-Usuário em Técnicas Analíticas (LAMUTA) do Departamento de
Recursos Minerais da Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT).
3.4 Dissolução seletiva das formas de ferro e manga nês
A determinação dos teores de ferro e manganês associados às
formas geoquímicas nos solos foi realizada, em duplicata, em amostras de
todos os horizontes dos 20 perfis, totalizando 113 amostras.
A metodologia empregada foi a dissolução seletiva (ou extração
simples), onde a cada porção de amostra foi adicionado um reagente
específico para determinada fração, em cujo extrato diluído foi determinada
a concentração do elemento (ferro ou manganês) na forma de óxidos, após
a multiplicação pelo fator de diluição e fator gravimétrico adequados.
Os protocolos analíticos basearam-se em Pansu e Gautheyrou (2006)
e Carter e Gregorich (2008). A determinação das concentrações de ferro e
manganês nos extratos foi realizada por Espectrofotometria de Absorção
Atômica em equipamento da marca Varian modelo SpectrAA-240 com
chama ar-acetileno, do Laboratório de Solos da Faculdade de Agronomia e
Medicina Veterinária da Universidade Federal de Mato Grosso.
As frações extraíveis de ferro e manganês obtidas de acordo com o
reagente extrator empregado são descritas a seguir.
3.4.1 Fração associada aos oxihidróxidos de ferro, manganês e
alumínio (fração redutível)
O extrator utilizado para determinar a quantidade de ferro e manganês
associada aos oxihidróxidos contém um agente redutor e um agente
complexante, em que o cloridrato de hidroxilamina, o oxalato ácido de
amônio e o ditionito de sódio são os reagentes mais empregados (Gleyzes et
al., 2002).
Neste estudo, os oxihidróxidos foram separados em três componentes,
de acordo com os extratores utilizados: oxihidróxidos de manganês,
oxihidróxidos de ferro e manganês de baixa cristalinidade e oxihidróxidos de
43
ferro e manganês bem cristalizados. Para a separação desses tipos de
oxihidróxidos foram empregados extratores específicos com concentração e
condições de extração (pH, tempo de agitação e temperatura) pré
determinados:
a) Fe e Mn associados aos óxidos bem cristalizados (Fedcb e Mndcb): foram
extraídos com solução tampão ditionito-citrato-bicarbonato de sódio a
75ºC, segundo o método proposto por Mehara e Jackson (1960), que
consiste em tratar 1,0 g de amostra de TFSA com 40 mL de citrato de
sódio 0,3 mol L-1 e 5 ml de bicarbonato de sódio 0,3 mol L-1, em banho-
maria a 75ºC, com adição de 1,0 g de ditionito de sódio em pó. Essa
extração foi repetida por três vezes. Courchesne e Turmel (2006) relatam
que o extrator ditionito de sódio cria um ambiente redutor e dissolve os
óxidos metálicos, enquanto o citrato de sódio complexa os metais
dissolvidos e tampona a solução a um pH próximo de 7,0, a fim de evitar
a precipitação de sulfetos. Segundo Gleyzes et al. (2002), o ditionito de
sódio é um forte agente redutor que pode dissolver óxidos de Fe bem
cristalizados em pH 7 a 8.
b) Fe e Mn associados aos óxidos mal cristalizados ou de baixa
cristalinidade (Feox e Mnox): extraídos com solução de oxalato ácido de
amônio 0,2 mol.L-1 (reagente TAMM) no escuro, segundo o método
proposto por McKeague (1967), que consiste em tratar 0,5 g de TFSA
com 50 mL de reagente TAMM, com posterior agitação por 12 horas no
escuro. Esse reagente age por meio da sua elevada capacidade
complexante do ferro e baixas propriedades redutoras (Gleyzes et al.,
2002), sendo específico para fases amorfas de ferro e com baixo grau de
cristalinidade.
c) Fe e Mn associados aos oxihidróxidos de manganês (Fehi e Mnhi): 1,0 g
de TFSA foi extraída com 40 mL de solução de cloridrato de
hidroxilamina 0,1 mol.L-1 em HNO3 0,01 mol.L-1 pH=2, sob agitação por
30 minutos a temperatura ambiente, segundo o método proposto por
44
Chao (1972). A hidroxilamina é um agente redutor capaz de dissolver
diferentes óxidos metálicos de acordo com o pH, concentração, tempo
de extração e temperatura empregados (Gleyzes et al., 2002), e as
condições de tempo e temperatura utilizadas neste estudo podem
dissolver seletivamente os óxidos de manganês, minimizando a extração
do ferro (< 5%) (Rao et al., 2008).
Após a determinação das frações extraíveis de Fe nos solos, foram
calculadas relações entre essas frações, tais como:
- Feox/Fedcb : usada como índice qualitativo do grau de cristalinidade dos
óxidos (Blume e Schwertmann, 1969; Kämpf, 1988).
- Fedcb /Fet: indica a reserva do elemento ferro em outros grupos de
minerais que, por meio da ação do intemperismo, pode ser liberada da
estrutura cristalina e, eventualmente, transformar-se em óxidos (Cornell e
Schwertmann, 1996).
- (Fedcb -Feox): indica o teor de Fe associado aos óxidos bem cristalizados
(Fecristalino), provavelmente a goethita e a hematita (Arduino et al., 1986).
3.4.2 Fração associada à matéria orgânica (fração o xidável)
Constituiu a fração do ferro e do manganês ligada à matéria orgânica na
forma de complexos organometálicos (Fepi, Mnpi). A extração de 0,3 g de
TFSA com 30 mL de solução de pirofosfato de sódio 0,1 mol.L-1 pH = 10 foi
realizada sob agitação por 16 horas à temperatura ambiente, segundo o
método proposto por McKeague et al. (1971). O pirofosfato de sódio
promove a dispersão de colóides orgânicos em meio alcalino; entretanto, em
pH 10 alguns autores relatam que os óxidos mal cristalizados também são
extraídos, em algum grau (Miller et al., 1986; Shuman, 1988; Beckett, 1989;
Gleyzes et al., 2002).
45
3.5 Análise estatística
A estatística descritiva dos resultados (média, mediana, desvio
padrão, coeficiente de variação) foi utilizada como uma primeira abordagem
na análise geoquímica dos solos. As análises dos histogramas de freqüência
dos teores dos metais, teste de assimetria e curtose e testes Kolmogorov-
Smirnof auxiliaram na avaliação do tipo de distribuição estatística dos dados
geoquímicos.
Para avaliação da relação entre os elementos estudados, utilizaram-
se correlações de Pearson e Análise de Componentes Principais (ACP), que
permitiram identificar os componentes responsáveis pela variação total dos
dados e os grupos de variáveis explicativas dessas variações. Nessa
análise, fatores principais que respondem pela maior parte da variabilidade
de todas as variáveis foram identificados, decompondo-se a matriz de
correlação ou covariância. Foi utilizada a matriz de correlação, uma vez que,
naturalmente, os teores ocorrem em magnitudes diferentes para cada
elemento.
Os resultados geoquímicos dos solos foram estatisticamente
analisados, utilizando o programa estatístico XLSTAT 2011.1.01 (Addinsoft).
A espacialização dos dados foi realizada com o software Surfer 8.0 usando a
interpolação por krigagem.
46
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Características gerais dos solos
A partir da caracterização dos solos realizada por Beirigo et al. (2010),
as variáveis explicativas do comportamento geoquímico dos solos,
agrupados por classe, são apresentadas e discutidas sucintamente. Os
resultados completos (em todos os horizontes dos perfis) das caracteristicas
físicas e químicas dos solos estão nos Apêndices 1 e 3.
Quanto à classe textural, os solos analisados distribuem-se de acordo
com a Figura 5. Nos horizontes superficiais (A) de todos os perfis, a classe
textural predominante é franco-arenosa a areia franca, principalmente nos
Planossolos, Plintossolos, Gleissolos e Neossolos. Nos Cambissolos,
apenas um perfil tem textura argilosa em superfície, e os dois perfis de
Luvissolos são argilosos no horizonte A (Figura 5A).
A classe textural do horizonte B (ou C) varia de franco argilo-arenosa
a muito argilosa nos Luvissolos, Gleissolos e Cambissolos. Somente um
perfil de Planossolo e os dois Neossolos Quartzarênicos são de classe
textural areia franca e areia nos horizontes B e C, respectivamente. O
Neossolo Flúvico destaca-se por ser o único perfil de classe textural franco-
siltosa em profundidade (Figura 5B). Os solos da RPPN SESC Pantanal
caracterizam-se, portanto, em sua maioria, pela presença de horizonte B
textural, onde a baixa permeabilidade dos horizontes Bt favorece a
47
inundação quando esses solos ocorrem nas posições mais baixas da
paisagem.
FIGURA 5. Classificação textural e granulometria dos horizontes
superficiais (A) e subsuperficiais (B) dos perfis da RPPN SESC Pantanal.
48
A distribuição da fração argila nos horizontes superficiais (Figura 6A)
segue um padrão de distribuição semelhante no Gleissolo Háplico (perfil
P33), Cambissolo Flúvico (perfil P34) e Luvissolo Háplico (perfil P28), com
teores acima de 64%. Esses perfis ocorrem na planície de inundação e
diques marginais do Rio Cuiabá (Gleissolo e Cambissolo) e nos terraços
fluviais do Rio São Lourenço (Luvissolo). São solos eutróficos (exceto o
Gleissolo) com evidências de processos redoximórficos indicados por cores
variegadas, mosqueados e nódulos (Beirigo et al., 2010).
FIGURA 6. Teor de argila total (%) nos horizontes superficiais (A) e subsuperficiais (B) dos perfis da RPPN SESC Pantanal.
(A)
(B)
49
(A)
(B)
Nos horizontes subsuperficiais (Figura 6B), os teores de argila
continuam sendo predominantes no Gleissolo (P33), Cambissolo (P34) e
Luvissolo (P28), além do Cambissolo (perfil P37) e, em menor proporção, no
Planossolo Argilúvico (perfil P27). Cabe ressaltar que, em profundidade, os
teores de argila são maiores, exceto nos Neossolos Quartzarênicos (RQg) e
Planossolo Háplico eutrófico (SXe). A baixa permeabilidade dos horizontes
subsuperficiais (Bt) favorece a inundação, quando esses solos ocorrem nas
posições mais baixas da paisagem.
Quanto ao conteúdo de carbono orgânico total (COT), sua distribuição
nos perfis mostra que, em superfície, o Cambissolo Flúvico sob mata ripária
(perfil P37) apresenta COT maior que 80 g kg-1, seguido do Gleissolo (perfil
P33, COT > 65 g kg-1), Luvissolo Háplico (perfil P28, COT > 35 g kg-1) e
Plintossolo Pétrico (perfil P26, COT > 20 g kg-1) (Figura 7A).
FIGURA 7. Teor de carbono orgânico total (g kg-1) nos horizontes superficiais (A) e subsuperficiais (B) dos perfis da RPPN SESC Pantanal.
50
Em subsuperficie, o COT é maior que 12 g kg-1 no Neossolo Flúvico
sob mata ripária (perfil P42), seguido dos Cambissolos Flúvicos (P34 e P37),
denotando a influência do caráter flúvico no acúmulo de carbono em
profundidade nesses perfis, herdado dos processos de sedimentação
atuantes.
A fração argila dos horizontes subsuperficiais diagnósticos de alguns
perfis apresenta perfil mineralógico semelhante, constituído basicamente por
caulinita, mica (ilita) e algumas ocorrências de menor intensidade de
minerais 2:1 expansivos como a esmectita (Sme) (e possivelmente
interestratificados mica-vermiculita) e vermiculita com hidróxi entrecamadas
(VHE) (Tabela 2), nessa ordem, cuja estimativa se deu pela intensidade dos
picos nos difratogramas (não apresentados).
TABELA 2. Composição mineralógica estimada da fração argila dos horizontes subsuperficiais dos solos da RPPN e sua ordem de predominância.
1Kln (caulinita), em negrito por estar em maior proporção na fração argila dos solos; Sme (esmectita); Ilt (mica / ilita); VHE (vermiculita com hidróxi-Al entrecamadas)
As características particulares de cada classe de solo representativa
da RPPN SESC Pantanal são necessárias para a compreensão do
comportamento geoquímico dos solos, e por isso são apresentadas e
discutidas a seguir.
Predominância dos minerais 1 Solo Perfil Kln Ilt VHE Sme
FFlf P26 +++ - +++ SXe P19 ++++ - -
CYbe P06
+++++ +++++ +++++ +++ - ++
FTal P14 +++ ++++ - TCp P16 +++ - +++ GXal P33
++++ ++++ ++++ ++ +++ -
RYve P42 ++++ ++ + SXe P04 ++++ + - FTd P31
+++ +++ +++ + - -
CYve P37 ++++ - ++ SXa P13 + - + SXd P43
++ ++ ++ ++ ++ -
GXal P38 ++ - - CYbe P05
+ + + - -
51
4.1.1 Planossolos
A classe dos Planossolos constitui a ordem de solo mais
representativa na RPPN, e estão presentes nas fisionomias vegetais de
Floresta Estacional Semidecidual com Acuri, Cerradão e Cerrado stricto
senso, geralmente associados à feição geomórfica Cordilheiras, na posição
mais elevada da paisagem.
Foram utilizados cinco perfis de Planossolos (Figura 8), cujas
características morfológicas marcantes são a presença de transição abrupta,
o grau de desenvolvimento forte dos agregados dos horizontes
subsuperficiais e evidências de processos de redução, com segregação de
ferro.
FIGURA 8. Perfis dos Planossolos estudados. (a) perfil P04 (SXe – Planossolo Háplico eutrófico arênico); (b) perfil P09 (SNo – Planossolo Nátrico órtico arênico); (c) perfil P13 (SXa – Planossolo Háplico alumínico gleissólico); (d) perfil P19 (SXe – Planossolo Háplico eutrófico arênico); (e) perfil P43 (SXd – Planossolo Háplico distrófico plíntico).
(b) (c)
(d) (e)
(a)
52
Os Planossolos possuem argila de atividade baixa (Tb) na maioria dos
perfis, exceto no Planossolo Nátrico (P09). O teor de carbono orgânico é
considerado médio nos horizontes superficiais dos perfis P19 (SXe) e P13
(SXa) e elevado no perfil P43 (SXd), decrescendo em profundidade.
Apresentam reação fortemente ácida a neutra no horizonte A e fortemente
ácida a moderadamente alcalina no B. O Ca2+ e Mg2+ dominaram os sítios
de troca dos solos, com predomínio do íon Mg2+ em relação ao Ca2+ e
aumento gradativo de seus teores com a profundidade.
São solos predominantemente cauliníticos, com presença significativa
de mica (ilita) na fração argila. Somente o perfil P13 (SXa) possui esmectita,
enquanto que os outros perfis apresentam traços de VHE (vermiculita com
hidróxi-Al entrecamadas), conforme descrito na Tabela 2, com exceção do
perfil P19.
4.1.2 Plintossolos
Os Plintossolos ocorrem nas feições geomórficas Vazantes,
Cordilheira, Planícies Fluviais e Baías, associadas às fisionomias vegetais
de Cerrado stricto senso, Floresta Estacional Semidecidual com Acuri,
Cambarazal, Pirizal e Pimental, respectivamente, cujas áreas estão sujeitas
à inundação sazonal e/ou flutuação do nível do lençol freático, sendo
selecionados quatro perfis para a análise geoquímica (Figura 9).
FIGURA 9. Perfis dos Plintossolos estudados. (a) perfil P26 (FFlf – Plintossolo Pétrico litoplíntico êndico); (b) perfil P14 (FTa – Plintossolo Argilúvico alumínico gleissólico); (c) perfil P31 (FTd – Plintossolo Argilúvico distrófico espessarênico); (d) perfil P27 (FTe – Plintossolo Argilúvico eutrófico gleissólico).
(a) (b) (c) (d)
53
A maioria dos Plintossolos tem caráter argilúvico, com exceção do
perfil P26, um Plintossolo Pétrico, cujas concreções lateríticas podem
representar antigos níveis hidromórficos com plintita, convertidos em
petroplintita provavelmente pela mudança de nível do lençol freático.
A fertilidade natural desses solos é baixa (saturação por bases
variando de 6 a 39% nos horizontes B), com grande parte de sua CTC
ocupada com alumínio trocável (Apêndice 1). O teor de COT é maior nos
horizontes superficiais e decrescente em profundidade, cujo perfil P26 (FFlf)
possui maior teor (31,9 g kg-1) devido à presença de horizonte orgânico (O),
sob a fitofisionomia Cambarazal.
A mineralogia da fração argila dos Plintossolos é composta por
caulinita e mica (ilita), com presença de esmectita (perfil P26) e VHE (P26 e
P14) (Tabela 2).
4.1.3 Neossolos
Foram selecionados um Neossolo Flúvico e dois Neossolos
Quartzarênicos (Figura 10) para as determinações. Os Neossolos Flúvicos
que ocorrem na área de estudo são formados a partir de sedimentos
aluviais, com camadas estratificadas sem relação pedogenética entre si, e
os Neossolos Quartzarênicos têm textura arenosa em todo perfil e
distribuição errática das frações de areia.
FIGURA 10. Perfis dos Neossolos estudados. (a) perfil P42 (RYve – Neossolo Flúvico Tb eutrófico gleissólico); (b) perfil P30 (RQg – Neossolo Quartzarênico hidromórfico plíntico; (c) perfil P21 (RQg – Neossolo Quartzarênico hidromórfico neofluvissólico).
(a) (b) (c)
54
Os perfis possuem maiores teores de carbono orgânico nos
horizontes superficiais, variando de 16,2 g kg-1 a 21,5 g kg-1 (Apêndice 1).
Com relação às bases trocáveis, os Neossolos Quartzarênicos apresentam
teores de Ca2+ e Mg2+ menores que o Neossolo Flúvico, o que pode estar
relacionado ao maior teor de silte e argila deste último, principalmente
abaixo dos 30 cm (horizontes C e 2C). Consequentemente, o Neossolo
Flúvico possui maior CTC a pH 7 e saturação por bases devido à natureza
dos sedimentos depositados, ricos em bases trocáveis. A mineralogia da
fração argila dos Neossolos é caulinítica, com presença de mica e traços de
esmectita e VHE somente no Neossolo Flúvico (perfil P42) (Tabela 2).
4.1.4 Cambissolos
O caráter flúvico dos Cambissolos selecionados para estudo
evidencia a influência de sedimentos de natureza aluvionar, representado
por alterações na distribuição de carbono e de textura, dentro dos 120 cm a
partir da superfície do solo, normalmente com mudança textural abrupta
entre um ou mais horizontes ao longo do perfil (Embrapa, 2006). Ocorrem
associados ao terraço fluvial do Rio São Lourenço e diques marginais do Rio
Cuiabá, sob fisionomia vegetal Floresta Estacional Semidecidual com Acuri e
Mata Ripária, respectivamente, sendo selecionados quatro perfis de
Cambissolos Flúvicos (Figura 11).
FIGURA 11. Perfis de Cambissolos estudados. (a) perfil P05 (CYve - Cambissolo flúvico Ta eutrófico típico); (b) perfil P06 (CYve - Cambissolo flúvico Ta eutrófico típico); (c) perfil 34 (CYbe - Cambissolo Flúvico Tb eutrófico gleissólico); (d) perfil P37 (CYbd - Cambissolo Flúvico Tb distrófico gleissólico).
(b) (a) (c) (d)
55
Esses solos apresentam distribuição granulométrica irregular em
profundidade, predominando a classe textural franco arenosa a argilosa nos
horizontes superficiais e franco argilo-arenosa a muito argilosa nos
horizontes diagnósticos subsuperficiais (Figura 5). Os valores de pHágua são
maiores que 4,5 para todos os Cambissolos, chegando a 7,0 e 7,2 no
horizonte C dos perfis P06 (CYve) e P34 (CYbe), provavelmente devido à
alta saturação por magnésio nesses perfis (Apêndice 1).
A maioria dos Cambissolos Flúvicos é caracterizada pela elevada
fertilidade natural e caráter eutrófico (exceto o perfil P37, de caráter
distrófico), com altos valores para a soma e saturação por bases. Os
Cambissolos com horizonte glei (perfis P34 e P37) possuem maiores teores
de Al3+ trocável em subsuperfície e maiores teores de carbono orgânico no
horizonte A (124,1 e 81,2 g kg-1), em função da presença de horizonte
orgânico (O). Possuem mineralogia semelhante, composta por caulinita >
mica (ilita), e menor presença de esmectita nos perfis P37 e P06 (Tabela 2).
4.1.5 Gleissolos
Os Gleissolos estudados pertencem à subordem Háplicos e ocorrem
nas fisionomias vegetais de Espinheiro, Cambarazal e Mata Ripária. Foram
selecionados dois Gleissolos Háplicos alumínicos, sendo um com caráter
neofluvissólico, herdado do processo de sedimentação (Figura 12).
FIGURA 12. Perfis de Gleissolos estudados. (a) perfil P33 (GXa – Gleissolo Háplico alumínico típico); (b) perfil P38 (GXa – Gleissolo Háplico alumínico neofluvissólico).
(a) (b)
56
A morfologia do perfil P33 revela o caráter vértico, com superfícies de
fricção e fendas verticais, estrutura com grau de desenvolvimento forte e do
tipo paralelepipédica, consistência seca extremamente dura e úmida
extremamente firme (Embrapa, 2006).
Os Gleissolos possuem textura variando de argilosa a muito argilosa
em subsuperficie (Figura 5), de baixa atividade (Tb); segundo Campos et al.
(2003), a textura mais argilosa predominante nos Gleissolos pode dificultar o
processo de desferrificação, retardando a perda de ferro por lixiviação,
contribuindo para que esses solos sejam ricos em ferro e manganês.
A acidez é elevada, conforme os baixos valores do pHágua e pHKCl
desses solos (Apêndice 1). Possuem teores elevados de COT em superfície,
principalmente no horizonte A do perfil P33 (88,7 g kg-1), em razão da
presença de horizonte orgânico (O). O teor e a saturação por alumínio são
maiores no perfil P33 e crescentes em profundidade. Valores elevados de
Al3+ trocável em solos de várzea também foram obtidos por Lima et al.
(2005), no Alto Solimões.
Sua mineralogia é composta principalmente por caulinita, com traços
de mica (ilita) nos dois perfis, e de VHE no perfil P33 (Tabela 2).
4.1.6 Luvissolos
Os Luvissolos estudados ocorrem sob as fisionomias vegetais
Floresta Estacional Semidecidual com Acuri, Floresta Estacional Decidual
com bambu e Tabocal (Figura 13).
O caráter pálico dos Luvissolos indica desenvolvimento excessivo,
onde a espessura do solum (A + B, exceto BC) é geralmente maior que 80
cm (Embrapa, 2006); nesses solos, a espessura do solum até o horizonte B
variou de 138 a 150 cm.
São solos eutróficos (saturação por bases média de 87% no horizonte
B), com predomínio de íons Ca2+ e Mg2+ no complexo sortivo, textura franco
argilosa e argilosa (Figura 5), com reação moderadamente ácida a
praticamente neutra (Apêndice 1).
57
FIGURA 13. Perfis de Luvissolos estudados. (a) perfil P16 (TCp - Luvissolo Crômico pálico típico); (b) perfil P28 (TXp - Luvissolo Háplico pálico típico).
Os teores de COT são maiores nos horizontes superficiais (média de
32,8 g kg-1 no horizonte A), e o teor de fósforo é considerado elevado para
os perfis, especialmente no P16, cuja média é de 80,6 mg kg-1 (Apêndice 1).
Características químicas similares têm sido registradas para outros
Luvissolos no Nordeste do Brasil (Araújo Filho et al., 2000; Oliveira et al.,
2009; Diniz Filho et al., 2009) e devem estar diretamente relacionados à
maior quantidade de minerais primários, principalmente plagioclásios e
micas, presentes nas frações areia e silte desses solos. Neste estudo, os
Luvissolos apresentam mineralogia composta por caulinita > mica e
esmectita (Tabela 2).
(a) (b)
58
4.2 Geoquímica Elementar dos Solos
A geoquímica possibilita entender a fertilidade natural do solo e
avaliar o seu potencial de contaminação no futuro, além de fornecer subsídio
para compreender a mobilização e redistribuição dos elementos durante o
intemperismo do solo (Thanachit et al., 2006).
A composição química do solo reflete suas condições redox e a
retenção e movimento da água no solo, que constituem processos dinâmicos
particularmente importantes em solos hidromórficos como do Pantanal
Matogrossense. O efeito desses processos na geoquímica dos solos pode
manifestar-se inicialmente pela redistribuição dos elementos químicos dentro
da matriz do solo, entre os horizontes do perfil e, finalmente, entre solos
dentro da paisagem (Prakongkep et al., 2008).
Nesse sentido, os teores totais dos elementos na forma de óxidos
obtidos por Espectrometria de Fluorescência de Raios X (FRX) são
discutidos, agrupados pela proporção de ocorrência nos solos do Pantanal
Norte Matogrossense.
4.2.1 Elementos maiores (Si, Al, Fe, K, Mg, Ca, Ti, S, P)
Os elementos que ocorrem em maior proporção em todos os solos
estudados são: Silício (SiO2), Alumínio (Al2O3), Ferro (Fe2O3), Potássio
(K2O), Magnésio (MgO), Titânio (TiO2), Cálcio (CaO), Enxofre (SO3) e
Fósforo (P2O5).
Os resultados da análise química para os elementos maiores (óxidos)
dos 20 perfis da RPPN SESC Pantanal encontram-se nas Tabelas 3
(variação nos perfis) e 4 (horizontes pedogenéticos A e B ou C). Os
resultados completos por horizonte e perfil estão no Apêndice 2.
O silício e o alumínio são os elementos que predominam em todos os
solos, variando seus teores de 540,2 a 947,2 g kg-1 e de 28,4 a 308,7 g kg-1,
respectivamente (Tabela 3). Esses elementos também são abundantes nos
solos de várzea estudados por Prakongkep et al. (2008), cujos teores
variaram de 84 a 467 g kg-1 (SiO2) e 3,7 a 132 g kg-1 (Al2O3) e por Furquim
et al. (2010) nos solos do Pantanal da Nhecolândia (MS), com teores
59
variando de 493,1 a 628,7 (SiO2) e 35,0 a 227,6 (Al2O3).
A distribuição dos elementos maiores é controlada principalmente
pelo conteúdo relativo de minerais na fração argila dos solos: teores
elevados de SiO2, Al2O3 e K2O geralmente estão relacionados com clorita e
ilita em abundância, pois o Si, Al e K são mais facilmente retidos na estrutura
desses minerais (Setti et al., 2004). Em particular, a ilita é um importante
carreador de K2O em sedimentos (Wedepohl, 1978); por outro lado, Fe2O3 e
MgO estão relacionados a solos ricos em esmectita autigênica (Setti et al.,
2001). Todos os solos da RPPN possuem caulinita, mica (ilita) e traços de
esmectita e VHE na fração argila (Tabela 2).
Outros elementos ocorrem em menores concentrações nos solos: Fe
(1,6 a 123,3 g kg-1), K (4,1 a 38,1 g kg-1), Mg (0,0 a 16,9 g kg-1), Ca (0,0 a
12,6 g kg-1), Ti (0,0 a 14,5 g kg-1), S (0,0 a 5,4 g kg-1) e P (0,0 a 6,6 g kg-1)
(Tabela 3). Dentre as bases, o K é o que apresenta teores mais elevados,
em todos os solos.
De acordo com a Tabela 3, as concentrações médias de Al, Fe, Ti e
Mg dos solos da RPPN são comparáveis a solos de outras áreas, isto é,
situam-se dentro do intervalo dos valores publicados. Entretanto, a
concentração média de K e Ca são menores que dos solos semelhantes da
Coréia (Lee, 2006) e do Pantanal de Nhecolândia, Mato Grosso do Sul
(Furquim et al., 2010); somente a concentração do Si está acima dos valores
encontrados na literatura. De modo geral, a concentração máxima dos
elementos nos solos da RPPN é superior à encontrada em outros solos
sujeitos à inundação da Coréia (Lee, 2006), da Tailândia (Prakongkep et al.,
2008) e no Pantanal da Nhecolândia (Furquim et al., 2010) (Tabela 3).
60
TABELA 3. Média (Med), desvio padrão (dp), concentração (g kg-1) mínima (Min) e máxima (Max) dos elementos maiores (óxidos) nos solos da RPPN SESC Pantanal e a variação correspondente em outros solos.
Solos da RPPN SESC Pantanal (n = 113)
Solos de várzea da Tailândia 1 (n = 146)
Solos de várzea da Coréia 2 (n = 16)
Solos do Pantanal de Nhecolândia 3
(n = 18) Elemento
Min Max Med ±±±± dp Min Max Min Max Min Max Med
Si 540,2 957,2 749,2 ± 85,2 84,0 467,0 608,0 703,0 493,1 628,7 574,0 Al 28,4 308,7 165,3 ± 54,7 3,7 132,0 135,0 198,0 35,0 227,6 150,0 Fe 1,6 123,3 42,5 ± 21,4 2,1 67,3 37,0 71,0 33,3 106,4 75,0 K 4,1 38,1 20,2 ± 5,7 nd* 24,3 27,0 44,0 10,4 51,5 32,0 Ti nd* 14,5 8,3 ± 2,8 0,9 7,9 7,0 9,0 Mg nd* 16,9 8,0 ± 4,0 nd* 9,6 6,0 12,0 1,3 15,0 3,5 Ca nd* 12,6 0,9 ± 1,1 nd* 276,0 3,0 7,0 0,6 20,0 3,0 S nd* 5,4 2,0 ± 0,6 nd* 21,2 P nd* 6,6 0,7 ± 0,9 0,006 0,36
*não detectável 1Concentração total dos elementos nos horizontes de solos de várzea não contaminados na Tailândia (n = 146), por fluorescência de raios X (Prakongkep et al., 2008); 2Concentração total dos elementos nos horizontes de solos de várzea próximos a rejeitos de mina na Coréia (n = 16), por fluorescência de raios X (Lee, 2006); 3Concentração total dos elementos na fração argila fina de solos do Pantanal de Nhecolândia-MS por ICP-MS (Furquim et al., 2010).
60
61
4.2.1.1 Variação da composição química com a profun didade e
entre perfis
As concentrações dos elementos variaram verticalmente nos perfis,
conforme a distribuição nos horizontes superficiais (A) e subsuperficiais (B
ou C) (Tabela 4).
Nos solos da RPPN SESC Pantanal observa-se que, à medida que o
material de origem é alterado nos horizontes subsuperficiais, ocorrem perdas
dos teores de SiO2, CaO, P2O5 nos horizontes inferiores e aumento relativo
de Fe2O3, Al2O3 e TiO2, principalmente nos solos de cordilheira (Planossolos
e Luvissolos), corroborando Ferreira et al. (2010). A exceção está nos
Neossolos Quartzarênicos hidromórficos e alguns Cambissolos Flúvicos,
onde a intemperização é mais lenta e o processo de deposição de
sedimentos é mais ativo, pois se situam em terraços e planícies fluviais dos
rios São Lourenço e Cuiabá e nos diques marginais.
Esse comportamento geoquímico observado na maioria dos perfis
analisados da RPPN reflete, provavelmente, o processo pedogenético e o
grau de evolução dos solos com horizonte B textural (Planossolos,
Luvissolos, Plintossolos Argilúvicos), caracterizado por perda moderada de
sílica, enriquecimento relativo moderado de Al e Fe e lixiviação de bases.
As magnitudes dos teores dos elementos maiores (óxidos)
constituintes ao longo dos perfis mostram-se compatíveis à composição
química dos seus materiais originais, formado por sedimentos arenosos,
silticoarenosos, argiloarenosos e arenoconglomeráticos semiconsolidados a
consolidados, da Formação Pantanal, sendo a grande maioria dos solos
afetados por processos redoximórficos.
62
TABELA 4. Concentração dos elementos maiores (óxidos totais) nos horizontes superficiais (A) e subsuperficiais (B ou C) dos solos da RPPN SESC Pantanal.
SiO2 Al 2O3 Fe2O3 K2O MgO TiO 2 CaO SO3 P2O5 Perfil / solo Horiz.
g kg-1
A 868,4 95,6 11,4 13,1 nd 7,3 nd 3,0 nd P04-Planossolo háplico eutrófico arênico Btn 638,3 235,4 82,3 19,6 12,3 7,6 nd 1,2 nd A1 815,6 115,5 20,9 20,2 7,0 6,4 6,2 2,6 3,9 P05-Cambissolo flúvico eutrófico típico Bi 824,9 114,3 17,9 22,9 5,9 7,0 nd 2,4 3,4
A1 761,7 145,6 35,5 23,8 7,8 9,4 8,2 2,2 3,3 P06-Cambissolo flúvico eutrófico típico Bi2 733,4 179,6 40,0 24,5 10,0 7,6 nd 1,8 nd A 868,1 85,8 12,2 14,4 4,0 9,8 0,6 2,6 nd P09-Planossolo nátrico órtico arênico
Btg2 742,0 176,4 39,6 20,8 10,4 7,4 nd 1,6 nd A 902,3 71,0 7,0 11,6 nd 3,5 nd 2,7 nd P13-Planossolo háplico alumínico gleissólico Btg 659,5 246,7 56,8 13,9 10,0 9,6 nd <l.d nd A 807,2 139,8 20,9 14,5 6,0 6,9 nd 2,3 nd P14-Plintossolo argilúvico alumínico gleissólico
Btfg 733,2 198,1 35,7 15,0 9,7 6,2 nd 1,9 nd A 741,5 153,3 38,8 26,1 11,5 9,8 8,9 2,4 4,7 P16-Luvissolo crômico pálico típico Bt 655,9 210,7 73,7 29,9 13,4 10,9 nd 1,7 3,0
A 852,2 101,3 15,8 20,5 nd 5,7 0,7 2,1 nd P19-Planossolo háplico eutrófico arênico Btg1 682,0 216,0 53,6 24,2 12,3 9,0 nd 1,5 nd A 743,7 172,6 35,1 24,3 9,1 8,0 nd 2,6 3,3 P21-Neossolo quartzarênico hidromórfico neofluvissólico C 934,3 39,5 12,3 7,1 nd 1,9 nd 3,2 nd
A 678,4 227,2 49,1 15,8 7,7 10,9 nd 2,4 6,6 P26-Plintossolo pétrico litoplíntico êndico Bfg2 700,5 211,8 39,6 22,6 12,3 10,6 nd 1,7 nd
A 734,9 178,5 25,1 22,5 8,5 12,0 6,3 3,9 4,6 P27-Plintossolo argilúvico eutrófico gleissólico 2Bf 586,0 240,3 123,3 23,8 11,6 12,3 nd 1,4 nd
62
63
Continuação
SiO2 Al 2O3 Fe2O3 K2O MgO TiO 2 CaO SO3 P2O5 Perfil / solo Horiz. g kg -1
A 753,7 150,3 32,7 24,1 8,2 8,6 12,6 2,5 4,8 P28-Luvissolo háplico pálico típico Bt2 653,7 237,3 47,8 27,3 14,3 9,8 nd 1,3 nd
A 854,2 105,2 9,4 17,2 nd 7,4 nd 2,9 2,4 P30-Neossolo quartzarênico hidromórfico plíntico C2 917,2 43,1 6,7 10,0 nd 1,7 nd 5,4 nd A 920,5 58,8 6,0 5,7 nd 5,2 nd 3,1 nd P31-Plintossolo argilúvico distrófico espessarênico
Btfg2 675,2 246,4 38,8 17,9 10,1 8,7 nd 1,4 nd A1 637,7 235,1 77,5 21,6 12,3 9,4 3,4 0,9 nd P33-Gleissolo háplico alumínico típico Bg2 601,1 246,4 110,3 13,5 10,3 9,3 2,9 0,8 nd A 632,0 248,9 50,0 36,4 16,9 10,4 nd 1,5 nd P34-Cambissolo flúvico eutrófico gleissólico
Big 651,7 222,2 59,5 34,5 15,6 10,8 nd 1,4 nd A 612,1 238,5 61,0 38,1 15,6 13,4 11,3 5,4 2,9 P37-Cambissolo flúvico eutrófico gleissólico
Big 669,0 219,2 51,4 31,6 13,9 11,7 nd 1,6 nd
A 656,3 225,2 52,8 27,9 13,0 11,3 6,5 2,7 2,6 P38-Gleissolo háplico alumínico neofluvissólico Bgf2 730,8 198,1 25,9 20,2 10,0 12,3 nd 1,6 nd A 670,2 225,6 53,9 25,6 10,8 14,5 nd 1,4 nd P42-Neossolo flúvico eutrófico gleissólico C 667,9 211,2 71,4 24,6 8,1 13,5 nd 2,0 nd A 645,6 231,2 65,7 25,6 14,4 9,6 4,3 1,3 nd
P43-Planossolo háplico distrófico plíntico Btn 681,1 237,9 36,5 19,5 12,3 10,4 nd 1,4 nd
nd = não detectável
63
64
a) SiO2
Em todos os solos analisados, o teor de SiO2 é maior que o Al2O3 e o
Fe2O3 (Tabela 4), com maiores valores nos Neossolos Quartzarênicos e no
horizonte A dos Planossolos Háplicos, Plintossolos Argilúvico e Luvissolos.
O SiO2 em maiores concentrações nos horizontes superficiais mais
intemperizados contraria a seqüência normal de intemperismo, visto que o
silício é um elemento móvel que sai do sistema no decorrer desse processo
(Moreira e Oliveira, 2008). Segundo esses autores, a perda de minerais mais
facilmente translocados e o conseqüente aumento da concentração relativa
de quartzo nos horizontes superficiais justificaria esse comportamento.
A contribuição de materiais de fontes externas parece ser o motivo
mais provável da ocorrência de SiO2 (e outros elementos móveis) nos
horizontes superficiais dos solos em estudo, proveniente das águas de
percolação saturadas em SiO2 e também pela presença de sedimentos e
minerais silicosos como quartzo. Por isso, a mudança verificada na
distribuição da sílica no horizonte Bt dos Planossolos, Plintossolos e
Luvissolos pode ser explicada tanto pelo esgotamento gradativo dos
minerais primários pela intemperização, determinando as perdas da sílica
móvel (silicatos) e concentrando a silica imóvel (quartzo), quanto por
concentração relativa ou aporte externo (Moreira e Oliveira, 2008).
b) Fe2O3, Al 2O3 e TiO2
Os teores de Fe2O3 e Al2O3 são maiores nos horizontes B da maioria
dos solos (Tabela 4), mostrando uma distribuição geoquímica esperada para
elementos pouco móveis.
Os Gleissolos e Luvissolos possuem maiores teores de Al2O3 e Fe2O3
cuja magnitude aumenta com a profundidade do perfil (Tabela 4). Com
relação ao ferro, sua distribuição nos solos pode estar relacionada à
presença de formas mais cristalinas de óxidos de ferro (Lima et al., 2005) e
nódulos de ferro e manganês (Humphries et al., 2010) nos horizontes de
subsuperfície, e à perda de ferro associadas a períodos de redução (comum
em ambientes mal drenados como o Pantanal Matogrossense) nos
horizontes superficiais, onde o ferro na forma reduzida torna-se bastante
65
solúvel e passível de ser lixiviado.
Há variação significativa nos teores de Fe2O3 entre os horizontes A e
Bt dos Planossolos com diminuição do teor de Fe em superfície, o que pode
estar relacionado às perdas por dissolução redutiva do ferro e aos baixos
teores de argila nesses horizontes.
Os teores de TiO2 pouco variam com a profundidade dos perfis da
RPPN (Tabela 4), com valores mais expressivos nos Cambissolos Flúvicos,
Gleissolos e Plintossolos. O maior teor de TiO2 na faixa de 14,5 g kg-1 é
observado no perfil P42 no horizonte A, correspondente a um Neossolo
Flúvico. O titânio é um cátion tetravalente que se cristaliza dentro de
silicatos, fosfatos e minerais oxídicos, sendo muito resistente ao
intemperismo, persistindo e acumulando nos solos. O enriquecimento em
quartzo nos solos em estudo pode estar contribuindo para a distribuição do
titânio nos perfis, onde grãos de quartzo são distribuídos na matriz do solo
juntamente com os grãos de ilmenita (FeTiO3) ou Rutilo (TiO2).
c) K2O, CaO e MgO
Os teores de K2O são maiores que CaO e MgO em todos os solos
(Tabela 4), e aumentam com a profundidade, tal como o MgO. Os maiores
valores são verificados nos Luvissolos e Cambissolos Flúvicos, de acordo
com a mineralogia da fração argila com presença de mica (Tabela 2),
considerando que o K está presente na estrutura desses minerais.
Ao estimar a percentagem de ilita nos solos a partir dos dados de K2O
(Ilita = 10.K2O) assumindo que todo o K está presente como muscovita
(Jackson, 1974), os maiores valores são encontrados nos perfis P16
(33,3%) e P28 (31,8%) (ambos Luvissolos) e P34 (31,6%) e P37 (30,1%)
(ambos Cambissolos), justificando a afirmação acima.
Os teores de MgO são superiores ao de CaO nos solos estudados, tal
como observado por Furquim et al. (2010) em solos do Pantanal de
Nhecolândia (MS). Considerando que os solos são ricos em micas, os
maiores teores de MgO estão relacionados à presença de mica, confirmada
pelas relações entre o MgO e os teores de K2O e Fe2O3 (r = 0,87 e 0,82,
respectivamente).
66
Os teores de CaO são mais elevados nos horizontes superficiais
(Tabela 4), sendo que na maioria dos perfis sua concentração não é
detectável no horizonte B/C, principalmente nos Plintossolos, Planossolos e
Neossolos Quartzarênicos. Esses teores baixos em CaO demonstram o
transporte do elemento pelas águas de percolação nos solos citados.
Marques et al. (2004a) e Moreira e Oliveira (2008) também
constataram o enriquecimento de CaO em horizontes superficiais de solos
sob vegetação de floresta, onde a ciclagem de nutrientes é mais intensa do
que a vegetação sob Cerrado. Os perfis sob vegetação de floresta (Figura 3)
possuem teores de carbono e matéria orgânica relativamente elevados nos
horizontes superficiais (Apêndice 1), aumentando os teores de Ca, Mg e P
nesses horizontes devido à ciclagem biogeoquímica mais intensa. Isso pode
ser constatado pelos coeficientes de correlação linear (Pearson) positivos e
significativos entre as variáveis e o carbono orgânico total nos horizontes A
dos solos da RPPN (r = 0,67, 0,65 e 0,57 para o K2O, CaO e MgO,
respectivamente, p<0,05).
Esse acúmulo do CaO nos horizontes superficiais é particularmente
pronunciado nos perfis P28 (Luvissolo Háplico) e P37 (Cambissolo Flúvico),
sob Floresta Estacional com bambu e Mata Ripária, respectivamente.
d) P2O5 e SO3
Os maiores teores de P2O5 (Tabela 2), especialmente nos horizontes
superficiais (Tabela 4), são devido à biociclagem desse elemento nos solos
eutróficos, conforme correlação positiva com o carbono orgânico no
horizonte A (r = 0,45, p<0,05).
Couto e Oliveira (2008) afirmam que o teor total de fósforo nos solos
do Pantanal de Poconé (MT) (valores médios de 1,2 g kg-1) é muito
significativo, cerca de duas vezes maior que o valor médio encontrado em
solos brasileiros (Resende et al., 2002), e representa cerca de 3,12 t ha-1 de
P2O5 na camada superficial (20 cm), considerando a densidade do solo igual
a 1,3 kg dm-3.
Nos solos da RPPN o maior teor de P2O5 é de 6,6 g kg-1 no
Plintossolo Pétrico (perfil P26) e de 4,7 g kg-1 nos Luvissolos, sendo que em
67
muitos horizontes o teor de fósforo total não é detectável. Isso pode ser
explicado pelas mudanças nas características químicas do solo resultantes
das reações redox em áreas úmidas, que influenciam a solubilidade e
mobilização do fósforo no solo (Guilherme et al., 2000; Lima et al., 2005;
Ranno et al., 2007), além da natureza do material de origem.
O maior teor de P2O5 no Plintossolo Pétrico sugere uma associação
entre o fósforo total e os óxidos de ferro de baixa cristalinidade (extraídos
com oxalato de amônio, Feox) presente nas plintitas e petroplintitas, e
confirmada pela correlação positiva e significativa entre as variáveis no perfil
(r = 0,79, p<0,05). Os óxidos de Fe, recentemente precipitados e menos
cristalinos, podem ser mais ativos na readsorção dos fosfatos do que os
compostos férricos presentes antes da inundação (Koski-Vähälä et al.,
2001).
O SO3 tem maior teor no horizonte C do Neossolo Quartzarênico
(perfil P30) e horizonte A do Cambissolo Flúvico (perfil P37), sendo maior
nos horizontes superficiais da maioria dos solos, em função da cobertura
vegetal, conforme correlação significativa com o carbono orgânico total no
horizonte A (r = 0,56, p<0,05).
Em síntese, a distribuição geoquímica dos elementos mostra que o
primeiro grupo de constituintes móveis refere-se ao Mg e Ca que são
rapidamente mobilizados, fixando-se nos horizontes superficiais em função
principalmente da ciclagem vegetal. Segue-se o K, que também é mobilizado
e transportado com menor intensidade devido à sua fixação na estrutura das
ilitas que compõem a mineralogia da fração argila dos solos (dados não
apresentados). O Si é mais lentamente transportado e enriquecido nos
horizontes superficiais pelo aporte de material sedimentar rico em quartzo.
Em seguida, o Al e Fe são os elementos menos móveis, visto que o Al3+
imobiliza-se sob pH 4,5 a 9,5 e o Fe3+ em condições oxidantes, além de
estar segregado nos nódulos e mosqueados na maioria dos perfis.
68
4.2.1.2 Relações específicas entre os elementos mai ores
Na Tabela 5 estão apresentadas as correlações de Pearson entre os
teores dos elementos nos solos da RPPN, em todos os horizontes (n = 113).
Um elevado coeficiente de correlação sugere um comportamento
geoquímico semelhante e/ou fontes de material em comum desses
elementos.
As maiores concentrações de SiO2 ocorrem nos Neossolos e nos
Planossolos (Tabela 4) e seu teor varia diretamente com o teor de areia e
inversamente com o teor de argila (Tabela 5). Esses resultados corroboram
a relação Si/Al mais alta nos Neossolos (Si/Al = 8,5) e Planossolos (Si/Al =
5,6). A correlação negativa entre a os teores de SiO2 e de Fe2O3 e Al2O3
ilustra esse fato (Figura 14).
FIGURA 14. Relação entre os teores totais de sílica e os óxidos de ferro e de alumínio nas amostras analisadas (n = 113; p<0,05).
Os elementos analisados tendem a se concentrarem no horizonte B
(exceto o Si), o que sugere uma relação com a argila ou com o ferro,
confirmada pelas correlações positivas e significativas entre o teor dos
elementos maiores e os óxidos de ferro e argila total (Tabela 5), conforme
constatado Pérez et al. (1997) em solos brasileiros.
y = 812,36e-0,0739x
R2 = 0,8016
0
5
10
15
20
40 50 60 70 80 90 100
SiO2 (%)
Fe
2O3
(%)
y = 610,87e-0,0498x
R2 = 0,8966
0
10
20
30
40
50
40 50 60 70 80 90 100
SiO2 (%)
Al 2
O3
(%)
69
TABELA 5. Coeficiente de correlação de Pearson (r) calculado entre os teores elementos maiores (óxidos) e os teores de areia, silte e argila das amostras em estudo (n = 113; p<0,05). Variáveis SiO 2 Al 2O3 Fe2O3 K2O MgO TiO 2 CaO SO3 P2O5 Areia Silte Argila Carbono
Al2O3 -0,98 1,00 - - - - - - - - - -
Fe2O3 -0,88 0,82 1,00 - - - - - - - - -
K2O -0,73 0,70 0,51 1,00 - - - - - - - -
MgO -0,92 0,91 0,73 0,83 1,00 - - - - - - -
TiO2 -0,76 0,76 0,60 0,68 0,69 1,00 - - - - - -
CaO -0,14 0,10 0,06 0,28 0,18 0,14 1,00 - - - - -
SO3 0,69 -0,70 -0,65 -0,38 -0,62 -0,47 0,17 1,00 - - - -
P2O5 -0,10 0,07 -0,01 0,31 0,16 0,15 0,49 0,15 1,00 - - -
Areia 0,65 -0,64 -0,60 -0,51 -0,64 -0,56 -0,07 0,55 0,02 1,00 - -
Silte -0,40 0,38 0,36 0,43 0,43 0,47 0,03 -0,31 0,11 -0,70 1,00 -
Argila -0,62 0,62 0,58 0,42 0,60 0,47 0,08 -0,54 -0,09 -0,92 0,36 1,00
Carbono -0,25 0,23 0,12 0,42 0,23 0,33 0,69 0,26 0,50 -0,03 0,07 0,01 1,00 Os valores em negrito são diferentes de 0 com um nível de significância alfa=0,05
69
70
O K2O relaciona-se positivamente com os teores de MgO, Al2O3, TiO2
e Fe2O3 e negativamente com o teor de SiO2 (Tabela 5), sugerindo uma
possível convergência mineralógica associada a um mineral secundário,
onde o K fica mantido na estrutura de minerais como a ilita (Horbe et al.,
2007). Como o K2O não se correlaciona significativamente com o K+ trocável
(Apêndice 1) (r = 0,26), é provável a participação desse elemento na mica
(ilita) e esmectita, constituintes da fração argila desses solos.
A influência da biociclagem da matéria orgânica no acúmulo dos
óxidos dos elementos Ca, K e P é confirmada nos solos da RPPN pela
correlação positiva e significativa com o carbono orgânico total (Tabela 5).
Correlação positiva e significativa também é verificada entre o Al2O3, o
Fe2O3 (r = 0,82) e o TiO2 (r = 0,76) (Tabela 5), indicando que esses
elementos estão concentrados nos horizontes subsuperficiais da maioria dos
solos analisados, concordante com os teores de argila.
71
4.2.2 Elementos traço
O termo “elemento traço” é usado para definir metais catiônicos e
aniônicos que normalmente estão presentes em baixas concentrações no
ambiente, usualmente menor que 1,0 g kg-1 (Sparks, 1995). De acordo com
a definição acima, os elementos Mn, Zr, Sr, Rb, Zn, Cr, Ni, V e Y
determinados nos perfis dos solos da RPPN SESC Pantanal são
considerados elementos traço, e são discutidos neste subitem.
4.2.2.1 Concentração dos elementos traço nos perfis
As concentrações de elementos traço de maior ocorrência nos
perfis dos solos da RPPN SESC Pantanal estão listadas na Tabela 6, em
superfície (horizonte A) e subsuperfície (média dos horizontes
subsuperficiais B ou C).
Os teores dos elementos traço, encontrados nos solos em estudo,
são geralmente explicados pelos processos de intemperismo de minerais
primários que são herdados da rocha ou transportados de outros locais
(Chandrajith et al., 2005).
72
TABELA 6. Teores totais de elementos traço (óxidos) nos horizontes superficiais e subsuperficiais dos solos da RPPN SESC Pantanal.
MnO2 ZrO2 V2O5 SrO NiO Rb2O ZnO Y2O3 Cr2O3 Perfil / Solo Horiz.
mg kg-1 P04-Planossolo Háplico eutrófico arênico A 400 600 nd nd nd nd nd nd nd B 400 400 n nd dn 130 nd nd 570 P05-Cambissolo Flúvico eutrófico típico A 630 80 nd 80 nd 70 110 nd nd B 150 100 nd 70 170 80 nd nd 530 P06-Cambissolo Flúvico eutrófico típico A 1.200 880 nd 125 nd 110 160 65 nd B 180 900 nd 90 nd 100 110 50 460 P09-Planossolo Nátrico órtico arênico A 970 1.000 nd nd nd nd nd nd 300 B 960 450 nd nd nd 130 130 nd nd P13-Planossolo Háplico alumínico gleissólico A 300 500 nd nd 100 nd nd nd nd B 150 550 nd nd nd 90 nd nd 560 P14-Plintossolo Argilúvico alumínico gleissólico A 400 550 230 nd nd nd nd nd nd B Nd 430 nd 80 nd 90 nd nd nd P16-Luvissolo Crômico pálico típico A 1.500 800 nd 130 nd 100 150 nd 260 B 600 250 nd 130 nd 120 nd 70 650 P19-Planossolo Háplico eutrófico arênico A 800 1.000 nd 0,0 nd 70 nd nd nd B 200 850 550 180 nd 100 nd nd nd P21-Neossolo Quartzarênico hidromórfico neofluvissólico A 500 600 nd nd 130 80 90 110 nd C 50 500 120 70 nd 80 nd nd 690 P26-Plintossolo Pétrico litoplíntico êndico A 610 600 nd nd nd 110 120 50 nd B 50 300 350 100 nd 100 nd 70 nd P27-Plintossolo Argilúvico eutrófico gleissólico A 800 500 480 130 nd 130 160 nd nd B 40 320 310 120 nd 120 110 70 390 P28-Luvissolo Háplico pálico típico A 1.700 500 250 110 nd 80 150 nd nd B 230 330 310 130 nd 140 nd 70 320
72
73
Continuação
MnO2 ZrO2 V2O5 SrO NiO Rb2O ZnO Y2O3 Cr2O3 Perfil / Solo Horiz.
mg kg-1
P30-Neossolo Quartzarênico hidromórfico plíntico A 550 nd nd nd nd 50 nd nd nd C 190 120 nd nd nd nd nd nd 810 P31-Plintossolo Argilúvico distrófico espessarênico A nd 389 nd nd nd nd nd nd nd B 430 330 370 nd nd 80 nd nd 480 P33-Gleissolo Háplico alumínico típico A 800 nd 670 nd nd 190 nd 90 nd B 250 230 550 120 nd 200 nd 80 390 P34-Cambissolo Flúvico eutrófico gleissólico A 480 400 nd 70 nd 270 160 nd nd B 700 550 nd 70 nd 120 130 70 380 P37-Cambissolo Flúvico eutrófico gleissólico A 400 nd 160 70 nd 110 nd nd nd B 850 840 Nd nd nd nd 120 70 480 P38-Gleissolo Háplico alumínico neofluvissólico A 650 nd 340 100 530 230 nd 60 nd B 90 530 420 90 nd 160 nd 70 nd P42-Neossolo Flúvico eutrófico gleissólico A 1.910 700 nd nd nd nd nd nd nd C 1.850 700 nd 150 nd 150 130 60 nd P43-Planossolo Háplico distrófico plíntico A 700 nd nd nd nd 200 170 70 nd B nd 400 nd nd nd 90 110 50 390 nd = não detectável (abaixo do limite de detecção do método)
73
74
TABELA 7 . Matriz de correlações de Pearson e parâmetros estatísticos descritivos dos teores médios dos elementos traço no perfil e alguns atributos dos solos da RPPN SESC Pantanal (n = 20, p < 0,05). MnO2 ZrO2 V2O5 SrO NiO Rb 2O ZnO Y2O3 Cr2O3 COT1 Fe2O3 SILTE ARGILA CaO MgO K2O
MnO2 1,0
ZrO2 0,40 1,00
V2O5 0,08 -0,27 1,00
SrO 0,52 -0,32 0,48 1,00
NiO 0,90 0,92 -- -- 1,00
Rb2O 0,29 -0,16 0,55 0,46 -0,82 1,0
ZnO 0,26 -0,18 0,67 0,21 -- 0,62 1,00
Y2O3 -0,05 -0,32 0,49 -0,29 -- 0,63 0,00 1,00
Cr2O3 -0,36 -0,21 -0,77 -0,50 -0,51 -0,64 -0,69 0,16 1,00
COT 0,42 0,08 -0,18 0,31 0,29 0,43 0,21 -0,01 -0,41 1,00
Fe2O3 0,37 -0,14 0,54 0,63 0,69 0,82 0,28 0,64 -0,63 0,52 1,00
SILTE 0,73 0,24 0,16 0,57 0,99 0,50 0,32 -0,18 -0,61 0,65 0,54 1,00
ARGILA 0,01 -0,27 0,54 0,16 -0,16 0,78 0,67 0,70 -0,71 0,46 0,75 0,29 1,00
CaO 0,20 0,02 -0,12 0,66 -- 0,20 0,30 -0,20 -0,20 0,50 0,45 0,76 0,56 1,00
MgO 0,33 -0,18 0,34 0,40 1,00 0,65 0,68 0,72 -0,75 0,72 0,79 0,68 0,80 0,51 1,00
K2O 0,54 0,41 0,10 0,30 0,95 0,49 0,60 0,04 -0,68 0,75 0,59 0,76 0,28 0,60 0,84 1,00 Os valores em negrito são diferentes de 0 com um nível de significância alfa=0,05; 1COT = carbono orgânico total
74
75
Além da natureza do material de origem, outros fatores como o teor e a
composição da fração argila, teor de matéria orgânica e condições físico-
químicas dos solos podem influenciar a concentração de elementos traço
(Fadigas et al., 2002).
As diferenças entre os teores naturais de elementos traço em solos são
atribuídas, principalmente, ao material de origem e a fatores pedogenéticos
(Guilherme et al., 2005; Paye et al., 2010), e por isso, alguns elementos são
enriquecidos enquanto outros são esgotados ao longo da pedogênese. Além
disso, particularmente em solos de áreas úmidas, o enriquecimento dos
elementos se dá principalmente pelo processo de sedimentação devido aos
pulsos de inundação a que estão sujeitos, onde materiais heterogêneos são
acumulados. Portanto, a influência da pedogênese no teor dos elementos
não é facilmente detectada nos solos da RPPN, considerando-se que os
teores médios variam entre as amostras de solos de classes diferentes e
também entre solos pertencentes a uma mesma classe (Tabela 6). Amaral
Sobrinho et al. (1997) e Fadigas et al. (2006) justificam essa variação em
função das propriedades químicas e físicas inerentes a cada perfil.
Dos elementos analisados, alguns são encontrados em todos os solos
da RPPN (Mn, Zr e Rb) enquanto outros são detectados somente em alguns
solos (Sr, Y, Cr, V, Ni, Zn) (Tabela 6), e elementos raros ocorrem isolados
em alguns horizontes de poucos perfis (Sm, Cs, W, Ag, Co, Cu, Sn, Eu)
(dados não apresentados). Todavia, concentrações abaixo do limite de
detecção do método podem estar relacionadas à menor ocorrência desses
elementos na natureza aliada às condições ácidas e moderadamente ácidas
da maioria dos solos da RPPN. Nessas condições, a mobilidade desses
elementos e as perdas por lixiviação podem ser determinantes para os
baixos teores no solo, conforme ressaltado por Paye et al. (2010).
A seguir, são discutidas as variações dos elementos traço nos solos
separadamente, em função da sua geoquimica particular e relaçoes
específicas com outras propriedades dos solos.
76
a) Manganês (MnO 2)
Os teores médios de manganês dos solos da RPPN SESC Pantanal
geralmente são maiores que de outros solos semelhantes, variando de 0,0 a
1.910 mg kg-1 (média de 596,6 ± 497,1 mg kg-1) (Tabela 6). Em solos de
áreas alagadas da Tailândia, Prakongekep et al. (2008) encontraram teores
de manganês variando entre 30 a 3.300 mg kg-1 (média de 340 mg kg-1).
Outros autores também encontraram valores menores em solos de áreas
inundadas, em média 390 mg kg-1 (Wang et al., 2003; Chandrajith et al.,
2005).
O teor de MnO2 é menor nos Plintossolos e Gleissolos, e por ser um
elemento móvel, é facilmente transportado no perfil desses solos
hidromórficos. Os maiores valores são encontrados nos perfis P42
(Neossolo Flúvico) e P16 (Luvissolo Crômico). De modo geral, os solos com
caráter eutrófico (perfis P04, P06, P19, P34, P37, P42) têm maiores teores
de manganês comparativamente aos solos com caráter distrófico ou
alumínico (Tabela 6), em função do hidromorfismo desses solos.
Os óxidos de manganês são fortemente influenciados pelo potencial
redox, facultando a essas espécies químicas um alto grau de mobilidade em
condições anóxicas, uma vez que os íons deslocados a um novo equilíbrio
podem ser lixiviados para as camadas inferiores do solo ou solubilizados na
água (Hylander et al., 2000). Entretanto, quando retomadas as condições
oxidantes, o manganês volta a precipitar na forma de óxihidróxidos.
A distribuição do manganês nos solos da RPPN não segue a
distribuição em profundidade observada para o ferro, sugerindo que o
movimento e a distribuição do manganês nesses solos pode ser
independente da argila no perfil, consistente com a ausência de correlação
entre argila e MnO2 (Tabela 7).
O manganês é mais móvel que o ferro, e por isso está sujeito a uma
distribuição mais ampla e independente do teor de argila do que o ferro
(Agbenin, 2003). Por outro lado, o elemento apresenta correlação positiva e
significativa com o teor de silte dos solos (r = 0,73), indicando,
possivelmente, a presença de nódulos de manganês nessa fração
granulométrica (Figura 15, Tabela 7).
77
FIGURA 15. Relação entre o teor médio de silte e de manganês
(MnO2) nos solos da RPPN SESC Pantanal (n = 20, p<0,05).
b) Zircônio (ZrO 2) e relações de descontinuidades no material de
origem
Os teores de zircônio nos solos da RPPN estão entre 0,0 a 1.000,0
mg kg-1 (média de 454,5 ± 287,1 mg kg-1) (Tabela 6), com maiores valores
nos solos menos intemperizados (Cambissolos Flúvicos, Planossolo Nátrico
e Neossolo Flúvico), sendo que nos Plintossolos, Gleissolos e Planossolo
com caráter plíntico seus teores são menores.
A grande estabilidade desse elemento se deve à sua alta valência e
seu forte campo elétrico, fazendo com que ele retenha os oxigênios
firmemente e com isso seja resistente ao intemperismo (Moniz,1972). Por
isso, seus teores são maiores em solos sujeitos a encharcamentos
periódicos como os Cambissolos e Neossolos Flúvicos, devido ao
intemperismo mais lento a que são submetidos; nos Plintossolos e
Gleissolos, que são relativamente mais intemperizados, o seu teor é menor.
Comparativamente a outros solos de áreas alagadas, o teor de Zr nos
solos da RPPN é maior (média de 168 mg kg-1 de Zr em solos inundados do
Sri Lanka, obtido por Chandrajith et al. (2005)), e comparável aos teores
encontrados em solos de áreas bem drenadas originados de basalto (por
Thanachit et al., 2006) (média de 537± 22 mg kg-1) e Marques et al. (2004b)
(média de 467 ± 80 mg kg-1)). Isso demonstra que as variações encontradas
devem estar mais associadas ao material de origem (sedimentos).
Vários autores têm utilizado marcadores geoquímicos para
y = 0,0343x - 0,1713
R2 = 0,5388
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00
Silte (%)
MnO
2 (%
)
78
caracterização de formações superficiais e investigação da gênese de seus
materiais (Cooper et al., 2002; Touni et al., 2003; Silva et al., 2004). Os
elementos Zr e Ti têm sido utilizados para indicar a ocorrência de
descontinuidade litológica e de sedimentação de material alóctone no perfil
de intemperismo (Moreira e Oliveira, 2008).
Taylor e Enggleton (2001) afirmam que a relação entre os elementos
zircônio e o titânio pode ser utilizada para essa aferição (%ZrO2/%TiO2),
multiplicando-se o resultado por 102 a fim de não obter números muito
baixos e permitir comparações.
Ao se aplicar essa relação nos solos da RPPN, a maioria dos perfis
tem valores variáveis entre os horizontes (aumentando ou diminuindo com a
profundidade), com maior porcentual de desvio de valor atingido entre um
horizonte e outro (Apêndice 2). A exceção é o perfil P42 (Neossolo Flúvico),
cujos valores Zr/Ti se mantiveram praticamente constantes no perfil,
variando apenas 4%, em função da sedimentação mais homogênea na fonte
de sedimentos desse solo.
Diversos critérios têm sido propostos na literatura com vistas à
identificação de descontinuidades que possam atestar a presença de
materiais transportados utilizando a relação entre esses elementos. Maynard
(1992) propõe que se a relação Zr/Ti tiver um desvio maior que 100% a partir
da rocha original, para materiais muito intemperizados, provavelmente há a
presença de algum material alóctone. Para sugerir sedimentação de material
alóctone associada com um acréscimo de material de outras origens é
preciso identificar mudança abrupta e aumento dos valores da razão Zr/Ti
em direção ao topo do solo (Touni et al., 2003).
Os valores da relação Zr/Ti dos solos da RPPN (Apêndice 2) levam a
crer que os perfis tem origem alóctone, sendo verificada mudança abrupta
entre horizontes da maioria dos perfis, com desvios maiores que 100%,
indicando descontinuidades geoquímicas nítidas que refletem materiais de
origem diferentes e, conseqüentemente, o seu transporte.
Schaetzl (1998) alerta para o fato de serem necessários vários
parâmetros para discriminar com segurança a presença de descontinuidade
litológica. Silva e Vidal-Torrado (1999) também questionam sobre a
79
identificação de descontinuidades, pois as translocações e transformações
dentro do perfil podem mascarar e confundir as evidências. Por isso, outras
evidências são necessárias para confirmar a interpretação de
descontinuidade litológica, como a razão entre a areia fina (AF) e areia total
(AT). Quando ocorre descontinuidade litológica, são verificadas variações
acentuadas dessas relações ao longo do perfil do solo (Silva et al., 2004).
Nos solos da RPPN, a relação AF/AT tem distribuição uniforme e similar
somente em 2 perfis estudados (Apêndice 3), sendo eles o P16 e o P28,
ambos Luvissolos, indicando ausência de descontinuidade por sedimentação
de material nesses perfis.
c) Elementos monovalentes (Rb 2O) e divalentes (SrO, ZnO e NiO)
O SrO e o Rb2O são encontrados em todos os solos da RPPN,
variando seus teores de 0,0 a 180 mg kg-1 e de 0,0 a 270 mg kg-1,
respectivamente (Tabela 6). Os Gleissolos têm maiores concentrações de
Rb2O enquanto que o Neossolo Flúvico (perfil P42), os Luvissolos (perfis
P16 e P28) e o Plintossolo Argilúvico, que ocorre na lagoa intermitente da
RPPN (perfil P27), têm maiores teores de SrO.
Os teores médios de Rb2O e SrO dos solos da RPPN são maiores que
os encontrados em solos inundados da Tailândia por Prakongkep et al.
(2008) (25 e 19,7 mg kg-1, respectivamente) e em solos do Cerrado brasileiro
por Marques et al. (2004b) (14 ± 32 e 9 ± 8 mg kg-1, respectivamente), e
concordantes com os teores em solos superficiais do mundo (33 a 279 mg
kg-1 para o Rb e 87 a 210 mg kg-1 para o Sr), citados por Kabata-Pendias e
Pendias (2001).
Marques et al. (2004b) afirmam que esses elementos divalentes e
monovalentes são perdidos durante longos períodos de intemperismo por
uma série de razões: não podem ser incorporados na estrutura da caulinita,
gibbsita, goethita ou hematita sem produzir um desequilibrio de cargas,
portanto, tendem a ser excluídos da maioria dos minerais em solos
altamente intemperizados; embora possam ser adsorvidos pelos óxidos de
ferro, sua adsorção é dependente do pH e é fraca em pH < 6,0, comum em
solos tropicais; apesar de poderem ser incorporados nos oxihidróxidos de
80
manganês (Mn4+, Mn3+) ou ser adsorvidos sobre eles, os óxidos de Mn não
são estáveis em ambientes mal drenados, podendo sofrer redução e
conseqüente liberação desses elementos.
Como resultado, observa-se que apenas o Rb e o Zn correlacionam-se
com os teores de argila e óxidos de ferro dos solos da RPPN (Tabela 7), ao
contrário do Sr e Ni, corroborando as afirmações dos autores acima citados.
Esses elementos também se correlacionam com o teor de K2O, MgO e, em
menor grau, com CaO, devido ao comportamento geoquímico semelhante
entre eles (Tabela 7).
O NiO é detectado apenas em três perfis da RPPN (P05, P21 e P13,
Tabela 6) com valores acima de 100 mg kg-1, considerados superiores aos
encontrados na literatura para solos de áreas inundadas (Chandrajith et al.,
2005; Lee, 2006; Prakongkep et al., 2008; Du Laing et al., 2009).
A ocorrência desse óxido está ligada à fração silte dos solos, a julgar
pela correlação muito significativa entre as variáveis (Tabela 7). Sultan e
Shazili (2009) estudaram as propriedades que influem na distribuição
geoquimica de metais pesados em solos tropicais da Malásia, e observaram
que a textura do solo, particularmente as frações tamanho silte, exercem
controle sobre a concentração dos elementos.
Os teores de NiO nesses perfis estão fortemente relacionados aos de
MnO2 (Tabela 7), evidenciando o papel dos óxidos de manganês na
adsorção e controle da disponibilidade/toxicidade de elementos traço em
solos e sedimentos, conforme já relatado na literatura (McKenzie, 1989; Liu
et al., 2002; Tan et al., 2005; Huang et al., 2011).
Esse elemento também ocorre associado a óxidos de ferro e
apresenta forte correlação positiva com o K e o Mg (Tabela 7), tal como
observado por Huang et al. (2009) em solos com B textural na China.
Segundo os autores, isso mostra que o Ni pode coexistir principalmente com
o K e o Mg provavelmente por substituição isomórfica com Fe na estrutura
cristalina dos filossilicatos, ou estar sendo adsorvido sobre sua superfície na
matriz do solo.
A liberação de elementos traço em solos de áreas úmidas é motivo de
preocupação ambiental devido ao risco em potencial de contaminação das
81
águas superficiais (Grybos et al., 2007). Nesses solos, a mobilidade do
elemento traço depende do Eh e do pH, tanto quanto da matéria orgânica e
dos oxihidróxidos de Fe e Mn.
Os autores afirmam que os solos das áreas úmidas, em especial, são
ricos em ferro e manganês, e podem estabilizar elementos traço por
adsorção ou co-precipitação com seus oxihidróxidos, sob condições
oxidantes; por outro lado, se os solos tornam-se reduzidos, os elementos
traço são liberados na solução do solo por dissolução redutiva dos
óxihidróxidos de Fe e Mn mediada por bactérias. Dessa forma, quando solos
de áreas úmidas como do Pantanal Norte Matogrossense são inundados, as
mudanças nas condições ambientais (pH, Eh) causam variações na
biodisponilidade dos metais (Caetano, 2003; Lee, 2006). Nesse caso, os
óxidos de manganês são mais instáveis que os óxidos de ferro, pois sua
dissolução se inicia em potencial redox maior que o do ferro (dependendo do
pH) (Hall, 1998).
Com relação ao ZnO, os maiores teores estão no Luvissolo Háplico
(perfil P28) e Cambissolo Flúvico (perfil P34), em média 150 mg kg-1. Os
demais perfis apresentam teores de ZnO maiores que 100 mg kg-1, exceto
em alguns Planossolos, Plintossolos e Neossolos Quartzarênicos, onde a
concentração não é detectável (Tabela 6). Essa distribuição nos solos
parece estar de acordo com o teor da argila nos solos (maior nos Luvissolos
e Cambissolos), como mostra a relação positiva entre as variáveis (Tabela
7). Esses solos são pouco intemperizados e possuem argila de atividade
alta, além de mineralogia composta por minerais 2:1, o que lhes confere
altos valores de CTC (Apêndice 1), favorecendo a retenção de Zn nesses
solos.
As concentrações de ZnO encontradas nos solos da RPPN (média de
129,2 mg kg-1) ultrapassam os valores determinados por Prakgonkep et al.
(2008) e Chandrajith et al. (2005) em solos semelhantes não contaminados.
82
d) Elementos trivalentes (V 2O5, Y2O3 e Cr2O3)
A ocorrência desses elementos nos solos da RPPN segue a
distribuição dos teores médios nos perfis: Cr > V > Y (Tabela 7), onde o
cromo varia de 320 a 810 mg kg-1 (excetuando-se os solos onde não foi
detectado), ultrapassando os percentuais obtidos em outros estudos com
solos de áreas úmidas não contaminadas e contaminadas (valor máximo de
cromo de 516 mg kg-1 nos solos da Tailândia; 59,0 mg kg-1 nos solos da
Coréia; 132 mg kg-1 nos solos da Bélgica e 221 mg kg-1 em solos superficiais
do mundo), de acordo com os dados obtidos por Prakongkep et al. (2008),
Lee (2006), Du Laing et al. (2009), Kabata-Pendias e Pendias (2001),
respectivamente.
Esses elementos geralmente tendem a correlacionarem positivamente
com o teor de argila e de ferro dos solos, tal como observado por
Prakongkep et al. (2008) em solos inundados na Tailândia. Segundo
Marques et al. (2004b), os elementos trivalentes que possuem raio iônico ≤
0,09 nm podem ser incorporados dentro dos sitios octaédricos da caulinita,
gibbsita, goethita e hematita, que ocorrem na fração argila, porque não
causam desequilibrio de cargas e possuem raio iônico similar ao do Al e Fe.
Neste estudo, somente o Y e o V apresentam correlação significativa
com o teor de argila e Fe2O3 (Tabela 7), indicando que essa associação se
deve à ocorrência desses elementos nas estruturas dos minerais de argila e
dos óxidos.
O Cr não se correlaciona positivamente com nenhum outro elemento
nos solos da RPPN, sendo encontrado em maior quantidade nos solos de
textura média a arenosa, conforme correlação negativa com as frações mais
finas (Tabela 7). Entretanto, Fadigas et al. (2002) encontraram correlações
positivas e significativas entre os teores de Cr e Fe (r = 0,68) e Cr e argila (r
= 0,59) em diversos solos brasileiros.
Teores elevados de Cr são encontrados nas amostras dos solos da
RPPN, variando de 260 a 810 mg kg-1 (considerando somente as amostras
com teores acima do limite de detecção do método). Embora os métodos de
determinação sejam diferentes, os valores encontrados estão muito acima
83
do valor de referência previsto pela Companhia de Tecnologia de
Saneamento Ambiental (CETESB, 2005), que é de 40 mg Cr kg-1 para solos
naturais. Com respeito à variação em profundidade, o Cr, tende a se
concentrar no horizonte B da maioria das amostras, tal como observado por
Pérez et al. (1997) em solos brasileiros, entretanto, sem correlação com a
fração argila.
4.2.3 Interpretação estatística da composição geoqu ímica dos
solos
4.2.3.1 Variabilidade dos resultados geoquímicos
A variabilidade ou a homogeneidade das concentrações dos elementos
maiores e menores nos solos da RPPN SESC Pantanal podem ser
estimadas, pelo menos em parte, pelo cálculo e interpretação do coeficiente
de variação (CV). Esse parâmetro também foi utilizado em estudos
geoquímicos de solos representativos da Índia (Dantu, 2010), com o mesmo
objetivo.
Os parâmetros estatísticos descritivos dos principais elementos
maiores e traço calculados para os solos da RPPN são apresentados na
Tabela 8. Pode-se observar, a partir do coeficiente de assimetria, que os
teores de Fe, Si, Al, K, Ti e S tenderam a apresentar distribuição simétrica.
Contudo, as distribuições das variáveis Ca, Mn e P tenderam a ser
positivamente assimétricas, visto que altos valores de assimetria e testes
significativos de Kolmogorov-Smirnov (teste de normalidade) (K-S)
evidenciaram uma distribuição diferente da normal. Adicionalmente, esses
metais apresentaram os maiores valores de coeficiente de variação e de
curtose. Em prospecções geoquímicas, valores altos de assimetria, curtose
e desvio-padrão dos dados indicam a ocorrência de anomalias geoquímicas
(Licht, 1998).
84
TABELA 8. Parâmetros estatísticos descritivos dos teores dos elementos maiores e menores nos horizontes dos solos da RPPN SESC Pantanal.
Estatística Fe 2O3 SiO2 Al 2O3 K2O MgO TiO 2 CaO MnO SO3 ZrO2 P2O5 No de observações 113 113 113 113 113 113 113 113 113 113 113 Mínimo 0,16 54,02 2,84 0,41 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Máximo 12,33 95,72 30,87 3,81 1,69 1,45 1,26 0,21 0,54 0,19 0,66 1° Quartil 2,05 67,02 10,82 1,50 0,47 0,62 0,00 0,0 0 0,15 0,04 0,00 Mediana 3,75 74,20 17,09 2,05 0,90 0,85 0,00 0,03 0,20 0,06 0,00 3° Quartil 5,47 83,54 21,92 2,46 1,16 1,06 0,00 0,0 6 0,25 0,07 0,00 Média 4,11 75,41 16,19 2,00 0,79 0,80 0,10 0,04 0,21 0,05 0,08 Variância (n-1) 7,60 109,11 47,41 0,50 0,25 0,12 0,06 0,00 0,01 0,00 0,02 Coeficiente de variação 0,67 0,14 0,43 0,36 0,63 0,42 2,50 1,25 0,43 0,60 1,87 Desvio-padrão (n-1) 2,76 10,45 6,89 0,71 0,50 0,34 0,25 0,05 0,09 0,03 0,15 Assimetria (Pearson) 0,84 0,13 -0,17 -0,16 -0,45 -0,61 2,78 1,39 0,75 0,21 1,75 Curtose (Pearson) 0,23 -0,94 -0,93 -0,25 -1,01 -0,07 7,38 1,57 2,43 1,09 2,07
84
85
O coeficiente de variação (CV = desvio padrão/média) indica o grau
de variação dos dados geoquímicos (Licht, 1998): valores de CV menores
que 0,3 indicam distribuição normal ou aproximadamente normal e sugerem
ausência de anomalias (teores mais homogêneos); valores de CV maiores
que 0,8 indicam que a distribuição é fortemente assimétrica
(heterogeneidade nos dados), e sugere anomalias geoquímicas mais
significativas. Por outro lado, uma faixa de valores de CV entre 0,4 e 0,7 não
permite qualquer conclusão.
De acordo com critérios acima, a maior variação é observada para
Ca, Mn e P (CV > 0,8). Esses resultados indicam que esses elementos se
mobilizaram com maior intensidade entre os solos da RPPN, em função das
condições ambientais e das características intrínsecas dos solos.
Outros elementos mostram variação intermediária (0,4 < CV < 0,7)
tais como Al, K, Ti, S, Fe, Mg e Zr. Os elementos considerados residuais (Al,
Fe, Ti) e ligados à estrutura cristalina dos filossilicatos (K, Mg) mostram
menor variação, porém alta, o que pode estar ligada à intensidade do
intemperismo dos solos dessa área úmida.
Somente a sílica apresenta menor variação em sua concentração
entre os perfis da RPPN (CV < 0,3), provavelmente em função do
enriquecimento em quartzo a que os solos estão submetidos, em maior ou
menor grau, dependendo da sua localização.
De forma geral, alguns elementos mostram distribuição e
comportamento geoquímico ou origem similares, conforme observado nas
Tabelas 5 e 7, pelos coeficientes de correlação de Pearson significativos a
5%. Destacam-se as relações entre o Mn e Ni (r = 0,92); o Rb e Fe (r =
0,82); o Ni e K (r = 0,95); o Sr e Ti (r = 0,75), o Y e Mg (r = 0,72); Cr e Si (r =
0,81); Ni e Zr (r = 0,92). Essas relações podem ser explicadas, em parte,
pela ocorrência dos elementos nos solos, associados às frações argila (Zn,
Y, Rb, Al, Fe, Mg), silte (Mn, Ni, K, Ca, Ti), areia fina (Cr, S, Si) e aos óxidos
de ferro (Rb, Mg, Ti) e manganês (Ni, P).
86
4.2.3.2 Análise de componentes principais (ACP)
Uma exploração dos resultados a partir de quantificações descritivas
tais como médias, desvios padrões e coeficientes de variação conduzem-
nos a resultados simplistas que as observações de campo permitiriam
prever. A análise multivariada é muito mais eficaz em estudos geoquímicos,
conforme comprovada por outros autores em estudos semelhantes
(Thanachit et al., 2006; Prakongkep et al., 2008; Huang et al., 2009;
Bittencourt Rosa, 2009; Burak et al., 2010; Raimondi et al., 2010; Dantu,
2010; Chittamart et al., 2010).
A fim de avaliar as relações e a afinidade entre os elementos e os
grupos de amostras geoquimicamente semelhantes foi realizada a Análise
de Componentes Principais (ACP), com os resultados quantitativos dos
elementos nos perfis da RPPN SESC Pantanal e baseada nas correlações
entre as variáveis (Tabela 9). Com base nesse tratamento estatístico é que
tendências geoquímicas dos solos são discutidas, tanto para os teores
médios dos elementos no perfil quanto nos horizontes superficiais, que
corresponderam ao maior número de amostras com resultados acima do
limite de detecção do método utilizado.
Na análise estatística multivariada do tipo Componente Principal
(ACP) das concentrações médias dos elementos nos perfis dos solos da
RPPN (não incluindo outras propriedades dos solos), os elementos que
melhor definem as características geoquímicas dos perfis estudados são
SiO2, Al2O3, Fe2O3, K2O, MgO, TiO2, SO3 (primeiro componente), ZrO2 e
P2O5 (segundo componente), todos apresentando carga fatorial superior a
0,7. Juntos, esses elementos explicam 75,5 % da variação total dos dados,
sendo 58,05% para o primeiro componente e 17,45% para o segundo
componente (Tabela 10).
87
TABELA 9. Matriz de correlação de Pearson das variáveis utilizadas na ACP (resultados médios dos perfis) (n = 20, p<0,05). Variáveis SiO2 Al2O3 Fe2O3 K2O MgO TiO2 CaO MnO2 SO3 ZrO2 P2O5
SiO2 1 Al2O3 -0,99 1 Fe2O3 -0,96 0,94 1 K2O -0,71 0,67 0,58 1 MgO -0,93 0,91 0,83 0,87 1 TiO2 -0,87 0,88 0,78 0,72 0,80 1 CaO -0,49 0,46 0,41 0,62 0,60 0,34 1 MnO2 -0,29 0,24 0,31 0,55 0,35 0,50 0,16 1 SO3 0,86 -0,87 -0,84 -0,52 -0,76 -0,70 -0,41 -0,15 1 ZrO2 0,09 -0,10 -0,18 0,42 0,09 0,15 0,05 0,40 -0,01 1 P2O5 -0,08 0,02 -0,02 0,43 0,25 0,07 0,61 0,13 0,11 0,22 1 TABELA 10. Contribuição de cada variável, baseada na correlação, para os dois primeiros componentes principais dos elementos (óxidos) nos solos da RPPN SESC Pantanal, por perfil (n = 20).
Variável Componente 1 Componente 2 SiO2 0,97 0,22 Al2O3 -0,96 -0,27 Fe2O3 -0,91 -0,32 K2O -0,84 0,46 MgO -0,96 0,05 TiO2 -0,89 -0,03 CaO -0,60 0,39 MnO2 -0,43 0,44 SO3 0,84 0,32 ZrO2 -0,09 0,70 P2O5 -0,20 0,73
87
88
Analisando o Componente 1 , os elementos Si, Al, Fe, K, Mg, Ti e S
explicam aproximadamente 58% da variação dos dados, sendo que o Al, Fe,
K, Mg e Ti correlacionam-se negativamente e somente o Si e o S estão
positivamente correlacionados, encontrando-se isolados no gráfico da ACP
(Figura 16). No Componente 2 são observadas somente correlações
positivas entre o Zr e P.
FIGURA 16. Análise de Componentes Principais (ACP) dos teores médios de elementos (óxidos) dos solos da RPPN SESC Pantanal, por perfil (n = 20) (A) variáveis componentes; (B) grupos de perfis.
Observações (eixos F1 e F2: 75,50 %)
SXeFTe
CYbd
TCp
CYve
SXe
SXa
RQg
FTdSXd
GXa
FTa
TXp
CYbeRQg
GXa FFlf
SNo
CYve
RYve
-4
-2
0
2
4
-4 -2 0 2 4 6
F1 (58,05 %)
F2
(17,
45 %
)
I
III
II
(A)
(B)
Variáveis (eixos F1 e F2: 75,50 %)
P2O5
ZrO2
SO3
TiO2
MgO
K2O
Fe2O3
Al2O3
SiO2
-1
-0,75
-0,5
-0,25
0
0,25
0,5
0,75
1
-1 -0,75 -0,5 -0,25 0 0,25 0,5 0,75 1
F1 (58,05 %)
F2 (
17,4
5 %
)
89
Com base nesses componentes foram definidos três grupos de
amostras, que integrados à análise granulométrica e mineralógica, refletem
três tipos geoquímicos de perfis:
• Grupo I – solos SNo, SXe, RQg, SXe, SXa, FTa, FTd (perfis P09, P19,
P21, P04, P13, P14 e P31, respectivamente): esse grupo é formado pela
maioria dos Planossolos e Plintossolos alumínico e distrófico e Neossolos
Quartzarênicos, onde predomina a textura franco-arenosa a arenosa nos
horizontes superficiais do perfil (Figura 5), possuem menores teores de
ferro, manganês e alumínio, relativamente pobres em bases e elementos
traço, e geoquimicamente semelhantes em relação ao Si e S. Possuem
teores relativamente mais altos de SiO2, em conseqüência da
predominância de quartzo e caulinita.
• Grupo II – solos CYve, CYbd, TCp, TXp e RYve (perfis P06, P37, P16,
P28 e P42, respectivamente): formam esse grupo os Cambissolos
Flúvicos, Luvissolos e Neossolo Flúvico, são solos eutróficos, ricos em
bases e elementos traço, P2O5, óxidos de manganês e minerais
resistentes ao intemperismo (Zr), textura argilosa a franco-siltosa, ricos
em matéria orgânica, com geoquimica semelhante em relação ao K, Mn,
Mg, Ca, Zr e P e mineralogia composta de mica (ilita) e caulinita (dados
não apresentados), com traços de esmectitas. Esses solos ocorrem nas
fitofisionomias Floresta Estacional Semidecidual em Acuri e Bambu e na
Mata Ripária.
• Grupo III – solos CYbe, GXa, SXd, FFlf e FTe (perfis P34, P38, P43 e
P27, respectivamente): formado pelos Plintossolos Pétrico e Argilúvico
eutrófico, Gleissolo, Planossolo distrófico e Cambissolo Flúvico, são
solos com textura mais argilosa que dos outros da mesma classe e
geoquimicamente semelhantes quanto aos teores de Fe, Al e Ti (óxidos),
considerados elementos residuais nos solos e altamente resistentes ao
intemperismo e que fazem parte da estrutura dos óxidos minerais de Fe e
Al.
90
Alguns perfis permaneceram isolados dos grupos (outliers), tais como:
CYve (P05), RQg (perfil P30) e GXa (perfil P33), apresentando
características geoquímicas particulares, ditadas pelo regime de
sedimentação/lixiviação aliado aos processos pedogenéticos atuantes
nesses solos.
Em suma, os grupos acima citados refletem dois tipos geoquímicos de
perfis: 1) solos de textura arenosa a areno-argilosa, com teores
relativamente elevados de SiO2 e conseqüente predominância de caulinita e
quartzo, bem como menor teor de bases e elementos traço; 2) solos de
textura mais argilosa, geoquimicamente mais heterogêneos que o grupo
anterior, e se caracterizam por conteúdos significativos de minerais 2:1 (ilita,
esmectita, VHE, dados não apresentados), Al2O3, óxidos de Fe e Mn, bases
e são consequentemente mais férteis e com maior concentração de
elementos traço.
Para complementar esta descrição foi realizada a análise multivariada
tipo Componente Principal (ACP) dos resultados da geoquímica elementar
nos horizontes superficiais (A) dos solos da RPPN, baseando-se nas
correlações de Pearson obtidas (Tabela 11) na tentativa de estabelecer uma
melhor distribuição dos mesmos em termos de constituição nos horizontes
estudados.
Nessa análise somente dois importantes componentes foram
reconhecidos, e juntos exprimem 70% da variância total (Figura 17, Tabela
12).
91
FIGURA 17. Análise de Componentes Principais (ACP) dos teores dos elementos (óxidos) no horizonte A dos solos da RPPN SESC Pantanal, por perfil (n = 20); (A) variáveis componentes; (B) grupos de perfis.
Observações (eixos F1 e F2: 69,99 %)
SXe
FTe
CYbd
TCpCYve
SXe
SXaRQg
FTdSXd
GXal
FTa
TXp
CYbe
RQgGXal
FFlfSNo
CYve
RYve
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
F1 (50,88 %)
F2 (
19,1
1 %
)
I
III
II
Variáveis (eixos F1 e F2: 69,99 %)
SiO2
Al2O3
Fe2O3
K2O
MgO
TiO2
CaO
MnO2
SO3
ZrO2
P2O5
-1
-0,75
-0,5
-0,25
0
0,25
0,5
0,75
1
-1 -0,75 -0,5 -0,25 0 0,25 0,5 0,75 1
F1 (50,88 %)
F2
(19,
11 %
)(A)
(B)
92
TABELA 11. Matriz de correlação de Pearson das variáveis utilizadas na ACP (resultados do horizonte A) (n = 20, p<0,05). Variáveis SiO2 Al2O3 Fe2O3 K2O MgO TiO2 CaO MnO SO3 ZrO2 P2O5
SiO2 1 Al2O3 -0,99 1 Fe2O3 -0,95 0,93 1 K2O -0,82 0,77 0,70 1 MgO -0,94 0,90 0,88 0,85 1 TiO2 -0,79 0,78 0,69 0,67 0,73 1 CaO -0,38 0,26 0,34 0,52 0,46 0,34 1 MnO -0,16 0,07 0,16 0,27 0,21 0,22 0,63 1 SO3 0,15 -0,19 -0,29 0,07 -0,13 0,09 0,35 -0,20 1 ZrO2 0,35 -0,35 -0,37 -0,14 -0,27 -0,10 -0,08 0,41 -0,15 1 P2O5 -0,24 0,20 0,11 0,21 0,20 0,28 0,55 0,46 0,35 0,14 1
TABELA 12. Contribuição de cada variável, baseada na correlação, dos dois primeiros componentes principais da ACP dos elementos (óxidos) nos solos da RPPN SESC Pantanal, no horizonte A (n = 20).
Variável Componente 1 Componente 2 SiO2 0,98 0,17 Al2O3 -0,94 -0,26 Fe2O3 -0,92 -0,26 K2O -0,87 0,08 MgO -0,95 -0,1 TiO2 -0,82 0,04 CaO -0,53 0,68 MnO -0,30 0,73 SO3 0,06 0,40 ZrO2 0,29 0,50 P2O5 -0,33 0,72
92
93
O primeiro componente é dominante (51% da variação total dos
dados) e está relacionado positivamente com Si e negativamente com Al,
Fe, K, Mg e Ti). Esse componente é representado no Quadrante III pelos
solos com maiores teores de óxidos de ferro, elementos residuais (Al, Ti, Fe)
e bases (Mg e K) em superfície, tais como Gleissolos, Planossolo Háplico
distrófico, Neossolo Flúvico e Cambissolo Flúvico (perfis P33, P38, P43, P42
e P34), estando intimamente associados às epigenias aluminosas e
ferruginosas dos solos.
Já o pólo positivo do componente 1 (Quadrante I) indica a
predominância da sílica (SiO2), representada pelas silicificações presentes
nas areias e nos cristais quartzosos do horizonte A, onde os Neossolos
Quartzarênicos, Planossolos e Plintossolos são predominantes (perfis P05,
P09, P19, P30, P14, P04, P13 e P31).
O segundo componente representado positivamente pelo Mn e P
determina cerca de 19% da variação dos dados em superfície, sendo
agrupados no Quadrante II os Luvissolos, Cambissolo Flúvico e Plintossolos
Argilúvico eutrófico e Pétrico (perfis P28, P16, P27, P06 e P26). Esse grupo
é caracterizado por solos férteis e ricos em óxihidróxidos de manganês,
associado ao maior teor de fósforo nos horizontes superficiais. Em menor
grau, o S e o Zr também determinam as afinidades geoquímicas entre esses
solos. Dessa forma, esse componente expressa uma pequena presença de
impregnações de sulfatos, fosfatos e carbonatos em face da presença dos
elementos S, P e Ca associados ao cortejo detrítico.
As análises multivariadas demonstram que, embora os solos estejam
sujeitos à inundação sazonal, os processos pedológicos desempenham
importante papel na determinação da composição química dos solos da
RPPN, e não somente os processos deposicionais.
94
4.3 Geoquímica do ferro e do manganês
As implicações pedogenéticas dos óxidos de ferro e de manganês têm
sido estudadas por muitos pesquisadores (Blume e Schwertmann, 1969;
Fitzpatrick, 1988; Schwertmann, 1985). As diferentes formas de ferro são
determinadas por agentes extratores e correspondem a diferentes ambientes
pedogênicos (McKeague e Day, 1966; Schwertmann, 1985) e idades
relativas do solo (Arduino, 1984).
Por isso, os procedimentos de dissolução seletiva das formas
orgânicas e inorgânicas de ferro e manganês foram utilizados em todos os
horizontes dos solos da RPPN SESC Pantanal, cujos resultados são
discutidos em termos gerais e por classe de solos.
4.3.1 Dissolução seletiva do ferro e do manganês – dados gerais
Os teores de ferro e manganês extraíveis por dissolução seletiva
representam as frações geoquímicas: (1) óxidos de ferro e manganês
cristalinos; (2) óxidos de ferro e manganês de baixa cristalinidade; (3)
complexos organometálicos de ferro e manganês. O ferro e o manganês
totais (Fet, Mnr) determinados por fluorescência de raios X (FRX) também
são apresentados.
Ao analisar os resultados gerais das dissoluções seletivas (Tabela 13),
verifica-se grande variabilidade dos dados em algumas frações, devido à
diversidade das características físicas e químicas dos solos, inclusive entre
os solos pertencentes à mesma classe.
83
TABELA 13 . Concentração de ferro e manganês associada às formas geoquímicas nos horizontes superficiais e subsuperficiais dos solos da RPPN SESC Pantanal.
Teores extraíveis de ferro 2 Teores extraíveis de manganês 2
Fedcb Fepi Feox Fehi Fet Fecristalino Mndcb Mnpi Mnox Mnhi Mn t Mncristalno Perfis /
Classe (SIBCS) 1 Horizontes g kg-1 mg kg-1
P04 - SX A 4,84 1,72 3,56 0,35 11,41 1,28 138,0 160,0 20,0 34,0 400,0 118,0 P04 - SX Btn 11,17 1,18 3,40 0,22 82,31 7,77 389,0 174,0 10,0 39,0 500,0 379,0 P05 - CY A1 7,59 2,69 4,19 0,25 20,87 3,40 425,0 88,5 10,0 20,8 630,0 415,0 P05 - CY 2C 9,52 2,63 5,58 0,38 17,86 3,94 415,0 93,4 5,0 18,8 350,0 410,0 P06 - CY A1 19,66 12,85 6,76 0,69 35,48 12,90 1.110,7 186,8 64,0 73,1 1.200,0 1.046,7 P06 - CY B2 21,52 12,42 4,19 0,64 40,00 17,33 119,0 45,0 0,0 0,9 300,0 119,0 P09 - SN A 10,62 2,69 4,20 0,51 12,20 6,42 702,2 193,4 180,9 51,1 970,0 521,3 P09 - SN Btg2 13,09 2,37 3,93 0,43 39,60 9,16 702,2 183,6 175,2 82,7 750,0 527,0 P13 - SX A 4,45 1,15 0,60 0,15 7,00 3,85 99,0 40,0 22,0 3,0 300,0 77,0 P13 - SX Btg 18,55 11,45 5,47 1,57 56,75 13,08 103,0 42,0 23,0 0,0 300,0 80,0 P14 - FT A 29,32 8,60 4,76 1,56 20,90 24,56 257,1 119,6 105,5 51,5 400,0 151,6 P14 - FT Btfg 31,52 6,99 6,87 0,45 35,71 24,65 30,0 12,0 13,0 0,0 50,0 17,0 P16 - TC A 23,39 12,90 4,11 0,66 38,85 19,28 633,6 245,9 61,8 35,2 1.500,0 571,7 P16 - TC Bt 24,13 13,06 3,38 0,69 73,70 20,75 550,0 200,0 47,5 30,0 800,0 502,5 P19 - SX A 6,68 2,58 0,50 0,09 15,80 6,18 535,0 220,0 100,0 20,0 800,0 435,0 P19 - SX Btg1 19,29 13,55 3,11 0,84 53,62 16,18 300,0 110,0 40,0 0,0 400,0 260,0 P21 - RQ A 11,84 12,85 6,28 0,78 35,12 5,56 100,0 40,0 15,8 0,0 500,0 84,2 P21 - RQ C 6,84 4,81 3,93 0,43 12,28 2,91 107,0 33,8 12,0 0,0 100,0 95,0 P26 - FF A 15,02 6,72 6,82 2,08 49,06 8,19 351,1 93,4 144,8 15,7 610,0 206,3 P26 - FF Bfg2 16,39 2,74 6,28 2,10 39,57 10,11 30,0 10,0 1,5 0,0 50,0 28,5 P27 - FT A 12,42 7,76 3,55 0,67 25,10 8,87 218,6 60,0 27,2 3,1 800,0 191,4 P27 - FT 2Bf 108,56 7,49 5,36 0,62 123,32 103,20 23,0 6,0 0,0 1,6 50,0 23,0 P28 -TX A 26,84 7,53 5,74 0,61 32,67 21,10 550,0 270,0 270,0 68,1 1.700,0 280,0 P28 -TX Bt2 29,87 6,83 5,65 0,53 47,82 24,22 30,0 10,0 10,0 0,0 50,0 20,0
95
84
Continuação
TABELA 13 . Concentração de ferro e manganês associada às formas geoquímicas nos horizontes superficiais e subsuperficiais dos solos da RPPN SESC Pantanal.
Teores extraíveis de ferro 2 Teores extraíveis de manganês 2
Fedcb Fepi Feox Fehi Fet Fecristalino Mndcb Mnpi Mnox Mnhi Mn t Mncristalno Perfis /
Classe (SIBCS) 1 Horizontes g kg-1 mg kg-1
P30 - RQ A 1,77 0,50 0,14 0,10 9,40 1,63 576,8 213,1 14,9 8,3 550,0 561,9 P30 - RQ C2 1,94 0,43 0,11 0,08 6,70 1,83 577,0 239,0 3,0 0,0 370,0 574,0 P31 - FT A 1,03 0,88 0,55 0,28 6,00 0,48 95,4 29,8 23,2 0,9 100,0 72,2 P31 - FT Btfg2 13,70 9,19 5,56 0,65 38,78 8,15 496,7 59,0 139,1 17,9 700,0 357,6 P33 - GX A1 27,39 7,90 3,20 0,67 77,50 24,19 576,8 262,2 26,3 42,7 800,0 550,5 P33 - GX Bgv2 28,49 7,63 1,76 0,46 110,34 26,73 288,5 120,0 10,0 25,3 300,0 278,5 P34 - CY A 23,54 6,99 5,22 1,33 50,02 18,32 272,5 110,0 0,0 10,0 480,0 272,5 P34 - CY Big 26,29 5,81 13,33 1,27 59,54 12,96 257,0 111,5 0,0 15,5 460,0 257,0 P37 - CY A 27,48 13,87 6,51 0,98 60,90 20,97 173,6 54,4 0,0 0,6 400,0 173,6 P37 - CY Big 28,60 14,25 11,50 0,74 51,44 17,10 175,6 58,3 2,5 0,8 300,0 173,1 P38 - GX A 17,22 8,39 9,63 0,78 52,80 7,59 608,2 206,5 37,8 41,0 650,0 570,4 P38 - GX Bgf2 17,22 4,19 3,38 0,17 25,90 13,83 64,0 20,0 0,0 0,0 100,0 64,0 P42 - RY A 12,82 3,06 9,81 0,44 68,90 3,00 890,0 209,8 135,1 134,1 1.910,0 754,9 P42 - RY C 17,59 2,37 7,19 0,25 70,40 10,40 430,0 180,3 77,9 55,1 1.870,0 352,1 P43- SX A 9,61 12,15 4,02 1,68 27,45 5,59 95,4 95,4 65,2 17,5 700,0 30,2 P43- SX Btn 8,12 8,60 3,29 0,92 20,94 4,82 87,6 87,6 27,2 16,9 100,0 60,4 Média 18,65 6,79 4,84 0,70 41,60 13,81 339,6 117,4 48,0 23,4 582,5 291,6
Desvio padrão 17,04 4,40 2,88 0,52 27,37 16,44 263,9 80,7 62,5 29,1 481,2 237,0
1 CY: Cambissolo Flúvico; SX: Planossolo Háplico; SN: Planossolo Nátrico; FT: Plintossolo Argilúvico; FF: Plintossolo Pétrico; GX: Gleissolo Háplico; TC: Luvissolo Crômico; TX: Luvissolo Háplico; RQ: Neossolo Quartzarênico; RY: Neossolo Flúvico; 2 Fedcb, Mndcb: extraíveis em ditionito-citrato-bicarbonato; Feox, Mnox: extraíveis em oxalao ácido de amônio; Fepi, Mnpi: extraíveis em pirofosfato de sódio; Fehi, Mnhi: extraíveis em cloridrato de hidroxilamina; Fet, Mnt: total determinado por FRX; Fecristalino, Mncristalino = elemento associado aos óxidos bem cristalizados (dcb – oxa).
96
97
4.3.1.1 Teores extraíveis de ferro
O teor médio de Fet nos solos da RPPN é igual a 41,6 ± 27,37 g kg-1,
de onde foram extraídos 18,65 ± 17,04 g kg-1 de Fe associado aos óxidos
pedogênicos (Fedcb), 4,84 ± 2,88 g kg-1 de Fe dos óxidos mal cristalizados
(Feox) e 6,79 ± 4,40 g kg-1 de Fe ligado à matéria orgânica (Fepi) (Tabela 13).
Esses valores são semelhantes aos obtidos por Cheng et al. (2009) em
solos de áreas úmidas da China, cujos teores, em Fe2O3, foram: 50,5 g kg-1
de Fet, 13,1 g kg-1 de Fedcb e 3,2 g kg-1 de Feox.
Os valores dos óxidos de ferro extraíveis possuem ampla variação
(Figura 18) condicionada por fatores como o material de origem e a dinâmica
do ferro em função do regime hídrico.
FIGURA 18. Variação dos resultados da extração seletiva do ferro nos solos da RPPN SESC Pantanal (n = 113).
Com relação ao ferro total (Fet), o Gleissolo (perfil P33) tem maiores
teores (Tabela 13). A distribuição dos teores de Fe2O3 nos horizontes
superficiais (A) e subsuperficiais (B ou C) dos solos da RPPN está na Figura
19, onde nota-se a predominância do óxido no Gleissolo (GXal, P33),
localizado ao norte da RPPN, na planície de inundação do Rio Cuiabá, em
ambas as profundidades.
1,0
108,6
14,2 13,3
1,6
123,3
2,1
0,00,2 0,1
FeTOTAL
FeHIDRO
FeOXAFePIRO
FeDCB
0
20
40
60
80
100
120
140
Formas extraíveis de ferro
Co
nce
ntr
açã
o d
e f
err
o (
g k
g-1
)
98
FIGURA 19. Distribuição do teor de Fe2O3 (g kg-1) nos horizontes superficiais (A) e subsuperficiais (B ou C) dos solos da RPPN SESC Pantanal.
Em subsuperfície, a distribuição do Fet é mais abrangente (Figura 19B),
onde o Gleissolo (GXal, P33), Plintossolo Argilúvico eutrófico gleissólico
(FTe, P27) e Planossolo Háplico eutrófico (SXe, P04) apresentam maiores
teores de Fet (acima de 90 g kg-1, Tabela 13).
O Plintossolo (FTe) encontra-se em uma lagoa intermitente num campo
de inundação sazonal, o que favorece a plintização excessiva e,
conseqüentemente, maior possibilidade de migração do ferro para o
horizonte B; o Planossolo (SXe) tem caráter gleissólico nos horizontes
inferiores, também com presença significativa de mosqueados de plintita
nesses horizontes. O Neossolo Flúvico (RY) recebe aportes de sedimentos
(A)
(B)
99
ricos em ferro e em manganês, provenientes do Rio São Lourenço,
tornando-se enriquecido nesses elementos.
Para o Fedcb (relativo aos óxidos de ferro pedogênicos), observa-se a
mesma tendência do Fet (Tabela 13), de acordo com o teor de argila dos
solos (r = 0,67, p < 0,05), conforme já constatado para o ferro total (r = 0,75,
p < 0,05) nos solos da RPPN.
A distribuição do Fedcb com a profundidade dos perfis é ilustrada na
Figura 20.
FIGURA 20. Distribuição do teor de Fedcb (g kg-1) nos horizontes
superficiais (A) e subsuperficiais (B ou C) dos solos da RPPN SESC Pantanal.
Nos perfis ao longo da planície de inundação (GXal e CYve, perfis P33
e P34) e diques marginais do rio Cuiabá (CYve e TXp, perfis P37 e P28) e
(A)
(B)
100
nas cordilheiras (TCp e FTa, perfis P16 e P14) o Fedcb foi maior que 21,0 g
kg-1 em superfície (Figura 20A, Tabela 13).
Nesses locais, a preservação do ferro cristalino advém da presença de
feições redoximórficas nos solos sujeitos à inundação sazonal, onde os
processos de sedimentação são ativos e ocorrem concomitantemente aos
processos de formação de solos (Beirigo et al., 2010). Em profundidade
(Figura 20B), o Fedcb foi maior no Plintossolo Argilúvico eutrófico (FTe, P27)
localizado em uma lagoa intermitente (baía), tal como observado para o Fet.
A quantidade de óxidos de Fe cristalinos (Fecristalino ) dos solos da
RPPN é estimada pela diferença entre o ferro extraído pelo ditionito de sódio
(Fedcb) e pelo oxalato ácido de amônio (Feox) (Tabela 13).
Nos horizontes subsuperficiais, o perfil P27 (Plintossolo Argilúvico)
apresenta maiores valores de ferro associado aos óxidos cristalinos (103,2 g
kg-1). Em seguida, os perfis P33 (Gleissolo), P28 (Luvissolo) e P14
(Plintossolo Argilúvico) apresentaram teores de Fe cristalino variando de
24,2 a 26,7 g kg-1 (Figura 21), que segundo Kämpf (1988), indica maior grau
de pedogênese nesses perfis.
FIGURA 21. Teores de ferro associados aos óxidos bem cristalizados (Fecristalino) (g kg-1) em subsuperficie nos solos da RPPN SESC Pantanal.
3,9
17,3
9,2
13,1
24,6
20,7
16,2
2,9
10,1
24,2
8,1
13,0
17,1
13,8
10,4
4,8
103,2
7,8
26,7
1,8
P04 - SX
P05 - CY
P06 - CY
P09 - SN
P13 - SX
P14 - FT
P16 - TC
P19 - SX
P21 - RQ
P26 - FF
P27 - FT
P28 -TX
P30 - RQ
P31 - FT
P33 - GX
P34 - CY
P37 - CY
P38 - GX
P42 - RY
P43- SX
Per
fis /
Cla
sses
de
solo
s
Teor de ferro nos óxidos cristalinos (Fe dcb - Feox) nos horizontes subsuperficiais (g kg -1)
101
(A)
(B)
Esses resultados demonstram que o ambiente redox influencia o teor
de óxidos de ferro de alta cristalinidade, pois nos solos onde a drenagem é
mais restrita (perfis P27, P14 e P33), o teor de Fecristalinio pode ser atribuído à
redução e posterior precipitação do ferro na forma de nódulos de Fe-Mn sob
condições intermitentes de oxidação e redução (Lima et al., 2006). Nesse
caso, o ferro reoxidado precipita na forma de óxido (hematita), oxi-hidróxidos
(goethita e lepidocrocita) e formas de baixo grau de cristalinidade
(ferrihidrita), formando revestimentos, mosqueados e nódulos (plintita)
(Beirigo, 2008).
Os teores de Feox diferem entre os perfis da RPPN (Tabela 13), sendo
maior nos horizontes A do Gleissolo localizado nos diques marginais do Rio
Cuiabá (GXal, P38), e no Neossolo Flúvico (RYve, P42), nos terraços fluviais
do Rio São Lourenço (Figura 22A). Em subsuperficie, o Feox é encontrado
em maior quantidade nos Cambissolos Flúvicos (CYve, perfis P34 e P37),
localizados na planície de inundação do Rio Cuiabá (Figura 22B).
FIGURA 22. Distribuição do teor de Feox (g kg-1) nos horizontes superficiais (A) e subsuperficiais (B ou C) dos solos da RPPN SESC Pantanal.
102
Essa distribuição indica que os óxidos de ferro pouco cristalinos
predominam na fase coloidal dos solos em ambientes mal drenados, como
nos solos citados, em função da alternância das condições de oxidação e
redução, que dificultam o processo de cristalização dos minerais de ferro
(Kämpf e Curi, 2000), conferindo maior reatividade química ao solo.
Nos Plintossolos Argilúvicos (FT), Cambissolos Flúvicos (CY) e alguns
Planossolos (SX) os teores de Feox são maiores nos horizontes
subsuperficiais (Tabela 13), discordando Kämpf (1988) que afirma que
elevados teores naturais de matéria orgânica podem favorecer a formação
de compostos de baixa cristalinidade, especialmente no horizonte A. Coelho
e Vidal-Torrado (2003) observaram que os teores de Feox também
aumentaram com a profundidade em perfis plínticos do Grupo Bauru (SP), e
atribuíram esse fato à migração descendente dos compostos amorfos de
ferro (mais móveis) e ao lento envelhecimento desses compostos a baixos
valores de pH (Blume e Schwertmann, 1969) nos horizontes inferiores.
A relação Feox/Fedcb é muito empregada em pedogênese para indicar o
grau de cristalinidade/reatividade dos óxidos de ferro do solo (Kämpf , 1988).
Ochoa et al. (2000) afirmam que quando os valores da relação Feox/Fedcb
superam a uma unidade considera-se que os solos são pouco evoluídos e
que o aumento dessa relação no perfil indica diminuição da cristalinidade
dos óxidos de ferro pedogênicos. Essa relação é, portanto, muito importante
para avaliar a retenção iônica no solo, o transporte coloidal de poluentes, a
sorção de contaminantes, a erosão e a gênese do solo (Shaw, 2001; Igwe et
al., 2010), uma vez que os óxidos de Fe de baixa cristalinidade podem
contribuir significativamente com as propriedades físicas e químicas dos
solos em função da sua elevada área superficial específica, que aumenta
sua capacidade de reação no solo.
Nos solos da RPPN o grau de reatividade dos óxidos de ferro nos
horizontes superficiais varia de 0,08 a 0,77 (Figura 23), com maiores valores
de ferro reativo no Neossolo Flúvico (perfil P42) e Planossolo Háplico (perfil
P04). Esses perfis são formados a partir de sedimentos aluviais do Rio São
Lourenço e situam-se na superfície mais recente, apresentando menor grau
103
de evolução pedogenética quando comparados aos outros perfis (Feox/Fedcb
= 0,77 e 0,77, respectivamente).
McFadden e Hendricks (1985) estudaram os oxihidróxidos de ferro
pedogênicos em solos formados a partir de sedimentos aluviais recentes no
sul da Califórnia, e concluíram que valores elevados da relação Feox/Fedcb (>
0,50) são atribuídos a um ambiente favorável à precipitação da ferrihidrita
e/ou complexação do ferro com a matéria orgânica. Segundo os autores, a
subseqüente transformação para hematita causa um aumento do
avermelhamento do solo e concomitante diminuição da relação Feox/Fedcb .
FIGURA 23. Grau de reatividade dos óxidos de ferro nos horizontes superficiais dos solos da RPPN SESC Pantanal.
Silva Neto (2010) acrescenta que a relação Feox/Fedcb também pode
ser utilizada para estimar o grau de hidromorfismo de um solo: quando o
hidromorfismo é expressivo (menor Eh) o solo apresenta maiores valores da
relação Feox/Fedcb, uma vez que nesse ambiente prevalecem óxidos de ferro
menos cristalinos (como a ferrihidrita). Por outro lado, menores valores da
relação Feox/Fedcb decorrem da predominância de óxidos de maior
0,74
0,55
0,34
0,40
0,13
0,16
0,18
0,07
0,53
0,45
0,29
0,21
0,08
0,53
0,12
0,22
0,24
0,56
0,77
0,42
P04 - SX
P05 - CY
P06 - CY
P09 - SN
P13 - SX
P14 - FT
P16 - TC
P19 - SX
P21 - RQ
P26 - FF
P27 - FT
P28 -TX
P30 - RQ
P31 - FT
P33 - GX
P34 - CY
P37 - CY
P38 - GX
P42 - RY
P43- SX
Per
fis/C
lass
e de
sol
o
Grau de reatividade (Fe ox /Fedcb )
104
(A)
(B)
cristalinidade formados sob condições oxidantes (maior Eh). Isso parece ser
condizente com as condições hidromórficas dos solos na área em estudo.
Pereira e Anjos (1999) também encontraram maiores valores de
Feox/Fedcb em solos formados a partir de sedimentos aluviais no Rio de
Janeiro, refletindo as condições de drenagem impedida, que favoreceram a
redução e solubilização do Fe3+ e impediram a formação dos óxidos
pedogênicos.
O teor de ferro extraído com cloridrato de hidroxilamina (Fehi) dos perfis
da RPPN possui menores valores dentre as formas extraíveis de ferro, uma
vez que esse reagente é mais específico para as formas mal cristalizadas e
amorfas de manganês (Lã et al., 2003). Essa forma de ferro tem correlação
positiva com o Feox (r = 0,51, p<0,05), demonstrando que também é seletivo
para as formas menos cristalinas nesses solos.
FIGURA 24. Distribuição do teor de Fehi (g kg-1) nos horizontes
superficiais (A) e subsuperficiais (B ou C) dos solos da RPPN SESC Pantanal.
105
(A)
(B)
Os maiores teores de Fehi estão no Plintossolo Pétrico (FFlf, perfil
P26), tanto em superfície quanto em subsuperficie (Figura 24A e 24B).
Coelho e Vidal-Torrado (2003) obtiveram maiores resultados de Fehi em
glébulas plínticas e horizontes inferiores de um Plintossolo Pétrico, e
concluíram que os potenciais de oxirredução e as mobilizações atuais do
ferro, provenientes da degradação das glébulas petroplínticas, são os
principais responsáveis pelo maior suprimento de ferro na forma facilmente
redutível nessa camada.
O ferro associado à matéria orgânica na forma de complexos
organometálicos (Fepi) é encontrado em maior quantidade em superfície no
Luvissolo Crômico (TCP, P16), Cambissolo Flúvico (CYve, P37) e no
Planossolo Háplico (SXd, P43) (Figura 25A), com valores acima de 10 g kg-1
(Tabela 13).
FIGURA 25. Distribuição do teor de Fepi (g kg-1) nos horizontes superficiais (A) e subsuperficiais (B ou C) dos solos da RPPN SESC Pantanal.
106
Em profundidade (Figura 25B), os Planossolos Háplicos (SXa e SXe,
perfis P13 e P19, respectivamente) e o Luvissolo Crômico (TCp, perfil P16)
apresentaram maiores teores do elemento nessa fração.
Na maioria dos perfis o Fepi é maior em superfície, condizente com a
relação positiva e significativa com o carbono orgânico (r = 0,57, p<0,05) no
horizonte A. Entretanto, em alguns perfis o teor de ferro extraído em
pirofosfato é maior no horizonte B, especialmente nos Planossolos Háplicos
(perfis P13 e P19) e no Plintossolo Argilúvico perfil P31 (Tabela 13),
possivelmente em razão da mobilidade desses compostos organometálicos
atraves do perfil, facilitado pela textura mais arenosa (classe textural areia
franca e areia, Figura 5A) no horizonte A.
Na maioria dos solos da RPPN, o conteúdo médio de Fepi é maior que
o de Feox indicando predomínio das formas organicamente complexadas em
relação às formas inorgânicas de baixa cristalinidade, mesmo em solos onde
o teor de carbono orgânico foi baixo (Apêndice 1). Zanelli et al. (2007)
argumentam que este fenômeno é muitas vezes encontrado em solos ricos
em complexos organometálicos, como os solos das áreas úmidas. Os
complexos organometálicos formados entre os metais e os ácidos húmicos e
fúlvicos são constituídos, em sua maioria, de gupos funcionais carboxílicos
(-COOH), amina (-NH2) e tiol (-SH) (Hall e Pelchat, 1999).
Elevados conteúdos de metais extraíveis em pirofosfato comparado ao
oxalato têm sido relatados por outros autores (Parfitt e Childs , 1988; Kleber
et al., 2005; Zanelli et al., 2007). Entretanto, a eficácia do extrator para as
formas organicamente complexadas é controversa, tendo em vista que o
pirofosfato de sódio pode agir como peptizante e dispersante de partículas
ferruginosas como goethita e ferrihidrita finamente divididas presentes no
solo, superestimando o conteúdo de ferro na fração orgânica (McKeague et
al., 1971; Bascomb e Thanigasalam, 1978; Jeanroy e Guillet, 1984; Parfit e
Childs, 1988; Kaiser e Zech, 1996). Enquanto o pirofosfato de sódio 0,1 mol
L-1 é amplamente adotado em exploração geoquimica, o NaOH 0,5 mol L-1 é
utilizado pela Sociedade Internacional de Substâncias Húmicas (Kersten e
Forstner, 1989) como extrator de complexos organometálicos em solos e
sedimentos, para análises ambientais.
107
4.3.1.2 Teores extraíveis de manganês
O teor médio de manganês total (Mnt) nos solos da RPPN é igual a
582,5 ± 481,2 mg MnO2 kg-1, de onde foram extraídos 339,6 ± 263,9 mg kg-1
de Mn associado aos óxidos pedogênicos (Mndcb), 48,0 ± 62,5 mg kg-1 de Mn
dos óxidos mal cristalizados (Mnox) e 117,4 ± 80,7 mg kg-1 de Mn ligado à
matéria orgânica (Mnpi), (média geral dos solos). A variação dos teores de
manganês extraível e total está representada na Figura 26.
FIGURA 26. Variação dos resultados da extração seletiva do manganês nos solos da RPPN SESC Pantanal (n = 113).
Os teores de manganês total (Mnt) nos solos são menores que os de
ferro total, com valores variando de 0,0 a 2.100,0 mg kg-1 (Figura 27), e os
maiores valores estão associados aos horizontes superficiais, exceto no
perfil P31, um Neossolo Quartzarênico (Tabela 13).
Os maiores valores são encontrados no Neossolo Flúvico (perfil P42),
com valores acima de 1.800 mg kg-1 (Tabela 13); além do Neossolo Flúvico,
os Luvissolos (TCp e TXp) e o Cambissolo Flúvico (perfil P06), todos
associados aos terraços fluviais do Rio São Lourenço, também apresentam
teores elevados de manganês total nos horizoontes superficiais (Figura
27A).
9,0
1.149,8
436,0
318,0
134,1
2.100,0
0,00,00,06,0
MnTOTAL
MnHIDRO
MnOXA
MnPIRO
MnDCB
0
500
1000
1500
2000
2500
Formas extraíveis de manganês
Co
nce
ntr
açã
o d
e m
an
gan
ês
(mg k
g-1
)
108
FIGURA 27. Distribuição do teor de MnO2 total (g kg-1) nos horizontes
superficiais (A) e subsuperficiais (B ou C) dos solos da RPPN SESC Pantanal.
Essa distribuição do manganês demonstra que esse elemento é mais
solúvel e móvel que o ferro (McKenzie, 1989; Coelho e Vidal-Torrado,
2000), e por isso, nos solos onde a drenagem é restrita ou impedida, o teor
de manganês total e extraível é baixo, a exemplo dos Plintossolos (perfis
P14, P27 e P31) (Tabela 13). Lima et al. (2006) relatam que os teores totais
de ferro e de manganês são menores nos Plintossolos por caracterizarem
um ambiente de remoção devido às condições de redução temporais, sem
adição de novo material.
A concentração de manganês é mais distribuída na área da RPPN em
superfície, pois nos horizontes subsuperficiais somente o Neossolo Flúvico
apresenta teores significativos do elemento (Figura 27B). Ao contrário do
(A)
(B)
109
ferro, o manganês difunde-se mais facilmente devido à sua lenta cinética de
oxidação (Otero et al., 2009), portanto, a perda de manganês pode ser
importante nos solos da RPPN.
Observa-se que o teor de Mndcb é maior no horizonte A do Neossolo
Flúvico (RYve, P42), Cambissolo Flúvico (CYve, P06) e Planossolo Nátrico
(SNo, P09) (Figura 28A).
FIGURA 28. Distribuição do teor de Mndcb (g kg-1) nos horizontes
superficiais (A) e subsuperficiais (B ou C) dos solos da RPPN SESC Pantanal.
A distribuição do Mndcb em profundidade é semelhante à do horizonte
A (Figura 28B), entretanto, seus teores são menores. Nos solos onde o
Mndcb ocorre em subsuperficie e em quantidades significativas (Neossolo
Flúvico, RYve e Planossolo Nátrico, SNo), a oscilação do período de
inundação dos solos faz com que os valores de Eh favoreçam a mobilização
(A)
(B)
110
de manganês dos locais mais elevados da paisagem e deposição nos
horizontes inferiores e nos macroporos fissurais e canais desses solos, que
já sofreram a precipitação inicial de ferro (Coelho e Vidal-Torrado, 2000).
Dessa forma, a incorporação de manganês nos oxihidróxidos de ferro
pode ter contribuído para a retenção de manganês em profundidade, nesses
solos. Aliado a isso, a facilidade de deposição do manganês em
subsuperfície se dá pelo processo de sedimentação ainda ativo nesses
solos. No caso do Planossolo Nátrico, a mobilização do manganês é
favorecida pela presença de horizonte superficial franco-arenoso, com
transição abrupta para os horizontes subsuperficiais de textura franco argilo-
arenosa.
Pela diferença entre Mndcb e Mnox, o Neossolo Quartzarênico (perfil
P30) e o Planossolo Nátrico (perfil P09) apresentam a maior parte do
manganês total associada a óxidos cristalinos em profundidade (Tabela 13,
Figura 29).
FIGURA 29. Teores de manganês associados aos óxidos bem cristalizados (Mncristalino) (g kg-1) em subsuperficie nos solos da RPPN SESC Pantanal.
410,0119,0
527,080,0
17,0502,5
260,095,0
28,5
20,0
357,6
257,0173,1
64,0352,1
60,4
574,0
278,5
379,0
23,0
P04 - SX
P05 - CY
P06 - CY
P09 - SN
P13 - SX
P14 - FT
P16 - TC
P19 - SX
P21 - RQ
P26 - FF
P27 - FT
P28 -TX
P30 - RQ
P31 - FT
P33 - GX
P34 - CY
P37 - CY
P38 - GX
P42 - RY
P43- SX
Per
fis /
Cla
sses
de
solo
s
Teor de manganês nos óxidos cristalinos (Mn dcb - Mnox ) nos horizontes subsuperficiais (g kg -1)
111
Em superfície, os maiores teores de Mncristalino estão no Cambissolo
Flúvico (perfil P06) e Neossolo Flúvico (perfil P42) (Tabela 13),
demonstrando a influência da natureza dos sedimentos na distribuição do
manganês nesses solos com caráter flúvico.
Os maiores teores de manganês ligado aos óxidos de baixa
cristalinidade (Mnox) correspondem aos maiores valores observados na sua
forma cristalina, nos horizontes superficiais dos solos da RPPN (Tabela 13,
Figura 30A). Já nos horizontes subsuperficiais (Figura 30B), além do
Planossolo Nátrico, os teores de Mnox também são maiores no Plintossolo
Argilúvico (FTd, perfil P31) e Neossolo Flúvico (RYve, perfil P42).
FIGURA 30. Distribuição do teor de Mnox (g kg-1) nos horizontes
superficiais (A) e subsuperficiais (B ou C) dos solos da RPPN SESC Pantanal.
(B)
(A)
112
Por analogia ao ferro solúvel em oxalato de amônio, o manganês
extraído com esse reagente pode ser considerado como amorfo (Barral Silva
et al., 1988). O maior teor de Mnox sugere que as condições de Eh e pH não
foram adequadas à completa oxidação e formação de minerais cristalinos de
manganês, ou não houve tempo suficiente para a cristalização.
Tal como para os compostos de ferro, as recentes deposições e
formação de feições redoximórficas são responsáveis pela baixa
cristalinidade dos compostos manganíferos (Coelho e Vidal-Torrado, 2003).
A hidroxilamina extraiu maiores teores de manganês do que o oxalato
de amônio nos Cambissolos Flúvicos (P05, P06 e P34) e Gleissolos (P33 e
P38) (Tabela 13). Isso indica que as formas facilmente redutíveis de
manganês (Mnhi) são consideravelmente superiores às mal cristalizadas
(Mnox), sugerindo que o elemento está pouco cristalinizado e móvel nesses
perfis. Além disso, pode-se dizer que a capacidade redutora do extrator
hidroxilamina sobrepôs-se ao efeito complexante e redutor do oxalato de
amônio ácido, removendo maiores quantidades de Mn de baixa
cristalinidade. Isso está de acordo com Chao e Zhou (1983), que relatam a
similaridade entre o cloridrato de hidroxilamina e o oxalato ácido de amônio
na extração do Mn, e a maior afinidade do primeiro extrator com esse
elemento. Ao contrário do oxalato de amônio, a hidroxilamina não dissolve a
magnetita e pode ser usada como uma alternativa àquele extrator em solos
ricos em magnetita (Ross et al., 1985).
Os maiores teores de manganês extraído com hidroxilamina (Mnhi) do
horizonte A estão no Neossolo Flúvico (perfil P42) (Tabela 13, Figura 31A).
Nesse caso, além dos efeitos da matéria orgânica que retarda ou inibe o
processo de cristalização, percebe-se também o efeito do regime hídrico do
Neossolo, que pode permanecer saturado ou inundado por períodos
prolongados, resultando condições temporariamente redutoras, dificultando
a oxidação e cristalização dos minerais de manganês. Com isso, mantêm-se
teores relativamente elevados de formas de manganês de menor
cristalinidade, especialmente nos horizontes superficiais.
113
FIGURA 31. Distribuição do teor de Mnhi (g kg-1) nos horizontes superficiais (A) e subsuperficiais (B ou C) dos solos da RPPN SESC Pantanal.
As correlações positivas entre as frações de manganês nos solos da
RPPN (Tabela 14) demonstram a possibilidade de redistribuição do
manganês entre as frações do solo, tendo em vista a baixa seletividade dos
extratores para as formas de manganês.
TABELA 14. Matriz de correlação entre as formas extraíveis e total de manganês nos solos da RPPN SESC Pantanal (n = 113; p<0,05).
Variáveis Mn dcb Mnpi Mnox Mnhi Mn t
Mndcb 1 Mnpi 0,91 1 Mnox 0,62 0,56 1 Mnhi 0,76 0,71 0,56 1 Mnt 0,81 0,80 0,70 0,67 1
(B)
(A)
114
O teor de manganês extraído com pirofosfato de sódio e associado à
matéria orgânica (Mnpi) é a segunda forma de manganês predominante nos
solos da RPPN (Tabela 13), com maiores valores em superfície. A
distribuição dos teores de Mnpi nos horizontes superficiais e subsuperficiais
está ilustrada na Figura 32.
FIGURA 32. Distribuição do teor de Mnpi (g kg-1) nos horizontes superficiais (A) e subsuperficiais (B ou C) dos solos da RPPN SESC Pantanal
A Figura 32 mostra uma distribuição espacial dos teores de Mnpi, onde
o Gleissolo (GXal, P33), Neossolo Flúvico (RYve, P42), Luvissolos (TCp,
P16 e TXP, P28), Planossolo Háplico (SXe, P19) e Neossolo Quartzarênico
hidromórfico (RQg, P30) têm os maiores valores (acima de 200 mg kg-1) em
superfície (Figura 32A).
A abordagem adotada neste estudo, analisando-se preliminarmente os
horizontes superficiais e subsuperficiais (B ou C) dos perfis da RPPN e,
posteriormente, restringindo a análise a um conjunto menor de amostras de
(A)
(B)
115
horizontes com características diferenciadas morfologicamente (por classe
de solo), discriminadas pelas técnicas de dissoluções seletivas, permite
comprovar a relativa habilidade e especificidade dos extratores utilizados.
116
4.3.2 Relações entre as formas de ferro e manganês e as propriedades
dos solos por Análise de Componentes Principais
A fim de determinar as relações existentes entre as diferentes formas
de ferro e de manganês e algumas características físicas e químicas dos
solos estudados, utilizou-se a técnica de análise multivariada por meio da
Análise de Componentes Principais (PCA) a partir da matriz de correlações
significativas entre os parâmetros analisados, para os horizontes superficiais
(A) e subsuperficiais (B ou C).
4.3.2.1 Horizontes superficiais
A partir da matriz de correlação entre as variáveis explicativas da
geoquimica do Fe e Mn nos horizontes superficiais (Tabela 15), observa-se
que o carbono orgânico está diretamente relacionado com os óxidos de Fe
mal cristalizados (Feox) e o Fe extraído com pirofosfato de sódio (Fepi),
indicando que a matéria orgânica influencia na cristalinidade das formas
inorgânicas do ferro dos solos e atua na disponibilidade do elemento pela
formação de compostos organometálicos em superfície (Bera et al., 2005).
A correlação positiva entre a argila e o Fet e Fedcb indica a
mobilização do Fe com a argila, bem como demonstra a predominância dos
óxidos de Fe na mineralogia da fração argila dos solos (Igwe et al., 2010).
As formas extraíveis do Fe também estiveram correlacionadas entre
si, indicando que a maior porcentagem do Fe total do solo é composta pelos
óxidos de ferro pedogênicos (relações positivas entre Fedcb x Fet e Feox x Fet)
em superfície.
117
TABELA 15 . Matriz de correlação das frações extraíveis de Fe e Mn e as principais propriedades dos horizontes superficiais dos solos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal).
Fedcb Fepi Feox Fehi Fet Mndcb Mnpi Mnox Mnhi COT Areia Silte Argila K+ Ca2+ Mg2+ Al 3+ pH Mn t
Fedcb 1,00
Fepi 0,68 1,00
Feox 0,50 0,49 1,00
Fehi 0,49 0,55 0,44 1,00
Fet 0,66 0,50 0,69 0,38 1,00
Mndcb 0,22 0,04 0,36 -0,23 0,31 1,00
Mnpi 0,30 -0,03 0,13 -0,23 0,27 0,74 1,00
Mnox 0,24 -0,05 0,25 0,15 0,01 0,39 0,48 1,00
Mnhi 0,29 -0,02 0,55 -0,07 0,37 0,74 0,62 0,57 1,00
COT 0,49 0,57 0,51 0,28 0,52 -0,01 -0,02 -0,03 -0,10 1,00
Areia -0,70 -0,43 -0,24 -0,26 -0,51 -0,34 -0,52 -0,18 -0,13 -0,18 1,00
Silte 0,36 0,32 0,21 0,16 0,25 0,52 0,52 0,18 0,17 0,08 -0,64 1,00
Argila 0,67 0,36 0,18 0,24 0,50 0,12 0,35 0,12 0,06 0,19 -0,89 0,23 1,00
K+ 0,20 0,26 0,38 -0,01 0,13 0,19 0,26 0,16 0,06 0,53 -0,09 0,11 0,05 1,00
Ca2+ 0,56 0,64 0,49 0,10 0,53 0,27 0,15 -0,13 0,10 0,81 -0,29 0,15 0,28 0,57 1,00
Mg2+ 0,55 0,46 0,62 0,14 0,67 0,24 0,19 -0,08 0,21 0,78 -0,27 -0,01 0,35 0,63 0,88 1,00
Al3+ 0,28 0,31 -0,04 0,29 0,40 -0,31 -0,11 -0,27 -0,23 -0,09 -0,35 0,05 0,42 -0,37 -0,22 -0,14 1,00
pH -0,41 -0,30 -0,25 -0,29 -0,36 -0,08 -0,08 -0,17 -0,04 -0,05 0,34 -0,13 -0,36 -0,05 0,05 -0,05 -0,45 1,00 -
Mnt 0,33 0,19 0,45 -0,10 0,38 0,73 0,69 0,63 0,79 0,06 -0,32 0,31 0,22 0,25 0,31 0,28 -0,26 -0,12 1,00
117
118
Todos os teores extraíveis de manganês estão significativamente
correlacionados entre si, indicando que pode haver sobreposições entre as
formas de manganês extraídas por dissolução seletiva nos solos analisados,
nos horizontes superficiais.
O manganês associado aos óxidos cristalinos (Mndcb) e à matéria
orgânica (Mnpi) tem correlação significativa com o teor de silte nos
horizontes A, sugerindo a ocorrência dessas formas de manganês nas
concreções e nódulos superficiais dos solos.
A matriz componente (Tabela 16) das propriedades dos solos e das
frações extraíveis de Fe e Mn nos horizontes A dos solos da RPPN mostra
que 54,6% da variância dos dados é explicada pelos dois primeiros
componentes principais.
TABELA 16. Matriz componente dos teores extraíveis de Fe e Mn e algumas propriedades dos horizontes superficiais dos solos da RPPN SESC Pantanal
Componente 1
Variável 1 2
Ca2+ 0,95 0,11
Mg2+ 0,92 0,18
COT 0,88 -0,10
K+ 0,68 0,10
Fepi 0,57 -0,06
Feox 0,55 0,48
Mnhi 0,01 0,95 Mnt 0,16 0,87
Mndcb 0,13 0,86 Mnpi 0,03 0,74 Mnox -0,18 0,61 AT -0,16 -0,21
Argila total 0,17 0,08
Fedcb 0,45 0,22
Fehi 0,15 -0,17
pH água 0,09 -0,07
Al3+ -0,24 -0,28
Fet 0,50 0,36 1Método de rotação Varimax com normalização Kaiser
119
O primeiro componente explica 35,3% da variância total dos dados,
e relaciona-se com as formas reativas de ferro (Fepi, Feox) e o ferro total (Fet)
e sua associação com o carbono orgânico (COT) e cátions básicos (Mg2+,
Ca2+ e K+) dos solos (Tabela 16). Esse componente representa as variáveis
que influem na geoquimica do ferro em superficie.
O segundo componente representa as variáveis responsáveis por
19,3% da variância total dos dados, como as formas geoquímicas do
manganês nos solos (Mndcb, Mnox, Mnhi, Mnpi) e o manganês total dos solos
(Mnt). Isso indica que as formas de manganês seguem o mesmo padrão nos
horizontes superficiais dos solos da RPPN, e essa variação não está
relacionada à fração argila ou areia, e nem ao carbono orgânico dos solos.
As Figuras 33A e 33B mostram o agrupamento das variáveis e dos
solos de acordo com as correlações positivas e significativas com os
componentes principais.
Fe Ditionito
Fe Pirofosfato
Fe Oxalato
Fe Hidroxilamina
Fe Total
Mn Ditionito
Mn Pirofosfato
Mn Oxalato
Mn HidroxilaminaMn Total
pH H2O
COT
K+
Ca2+
Mg2+
Al3+
AT
Arg.total
-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Factor 1 (35%)
-0.6
-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Fact
or 2
(19%
)
Fe Ditionito
Fe Pirofosfato
Fe Oxalato
Fe Hidroxilamina
Fe Total
Mn Ditionito
Mn Pirofosfato
Mn Oxalato
Mn HidroxilaminaMn Total
pH H2O
COT
K+
Ca2+
Mg2+
Al3+
AT
Arg.total
(A)
120
FIGURA 33. Gráfico ACP do conjunto dos dados do horizonte A na projeção dos componentes 1 e 2, após a rotação Varimax. (A) variáveis componentes; (B) grupos de perfis (perfil/classe).
De acordo com as figuras acima, os solos agrupados pelas
correlações positivas no Componente 1 são semelhantes quanto à
geoquímica do ferro em superfície, cujas formas de ferro estão associadas
aos maiores teores de cátions básicos, argila e carbono orgânico dos
Gleissolos (GX), Plintossolos Argilúvicos (FT) e Pétrico (FF), Cambissolos
Flúvicos (CY), Planossolo Háplico distrófico plíntico (SX) e Neossolo
Quartzarênico hidromórfico neofluvissólico (RQ).
Cabe ressaltar que os teores de carbono orgânico total estão
frequentemente correlacionados com oxihidróxidos mal cristalizados de ferro
em solos de áreas úmidas (Pan et al., 2003). Os oxihidróxidos de ferro
possuem distribuição paralela com o COT nos solos acima citados (Figura
33A), sugerindo a existência do efeito protetor da matéria orgânica do solo
(Cheng et al., 2009).
P43- SX
P42 - RY
P38 - GX
P37 - CY
P34 - CY
P33 - GX
P31 - FT
P30 - RQ
P28 -TX
P27 - FT
P26 - FF
P21 - RQ
P19 - SX
P16 - TC
P14 - FT
P13 - SX
P09 - SNP06 - CY
P05 - CYP04 - SX
-2
-1
0
1
2
3
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
D1 (35 %)
D2
(19
%)
Fedcb, Fepi, Feox, Fet, K+, Ca2+, Mg2+, Argila, COT
Mn d
cb, M
n pi,
Mn h
i, M
n ox,
Mn t
AT
(B)
121
Os solos localizados no lado negativo do primeiro componente são
desenvolvidos sobre sedimentos de natureza arenosa, e compreendem os
Neossolos Quartzarênicos (RQ), Planossolos Háplicos (SX), Plintossolo
Argilúvico distrófico espessarênico (FT) e Cambissolo Flúvico (CY). Esses
solos são hidromórficos e possuem menores teores de ferro e de manganês
devido à sua natureza redox, que os tornam móveis sob condições redutoras
(Zhang e Gong, 2003).
O Neossolo Flúvico (RY), os Luvissolos (TC e TX), Cambissolo
Flúvico eutrófico (CY) e o Planossolo Nátrico (SN) são similares quanto à
geoquimica do manganês, pois estão localizados sobre o lado positivo do
componente 2. Esses solos são naturalmente férteis e ricos em óxidos de
Mn reativos. O enriquecimento de manganês nesses solos é proveniente dos
processos de sedimentação a que estão sujeitos na área da RPPN,
localizados sob terraços fluviais e planícies de inundação.
4.3.2.2 Horizontes subsuperficiais
Os resultados constantes na matriz de correlação das variáveis
explicativas da geoquímica do Fe e Mn nos horizontes subsuperficiais
(Tabela 17) indicam que a maioria das formas geoquímicas de ferro não se
correlaciona significativamente com as propriedades dos solos, não
permitindo uma afirmação conclusiva acerca do comportamento geoquímico
desse elemento. Somente a fração de ferro ligada aos óxidos pedogênicos
(Fedcb) possui relação positiva, mas pouco significativa, com o teor de argila
total em subsuperficie, enquanto que o Fe associado aos óxidos de baixa
cristalinidade (Feox) varia positivamente com o carbono orgânico total dos
solos.
As formas de manganês correlacionam-se entre si e com o teor de
areia total dos solos. Isso pode estar associado à presença de concreções e
nódulos de Fe-Mn nas frações mais grossas dos solos, onde estão
presentes óxidos de manganês nos mais variados graus de cristalinidade.
13
TABELA 17 . Matriz de correlação das frações extraíveis de Fe e Mn e as principais propriedades dos horizontes subsuperficiais dos solos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal).
Fedcb Fepi Feox Fehi Fet Mndcb Mnpi Mnox Mnhi Mnt Areia Silte Argila K+ Ca2+ Mg2+ Al3+ pH COT
Fedcb 1,00
Fepi 0,23 1,00
Feox 0,20 0,18 1,00
Fehi 0,05 0,29 0,39 1,00
Fet 0,70 0,21 0,09 0,05 1,00
Mndcb -0,37 -0,25 -0,24 -0,38 -0,04 1,00
Mnpi -0,38 -0,28 -0,30 -0,37 0,05 0,87 1,00
Mnox -0,20 -0,06 -0,09 -0,13 -0,05 0,65 0,35 1,00
Mnhi -0,19 -0,36 -0,07 -0,28 0,20 0,71 0,64 0,72 1,00
Mnt -0,20 -0,17 0,12 -0,23 0,21 0,68 0,66 0,57 0,71 1,00
Areia -0,20 -0,17 0,12 -0,23 0,21 0,68 0,66 0,57 0,71 1,00 1,00
Silte 0,16 -0,04 0,23 0,20 0,30 0,02 0,16 0,16 0,34 0,59 0,59 1,00
Argila 0,40 0,31 0,36 0,19 0,43 -0,32 -0,32 -0,21 -0,16 -0,18 -0,18 0,13 1,00
K+ 0,00 -0,17 -0,08 -0,11 -0,02 0,33 0,16 0,59 0,57 0,10 0,10 -0,13 0,06 1,00
Ca2+ 0,22 0,43 0,12 -0,07 0,26 0,09 0,10 0,01 0,10 0,11 0,11 0,20 0,43 0,25 1,00
Mg2+ 0,09 0,34 0,04 -0,03 0,24 0,19 0,21 0,11 0,17 0,14 0,14 0,06 0,31 0,43 0,87 1,00
Al3+ 0,05 0,23 -0,01 0,43 0,20 -0,38 -0,32 -0,12 -0,19 -0,28 -0,28 0,06 0,37 -0,29 -0,38 -0,49 1,00
pH -0,15 0,02 -0,23 -0,14 0,02 0,52 0,39 0,50 0,60 0,28 0,28 -0,05 -0,18 0,75 0,48 0,62 -0,52 1,00
COT 0,30 0,07 0,41 -0,15 0,25 -0,17 -0,08 -0,24 0,04 0,24 0,24 0,54 0,48 -0,19 0,33 0,11 0,04 -0,21 1,00
122
123
Segundo Vodyanitskii (2009), os óxidos de manganês não estão
associados aos aluminossilicatos da fração argila, mas estão presentes nas
frações areia e silte devido ao seu baixo ponto de carga zero (PCZ), que
gera cargas negativas, na sua superfície, ao pH do solo. Isso faz com que
haja uma repulsão entre as superfícies dos óxidos de Mn e dos
aluminossilicatos (também com cargas negativas), impedindo sua
concentração na fração argila. Por isso, o Mnt dos solos está positivamente
correlacionado à fração silte, corroborando as afirmações do autor acima
citado.
O manganês ligado aos óxidos de baixa cristalinidade (Mnhi, Mnox)
correlaciona-se com o K+ em subsuperficie, assim como o pH em água, em
função da sua maior reatividade e disponibilidade variável com o pH do solo.
Após a Análise de Componentes Principais dos resultados dos
horizontes B (ou C), 53,7% da variância total dos dados é explicada pelos
dois primeiros componentes principais, de acordo com a Tabela 18.
TABELA 18. Matriz componente dos teores extraíveis de Fe e Mn e algumas propriedades dos horizontes subsuperficiais dos solos da RPPN SESC Pantanal.
Componente 1
Variável 1 2
Mnt 0,96 0,02
Mndcb 0,96 -0,04
Mnhi 0,93 0,06
Mnpi 0,86 0,01
Mnox 0,80 -0,09
Fet 0,27 0,89 Fedcb -0,27 0,85 Al3+ -0,14 0,20
Mg2+ 0,24 0,19
Ca2+ 0,33 0,31
Feox -0,01 0,04
AT -0,11 -0,59
Fehi -0,14 -0,14
Argila total -0,17 0,58 K+ 0,21 0,07
pH água 0,25 -0,09
COT 0,48 0,25
Fepi -0,13 0,13 1Método de rotação Varimax com normalização Kaiser
124
De acordo com os resultados estatísticos (Tabela 18), o primeiro
componente explica 32,5% da variância total dos dados, e descreve a
matriz geoquimica representada pelas formas de manganês e, em menor
grau, pelo carbono orgânico total, comprovando a associação entre esses
constituintes dos solos da RPPN, em subsuperficie.
O segundo componente representa 21,2% da variância total dos
dados, e é representado pelos óxidos de ferro (Fedcb, Fet) e argila total,
indicando a mobilização dos óxidos de ferro cristalinos e de baixa
cristalinidade com a fração argila dos solos, em subsuperfície, conforme
relatado por Cheng et al. (2009) em solos alagados da China.
A distribuição das variáveis e os respectivos componentes principais
entre os solos analisados estão nas Figuras 34A e 34B.
FeDCB
FePIRO
FeOXAFeHIDRO
FeTOTAL
MnDCBMnPIRO
MnOXAMnHIDRO
MnTOTAL
pH água
COT
K+
Ca2+
Mg2+
Al3+
AT
Arg.total
-0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Factor 1 (33%)
-1.0
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Fact
or 2
(21%
)
FeDCB
FePIRO
FeOXAFeHIDRO
FeTOTAL
MnDCBMnPIRO
MnOXAMnHIDRO
MnTOTAL
pH água
COT
K+
Ca2+
Mg2+
Al3+
AT
Arg.total
(A)
125
FIGURA 34. Gráfico ACP do conjunto dos dados do horizonte B (ou C) na projeção dos componentes 1 e 2, após a rotação Varimax. (A) variáveis componentes; (B) grupos de perfis (perfil/classe).
Os resultados evidenciam comportamento similar do Neossolo Flúvico
(RY) e Luvissolo Crômico (TC) quanto aos teores de carbono orgânico e
bases trocáveis, conferindo a esses perfis elevada fertilidade natural. Esses
solos também se relacionam com o Planossolo Nátrico (SN) quanto às
formas geoquimicas de manganês, no primeiro componente principal (Figura
34A), devido aos elevados conteúdos de manganês nesses perfis (Tabela
13).
O segundo componente principal agrupa os solos pelos teores de
ferro associado aos óxidos cristalinos e o ferro total (Figura 34B). Nesse
grupo estão os Gleissolos (GX), Cambissolos Flúvicos (CY), Luvissolo
Háplico (TX) e Plintossolo Argilúvico eutrófico gleissólico (FT), todos com
textura argilosa a muito argilosa em subsuperficie (Figura 5B). Esses solos
apresentam incremento no teor de argila com a profundidade (Apêndice 3), o
que indica translocação da argila do horizonte A para o horizonte B,
P43- SX
P42 - RY
P38 - GX
P37 - CY P34 - CY
P33 - GX
P31 - FT
P30 - RQ
P28 -TX
P27 - FT
P26 - FF
P21 - RQ
P19 - SX
P16 - TC
P14 - FT
P13 - SX P09 - SN
P06 - CY
P05 - CY
P04 - SX
-3
-2
-1
0
1
2
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
D1 (33 %)
D2
(21
%)F
e dcb
, Fe t
, Arg
ila
Mndcb, Mnpi, Mnhi, Mnox, Mnt, COT
AT
(B)
126
juntamente com os óxidos de ferro. Além disso, apresentam maiores
conteúdos de carbono orgânico em superfície (Apêndice 1), conforme
comprovado pela ACP dos horizontes superficiais (Figura 34B). Esse
componente correlaciona-se negativamente com o teor de areia total dos
solos, que compreendem os Neossolos Quartzarênicos (RQ).
Contudo, os perfis agrupados no centro do gráfico parecem não se
relacionarem com nenhum componente principal significativamente, pois
compreendem solos diversos quanto à textura e teores de Fe e Mn em
subsuperficie. A maioria se enquadra nas classes Planossolo e Plintossolo,
cujos teores de Fe ou de Mn extraíveis e totais não são tão elevados nos
horizontes subsuperficiais (Tabela 13), um reflexo da drenagem deficiente
dos solos. Portanto, esses solos possuem particularidades geoquímicas que
são discutidas a seguir, por classe de solo.
127
4.3.3 Geoquímica do ferro e do manganês nos Planoss olos
Os Planossolos da RPPN SESC Pantanal foram analisados quanto à
distribuição das formas extraíveis de ferro e manganês em todos os
horizontes dos perfis. Esses solos compõem a maior parte dos solos da
RPPN, e geralmente estão associados às Cordilheiras, na posição mais
elevada da paisagem.
A característica morfológica mais marcante nesses solos é a mudança
textural abrupta, caracterizada pela presença de horizontes superficiais de
textura franco-arenosa, com transição abrupta para horizontes
subsuperficiais de textura mais argilosa. A gênese do gradiente textural pode
ser causada por processos de sedimentação, com a deposição de
sedimentos de textura arenosa sobre outros de textura média e/ou argilosa
(Beirigo et al., 2010) .
Os Planossolos analisados foram classificados como: Planossolo
Nátrico órtico (SNo), Planossolo Háplico distrófico (SXd), Planossolo Háplico
alumínico (SXa) e Planossolo Háplico eutrófico (SXe).
4.3.3.1 Formas de ferro (Fe 2O3)
Os resultados das concentrações de ferro (g kg-1) associadas às
formas extraíveis bem como suas relações e seus parâmetros estatísticos
descritivos estão na Tabela 19. Os óxidos de ferro pedogênicos bem
cristalizados (Fedcb ) predominam nos Planossolos, representando 30,9%
(em média) do ferro total dos solos, de acordo com os valores médios da
relação Fedcb/Fet.(x 100).
Os valores de Fedcb variam entre 4,84 a 18,55 g kg-1 nessa classe de
solo. Beirigo (2008) encontrou valores menores de Fedcb em Planossolos
Nátricos de Barão de Melgaço (MT) (entre 2,09 e 5,31 g kg-1), e Silva Neto
(2010) obteve valores de Fedcb entre 3,0 e 22,3 g kg-1 em Planossolos
Háplicos de Porto Alegre (RS). Bera et al. (2005) encontraram valores
médios de Fedcb de 2,12 e 3,25 g kg-1 em Planossolos da Índia.
128
TABELA 19. Formas geoquímicas do ferro (Fe-total = Fet; Fe-ditionito = Fedcb; Fe-oxalato = Feox; Fe-pirofosfato = Fepi; Fe-hidroxilamina = Fehi) e suas relações nos Planossolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal).
29,041,358,632,069,219,1CV (%)
2,1114,430,340,973,501,99Desvio padrão
7,2834,950,583,035,0610,40Média
0,270,050,020,199,3567,090,253,451,1012,80135- 165+2Btg
0,260,040,010,169,9585,670,233,501,1013,45112 - 135Btgn
0,300,040,010,147,7782,310,223,401,1811,1790 - 112Btg
0,510,140,040,273,1524,140,193,341,086,4947 - 90EBt
0,650,430,150,661,898,220,213,501,245,3930 - 47E
0,740,310,150,421,2811,410,353,561,724,840 - 30A
P04(SXe)
29,041,358,632,069,219,1CV (%)
2,1114,430,340,973,501,99Desvio padrão
7,2834,950,583,035,0610,40Média
0,270,050,020,199,3567,090,253,451,1012,80135- 165+2Btg
0,260,040,010,169,9585,670,233,501,1013,45112 - 135Btgn
0,300,040,010,147,7782,310,223,401,1811,1790 - 112Btg
0,510,140,040,273,1524,140,193,341,086,4947 - 90EBt
0,650,430,150,661,898,220,213,501,245,3930 - 47E
0,740,310,150,421,2811,410,353,561,724,840 - 30A
P04(SXe)
0,200,150,470,7814,3623,070,813,5610,7417,92100- 150+2Btg
0,160,060,250,3616,1853,620,843,1113,5519,2980 - 100Btg1
0,070,030,110,407,2919,350,090,512,047,8040 - 80E
0,070,030,160,426,1815,800,090,502,586,680 - 40A
P19(SXe)
0,290,100,200,3313,0856,751,575,4711,4518,55140- 180+Btg
0,320,110,260,357,0229,110,873,297,4510,31112 - 140EBtg
0,100,050,120,575,049,800,180,531,135,5740 - 112E
0,110,060,130,594,638,800,150,561,175,1925 - 40AE
0,130,090,160,643,857,000,150,601,154,450 - 25A
P13(SXa)
0,330,080,210,256,9541,490,953,388,5510,3390 – 200+3Cf
0,410,090,240,224,8336,540,923,298,608,1255 – 902Bt
0,310,060,160,198,1863,150,953,6610,1111,8435 -55Bt2
0,350,050,130,146,9077,061,193,669,8410,5620 – 35Bt1
0,420,060,180,155,5965,691,684,0212,159,610 – 20A
P43(SXd)
0,300,100,060,339,1639,600,433,932,3713,09140- 176+Btgn2
0,320,110,070,358,7136,330,454,112,5812,8282 - 140Btgn1
0,370,310,180,847,0613,350,514,112,3711,1740 - 82E
0,400,340,220,876,4212,200,514,202,6910,620 - 40A
P09(SNo)
g kg-1cm
Grau de cristalinidade
Feox/FetFePI/FetFedcb/Fet
Fe cristalinoFetFehiFeoxFepiFedcbProf.Horiz.
Perfil/Solo1
0,200,150,470,7814,3623,070,813,5610,7417,92100- 150+2Btg
0,160,060,250,3616,1853,620,843,1113,5519,2980 - 100Btg1
0,070,030,110,407,2919,350,090,512,047,8040 - 80E
0,070,030,160,426,1815,800,090,502,586,680 - 40A
P19(SXe)
0,290,100,200,3313,0856,751,575,4711,4518,55140- 180+Btg
0,320,110,260,357,0229,110,873,297,4510,31112 - 140EBtg
0,100,050,120,575,049,800,180,531,135,5740 - 112E
0,110,060,130,594,638,800,150,561,175,1925 - 40AE
0,130,090,160,643,857,000,150,601,154,450 - 25A
P13(SXa)
0,330,080,210,256,9541,490,953,388,5510,3390 – 200+3Cf
0,410,090,240,224,8336,540,923,298,608,1255 – 902Bt
0,310,060,160,198,1863,150,953,6610,1111,8435 -55Bt2
0,350,050,130,146,9077,061,193,669,8410,5620 – 35Bt1
0,420,060,180,155,5965,691,684,0212,159,610 – 20A
P43(SXd)
0,300,100,060,339,1639,600,433,932,3713,09140- 176+Btgn2
0,320,110,070,358,7136,330,454,112,5812,8282 - 140Btgn1
0,370,310,180,847,0613,350,514,112,3711,1740 - 82E
0,400,340,220,876,4212,200,514,202,6910,620 - 40A
P09(SNo)
g kg-1cm
Grau de cristalinidade
Feox/FetFePI/FetFedcb/Fet
Fe cristalinoFetFehiFeoxFepiFedcbProf.Horiz.
Perfil/Solo1 Grau de reatividade 1
1Feox/Fedcb
128
129
A distribuição do ferro entre as frações determinadas por dissolução
seletiva é diferenciada entre os perfis dos Planossolos (Figura 35).
FIGURA 35. Distribuição do teor de ferro extraível nos perfis dos Planossolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal).
A Bt1 Bt2 2Bt 3Cf
130
Analisando o teor de ferro total (Fet) nos horizontes B dos Planossolos
(Tabela 19), observa-se que o Planossolo Nátrico (P09) possui o menor teor
(36,33 g kg-1 no horizonte Btgn1) em relação aos outros Planossolos (Tabela
19). O baixo valor de Fet encontrado no Planossolo Nátrico pode estar
relacionado com a sua redução e remoção durante sua gênese
(Schwertmann, 1989).
Verifica-se a semelhança na geoquímica do ferro entre os
Planossolos Háplicos (perfis P43, P13 e P19), onde o teor de ferro ligado à
matéria orgânica (Fepi) é maior que de ferro ligado às formas menos
cristalinas dos óxidos (Feox), e a distribuição das formas extraíveis de ferro
segue a sequência: Fedcb > Fepi > Feox > Fehi (Figura 35).
Isso está de acordo com os maiores valores da relação Fepi/Fet em
relação à Feox/Fet nesses solos (Tabela 19). Maior teor de ferro extraído com
pirofosfato comparado ao oxalato também foi relatado por Kleber et al.
(2005) e Zanelli et al. (2007). De acordo com os últimos autores, a rápida
decomposição da matéria orgânica leva à menor produção de ácidos
húmicos e fúlvicos com subseqüente aumento na proporção de metais em
relação à matéria orgânica, diminuindo a solubilidade dos complexos
organometálicos e promovendo seu enriquecimento relativo na superfície do
solo. Essa hipótese é suportada pela correlação positiva e significativa entre
o Fepi e o teor de carbono orgânico nos perfis P09, P43 e P04 (Figura 36A).
Cabe ressaltar que no perfil P43 (Planossolo Háplico distrófico
plíntico) o teor de ferro ligado à matéria orgânica somado aos óxidos de
baixa cristalinidade (Fepi + Feox) são maiores que o ferro associado aos
óxidos cristalinos (Fedcb), em ambos os horizontes (Tabela 19). Isso se deve,
provavelmente, em função do maior teor de matéria orgânica nesse perfil
(Apêndice 1), que age dificultando a cristalização dos óxidos e promovendo
a complexação do ferro, e da presença de nódulos de ferro (plintita) em
diferentes estádios de evolução e cristalinidade (Schwertann e Taylor, 1989).
Por outro lado, nos Planossolos Nátrico (perfil P09) e Háplico eutrófico
(perfil P04), predominam os óxidos de ferro pedogênicos (Feox + Fedcb).
Esses perfis estão localizados relativamente próximos na RPPN (Figura 3),
sob vegetação Cerrado.
131
FIGURA 36. Relações entre o teor de carbono orgânico total e o ferro extraível em pirofosfato de sódio (A) e oxalato de amônio (B) nos horizontes dos Planossolos Háplicos (perfis P04 e P43) e Nátrico (perfil P09) da RPPN SESC Pantanal.
Os teores de Feox representam os óxidos de ferro menos cristalinos
(Kämpf, 1988), e sua variação nos Planossolos da RPPN é de 0,51 a 5,47
g kg-1 (média de 3,03 ± 0,97 g kg-1) (Tabela 19). Os maiores valores de Feox
são observados nos horizontes superficiais devido à sua afinidade pela
matéria orgânica, conforme correlação positiva e significativa entre o Feox e
o teor de carbono orgânico total nos perfis P09, P43 e P04 (Figura 36B).
Somente nos perfis P13 (SXa) e P19 (SXe), os teores de Feox são maiores
nos horizontes B (Tabela 19), devido ao teor de Fet.
Esse comportamento também é observado com relação à fração de
ferro ligado à matéria orgânica (Fepi), cuja correlação com o carbono
orgânico foi positiva (Figura 36A). Isso é uma evidência de que nos
Planossolos da RPPN, o Fepi de fato representa principalmente os
complexos organometálicos, embora Parfitt e Childs (1988), usando a
Espectroscopia Mössbauer, sugeriram que o Fepi poderia estar relacionado a
(A)
(B)
Perfil P43 y = 0,2252x + 7,5511
R2 = 0,8148
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
0,0 4,0 8,0 12,0 16,0 20,0
Carbono orgânico total (g kg -1)
Teo
r de
Fe-
piro
fosf
ato
(g k
g-1
)
Perfil P43y = 0,0428x + 3,1648
R2 = 0,7733
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
0,0 5,0 10,0 15,0 20,0
Carbono orgânico total (g kg -1)
Teo
r de
Fe-
oxal
ato
(g k
g-1
)Perfil P04 y = 0,1217x + 0,6591
R2 = 0,9773
0,00,20,4
0,60,81,01,21,4
1,61,82,0
2,0 4,0 6,0 8,0 10,0
Carbono orgânico total (g kg -1)
Teo
r de
Fe-
piro
fosf
ato
(g k
g-1
)
Perfil P09 y = 0,0517x + 3,81
R2 = 0,5789
3,0
3,5
4,0
4,5
3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0
Carbono orgânico total (g kg -1)
Teo
r de
Fe-
oxal
ato
(g k
g-1
)
132
formas particulares de ferro em solos, como goethita e ferrihidrita, que
podem ser dispersas pelo pirofosfato. A relação positiva entre Fepi e o
carbono orgânico também foi observada por Oliveira e Nascimento (2006),
Zanelli et al. (2007) e Igwe et al. (2010).
Kleber et al. (2005) sugerem que em solos ácidos, a matéria orgânica
é preferencialmente protegida pela interação com minerais de baixa
cristalinidade, representada pelo ferro solúvel em oxalato (Feox). Os autores
afirmam que a sorção de matéria orgânica é facilitada pela protonação de
superfícies minerais hidroxiladas, que, por sua vez, são mais abundantes
nas condições de intemperismo freqüentemente encontradas em solos
ácidos, como os Planossolos estudados.
A fração de ferro ligada aos óxidos de baixa cristalinidade
seletivamente extraídos com hidroxilamina (Fehi) é menor que o extraído
com oxalato ácido de amônio (Feox) (Tabela 19), obedecendo a mesma
distribuição nos perfis.
Para estimar o grau de reatividade dos óxidos de ferro, foi empregada
a relação Feox/Fedcb , cuja variação nos Planossolos da RPPN é de 0,03 a
0,34 nos horizontes A e de 0,05 a 0,15 nos horizontes B (Tabela 19). O
maior grau de reatividade dos óxidos de ferro está nos perfis P04 e P43
(Planossolos Háplicos) e no perfil P09 (Planossolo Nátrico), principalmente
em superfície, onde os teores de matéria orgânica são maiores.
Esses resultados são semelhantes aos obtidos por Bera et al. (2005)
em Planossolos da Índia, onde Feox/Fedcb variou de 0,24 a 0,34 nos
horizontes A e de 0,27 a 0,51 nos horizontes B. Beirigo (2008) encontrou
valores entre 0,02 a 0,46 em Planossolos Nátricos de Barão de Melgaço
(MT), enquanto Silva Neto (2010) obteve variação semelhante para
Planossolos Háplicos de Porto Alegre (RS) (0,28 a 0,62 no horizonte A e de
0,04 a 0,59 nos horizontes B). Em todos os Planossolos pesquisados a
relação Feox/Fedcb foi menor que 1, indicando que os óxidos de ferro livres na
maioria dos solos estão em avançado grau de cristalinidade (Mahaney et al.,
1991).
Zanelli et al. (2007) utilizaram a equação Fedcb - Feox para estimar a
quantidade de óxidos de ferro bem cristalizados em solos. Nos Planossolos
133
da RPPN o teor dos óxidos de ferro bem cristalizados varia de 1,28 a 16,18
g kg-1. Os resultados são maiores nos horizonte Btg do Planossolo Háplico
alumínico (perfil P13) e eutrófico (perfil P19), em virtude da segregação dos
óxidos de ferro da matriz do solo durante o processo de formação da plintita
(Tabela 19). Não foi observada grande diferença no teor de Fecristalino nos
horizontes A e B dos perfis P09 e P43, muito embora o teor de Fet nesses
Planossolos seja diferenciado. Isso significa que a partição do ferro nos
óxidos de baixa cristalinidade e nos complexos organometálicos foi
determinante para o padrão geoquímico desses perfis.
O teor de Fedcb relaciona-se diretamente com o teor de Fet,
principalmente em superfície (r = 0,55, p<0,05), embora abaixo de 40 cm de
profundidade, observa-se um distanciamento entre as variáveis (Tabela 19),
indicando que outras formas de ferro estão presentes na fração argila dos
solos, e contribuem para o conteúdo de Fet.
4.3.3.2 Formas de manganês (MnO 2)
A distribuição do conteúdo de manganês total e extraível em ditionito,
oxalato, pirofosfato e hidroxilamina dos Planossolos da RPPN SESC
Pantanal são apresentados na Tabela 20.
As formas extraíveis de manganês nos Planossolos são
predominantemente cristalinas (Mndcb) e associadas à matéria orgânica
(Mnpi), representando 69% e 27% do manganês total, respectivamente, de
acordo com os valores médios da relação Fedcb/Fet.(x 100) e Fepi/Fet.(x 100)
(Tabela 20).
134
TABELA 20. Formas geoquímicas do manganês (Mn-total = Mnt; Mn-ditionito = Mndcb; Mn-oxalato = Mnox; Mn-pirofosfato = Mnpi; Mn-hidroxilamina = Mnhi) e suas relações nos Planossolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal).
64,8117,2118,560,581,9CV (%)
309,2724,5875,0966,35251,44Desvio padrão
477,1320,9863,36109,61306,87Média
0,060,020,250,60630,0040,0010,00160,00380,00135- 165+2Btg
0,070,020,270,65584,0040,0010,00160,00380,00112 - 135Btgn
0,080,020,350,78500,0039,0010,00174,00389,0090 - 112Btg
0,120,030,571,09300,0036,0010,00170,00326,0047 - 90EBt
0,000,000,340,4050,000,000,0017,0020,0030 - 47E
0,080,050,400,35400,0034,0020,00160,00138,000 - 30A
P04(SXe)
0,000,700,200,50100,00nd70,0020,0050,00100- 150+2Btg
0,000,100,280,75400,00nd40,00110,00300,0080 - 100Btg1
0,030,110,210,541000,0030,00110,00210,00535,0040 - 80E
0,020,130,280,67800,0020,00100,00220,00535,000 - 40A
P19(SXe)
0,000,080,140,34300,000,0023,0042,00103,00140- 180+Btg
0,000,220,411,03100,000,0022,0041,00103,00112 - 140EBtg
0,000,200,401,03100,000,0020,0040,00103,0040 - 112E
0,000,220,391,01100,000,0022,0039,00101,0025 - 40AE
0,010,070,130,33300,003,0022,0040,0099,000 - 25A
P13(SXa)
0,010,160,270,86100,001,0016,4027,0085,5090 – 200+3Cf
0,010,170,270,88100,001,0016,9027,2187,6055 – 902Bt
0,010,160,531,07100,001,0016,4052,78107,1635 -55Bt2
0,010,060,090,34300,001,5017,5026,88101,0020 – 35Bt1
0,000,030,090,14700,002,5717,5265,2395,430 – 20A
P43(SXd)
0,110,230,240,94750,0082,72175,17183,57702,22140- 176+Btgn2
0,040,190,160,611160,0051,69215,25186,85702,2282 - 140Btgn1
0,050,190,190,76960,0050,00180,90186,85733,5740 - 82E
0,050,190,200,72970,0051,12180,90193,40702,220 - 40A
P09(SNo)
mg kg-1cmMnhi/Mn tMnox/MntMnpi/Mnt
2Mndcb /Mnt2
Mn tMnhiMnoxMnpiMndcbProf.
Horiz.Perfil/Solo1
64,8117,2118,560,581,9CV (%)
309,2724,5875,0966,35251,44Desvio padrão
477,1320,9863,36109,61306,87Média
0,060,020,250,60630,0040,0010,00160,00380,00135- 165+2Btg
0,070,020,270,65584,0040,0010,00160,00380,00112 - 135Btgn
0,080,020,350,78500,0039,0010,00174,00389,0090 - 112Btg
0,120,030,571,09300,0036,0010,00170,00326,0047 - 90EBt
0,000,000,340,4050,000,000,0017,0020,0030 - 47E
0,080,050,400,35400,0034,0020,00160,00138,000 - 30A
P04(SXe)
0,000,700,200,50100,00nd70,0020,0050,00100- 150+2Btg
0,000,100,280,75400,00nd40,00110,00300,0080 - 100Btg1
0,030,110,210,541000,0030,00110,00210,00535,0040 - 80E
0,020,130,280,67800,0020,00100,00220,00535,000 - 40A
P19(SXe)
0,000,080,140,34300,000,0023,0042,00103,00140- 180+Btg
0,000,220,411,03100,000,0022,0041,00103,00112 - 140EBtg
0,000,200,401,03100,000,0020,0040,00103,0040 - 112E
0,000,220,391,01100,000,0022,0039,00101,0025 - 40AE
0,010,070,130,33300,003,0022,0040,0099,000 - 25A
P13(SXa)
0,010,160,270,86100,001,0016,4027,0085,5090 – 200+3Cf
0,010,170,270,88100,001,0016,9027,2187,6055 – 902Bt
0,010,160,531,07100,001,0016,4052,78107,1635 -55Bt2
0,010,060,090,34300,001,5017,5026,88101,0020 – 35Bt1
0,000,030,090,14700,002,5717,5265,2395,430 – 20A
P43(SXd)
0,110,230,240,94750,0082,72175,17183,57702,22140- 176+Btgn2
0,040,190,160,611160,0051,69215,25186,85702,2282 - 140Btgn1
0,050,190,190,76960,0050,00180,90186,85733,5740 - 82E
0,050,190,200,72970,0051,12180,90193,40702,220 - 40A
P09(SNo)
mg kg-1cmMnhi/Mn tMnox/MntMnpi/Mnt
2Mndcb /Mnt2
Mn tMnhiMnoxMnpiMndcbProf.
Horiz.Perfil/Solo1
134
135
A distribuição do manganês entre as diferentes frações determinadas
por dissolução seletiva é diferenciada entre os perfis dos Planossolos
(Figura 37).
FIGURA 37. Distribuição do teor de manganês extraível nos perfis dos Planossolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal).
A Bt1 Bt2 2Bt 3Cf
136
Analisando os resultados acima, observa-se que os maiores
conteúdos de manganês total (Mnt) estão no Planossolo Nátrico (perfil P09),
enquanto que o Planossolo Háplico alumínico (perfil P13) e o Planossolo
Háplico distrófico plíntico (perfil P43) apresentam menores teores de
manganês total no perfil, o que refletiu nos conteúdos de Mn extraível
(Tabela 20).
De modo geral, o teor do manganês total nos Planossolos da RPPN
SESC Pantanal varia de 50 a 1.160 mg MnO2 kg-1 (média de 477,1 ± 309,3
mg kg-1). Esses valores são semelhantes aos dos Planossolos de Barão de
Melgaço (MT) analisados por Beirigo (2008), cuja variação nos perfis foi de
50 a 1.220 mg MnO2 kg-1.
A variação do manganês entre os horizontes é maior nos perfis P19 e
P04 (Figura 37), ambos Planossolos Háplicos eutróficos arênicos, sugerindo
a lixiviação do manganês e mobilização dentro do perfil, como verificado nos
horizontes E (perfil P04) e 2Btg (perfil P19), que apresentam menores teores
de manganês total e extraível (Tabela 20).
O teor de manganês ligado aos óxidos bem cristalizados (Mncristalino ),
estimado pela diferença Mndcb - Mnox, é maior no Planossolo Nátrico (perfil
P09) (522,01 mg kg-1, média do perfil), cujos teores tendem a aumentar em
profundidade, tal como o Mnt, conforme indicado pela correlação positiva
entre as variáveis (Figura 38).
FIGURA 38. Relação entre o teor de manganês extraível em ditionito de sódio e associado aos óxidos cristalinos e o manganês total nos horizontes dos Planossolos da RPPN SESC Pantanal (n = 24).
y = 0,628x + 3,9225R2 = 0,7971
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Teor de Mn-total (mg kg -1)
Teo
r de
Mn-
ditio
nito
(mg
kg-1
)
y = 0,4754x + 18,203
R2 = 0,7561
0
100
200
300
400
500
600
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Teor de Mn-total (mg kg -1)
Teo
r de
Mn-
cris
talin
o (M
ndc
b - M
nox
) (m
g kg
-1)
137
O teor de manganês ligado aos óxidos de baixa cristalinidade foi
obtido pelos extratores oxalato de amônio (Mnox) e cloridrato de
hidroxilamina (Mnhi). Por extraírem formas geoquímicas semelhantes de
manganês, a correlação entre essas variáveis é positiva e significativa (r =
0,67, p<0,05) para os Planossolos da RPPN.
Os teores de Mnox variam de 0,0 a 215,25 mg kg-1 (Tabela 20), com
média de 63,4 ± 75,1 mg kg-1 nos Planossolos em estudo, e são valores
menores que os obtidos por Beirigo (2008) em solos semelhantes na mesma
área (0,0 a 870 mg kg-1).
Segundo Chao e Zhou (1983), a porção realmente reativa é aquela
determinada pelo método da dissolução seletiva com cloridrato de
hidroxilamina. Portanto, a fração Mnhi é denominada de manganês
facilmente redutível, cujos teores variam de 0,0 a 82,72 mg kg-1 nos
Planossolos da RPPN, com maior valor no Planossolo Nátrico (perfil P09) e
Planossolo Háplico eutrófico (perfil P04) (Figura 37, Tabela 20). Esses perfis
também apresentam os maiores teores de ferro ligado aos óxidos de baixa
cristalinidade, sugerindo que os elementos foram recentemente depositados
e não tiveram tempo para cristalizar-se, provavelmente devido às condições
de Eh e pH locais.
A distribuição do manganês ligado à matéria orgânica (Mnpi) é
semelhante nos Planossolos (Tabela 20) e tem menor variação entre os
horizontes. Seus maiores teores são encontrados no Planossolo Nátrico
(P09) e Planossolo Háplico eutrófico (P19), sob vegetação Floresta. Esta
fração do manganês tem relação positiva com o carbono orgânico nos perfis
P09 e P43 (Figura 39A). Comportamento semelhante é observado com o Mn
ligado aos óxidos mal cristalizados (Mnox), cujas correlações com o carbono
são significativas nos perfis P43 e P04 (Figura 39B).
Cabe ressaltar que no perfil P04, um Planossolo Háplico eutrófico, o
conteúdo de manganês associado aos óxidos de baixa cristalinidade foi
extraído em maior quantidade com a hidroxilamina (Mnhi), demonstrando a
seletividade deste extrator para formas mal cristalizadas e amorfas de
manganês nesse solo.
138
FIGURA 39. Relações entre o teor de carbono orgânico total e o
manganês extraível em pirofosfato de sódio e oxalato de amônio nos horizontes dos Planossolos da RPPN SESC Pantanal.
Perfil P43y = 1,9652x + 19,757
R2 = 0,4096
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0
Carbono orgânico total (g kg -1)
Teo
r de
Mn-
piro
fosf
ato
(mg
kg-1
)
Perfil P09y = 2,2263x + 175,72
R2 = 0,8086
180,0
182,0
184,0
186,0
188,0
190,0
192,0
194,0
2 4 6 8 10
Carbono orgânico total (g kg -1)
Teo
r de
Mn-
piro
fosf
ato
(mg
kg-1
)
Perfil P43y = 0,0828x + 16,098
R2 = 0,77
15,015,5
16,016,5
17,017,5
18,018,5
19,019,5
20,0
0 5 10 15 20
Carbono orgânico total (g kg -1)
Teo
r de
Mn-
oxal
ato
(mg
kg-1
)
Perfil P04 y = 2,0615x + 0,2211
R2 = 0,4185
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
0 2 4 6 8 10
Carbono orgânico total (g kg -1)
Teo
r de
Mn-
oxal
ato
(mg
kg-1
)
139
4.3.4 Geoquímica do ferro e do manganês nos Plintos solos
Os teores de ferro e manganês extraídos seletivamente dos
Plintossolos da RPPN foram analisados em todos os horizontes dos perfis.
Dentre os Plintossolos analisados, os mais representativos são os
Argilúvicos, que ocorrem associados às feições geomórficas Vazantes,
Cordilheira, Planícies Fluviais e Baías, associadas às fisionomias vegetais
de Cerrado stricto senso, Floresta Estacional Semidecidual com Acuri,
Cambarazal, Pirizal e Pimental, respectivamente (Beirigo et al., 2010).
Os Plintossolos analisados são classificados como: Plintossolo Pétrico
litoplíntico êndico (FFlf), Plintossolo Argilúvico alumínico gleissólico (FTa),
Plintossolo Argilúvico distrófico espessarênico (FTd) e Plintossolo Argilúvico
eutrófico gleissólico (FTe).
4.3.4.1 Formas de ferro (Fe 2O3)
Os resultados das concentrações de ferro (g kg-1) associadas às
formas geoquímicas bem como suas relações e parâmetros estatísticos
descritivos estão na Tabela 21.
A distribuição das formas de ferro na maioria dos Plintossolos
Argilúvicos segue a seqüência: Fedcb > Fepi > Feoxa > Fehi, com o domínio
dos óxidos de Fe bem cristalizados e associados à matéria orgânica do solo,
corroborando as maiores relações Fedcb/Fet e Fepi/Fet (Tabela 21).
Somente no Plintossolo Pétrico (perfil P26), as formas inorgânicas
bem cristalizadas e de baixa cristalinidade determinaram a geoquímica do
ferro nesse perfil, onde Fedcb > Feox > Fepi > Fehi. A Figura 40 ilustra a
distribuição do ferro nos horizontes dos Plintossolos da RPPN.
140
TABELA 21. Formas geoquímicas do ferro (Fe-total = Fet; Fe-ditionito = Fedcb; Fe-oxalato = Feox; Fe-pirofosfato = Fepi; Fe-hidroxilamina = Fehi) e suas relações nos Plintossolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal).
119,465,369,740,845,596,2CV (%)
24,2427,460,691,922,7123,41Desvio padrão
20,3041,840,994,715,9524,31Média
0,040,030,090,8874,0987,000,552,837,7176,92110 – 150+5Cgf
0,150,130,300,8315,4822,160,552,836,7118,3168 – 1105C
0,060,050,080,7859,0480,690,513,916,6062,9545 – 684Bf
0,200,110,230,5612,2427,460,503,106,4415,3435 – 453Bf
0,050,040,060,88103,20123,320,625,367,49108,5622 – 352Bf
0,310,150,270,478,5826,420,613,877,2212,4510 – 22AB
0,290,140,310,498,8725,100,673,557,7612,420 – 10A
P27(FTe)
0,430,110,190,257,1250,490,765,479,3512,59175 – 200+Cf
0,370,130,220,359,3542,300,685,479,3014,82160 – 175Btgf3
0,410,140,240,358,1538,780,655,569,1913,70130 – 160Btgf2
0,370,100,160,279,2655,400,655,569,1414,8265 – 130Btgf1
0,510,030,050,060,5417,100,300,570,891,1158 – 65EB
0,500,070,120,140,537,600,250,540,901,0720 – 58E
0,530,090,150,170,486,000,280,550,881,030 – 20A
P31(FTd)
0,190,110,140,6125,2150,900,435,767,2030,97165 – 200+3C
0,210,160,160,7626,5443,980,626,97,0433,44100 – 1652Bfg
0,220,190,200,8824,6535,710,456,876,9931,5250 - 95Btfg
0,160,130,210,8026,3939,151,155,138,1731,5225 - 50AB
0,160,230,411,4024,5620,901,564,768,6029,320 - 25A
P14(FTa)
0,350,240,140,6811,3025,602,146,193,6017,49130 - 175+2Cfg2
0,390,270,150,709,2822,002,066,013,2815,2970 - 1302Cfg1
0,410,310,140,768,5519,011,985,922,7414,4765 - 70BCfg1
0,380,160,070,4110,1139,572,106,282,7416,3925 - 65Bfg2
0,290,060,030,2215,89103,402,116,553,0622,4414 - 25Bfg1
0,450,140,140,318,1949,062,086,826,7215,020 - 14A
P26(FFlf)
g kg -1cm
Grau de cristalinidade
Feox/FetFePI/FetFedcb /Fet
Fe cristalino
FetFehiFeoxFepiFedcbProf.Horiz.Perfil 1
119,465,369,740,845,596,2CV (%)
24,2427,460,691,922,7123,41Desvio padrão
20,3041,840,994,715,9524,31Média
0,040,030,090,8874,0987,000,552,837,7176,92110 – 150+5Cgf
0,150,130,300,8315,4822,160,552,836,7118,3168 – 1105C
0,060,050,080,7859,0480,690,513,916,6062,9545 – 684Bf
0,200,110,230,5612,2427,460,503,106,4415,3435 – 453Bf
0,050,040,060,88103,20123,320,625,367,49108,5622 – 352Bf
0,310,150,270,478,5826,420,613,877,2212,4510 – 22AB
0,290,140,310,498,8725,100,673,557,7612,420 – 10A
P27(FTe)
0,430,110,190,257,1250,490,765,479,3512,59175 – 200+Cf
0,370,130,220,359,3542,300,685,479,3014,82160 – 175Btgf3
0,410,140,240,358,1538,780,655,569,1913,70130 – 160Btgf2
0,370,100,160,279,2655,400,655,569,1414,8265 – 130Btgf1
0,510,030,050,060,5417,100,300,570,891,1158 – 65EB
0,500,070,120,140,537,600,250,540,901,0720 – 58E
0,530,090,150,170,486,000,280,550,881,030 – 20A
P31(FTd)
0,190,110,140,6125,2150,900,435,767,2030,97165 – 200+3C
0,210,160,160,7626,5443,980,626,97,0433,44100 – 1652Bfg
0,220,190,200,8824,6535,710,456,876,9931,5250 - 95Btfg
0,160,130,210,8026,3939,151,155,138,1731,5225 - 50AB
0,160,230,411,4024,5620,901,564,768,6029,320 - 25A
P14(FTa)
0,350,240,140,6811,3025,602,146,193,6017,49130 - 175+2Cfg2
0,390,270,150,709,2822,002,066,013,2815,2970 - 1302Cfg1
0,410,310,140,768,5519,011,985,922,7414,4765 - 70BCfg1
0,380,160,070,4110,1139,572,106,282,7416,3925 - 65Bfg2
0,290,060,030,2215,89103,402,116,553,0622,4414 - 25Bfg1
0,450,140,140,318,1949,062,086,826,7215,020 - 14A
P26(FFlf)
g kg -1cm
Grau de cristalinidade
Feox/FetFePI/FetFedcb /Fet
Fe cristalino
FetFehiFeoxFepiFedcbProf.Horiz.Perfil 1 Grau de reatividade 1
1Feox/Fedcb
140
141
FIGURA 40. Distribuição do teor de ferro extraível nos perfis dos Plintossolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal).
O Fedcb varia entre 13,70 (perfil P31) e 108,56 (perfil P27) g kg-1, com
valor médio de 24,31 ± 23,41 g kg-1 nos Plintossolos da RPPN. Lima et al.
(2006) encontraram valores menores de Fedcb em Plintossolo Argilúvico no
Alto Solimões (AM), variando entre 7,03 e 24,13 g kg-1, tal como Anjos et al
(2007) em Plintossolos do Maranhão (1,0 a 17,5 g kg-1). Os baixos teores de
Fedcb e ferro total (Fet) observados no Plintossolo são indicadores da maior
mobilidade do Fe nesse ambiente.
O ferro associado aos óxidos bem cristalizados (Fedcb ) foi extraído em
maior quantidade nos perfis P27 e P14, ambos Plintossolos Argilúvicos com
caráter gleissólico, correspondendo a 88% do Fe total do horizonte 2Bf (perfil
A AB Btfg 2Bfg 3C
A AB 2Bf 3Bf 4Bf 5C 5Cgf
142
P27) e Btfg (perfil P14) dos solos, segundo a relação Fedcb/Fet (x100) (Tabela
21). A relação Fedcb /Fet indica a reserva do elemento em outros grupos de
minerais que, por meio da ação do intemperismo, pode ser liberado da
estrutura cristalina e, eventualmente, transformar-se em óxidos (Cornell e
Schwertmann, 1996), geralmente associados à plintita, em concreções que
ocorrem predominantemente na fração areia fina.
Esses resultados são concordantes com a maior porcentagem de
ferro cristalino (Fedcb – Feoxa) desses perfis (Tabela 21). Considerando perfis
plínticos, a hematita e a goethita provavelmente são os óxidos de ferro
cristalinos dominantes na fração argila desses solos, e o Fedcb equivale,
portanto, ao ferro extraído desses minerais.
Para o Fedcb (Fe relativo aos óxidos de ferro pedogênicos), observa-
se a mesma tendência ocorrida nos teores de Fet, de acordo com a
correlação positiva e significativa entre as variáveis (Figura 41).
FIGURA 41. Relação entre o teor de ferro extraível em ditionito de sódio e associado aos óxidos cristalinos e o ferro total nos horizontes dos Plintossolos da RPPN SESC Pantanal (n =25).
O maior teor de Fedcb nos horizontes B dos Plintossolos (Figura 40)
pode ser atribuído à maior redução e posterior migração do ferro do
horizonte superficial, seguida de precipitação e segregação no horizonte
subsuperficial formando plintita (Lima et al., 2006). Esse processo ocasiona
teores mais elevados de ferro na parte inferior do perfil, em comparação ao
horizonte superficial, onde a matéria orgânica pode inibir a cristalização dos
óxidos de ferro (Lovley, 1995).
y = 0,6737x - 3,5833
R2 = 0,6361
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
Teor de Fe-total (g kg -1)
Teo
r de
Fe-
ditio
nito
(g k
g-1
)
y = 0,6496x - 7,2178
R2 = 0,605
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
Teor de Fe-total (g kg -1)
Teo
r de
Fe-
cris
talin
o (g
kg
-1)
143
Anjos et al. (2007) utilizaram a relação Fedcb/Argila para verificar a
mobilização dos óxidos de ferro cristalinos com a argila no perfil de
Plintossolos. Uma distribuição uniforme nos horizontes indica que a argila e
os óxidos de Fe estão sendo mobilizados conjuntamente no perfil (Blume e
Schwertmann, 1969).
Ao aplicar essa relação nos Plintossolos da RPPN, verifica-se
aumento em profundidade, especialmente nos horizontes plínticos (Figura
42), indicando possível segregação dos óxidos de ferro da matriz do solo
durante o processo de formação da plintita (Rêgo, 1986). Apenas o perfil
P31 apresentou pouca variação do Fedcb/Argila nos horizontes, em função
do menor teor de argila desse perfil.
FIGURA 42. Distribuição da relação Fedcb/Argila nos horizontes dos
Plintossolos da RPPN SESC Pantanal.
O ferro extraído com pirofosfato (Fepi) constitui a segunda maior
fração geoquímica do ferro nos Plintossolos Argilúvicos (Figura 41), cujos
teores variam de 2,74 a 9,19 g kg-1, representando 16 a 22% do Fet (Fepi/Fet
x 100) (Tabela 21).
O Fepi é mais elevado nos horizontes superficiais dos Plintossolos da
RPPN, correlacionando-se significativa e positivamente com o teor de
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
0
10
22
35
45
68
110
Profundidade do perfil (cm)
Fedcb/Argila
P14
P26
P27P31
144
carbono orgânico somente nos perfis P26 e P14 (r = 0,96 e 0,92, p<0,05,
respectivamente).
Observa-se maior variação dos valores de Fepi entre os horizontes A
e B nos perfis P26 e P31, enquanto que nos perfis P14 e P27, a
variabilidade dos resultados é menor (Tabela 21).
Isso indica diferentes padrões de distribuição do ferro extraído com
pirofosfato nos Plintossolos: no perfil P31, a textura mais arenosa dos
horizontes superficiais permitiu a translocação do Fepi no perfil; no perfil P26,
o horizonte A contém mais Fepi por estar associado ao maior teor de
carbono orgânico (31,9 g kg-1) nesse horizonte.
Por outro lado, o menor teor de carbono orgânico e os valores
próximos de Fepi nos horizontes B dos perfis P14 e P27 sugerem que o
extrato de pirofosfato pode conter formas inorgânicas de baixa cristalinidade
nesses perfis (Jeanroy e Guillet, 1984), que a princípio, seriam extraídas
pelo oxalato. Birnie e Paterson (1991) também encontraram semelhante
comportamento do Fe extraído com pirofosfato em solos imperfeitamente
drenados da Escócia.
O reagente oxalato de amônio em ácido oxálico remove as frações
menos cristalinas dos óxidos de ferro (Feox), que correspondem às frações
quimicamente ativas (Chao e Zhou, 1983). Apesar de alguns autores
indicarem que a ferrihidrita é preferencialmente extraída em oxalato de
amônio (Schwertmann, 1964; Parfitt e Childs, 1988), a presença de
lepidocrocita poderá contrariar essa interpretação, uma vez que também é
solúvel em oxalato (Pawluk, 1972). A ocorrência de lepidocrocita tem sido
relatada em alguns solos livremente drenados (Tarzi e Protz, 1978), mas é
geralmente associada a solos mal drenados, onde sua ocorrência está
associada à hidrólise oxidativa do Fe (II) produzida pelo ciclo redox (Birnie
e Paterson, 1991).
Nos Plintossolos da RPPN, o Feox teve menor variação nos perfis
(CV = 40,8%), com valores entre 5,36 e 6,87 g kg-1 (Tabela 17). Beirigo
(2008) encontrou valores bem menores de Feox (0,06 a 0,79 g kg-1) na
matriz de Plintossolos Argilúvicos no Pantanal de Barão de Melgaço (MT) e
Anjos et al. (2007) relatam teores de Feox de 0,8 a 2,1 g kg-1 em Plintossolos
145
Argilúvicos em Pinheiros (MA). Lima et al. (2006) observaram teores de Feox
entre 1,17 e 14,43 g kg-1, em Plintossolo Argilúvico do Alto Solimões (AM).
Neste estudo, o conteúdo de ferro associado aos óxidos de baixa
cristalinidade (Feox) é maior no Plintossolo Pétrico (perfil P26),
principalmente no horizonte A, representando, em média, 14,6% do Fet
desse perfil (Feox/Fet x 100, Tabela 21). Isso está de acordo com o maior
teor de carbono orgânico nesse perfil (31,9 g kg-1 no horizonte A), que
dificulta a cristalização dos óxidos de ferro.
Coelho e Vidal-Torrado (2003) encontraram teores menores de Feox
variando entre 0,68 e 1,48 g kg-1 em Plintossolo Pétrico desenvolvido de
arenito da Formação Bauru. Segundo os autores, a presença de
quantidades significativas de Feox no Plintossolo Pétrico pode estar
relacionada com plintita e petroplintita ricas em óxidos de baixa
cristalinidade, provenientes da mobilização recente e deposição do Fe2+
durante a formação das plintitas. Em todos os perfis, os teores de Feox, Fedcb
e Fet são maiores nos horizontes plínticos, evidenciando a relação com a
presença de plintita.
Os horizontes superficiais apresentam maiores teores de Feox em
relação aos horizontes subsuperficiais (plínticos). Com isso, os horizontes
superficiais atuam como fonte de ferro para o processo de plintização que
ocorre nos horizontes subsuperficiais, pois as formas de ferro menos
cristalinas são mais suscetíveis de redução (Burdige, 1993). Segundo
Coelho e Vidal-Torrado (2003), os maiores valores de Feox em superfície
também podem ser atribuídos a materiais recentemente depositados,
evidenciando mecanismos atuais de remobilizações verticais nos perfis.
A relação Feox/Fedcb indica o conteúdo relativo de compostos de ferro
mal cristalizados (Blume e Schwertmann, 1969) e o grau de reatividade dos
óxidos de ferro (Kämpf e Curi, 2000). Nos Plintossolos da RPPN essa
relação obteve valores entre 0,06 e 0,53 (Tabela 21), com maiores valores
no Plintossolo Argilúvico distrófico espessarênico (perfil P31). Variações na
relação Feox/Fedcb foram determinadas por outros autores como Lima et al.
(2006) (Feox/Fedcb = 0,17 a 0,98) e Anjos et al. (2007) (Feox/Fedcb = 0,13 a
0,80), em Plintossolos Argilúvicos.
146
Na maioria dos Plintossolos da RPPN o grau de reatividade dos
óxidos de ferro (Feox/Fedcb ) é mais elevado nos horizontes superficiais
(Tabela 21), o que indica a influência da matéria orgânica na redução do
grau de cristalização dos óxidos de ferro pedogênicos.
Entretanto, observa-se um aumento do grau de reatividade dos óxidos
de ferro nos horizontes B (nos horizontes Bfg2 do perfil P26, Btfg do perfil P14,
Btgf2 do P31 e 3Bf do P27) em relação ao horizonte subjacente (Tabela 21),
provavelmente devido à migração descendente de compostos amorfos e de
Fe2+ nesses horizontes, bem como o lento envelhecimento desses
compostos a baixos valores de pH dos horizontes B plínticos (Apêndice 1). O
ferro solúvel (Fe2+) e móvel pode reoxidar nesses horizontes, originando
compostos pouco cristalinos (ferrihidrita, por exemplo) (Schwertmann e
Kämpf, 1983).
Os resultados do ferro extraível em hidroxilamina (Fehi) mostram uma
variação de 0,45 a 2,10 g kg-1 nos Plintossolos da RPPN, com maior valor no
horizonte Bfg2 do Plintossolo Pétrico (perfil P26) (Tabela 21). Essa fração de
ferro apresenta correlação significativa com os teores de ferro extraídos com
oxalato ácido de amônio (Feox) (r = 0,60, p<0,05), revelando que esses
extratores removem formas semelhantes de ferro nos Plintossolos, em
particular ligado aos óxidos de baixa cristalinidade ou amorfos.
A Tabela 21 mostra que existem diferenças no Fe total e extraível
(Fedcb+Feox+Fepi) entre os horizontes dos Plintossolos. Nos perfis P14 e P26,
o Fe extraível distribui-se de maneira praticamente uniforme entre os
horizontes (Figura 43), enquanto que nos demais perfis observa-se um
incremento com a profundidade, principalmente nos horizontes Bf, devido à
presença de feições redoximórficas com maior intensidade nesses
horizontes e/ou mobilizações de ferro no perfil.
147
FIGURA 43. Distribuição do teor de Fe extraível (g kg-1) com a profundidade dos Plintossolos da RPPN SESC Pantanal.
Portanto, a distribuição do Fe extraível é compatível com um ambiente
onde o Fe mobiliza-se dentro do perfil, concentrando-se em locais onde
condições oxidantes são favoráveis à formação de nódulos de Fe-Mn.
Isso está de acordo com Zhang e Ghong (2003), que afirmam que a
inundação sazonal reduz os minerais de ferro e mobiliza o ferro como Fe2+,
onde a subseqüente drenagem e re-oxidação levam à reprecipitação do ferro
como concreções, mosqueados ou nódulos.
Esse ciclo causa rápida diferenciação na distribuição do ferro e do
manganês, e vários processos contribuem para a perda do ferro e outros
elementos em solos de áreas úmidas, incluindo iluviação, redução e
complexação com a matéria orgânica (Gong, 1992). O aporte de novos
materiais via processos de sedimentação podem retardar o processo de
perda dos elementos.
4.3.4.2 Formas de manganês (MnO 2)
A distribuição do conteúdo de manganês total e extraível em ditionito,
oxalato, pirofosfato e hidroxilamina dos Plintossolos da RPPN SESC
Pantanal são apresentados na Tabela 22.
Assim como o ferro, o manganês está sujeito às reações de redução e
remoção, resultando em baixos valores deste elemento nos Plintossolos da
RPPN, em todas as frações analisadas. De forma semelhante, os menores
0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0
0
1 0
2 2
3 5
4 5
6 8
1 10
P r o fu n d id a d e d o p e r f i l ( c m )
F e e x t ra í v e l (F e d c b + F e o x + F e p i )
P14
P27 P31
P26
148
teores de Mn foram observados em um Plintossolo da região do Alto
Solimões (AM), por Lima et al. (2006).
A distribuição das quantidades extraíveis de manganês nos
Plintossolos revela que o manganês dos Plintossolos Argilúvicos é extraído
na seqüência: Mndcb > Mnpi > Mnox > Mnhi (Figura 44), onde o manganês
associado aos óxidos pedogênicos e à matéria orgânica são dominantes
nesses solos. Já no Plintossolo Pétrico (perfil P26), o manganês associado
aos óxidos cristalinos e de baixa cristalinidade (Mndcb e Mnox) é
predominante devido à presença de nódulos de Fe-Mn em diferentes
estádios de cristalização.
Os teores totais de manganês (Mnt) nos Plintossolos estudados
encontram-se entre 50 e 800 mg MnO2 kg-1 (Tabela 22), com maior valor no
horizonte A do Plintossolo Argilúvico eutrófico (perfil P27) e no horizonte Btgf2
do Plintossolo Argilúvico distrófico (perfil P31). Os menores teores de Mnt
estão nos horizontes subsuperficiais do Plintossolo Argilúvico alumínico
(perfil P14).
149
TABELA 22. Formas geoquímicas do manganês (Mn-total = Mnt; Mn-ditionito = Mndcb; Mn-oxalato = Mnox; Mn-pirofosfato = Mnpi; Mn-hidroxilamina = Mnhi) e suas relações nos Plintossolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal).
105,8111,5166,0129,4107,6108,5CV (%)
112,25225,1811,0652,1045,41158,71Desvio padrão
106,09202,006,6740,2542,22146,34Média
0,150,301,40250,00200,001,9530,0060,00280,00110 – 150+5Cgf
0,000,200,189,0050,001,780,0010,009,0068 – 1105C
0,000,200,6030,0050,001,730,0010,0030,0045 – 684Bf
0,000,200,6030,0050,001,610,0010,0030,0035 – 453Bi
0,000,120,4623,0050,001,610,006,0023,0022 – 352Bf
0,000,120,4422,0050,001,610,006,0022,0010 – 22AB
0,030,080,27191,37800,003,0827,2560,00218,620 – 10A
P27(FTe)
0,220,270,80343,74600,0011,46133,38162,26477,13175 – 200+Cf
0,320,401,24369,02400,009,20127,66158,98496,68160 – 175Btgf3
0,200,080,71357,57700,0017,94139,1159,00496,68130 – 160Btgf2
0,250,950,9570,47100,004,6824,9630,4995,4365 – 130Btgf1
0,250,950,9570,47100,000,8824,9630,4995,4358 – 65EB
0,250,950,9570,47100,000,9424,9630,4995,4320 – 58E
0,230,950,9572,18100,000,9423,2429,8395,430 – 20A
P31(FTd)
0,200,200,6020,0050,000,0010,0010,0030,00165 – 200+3C
0,280,200,6016,0050,0025,0014,0010,0030,00100 – 1652Big
0,260,240,6017,0050,000,0013,0012,0030,0050 - 95Btfg
0,240,240,6018,0050,000,0012,0012,0030,0025 - 50AB
0,260,300,64151,56400,0051,52105,50119,65257,060 - 25A
P14(FTa)
0,000,200,6030,0050,000,000,0010,0030,00130 - 175+2Cfg2
0,000,200,6030,0050,000,000,0010,0030,0070 - 1302Cfg1
0,000,200,8040,0050,000,000,0010,0040,0065 - 70BCfg1
0,030,200,6028,5050,000,001,5010,0030,0025 - 65Bfg2
0,500,321,12185,50300,0015,00150,0095,00335,5014 - 25Bfg1
0,240,160,59206,28600,0015,69144,8393,42351,110 - 14A
P26(FFlf)
mg kg -1cm
Mnox/MntMnpi/Mnt2Mndcb /Mn t
2
Mn cristalino
MntMnhiMnoxMnpiMndcbProf.Horiz.Perfil 1
105,8111,5166,0129,4107,6108,5CV (%)
112,25225,1811,0652,1045,41158,71Desvio padrão
106,09202,006,6740,2542,22146,34Média
0,150,301,40250,00200,001,9530,0060,00280,00110 – 150+5Cgf
0,000,200,189,0050,001,780,0010,009,0068 – 1105C
0,000,200,6030,0050,001,730,0010,0030,0045 – 684Bf
0,000,200,6030,0050,001,610,0010,0030,0035 – 453Bi
0,000,120,4623,0050,001,610,006,0023,0022 – 352Bf
0,000,120,4422,0050,001,610,006,0022,0010 – 22AB
0,030,080,27191,37800,003,0827,2560,00218,620 – 10A
P27(FTe)
0,220,270,80343,74600,0011,46133,38162,26477,13175 – 200+Cf
0,320,401,24369,02400,009,20127,66158,98496,68160 – 175Btgf3
0,200,080,71357,57700,0017,94139,1159,00496,68130 – 160Btgf2
0,250,950,9570,47100,004,6824,9630,4995,4365 – 130Btgf1
0,250,950,9570,47100,000,8824,9630,4995,4358 – 65EB
0,250,950,9570,47100,000,9424,9630,4995,4320 – 58E
0,230,950,9572,18100,000,9423,2429,8395,430 – 20A
P31(FTd)
0,200,200,6020,0050,000,0010,0010,0030,00165 – 200+3C
0,280,200,6016,0050,0025,0014,0010,0030,00100 – 1652Big
0,260,240,6017,0050,000,0013,0012,0030,0050 - 95Btfg
0,240,240,6018,0050,000,0012,0012,0030,0025 - 50AB
0,260,300,64151,56400,0051,52105,50119,65257,060 - 25A
P14(FTa)
0,000,200,6030,0050,000,000,0010,0030,00130 - 175+2Cfg2
0,000,200,6030,0050,000,000,0010,0030,0070 - 1302Cfg1
0,000,200,8040,0050,000,000,0010,0040,0065 - 70BCfg1
0,030,200,6028,5050,000,001,5010,0030,0025 - 65Bfg2
0,500,321,12185,50300,0015,00150,0095,00335,5014 - 25Bfg1
0,240,160,59206,28600,0015,69144,8393,42351,110 - 14A
P26(FFlf)
mg kg -1cm
Mnox/MntMnpi/Mnt2Mndcb /Mn t
2
Mn cristalino
MntMnhiMnoxMnpiMndcbProf.Horiz.Perfil 1
149
150
FIGURA 44. Distribuição do teor de manganês extraível nos perfis dos
Plintossolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal).
Os óxidos de manganês bem cristalizados (Mndcb ) são formas
geoquímicas dominantes nos Plintossolos da RPPN SESC Pantanal (Figura
44), com valores entre 9,0 a 496,7 mg kg-1 e média de 146,34 ± 158,71 mg
kg-1 nos perfis (Tabela 22), onde o perfil P31 (Plintossolo Argilúvico distrófico
espessarênico) apresenta maiores teores de Mndcb (496,68 mg kg-1 no Btfg2).
Beirigo (2008) encontrou Mndcb variando de 0,0 a 740,0 mg kg-1 em
Plintossolos Argilúvicos de Barão de Melgaço (MT), com maiores valores
nos horizontes superiores, sendo que em muitos horizontes B, o teor de Mn
extraível esteve abaixo do limite de detecção do método.
O manganês extraível se distribui em maior quantidade nos horizontes
superficiais dos Plintossolos, com exceção do perfil P31, um Plintossolo
A AB 2Bf 3Bf 4Bf 5C 5Cgf
151
Argilúvico eutrófico espessarênico, cujos teores são maiores nos horizontes
B, tal como os teores de Mnt e argila, indicando possível transporte do
elemento até os horizontes inferiores devido à redução e mobilização.
As recentes deposições e formação de feições redoximórficas são
responsáveis pela baixa cristalinidade dos compostos manganíferos (Coelho
e Vidal-Torrado, 2003). Isso reflete nos teores de Mnox e Mnhi dos
Plintossolos, cujos valores variam de 0,0 a 150,0 mg kg-1 (média de 40,25 ±
52,10 mg kg-1) de Mnox e de 0,0 a 51,5 mg kg-1 (média de 6,67 ± 11,06 mg
kg-1) de Mnhi (Tabela 22). Lima et al. (2006) encontraram valores de Mnox
variando de 0,0 a 20,0 mg kg-1, enquanto Coelho e Vidal-Torrado (2003)
obtiveram valores entre 3,63 e 71,69 mg kg-1, ambos em Plintossolos
Argilúvicos.
Os maiores valores de Mnox são encontrados nos horizontes A e Bfg1
do perfil P26 (Plintossolo Pétrico) e horizontes B do perfil P31 (Plintossolo
Argilúvico). Alguns horizontes B e C dos perfis P26 e P27 apresentam teores
de Mnox igual a zero (Tabela 22).
Quanto ao Mnhi, o perfil P14 (Plintossolo Argilúvico) obteve os
maiores valores nos horizontes A e 2Bfg (Figura 44, Tabela 22). Esses teores
podem estar relacionados à presença de nódulos de Fe-Mn compostos de
óxidos de baixa cristalinidade (principalmente no perfil P26 e P14), e por
lixiviação do manganês no perfil, devido ao caráter espessarênico dos
horizontes superiores do perfil P31.
Os teores de manganês associados à matéria orgânica (Mnpi) variam
de 6,0 a 162,26 mg kg-1 (média de 42,22 ± 107,6 mg kg-1) nos Plintossolos
da RPPN (Tabela 22), com maiores valores nos horizontes inferiores do
perfil P31, em função da mobilização do elemento complexado com a
matéria orgânica no perfil, facilitada pela textura arenosa em superfície.
152
4.3.5 Geoquímica do ferro e do manganês nos Cambiss olos
Os teores de ferro e manganês extraídos seletivamente dos
Cambissolos Flúvicos da RPPN SESC Pantanal foram analisados em todos
os horizontes dos perfis. Esses solos são caracterizados pela distribuição
errática de carbono e de textura dentro de 120 centímetros a partir da
superfície do solo, normalmente com mudança textural abrupta entre um ou
mais horizontes ao longo do perfil, características herdadas dos processos
de sedimentação.
Ocorrem associados ao terraço fluvial do Rio São Lourenço e diques
marginais do Rio Cuiabá, com fisionomia vegetal Floresta Estacional
Semidecidual com Acuri e Mata Ripária, respectivamente (Beirigo et al.,
2010).
Os Cambissolos analisados foram classificados como: Cambissolo
Flúvico Ta eutrófico típico (CYve), Cambissolo Flúvico Tb eutrófico
gleissólico (CYbe) e Cambissolo Flúvico Tb distrófico gleissólico (CYbd).
4.3.5.1 Formas de ferro (Fe 2O3)
A Tabela 23 apresenta os teores de ferro total e extraível em ditionito,
oxalato, pirofosfato e hidroxilamina dos Cambissolos, cuja variação entre os
horizontes está ilustrada na Figura 45.
Os óxidos de ferro de alta cristalinidade (Fedcb ), representados
geralmente pela goethita e hematita, predominam na geoquímica do ferro
dos Cambissolos, representando 49,6% (em média) do ferro total (Fedcb/Fet x
100). Os teores de Fedcb variam entre 7,59 e 31,21 g kg-1 nos Cambissolos
da RPPN, com média de 19,94 ± 8,35 g kg-1 (Tabela 23), com maiores
valores nos horizontes inferiores (B ou C).
153
TABELA 23. Formas geoquímicas do ferro (Fe-total = Fet; Fe-ditionito = Fedcb; Fe-oxalato = Feox; Fe-pirofosfato = Fepi; Fe-hidroxilamina = Fehi) e suas relações nos Cambissolos Flúvicos do Pantanal Norte-matogrossense (RPPN SESC Pantanal).
47,942,250,251,057,141,8CV (%)
6,3016,940,373,474,658,35Desvio padrão
13,1540,160,746,808,1519,94Média
0,240,190,370,8023,0037,451,127,0913,8230,09150-1807C
0,250,100,190,4122,7873,980,997,6813,8230,46125 - 1506C
0,150,100,230,6317,3832,310,773,087,5520,4695 - 1255C
0,350,160,200,4520,2568,860,9410,9613,5531,2185 -954C
0,220,140,300,6412,3224,700,403,407,3915,7255 - 853C
0,370,170,200,4619,3265,690,8011,1413,4430,4640 - 552C
0,360,200,250,5619,1652,930,7610,5613,3329,7220 - 40C
0,400,220,280,5617,1051,440,7411,5014,2528,603 - 20Big
0,240,110,230,4520,9760,900,986,5113,8727,480 - 3A
P37(CYbd)
0,360,190,110,5317,9352,951,4610,285,9728,22130 - 160+4C
0,410,240,120,5815,6845,571,3810,885,3826,5770 - 130 3Bg
0,480,300,130,6213,7342,481,3312,565,7026,2940 - 70 2Bg
0,510,220,100,4412,9659,541,2713,335,8126,295 - 40Big
0,220,100,140,4718,3250,021,335,226,9923,540 - 5A
P34(CYbe)
0,120,060,270,499,8823,030,671,396,3111,27154 - 210+C
0,180,110,350,6118,0235,880,663,8812,4721,90105 - 154BC
0,190,100,310,5417,3340,000,644,1912,4221,5262 - 105Bi2
0,310,120,240,3914,5654,650,616,5912,9021,1530 - 62Bi1
0,530,220,260,429,8049,700,7010,9812,7920,7817 - 30A2
0,340,190,360,5512,9035,480,696,7612,8519,660 - 17A1
P06(CYve)
0,360,150,120,437,3426,590,354,103,0611,44150 - 180+5C
0,210,110,130,517,9319,640,302,132,5810,07145 - 1504C
0,390,140,100,356,6230,930,334,273,0610,89120 - 1453C
0,260,170,160,646,8314,540,292,412,379,24110 - 1202C2
0,550,160,100,305,0537,740,406,113,7611,17105 - 1102C
0,590,310,150,533,9417,860,385,582,639,5275 - 105Bi
0,620,300,150,493,4318,480,355,532,748,9750 - 75AB
0,600,240,130,403,2720,450,434,872,748,1430 - 50A2
0,550,200,130,363,4020,870,254,192,697,590 - 30A1
P05(CYve)
g kg -1cm
Grau de cristalinidade
Feox/FetFePI/FetFedcb /Fet
Fe cristalinoFetFehiFeoxFepiFedcbProf.Horiz.Perfil
47,942,250,251,057,141,8CV (%)
6,3016,940,373,474,658,35Desvio padrão
13,1540,160,746,808,1519,94Média
0,240,190,370,8023,0037,451,127,0913,8230,09150-1807C
0,250,100,190,4122,7873,980,997,6813,8230,46125 - 1506C
0,150,100,230,6317,3832,310,773,087,5520,4695 - 1255C
0,350,160,200,4520,2568,860,9410,9613,5531,2185 -954C
0,220,140,300,6412,3224,700,403,407,3915,7255 - 853C
0,370,170,200,4619,3265,690,8011,1413,4430,4640 - 552C
0,360,200,250,5619,1652,930,7610,5613,3329,7220 - 40C
0,400,220,280,5617,1051,440,7411,5014,2528,603 - 20Big
0,240,110,230,4520,9760,900,986,5113,8727,480 - 3A
P37(CYbd)
0,360,190,110,5317,9352,951,4610,285,9728,22130 - 160+4C
0,410,240,120,5815,6845,571,3810,885,3826,5770 - 130 3Bg
0,480,300,130,6213,7342,481,3312,565,7026,2940 - 70 2Bg
0,510,220,100,4412,9659,541,2713,335,8126,295 - 40Big
0,220,100,140,4718,3250,021,335,226,9923,540 - 5A
P34(CYbe)
0,120,060,270,499,8823,030,671,396,3111,27154 - 210+C
0,180,110,350,6118,0235,880,663,8812,4721,90105 - 154BC
0,190,100,310,5417,3340,000,644,1912,4221,5262 - 105Bi2
0,310,120,240,3914,5654,650,616,5912,9021,1530 - 62Bi1
0,530,220,260,429,8049,700,7010,9812,7920,7817 - 30A2
0,340,190,360,5512,9035,480,696,7612,8519,660 - 17A1
P06(CYve)
0,360,150,120,437,3426,590,354,103,0611,44150 - 180+5C
0,210,110,130,517,9319,640,302,132,5810,07145 - 1504C
0,390,140,100,356,6230,930,334,273,0610,89120 - 1453C
0,260,170,160,646,8314,540,292,412,379,24110 - 1202C2
0,550,160,100,305,0537,740,406,113,7611,17105 - 1102C
0,590,310,150,533,9417,860,385,582,639,5275 - 105Bi
0,620,300,150,493,4318,480,355,532,748,9750 - 75AB
0,600,240,130,403,2720,450,434,872,748,1430 - 50A2
0,550,200,130,363,4020,870,254,192,697,590 - 30A1
P05(CYve)
g kg -1cm
Grau de cristalinidade
Feox/FetFePI/FetFedcb /Fet
Fe cristalinoFetFehiFeoxFepiFedcbProf.Horiz.Perfil Grau de reatividade 1
1Feox/Fedcb
153
154
A distribuição do ferro extraível nos Cambissolos Flúvicos, por ordem
de predominância, é: Fedcb > Feox > Fepi > Fehi (nos perfis P05 e P34) e Fedcb
> Fepi > Feox > Fehi (nos perfis P06 e P37) (Figura 45). Essa distribuição
demonstra que os mesmos tipos de Cambissolos diferem entre si quanto à
geoquímica do ferro nos seus horizontes, e que a estratificação inerente ao
caráter flúvico desses solos influencia as formas do ferro encontradas.
Igwe et al. (2010) encontraram padrão de distribuição semelhante à
dos perfis P05 e P34 em Cambissolos do sudeste da Nigéria, onde Fedcb >
Feox > Fepi, enquanto que Zanelli et al. (2007) encontraram formas de ferro
na seqüência Fedcb > Fepi > Feox em Cambissolos no sul da Suíça e norte da
Itália, semelhante à distribuição nos perfis P06 e P37 da RPPN.
FIGURA 45. Distribuição do teor de ferro extraível nos perfis dos Cambissolos Flúvicos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal).
A1 A2 AB Bi 2C 2C2 3C 4C 5C A1 A2 Bi1 Bi2 BC C
A Big 2Bg 3Bg 4C
155
O conteúdo dos óxidos de ferro cristalinos estimado pela diferença
Fedcb - Feoxa é maior nos Cambissolos Flúvicos com horizonte glei (perfis
P34 e P37) (Tabela 23), indicando que a presença de mosqueados
resultantes de segregação de ferro e precipitação na forma de óxidos
contribui para o teor de Fecristalino nesses perfis.
Esses solos ocorrem na planície de inundação do Rio Cuiabá, onde
os processos de sedimentação são ativos e ocorrem concomitantemente aos
processos de formação de solos (Beirigo et al., 2010), com evidências de
redistribuição do ferro e do manganês no perfil dos solos (processos
redoximórficos).
Tanto o Fedcb quanto o Fecristalino dos Cambissolos Flúvicos
correlacionam-se diretamente com o Fet dos solos, conforme Figura 46.
FIGURA 46. Relação entre o teor de ferro extraível em ditionito de sódio e associado aos óxidos cristalinos e o ferro total nos horizontes dos Cambissolos Flúvicos da RPPN SESC Pantanal (n = 29).
Observando os valores de Fedcb e Fecristalino nos perfis (Tabela 23),
constata-se que o aumento coincide com os teores mais elevados de argila
no perfil (Apêndice 3), sugerindo a migração do óxido em conjunto com a
argila, conforme correlação positiva e significativa entre essas variáveis (r =
0,61; p<0,05). A migração do ferro com a argila já foi relatada por outros
autores em solos diversos (Silva Neto et al., 2008; Igwe et al., 2010; Santos
et al., 2010).
A relação Fedcb /Fet dos horizontes B dos perfis P05 e P34 (Tabela 23)
indica que aproximadamente 50% do ferro presente nestes horizontes
apresenta-se sob a forma de óxidos de ferro pedogênicos (Kämpf et al.,
y = 1,7841x + 4,5772
R2 = 0,7729
0
20
40
60
80
100
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Teor de Fe-ditionito (g kg -1)
Teo
r de
Fer
ro to
tal (
g kg
-1)
y = 2,0656x + 13,008
R2 = 0,5907
0
20
40
60
80
100
0 5 10 15 20 25
Teor de Fe-cristalino (g kg -1)
Teo
r de
Fer
ro to
tal (
g kg
-1)
156
1988). Já os outros perfis apresentam valores menores (0,39 no P06 e 0,44
no P34). Tal comportamento é geralmente associado a um baixo grau de
intemperismo dos solos (Pereira e Anjos, 1999), mas no caso dos
Cambissolos com caráter flúvico, a relação Fedcb/Fet estaria expressando as
características herdadas dos sedimentos da Formação Pantanal.
O teor de ferro dos óxidos de baixa cristalinidade (Feox) é indicativo da
presença de ferrihidrita (Schwertmann et al., 1982), cujos conteúdos variam
de 2,13 a 13,33 g kg-1 nos Cambissolos da RPPN, com média de 6,80 ± 3,47
g kg-1 (Tabela 23). Os maiores valores encontram-se nos horizontes
superficiais, especialmente dos perfis P05 e P06 (ambos Cambissolos
Flúvicos eutróficos), corroborando a relação positiva e significativa com o
carbono orgânico total nesses perfis (r = 0,49, p<0,05).
Nos Cambissolos Flúvicos com horizonte glei (perfis P34 e P37), o
Feox não é maior em superfície como nos outros perfis, indicando que as
fontes do ferro nesta fração podem ser os mosqueados e nódulos ricos em
óxidos de Fe de baixa cristalinidade, provenientes da mobilização recente e
reprecipitação do Fe2+ durante a sua formação em ambiente hidromórfico.
Além disso, esses perfis (P37 e P34) apresentam acúmulo de argila nos
horizontes Bi, favorecendo a mobilização dos óxidos mal cristalizados a essa
profundidade.
O teor de ferro extraído com cloridrato de hidroxilamina (Fehi) também
corresponde às formas menos cristalizadas, e sua variação foi de 0,25 a
1,46 g kg-1 (média de 0,74 ±0,37 g kg-1) nos Cambissolos Flúvicos (Tabela
23). Em função da baixa seletividade do extrator para o ferro, seus valores
representam apenas 1,8%, em média, da distribuição do Fet nos
Cambissolos (Fehi/Fet x 100, Tabela 19), com maior valor também observado
no perfil P34.
O ferro associado à matéria orgânica (Fepi) tem a maior proporção
nos perfis P06 (CYve) e P37 (CYbd), porém, sua distribuição nos horizontes
é heterogênea, em função da estratificação dos perfis flúvicos em relação ao
carbono. Por isso, seu coeficiente de variação (CV) nos Cambissolos foi o
maior (57,1%), com valores variando de 2,37 a 14,25 g kg-1 (média de 8,15
g kg-1) (Tabela 23).
157
Zanelli et al. (2007) também encontraram teores de ferro extraídos
com pirofosfato de sódio (média de 6,3 g kg-1) superiores ao extraído com
oxalato de amônio (média de 5,8 g kg-1) em Cambissolos órticos, sob três
diferentes tipos vegetacionais. Os autores citam que esse fenômeno é
muitas vezes encontrado em solos ricos em complexos organometálicos, e a
habilidade do pirofosfato de sódio em dissolver parcialmente fases minerais
mal cristalizadas tem sido usada como argumento contra o uso desse
extrator para expressar a quantidade de matéria orgânica complexada com
cátions metálicos (Kaiser e Zeech, 1996).
Neste estudo, o perfil P34 foi o único Cambissolo a apresentar
correlação positiva e significativa entre o Fepi e o carbono orgânico total (r =
0,91, p<0,05), conforme observado por outros autores (Bera et al., 2005;
Thanachit et al., 2006; Zanelli et al., 2007; Igwe et al., 2010), confirmando a
alta especificidade deste extrator para oxihidróxidos organicamente
complexados.
O grau de reatividade dos óxidos de ferro nos Cambissolos Flúvicos
da RPPN (Feox/Fedcb ) varia de 0,12 a 0,62 e são menores nos horizontes B
e C (Tabela 23). Santos et al. (2010) encontraram valores entre 0,12 e 0,91
em Cambissolos Háplicos em Pinheiral (RJ).
Os maiores valores da relação Feox/Fedcb estão na superfície dos
perfis P05 e P06 (0,55 e 0,44, média dos horizontes A1 e A2), compatíveis
com o menor grau de intemperismo dos solos e maiores teores de carbono
orgânico das amostras (Apêndice 1). Esse favorecimento da matéria
orgânica na manutenção dos óxidos de ferro de baixa cristalinidade nos
solos é freqüentemente verificado em outros estudos, com solos distintos e
entre horizontes do mesmo perfil (Dick et al., 2005; Costantini et al., 2006;
Zanelli et al., 2007; Santos et al., 2010).
Contudo, nos perfis P34 e P37 (ambos com caráter gleissólico), a
relação Feox/Fedcb são maiores nos horizontes B, indicando que nesses
horizontes predominam os óxidos de baixa cristalinidade na fração argila.
Elevadas quantidades de Feox são associadas a horizontes que tenham alta
carga dependente de pH e alta capacidade de fixação de P (McKeague e
Day, 1966). Bruun et al. (2010) afirmam que os óxidos de ferro reativos,
158
extraíveis em oxalato de amônio (Feox), controlam a estabilização do
carbono orgânico em solos tropicais cauliníticos, como os Cambissolos da
RPPN, cuja mineralogia da fração argila é composta por caulinita (Tabela 2).
A distribuição do Fe extraível (Fe dcb+Feox+Fepi) com a profundidade
mostra que os óxidos de ferro pedogênicos e complexados com a matéria
orgânica se distribuem de forma uniforme nos horizontes dos Cambissolos
P05 e P34, enquanto que nos perfis P06 e P37 há uma diminuição do Fe
extraível a partir de 55 cm de profundidade (Figura 47).
FIGURA 47. Distribuição do teor de Fe extraível (g kg-1) com a
profundidade dos Cambissolos Flúvicos da RPPN SESC Pantanal.
Nesse caso, a maior parte do ferro total em profundidade pode estar
associada a minerais silicatados, principalmente caulinita, conforme
observou Melo et al. (2002) em solos e sedimentos do Grupo Barreiras.
Entretanto, nos Cambissolos do Pantanal Norte Matogrossense, a hipótese
mais provável para os baixos teores de Fe extraível nos perfis P06 e P37
seria a deposição de sedimentos pobres em ferro nessa camada.
0 50 100 150 200
0
3
20
40
55
85
95
125
150
Profundidade do perfil
(cm)
Fe extraível (Fe dcb +Feox+Fepi)
P37
P06
P05
P34
159
4.3.5.2 Formas de manganês (MnO 2)
A distribuição do conteúdo de manganês total e extraível em ditionito,
oxalato, pirofosfato e hidroxilamina nos Cambissolos Flúvicos da RPPN
SESC Pantanal é apresentada na Tabela 24.
O manganês extraído por dissolução seletiva seguiu a seqüência:
Mndcb > Mnpi > Mnhi > Mnox (Figura 48), com predominância do manganês
associado aos óxidos bem cristalizados e complexados com a matéria
orgânica.
FIGURA 48. Distribuição do teor de manganês extraível nos perfis dos Cambissolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal).
A1 A2 AB Bi 2C 2C2 3C 4C 5C A1 A2 Bi1 Bi2 BC C
A Big 2Bg 3Bg 4C
160
TABELA 24. Formas geoquímicas do manganês (Mn-total = Mnt; Mn-ditionito = Mndcb; Mn-oxalato = Mnox; Mn-pirofosfato = Mnpi; Mn-hidroxilamina = Mnhi) e suas relações nos Cambissolos Flúvicos do Pantanal Norte-Matogrossense (RPPN SESC Pantanal).
74,6074,80107,14217,6779,2180,06CV (%)
272,28441,0621,5973,0394,97319,06Desvio padrão
365,00589,6620,1533,55119,90398,55Média
0,0870,080,28137,86700,009,0061,2057,69199,06150-1807C
0,1510,140,47667,572100,0043,20317,98283,55985,54125 - 1506C
0,0150,110,39185,77500,000,837,4356,71193,2095 - 1255C
0,1420,180,65816,691600,0034,03227,52283,551044,2185 -954C
0,0260,180,62177,51300,000,437,8755,40185,3855 - 853C
0,1420,311,01779,35900,0013,43127,98276,99907,3340 - 552C
0,0490,140,44157,95400,001,5019,6054,41177,5520 - 40C
0,0080,190,59173,06300,000,772,5458,35175,603 - 20Big
nd0,140,43173,64400,000,600,0054,41173,640 - 3A
P37(CYbd
0,0250,200,43480,001.200,0080,0030,00240,00510,00130 - 160+4C
0,0430,180,45247,00600,0025,0025,50110,00272,5070 - 130 3Bg
nd0,230,58288,50500,0015,000,00113,00288,5040 - 70 2Bg
nd0,220,51257,00500,0015,500,00111,50257,005 - 40Big
nd0,220,55272,50500,0010,000,00110,00272,500 - 5A
P34(CYbe)
nd0,150,41123,00300,000,000,0046,00123,00154 - 210+C
nd0,150,40121,00300,000,000,0046,00121,00105 - 154BC
nd0,150,40119,00300,000,900,0045,00119,0062 - 105Bi2
0,0100,110,29110,89400,009,934,1144,00115,0030 - 62Bi1
0,0570,481,281098,45900,0069,1851,35435,981149,8017 - 30A2
0,0530,160,931046,701.200,0073,1363,99186,851110,690 - 17A1
P06(CYve)
nd0,350,94382,50300,0025,000,00105,00282,50150 - 180+5C
nd0,301,38415,00300,0020,000,0090,00315,00145 - 1504C
nd0,421,00400,00200,0020,000,0085,00200,00120 - 1453C
nd0,432,05410,00200,0020,000,0085,00210,00110 - 1202C2
nd0,290,67400,00300,0020,000,0087,00200,00105 - 1102C
0,0130,231,04409,98400,0018,795,0293,42415,0075 - 105Bi
0,0150,221,04409,08400,0018,515,9386,87415,0050 - 75AB
0,0100,170,83410,00500,0018,795,0087,00415,0030 - 50A2
0,0170,150,71415,00600,0020,7710,0088,50425,000 - 30A1
P05(CYve)
mg kg -1cm
Mnox/Mn tMnpi/Mn tMndcb /Mn t
Mn cristalino
MntMnhiMnoxMnpiMndcbProf.Horiz.Perfil
74,6074,80107,14217,6779,2180,06CV (%)
272,28441,0621,5973,0394,97319,06Desvio padrão
365,00589,6620,1533,55119,90398,55Média
0,0870,080,28137,86700,009,0061,2057,69199,06150-1807C
0,1510,140,47667,572100,0043,20317,98283,55985,54125 - 1506C
0,0150,110,39185,77500,000,837,4356,71193,2095 - 1255C
0,1420,180,65816,691600,0034,03227,52283,551044,2185 -954C
0,0260,180,62177,51300,000,437,8755,40185,3855 - 853C
0,1420,311,01779,35900,0013,43127,98276,99907,3340 - 552C
0,0490,140,44157,95400,001,5019,6054,41177,5520 - 40C
0,0080,190,59173,06300,000,772,5458,35175,603 - 20Big
nd0,140,43173,64400,000,600,0054,41173,640 - 3A
P37(CYbd
0,0250,200,43480,001.200,0080,0030,00240,00510,00130 - 160+4C
0,0430,180,45247,00600,0025,0025,50110,00272,5070 - 130 3Bg
nd0,230,58288,50500,0015,000,00113,00288,5040 - 70 2Bg
nd0,220,51257,00500,0015,500,00111,50257,005 - 40Big
nd0,220,55272,50500,0010,000,00110,00272,500 - 5A
P34(CYbe)
nd0,150,41123,00300,000,000,0046,00123,00154 - 210+C
nd0,150,40121,00300,000,000,0046,00121,00105 - 154BC
nd0,150,40119,00300,000,900,0045,00119,0062 - 105Bi2
0,0100,110,29110,89400,009,934,1144,00115,0030 - 62Bi1
0,0570,481,281098,45900,0069,1851,35435,981149,8017 - 30A2
0,0530,160,931046,701.200,0073,1363,99186,851110,690 - 17A1
P06(CYve)
nd0,350,94382,50300,0025,000,00105,00282,50150 - 180+5C
nd0,301,38415,00300,0020,000,0090,00315,00145 - 1504C
nd0,421,00400,00200,0020,000,0085,00200,00120 - 1453C
nd0,432,05410,00200,0020,000,0085,00210,00110 - 1202C2
nd0,290,67400,00300,0020,000,0087,00200,00105 - 1102C
0,0130,231,04409,98400,0018,795,0293,42415,0075 - 105Bi
0,0150,221,04409,08400,0018,515,9386,87415,0050 - 75AB
0,0100,170,83410,00500,0018,795,0087,00415,0030 - 50A2
0,0170,150,71415,00600,0020,7710,0088,50425,000 - 30A1
P05(CYve)
mg kg -1cm
Mnox/Mn tMnpi/Mn tMndcb /Mn t
Mn cristalino
MntMnhiMnoxMnpiMndcbProf.Horiz.Perfil
nd = não detectável
160
161
Os perfis dos Cambissolos diferem entre si quanto aos teores de
manganês extraível nos seus horizontes (Figura 48), sendo que o perfil P05,
de caráter eutrófico e argila de atividade alta (Ta) apresenta maiores teores
de Mndcb, Mnox e Mnhi no horizonte Bi, enquanto que no perfil P06, com as
mesmas características, o teor de manganês do horizonte Bi foi menor. Os
perfis P34 e P37, ambos com caráter gleissólico, também diferem entre si
quanto aos teores de manganês nos horizontes.
A fração de manganês associada aos óxidos bem cristalizados
(Mndcb ) é predominante nos Cambissolos da RPPN variando de 115,0 a
1.149,0 mg kg-1, diretamente proporcional ao teor de manganês total (Figura
49) representando, em média, 67,6% do manganês total (Mndcb/Mnt x 100)
(Tabela 24).
FIGURA 49. Relação entre o teor de manganês extraível em ditionito de sódio e o manganês total nos horizontes dos Cambissolos Flúvicos da RPPN SESC Pantanal (n = 29).
O manganês ligado à matéria orgânica (Mnpi) totalizou 20,3 % (em
média) do manganês total dos solos (Mnpi/Mnt x 100), indicando participação
significativa desta fração na geoquímica do manganês nos Cambissolos
Flúvicos da RPPN, com valores entre 44,0 e 435,98 mg kg-1 (Tabela 24).
Segundo Moreira et al. (2006), o manganês retido pela matéria
orgânica pode estar associado aos grupos funcionais da mesma na forma de
complexos de esfera externa e interna, dependendo do pH do meio.
A fração de manganês ligada aos óxidos de baixa cristalinidade (Mnox
e Mnhi) representa 5,7 e 3,4% do manganês total dos Cambissolos,
considerando a média dos perfis (Mnox/Mnt x 100 e Mnhi/Mnt x 100, Tabela
y = 1,0943x + 153,52
R2 = 0,6267
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
Teor de Mn-ditionito (mg kg -1)
Teor
de
man
ganê
s to
tal (
mg
kg-1)
162
24). A variação do manganês associado às formas mal cristalizadas dos
óxidos é de 0,0 a 317,98 mg kg-1 de Mnox e de 0,0 a 80,0 mg kg-1 de Mnhi
(Tabela 24), onde verifica-se que a maior eficiência do cloridrato de
hidroxilamina na extração dessas formas de manganês nos Cambissolos.
O maior teor de Mnox foi encontrado no perfil P37 (Cambissolo Flúvico
distrófico gleissólico) principalmente em profundidade (317,98 mg kg-1 no
horizonte 6C), variando diretamente com os teores de Mnt deste solo (r =
0,99, p <0,05). Somente neste perfil o oxalato de amônio extraiu quantidades
maiores de manganês do que a hidroxilamina. Provavelmente, em função do
maior teor de carbono orgânico neste perfil, o oxalato de amônio removeu
não somente as formas mal cristalizadas de manganês, mas também
quantidades significativas de complexos organometálicos. Segundo Parfitt e
Childs (1988), o oxalato dissolve ambas as formas amorfas e organicamente
complexadas de Fe, Mn e Al, excluindo as formas cristalinas.
Esses resultados indicam o menor grau de intemperismo e a
conseqüente menor cristalização dos óxidos em relação aos outros
Cambissolos, provavelmente devido ao maior teor de carbono orgânico total
dos perfis (Apêndice 1). Esses dados mostram ainda, a maior possibilidade
de redistribuição de manganês entre frações do solo, com prováveis efeitos
nos teores disponíveis, graças à maior disponibilidade do elemento ligado à
fração óxido de ferro amorfo, comparativamente aos óxidos cristalinos
(Nascimento et al., 2002; Oliveira e Nascimento, 2006).
163
4.3.6 Geoquímica do ferro e do manganês nos Neossol os
Na RPPN SESC Pantanal ocorrem as subordens dos Neossolos
Flúvicos e Quartzarênicos. Os Neossolos Flúvicos são solos formados a
partir de sedimentos aluviais, com seqüência de horizonte A-C e camadas
estratificadas, sem relação pedogenética entre si. São eutróficos e com alta
saturação por magnésio, ocorrendo às margens dos rios Cuiabá e São
Lourenço. Já os Neossolos Quartzarênicos ocorrem nas fisionomias vegetais
de Mata Ripária e Pimental, constituindo solos com textura arenosa em todo
perfil, com baixa CTC e argila (Beirigo et al., 2010).
Os Neossolos analisados foram classificados como: Neossolo Flúvico
eutrófico gleissólico (RYve), Neossolo Quartzarênico hidromórfico plíntico
(RQg) e Neossolo Quartzarênico hidromórfico neofluvissólico (RQg).
4.3.6.1 Formas de ferro (Fe 2O3)
A distribuição do conteúdo de Fe total e extraível em ditionito, oxalato,
pirofosfato e hidroxilamina dos Neossolos estudados são apresentados na
Tabela 25, e a variação dos resultados da extração seletiva estão na Figura
50.
Os resultados revelam que o ferro ligado aos óxidos bem cristalizados
e de baixa cristalinidade (Fedcb ) é a fração geoquímica dominante nos
Neossolos em estudo, com uma taxa de recuperação de 29% do Fet
(Fedcb/Fet x 100, média dos perfis) (Tabela 25). Seus valores situam-se entre
1,05 a 17,59 g Fe2O3 kg-1, com maiores valores no Neossolo Flúvico (perfil
P42), principalmente em profundidade. Como o Neossolo Flúvico continua a
receber aporte de sedimentos periodicamente, o conteúdo de ferro é
mantido em níveis mais elevados do que aqueles observados nos outros
solos.
164
TABELA 25. Formas geoquímicas do ferro (Fe-total = Fet; Fe-ditionito = Fedcb; Fe-oxalato = Feox; Fe-pirofosfato = Fepi; Fe-hidroxilamina = Fehi) e suas relações nos Neossolos do Pantanal Norte-Matogrossense (RPPN SESC Pantanal).
Prof. Fedcb Fepi Feox Fehi Fet Fe cristalino Perfil Horiz.
cm g kg-1 Fedcb /Fet Fepi/Fet Feox/Fet Grau de cristalinidade 1
A 0 - 30 12,82 3,06 9,81 0,44 68,90 3,01 0,19 0,04 0,14 0,77
C 30 - 35 17,59 2,37 7,19 0,25 70,40 10,4 0,25 0,03 0,10 0,41 P42
(RYve) 2C 35 - 60+ 12,27 3,12 5,38 0,25 84,40 6,89 0,15 0,04 0,06 0,44
A 0 - 15 1,77 0,50 0,14 0,10 9,40 1,63 0,19 0,05 0,01 0,08
AC 15 - 35 1,82 0,43 0,13 0,09 3,70 1,69 0,49 0,12 0,04 0,07
C1 35 - 80 1,97 0,45 0,15 0,08 5,50 1,82 0,36 0,08 0,03 0,08
C2 80 - 120 1,94 0,43 0,11 0,08 6,70 1,83 0,29 0,06 0,02 0,06
2C 120 - 155 1,05 0,22 0,07 0,04 1,60 0,98 0,66 0,14 0,04 0,07
2CG 155 - 180 1,10 0,25 0,07 0,05 1,90 1,03 0,58 0,13 0,04 0,06
P30
(RQg)
3CG 180 – 200+ 2,19 0,46 0,13 0,09 5,30 2,06 0,41 0,09 0,02 0,06
A 0 - 25 11,84 12,85 6,28 0,78 35,12 5,56 0,34 0,37 0,18 0,53
AC 25 - 48 12,21 11,50 4,65 0,49 32,21 7,56 0,38 0,36 0,14 0,38
C 48 - 145 6,84 4,81 3,93 0,43 12,28 2,91 0,56 0,39 0,32 0,57
2C 145 - 172 6,07 5,48 3,57 0,41 13,67 2,5 0,44 0,40 0,26 0,59
3C 172 - 210 13,33 10,64 4,02 0,48 22,56 9,31 0,59 0,47 0,18 0,30
P21
(RQg)
4Cg 210 - 225+ 8,59 5,81 4,02 0,62 15,47 4,57 0,56 0,38 0,26 0,47
Média 7,09 3,90 3,10 0,29 24,32 3,98
Desvio padrão 5,57 4,32 3,10 0,23 27,00 3,05
CV (%) 78,7 110,8 100,0 79,4 111,0 76,5 1Feox/Fedcb
164
165
A distribuição dos teores extraíveis de ferro nos Neossolos (Figura 50)
é diferente entre os perfis em função do regime hídrico e das propriedades
químicas decorrentes, que afetam a natureza e cristalinidade das formas de
ferro nos solos.
Por isso, o Neossolo Flúvico (perfil P42) apresenta formas de ferro
bem cristalizadas e de baixa cristalinidade na maior parte (Fedcb > Feoxa >
Fepiro > Fehi), enquanto nos Neossolos Quartzarênicos hidromórficos (perfis
P21 e P30), a distribuição geoquímica do Fe é constituída por óxidos bem
cristalizados e compostos organometálicos (Fedcb > Fepiro > Feoxa > Fehi)
(Figura 50).
FIGURA 50. Distribuição do teor de ferro extraível nos perfis dos Neossolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal).
166
O perfil P30 (Neossolo Quartzarênico hidromórfico plíntico) apresenta
os menores teores de todas as formas de ferro (Tabela 25), em função do
ambiente hidromórfico em que se encontra, favorecendo a dissolução
redutiva dos óxidos de ferro no solo. Além disso, esse perfil possui os
maiores teores de areia total, favorecendo o transporte do elemento nesse
ambiente.
Já o Neossolo Flúvico (P42) e o Quartzarênico (P21) são similares
quanto aos teores de ferro extraível, pois ambos estão localizados nos
terraços fluviais do Rio São Lourenço e próximos entre si. No Neossolo
Flúvico, a remoção é superada pela deposição de novos sedimentos,
possibilitando a ocorrência em teores elevados de Fe e Mn. Tal
comportamento também foi observado por Lima et al. (2006), em Neossolo
Flúvico da Bacia sedimentar do Alto Solimões (AM).
O ferro extraído dos óxidos bem cristalizados (Fedcb) varia de 1,05 a
17,59 g kg-1 nos Neossolos da RPPN, com maiores valores nos horizontes
mais profundos (Tabela 25). Corrêa et al. (2003) também encontraram
teores mais elevados de Fedcb nos horizontes C de três perfis de Neossolos
Flúvicos da região de Várzeas de Sousa, variando de 13,8 a 44,8 g kg-1 nos
perfis.
Entretanto, o perfil P21 tem maiores teores de Fepi (Tabela 25), em
função do carbono orgânico elevado (21,5 g kg-1), demonstrando forte
associação com a matéria orgânica (r = 0,65, p<0,05).
No Neossolo Flúvico (perfil P42), o teor de Feox é maior que dos
demais Neossolos (7,19 a 9,81 g kg-1 no perfil), indicando predominância
das formas inorgânicas de Fe de baixa cristalinidade sobre as formas
organometálicas, neste perfil (Figura 50, Tabela 25). Lima et al. (2006)
encontraram maiores teores de Feox em Neossolo Flúvico da Amazônia
(15,36 a 20,05 g kg-1).
Nos perfis P42 e P21 (com caráter flúvico e neofluvissólico,
respectivamente), além dos efeitos da matéria orgânica retardando ou
inibindo o processo de cristalização, percebem-se também os efeitos do
regime hídrico desses solos, os quais podem permanecer saturados ou
inundados por períodos prolongados de tempo, resultando em condições
167
temporariamente redutoras e na manutenção de teores relativamente
elevados de formas de ferro de menor cristalinidade, notadamente nos
horizontes superficiais (Tabela 25).
Esses resultados concordam com as observações de Schwertmann e
Kämpf (1983) e Schwertmann e Taylor (1989) sobre o efeito da matéria
orgânica como inibidora da cristalização dos óxidos de ferro. Portanto, nos
Neossolos da RPPN, a correlação entre os teores de Feox e carbono
orgânico total dos solos é positiva (r = 0,64, p<0,05). Isso indica a
associação preferencial da matéria orgânica com óxidos de ferro mal
cristalizados. Relações similares entre o Feox e o conteúdo de carbono
orgânico total foram encontradas em solos superficiais e subsuperficiais
(Kaiser e Guggenberger, 2000; Kiem e Kögel-Knabner, 2002; Eusterhues et
al., 2005).
O grau de reatividade dos óxidos de ferro (Feox/Fedcb ) dos Neossolos
da RPPN varia de 0,06 a 0,77, com maiores valores nos horizontes
superficiais (Tabela 25). Os maiores valores de Feox/Fedcb são observados
no Neossolo Flúvico (P42) e no Neossolo Quartzarênico neofluvissólico
(P21), principalmente no horizonte A (0,77 e 0,53, respectivamente), em
função dos maiores teores de óxidos de ferro de baixa cristalinidade nesses
solos. Outros autores obtiveram graus de cristalinidade dos óxidos de ferro
em Neossolo Flúvico variando entre 0,49 e 0,61 na Amazônia (Lima et al.,
2006) e entre 0,25 e 0,88 em Várzeas de Sousa (Correa et al., 2003).
4.3.6.2 Formas de manganês (MnO 2)
A distribuição do conteúdo de manganês total e extraível em ditionito,
oxalato, pirofosfato e hidroxilamina dos Neossolos da RPPN são
apresentados na Tabela 26 e na Figura 51.
Os óxidos bem cristalizados de manganês (Mndcb ) são as formas
geoquímicas dominantes nos Neossolos da RPPN, representando 89,9% em
média do manganês total (Mndcb/Mnt x 100) (Tabela 26).
168
De acordo com a Figura 51, os teores de manganês extraível nos
Neossolos seguem a seqüência: Mndcb > Mnpiro > Mnox > Mnhi. Observa-se
que o Neossolo Flúvico (perfil P42) apresenta os maiores valores associados
a todas as formas geoquímicas, principalmente nos horizontes A e 2C
(Tabela 26). Esses resultados demonstram a influência da deposição de
sedimentos no Neossolo Flúvico, que contribuiu para maiores teores de
manganês no solo.
FIGURA 51. Distribuição do teor de manganês extraível nos perfis dos Neossolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal)
169
TABELA 26. Formas geoquímicas do manganês (Mn-total = Mnt; Mn-ditionito = Mndcb; Mn-oxalato = Mnox; Mn-pirofosfato = Mnpi; Mn-hidroxilamina = Mnhi) e suas relações nos Neossolos do Pantanal Norte-Matogrossense (RPPN SESC Pantanal).
Prof. Mndcb Mnpi Mnox Mnhi Mn t Mn cristalino
Perfil Horiz. cm mg kg-1
Mndcb /Mn t Mnpi/Mn t Mnox/Mnt
A 0 - 30 890,00 209,79 135,10 134,07 600,00 754,90 1,48 0,35 0,23
C 30 - 35 430,00 180,29 77,86 55,07 600,00 352,14 0,72 0,30 0,13 P42
(RYve) 2C 35 - 60+ 1.050,00 230,00 135,10 125,61 1.800,00 914,90 0,58 0,13 0,08
A 0 - 15 576,83 213,07 14,88 8,32 600,00 673,98 0,79 0,21 0,12
AC 15 - 35 610,00 210,00 15,00 18,00 300,00 561,94 0,96 0,36 0,02
C1 35 - 80 640,00 220,00 15,00 12,00 300,00 595,00 2,03 0,70 0,05
C2 80 - 120 577,00 239,00 3,00 0,00 400,00 625,00 2,13 0,73 0,05
2C 120 - 155 58,00 20,00 0,00 0,00 80,00 574,00 1,44 0,60 0,01
2CG 155 - 180 58,00 20,00 0,00 0,00 80,00 58,00 0,73 0,25 0,00
P30
(RQg)
3CG 180 – 200+ 55,00 100,00 0,00 0,00 300,00 58,00 0,73 0,25 0,00
A 0 - 25 100,00 40,00 15,80 0,00 500,00 55,00 0,18 0,33 0,00
AC 25 - 48 100,00 33,40 12,40 0,00 100,00 360,99 1,25 0,50 0,02
C 48 - 145 107,00 33,80 12,00 0,00 100,00 84,20 0,20 0,08 0,03
2C 145 - 172 95,00 34,00 13,00 0,00 100,00 87,60 1,00 0,33 0,12
3C 172 - 210 95,00 37,00 12,00 0,00 200,00 95,00 1,07 0,34 0,12
P21
(RQg)
4Cg 210 - 225+ 97,40 37,00 13,00 0,00 100,00 82,00 0,95 0,34 0,13
Média 346,20 116,08 29,63 22,07 385,00 316,57
Desvio padrão 327,78 89,34 47,27 46,29 426,50 296,29
CV (%) 94,7 77,0 159,5 209,8 110,8 93,6
169
170
O manganês associado aos óxidos bem cristalizados (Mndcb ) varia de
55,0 a 1.050,0 mg MnO2 kg-1 nos Neossolos da RPPN, com maiores valores
geralmente nos horizontes superficiais, exceto no perfil P42, onde o
horizonte 2C apresentou o maior teor (Tabela 26). Esses resultados são
semelhantes aos obtidos por Lima et al. (2006) em Neossolo Flúvico do
Amazonas, com Mndcb variando de 140,0 a 1.330 mg kg-1 nos horizontes do
perfil.
O manganês complexado com a matéria orgânica (Mnpi) foi extraído
em maior quantidade do que o manganês associado aos óxidos de baixa
cristalinidade em todos os Neossolos da RPPN, variando de 20,0 a 239,0 mg
MnO2 kg-1 (média de 116,08 ± 89,34 mg kg-1) (Tabela 26).
Isso comprova a associação do manganês com complexos húmicos
do solo, principalmente nos perfis P42 e P21, ambos Neossolos com caráter
flúvico (Figura 52).
FIGURA 52. Relação entre o teor de manganês extraível em pirofosfato de sódio (Mnpi) e o carbono orgânico total dos perfis P42 e P21.
O conteúdo de manganês associado aos óxidos de baixa
cristalinidade (Mnox, Mnhi) teve a maior variação dentre as formas extraíveis
de manganês (CV = 159,5% e 209,8% para o Mnox e Mnhi, respectivamente),
com valores entre 0,0 e 135,10 mg kg-1 (Mnox) e 0,0 a 134,07 mg kg-1 (Mnhi)
(Tabela 26).
Os maiores teores são verificados em horizontes superficiais,
especialmente no Neossolo Flúvico (perfil P42), tal como observado com o
Perfil P42
y = 0,1225x - 11,019
R2 = 0,8367
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300
Mn-pirofosfato (mg kg -1)
Car
bono
org
ânic
o to
tal (
g kg
-1)
Perfil P21y = 1,8692x - 58,245
R2 = 0,5828
0
5
10
15
20
25
30
30 35 40 45
Mn-pirofosfato (mg kg -1)
Car
bono
org
ânic
o to
tal (
g kg
-1)
171
y = 0,9754x - 6,8381
R2 = 0,9737
0
50
100
150
200
0 50 100 150 200
Mn-oxalato (mg kg -1)
Mn-
hidr
oxila
min
a (m
g kg
-1)
ferro (Tabela 26). A correlação positiva e significativa entre o Mnox e o
carbono orgânico total (r = 0,60, p<0,05) dos Neossolos comprova a
associação da matéria orgânica e os óxidos de baixa cristalinidade.
O Mnox e Mnhi apresentam correlação positiva entre si (r = 0,99,
p<0,05) indicando que os extratores foram efetivos para o manganês
associado aos óxidos de baixa cristalinidade para todas as amostras
analisadas (n = 16) (Figura 53).
FIGURA 53. Relação entre o teor de manganês extraível em oxalato e em hidroxilamina nos perfis dos Neossolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal) (n = 16).
172
4.3.7 Geoquímica do ferro e do manganês nos Gleisso los
Na RPPN predomina a classe Gleissolo Háplico. Os solos
geralmente apresentam o caráter alumínico e nódulos de ferro (plintitas) em
quantidade inferior a 15% (caráter plíntico), ocorrendo nas fisionomias
vegetais de Espinheiro, Cambarazal e Mata Ripária (Beirigo et al., 2010).
Os Gleissolos da RPPN apresentam atributos morfológicos
indicativos de caráter vértico, como superfícies de fricção, fendas verticais
de 2 centímetros, atingindo a profundidade de 40 a 110 centímetros,
estrutura com grau de desenvolvimento forte e do tipo paralelepipédica,
consistência seca extremamente dura e úmida extremamente firme (Beirigo
et al., 2010). A maioria desses solos ainda apresenta-se estratificada
(caráter flúvico), sendo essa característica herdada do processo de
sedimentação, e são classificados como neofluvissólicos no quarto nível
categórico (subgrupos).
Os Gleissolos analisados na RPPN SESC Pantanal foram
classificados como: Gleissolo Háplico alumínico típico e Gleissolo Háplico
alumínico neofluvissólico (GXal).
4.3.7.1 Formas de ferro (Fe 2O3)
A distribuição do conteúdo de ferro total e extraível em ditionito,
oxalato, pirofosfato e hidroxilamina dos Gleissolos estudados está na Tabela
27, e a variação nos horizontes dos perfis na Figura 54.
Os teores de Fet foram semelhantes aos demais perfis da RPPN,
sugerindo não ter havido desferrificação acentuada, embora o ambiente seja
de redução. Este fato justifica as cores amareladas e avermelhadas nos
perfis dos Gleissolos, ao invés de cores acinzentadas (Figuras 12A e 12B).
O perfil que apresenta maiores teores de Fe2O3 em seus horizontes é o
Gleissolo Háplico alumínico típico (perfil P33).
173
TABELA 27. Formas geoquímicas do ferro (Fe-total = Fet; Fe-ditionito = Fedcb; Fe-oxalato = Feox; Fe-pirofosfato = Fepi; Fe-hidroxilamina = Fehi) e suas relações nos Gleissolos do Pantanal Norte-Matogrossense (RPPN SESC Pantanal).
Prof. Fedcb Fepi Feox Fehi Fet Fe cristalino Perfil Horiz.
cm g kg-1 Fedcb /Fet Fepi/Fet Feox/Fet Grau de reatividade 1
A 0 - 5 17,22 8,39 9,63 0,78 52,80 7,59 0,33 0,16 0,18 0,56
Bg1 5 - 25 19,69 6,18 5,92 0,59 73,20 13,77 0,27 0,08 0,08 0,30
Bg2 25 - 45 17,22 4,19 3,38 0,17 25,90 13,84 0,66 0,16 0,13 0,20
2Bg 45 - 100 19,69 4,14 3,57 0,13 55,70 16,12 0,35 0,07 0,06 0,18
P38
(GXa)
C 100 - 180+ 25,47 4,03 4,56 0,14 103,40 20,91 0,25 0,04 0,04 0,18
A 0 – 20 27,39 7,90 3,20 0,67 77,50 27,39 0,35 0,10 0,04 0,12
Bv1 20 – 60 27,39 7,47 3,02 0,41 96,75 27,39 0,28 0,08 0,03 0,11
Bv2 60 – 120 28,49 7,63 1,76 0,46 110,34 28,49 0,26 0,07 0,02 0,06
Bgf1 120 – 150 29,87 7,80 2,30 0,30 118,66 29,87 0,25 0,07 0,02 0,08
P33
(Gxa)
Bgf2 150 -170+ 28,77 7,63 2,66 0,27 96,98 28,77 0,30 0,08 0,03 0,09
Média 24,12 6,54 4,00 0,39 81,12 20,12
Desvio padrão 5,07 1,76 2,30 0,23 29,49 6,86
CV (%) 21,0 26,9 57,5 58,7 36,4 34,1 1 Feox/Fedcb
173
174
FIGURA 54. Distribuição do teor de ferro extraível nos perfis dos Gleissolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal).
Os teores de ferro extraível nos Gleissolos da RPPN variam de 17,22
a 29,87 g kg-1 para o Fedcb e de 1,76 a 9,63 g kg-1 para o Feox (Tabela 27).
Esses valores são superiores aos obtidos por Melo et al. (2006) em
Gleissolos de Roraima, onde o Fedcb variou de 3,4 a 8,9 g kg-1 devido a
perdas de ferro por ferrólise.
Santos et al. (2010) observaram valores baixos de ferro extraível em
Gleissolos de Pinheiral (RJ), com 1,1 a 1,9 g kg-1 de Fedcb. No Pantanal de
Poconé (MT), Sousa (2003) encontrou Fedcb variando de 0,94 a 13,07 e Feox
de 0,22 a 7,88 g kg-1. Teores maiores foram encontrados por Lima et al.
(2005) em Gleissolo Háplico da Amazônia, com Fedcb de 23,9 a 25,7 g kg-1 e
Feox de 10,5 a 15,0 g kg-1.
Apesar de pertencerem à mesma classe de solo, os Gleissolos
analisados diferem quanto às formas predominantes de ferro: o perfil P38
(Gleissolo Háplico alumínico neofluvissólico) possui maiores teores de ferro
associado aos oxihidróxidos (de alta e baixa cristalinidade) extraídos com
ditionito de sódio (Fedcb) e com oxalato ácido de amônio (Feox).
No perfil P33 (Gleisso Háplico alumínico típico), a distribuição
geoquímica do ferro é constituída por Fedcb > Fepiro > Feoxa > Fehi, com as
175
formas bem cristalizadas e associadas à matéria orgânica predominante
(Figura 54).
A distribuição do Fedcb mostra relação direta com o Fet nos Gleissolos
da RPPN (Figura 55), indicando que a maioria do ferro extraível encontra-se
na forma bem cristalizada, tal como observado por Melo et al. (2006) em
Gleissolos Háplicos no norte da Amazônia.
FIGURA 55. Relação entre o teor de ferro total (Fet) e ferro extraível em ditionito de sódio (Fedcb) nos Gleissolos da RPPN SESC Pantanal (n = 10).
A relação Fedcb /Fet indica a reserva de ferro em minerais que pode
ser liberada da estrutura cristalina com o intemperismo do solo, e
eventualmente se transformar em óxidos (Cornell e Schwertmann, 1996).
Nos Gleissolos Háplicos da RPPN os valores desta relação são baixos (de
0,25 a 0,66, média de 0,33, Tabela 27), indicando que a quantidade de
óxidos nesses solos é, em média, 33% do Fe total.
Em solos formados a partir de sedimentos aluviais essa relação
geralmente é baixa (Pereira e Anjos, 1999), pois se situam em superfície
mais recente e sua classe de drenagem varia de imperfeitamente a mal
drenado, que favorece a redução e solubilização do Fe3+ e impede a
formação dos óxidos pedogênicos (Schwertmann e Kämpf, 1983; Kämpf e
Dick, 1984) .
Pereira e Anjos (1999) encontraram valores da relação Fedcb/Fet bem
menores (igual a 0,28) nos horizontes C de Gleissolos Háplicos situados em
planícies aluvionares do Rio de Janeiro, enquanto Silva Neto (2010) obteve
maior relação Fedcb/Fet, de até 0,65 no horizonte Bg2 de um Gleissolo
y = 5,231x - 45,049R2 = 0,809
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Teor de Fe-ditionito (g kg -1)
Teor
de
ferro
tota
l (g
kg-1)
176
Háplico distrófico. Segundo este autor, essa relação indica um maior grau de
intemperismo do material de origem deste solo, ou uma menor influência da
deposição de sedimentos pouco intemperizados.
Os teores de óxidos de ferro bem cristalizados (Fecristalino ) estão
relacionados positivamente ao teor de ferro total e de argila, e
negativamente ao grau de reatividade dos óxidos de ferro (Figura 56),
demonstrando que os óxidos de Fe cristalinos, de menor reatividade, estão
associados à fração argila nos perfis dos Gleissolos.
FIGURA 56. Relação entre o Fecristalino e o ferro total (Fet), teor de argila e grau de reatividade dos Gleissolos da RPPN SESC Pantanal (n = 10).
Os valores de ferro extraído por oxalato de amônio (Feox) nos
horizontes subsuperficiais dos Gleissolos da RPPN são iguais a 3,38 g kg-1
(Bg2 do P38) e 1,76 g kg-1 (Bv2 do P33), maiores que os obtidos por Melo et
al. (2006) em Gleissolos de Roraima (0,60 g kg-1 no horizonte Btg2) e
inferiores aos obtidos por Lima et al. (2005), em Gleissolo Háplico da
Amazônia (10,50 g kg-1 no horizonte C). Silva Neto (2010) encontrou valores
de Feox variando de 0,9 a 6,4 g kg-1 em Gleissolos Háplicos da região
y = 0,1904x + 4,6726
R2 = 0,6709
0
5
10
15
20
25
30
0 20 40 60 80 100 120
Teor de Fe total (g kg -1)
Teo
r de
Fe-
cris
talin
o (g
kg
-1)
y = -41,431x + 27,909
R2 = 0,8096
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
0,00 0,20 0,40 0,60
Grau de reatividade (Fe ox/Fedcb )
Teo
r de
Fe-
cris
talin
o (g
kg
-1)
y = 0,1301x0,7814
R2 = 0,6479
0
5
10
15
20
25
30
100 200 300 400 500 600 700 800
Argila total (g kg -1)
Teo
r de
Fe-
cris
talin
o (g
kg
-1)
177
metropolitana de Porto Alegre (RS). Essa forma geoquimica de ferro está
fortemente associada à matéria orgânica nos Gleissolos (r = 0,90, p<0,05).
Os óxidos de ferro de baixa cristalinidade (Feox) e complexados com a
matéria orgânica (Fepi) do perfil P38 representam conjuntamente 20% do
ferro total do solo, enquanto que no perfil P33, essas formas de ferro
representam apenas 10,8% do Fet (Tabela 27). Os resultados evidenciam
predominância do Fepi no horizonte superficial do perfil P38 devido ao maior
teor de carbono orgânico total nesse solo (52,8 g kg-1), conforme relação
positiva e significativa entre as variáveis (r = 0,96, p<0,05). Isso demonstra
que as formas mais reativas dos óxidos de ferro encontram-se em maior
quantidade no perfil P38, provavelmente em função do seu caráter
neofluvissólico. Segundo Embrapa (2006), esses solos são intermediários
para Neossolos Flúvicos, com caráter flúvico dentro de 100 cm a partir da
superfície.
A relação dos óxidos de ferro de baixa cristalinidade pelos óxidos de
ferro pedogênicos totais (Feox/Fedcb ) constitui o índice de cristalinidade
destes minerais. De modo geral, os valores desta relação nos horizontes B
dos Gleissolos são baixos (Tabela 27) indicando o predomínio de óxidos
bem cristalizados em profundidade, o que contraria os resultados obtidos por
Melo et al. (2006) e Santos et al. (2010), que encontraram Feox/Fedcb iguais a
0,60 e 0,85 em horizontes subsuperficiais de Gleissolos Háplicos, indicando
predomínio das formas menos cristalinas também em subsuperficie.
As condições de drenagem impedida propiciam maior acúmulo de
matéria orgânica e ambiente redutor, favorecendo a precipitação das formas
menos cristalinas dos óxidos de ferro ou sua permanência em solução
(Demattê et al., 1997; van Breemen e Buurman, 2002). Com isso, horizontes
superficiais tendem a apresentar maiores valores da relação Feox/Fedcb,
enquanto em subsuperficie, a tendência é a diminuição desses valores,
conforme observado nos Gleissolos estudados (Tabela 27). Silva Neto
(2010) afirma que esta dinâmica ao longo do perfil pode ser devido a dois
fatores: em superfície a matéria orgânica pode atuar como inibidor da
cristalinidade dos óxidos de ferro, resultando em maiores teores de Feox
(ferrihidrita) e conseqüentemente maiores valores de Feox/Fedcb (Kämpf e
178
Curi, 2000); em subsuperfície, o baixo conteúdo de matéria orgânica pode
limitar a atividade microbiana na redução do ferro, contribuindo para a maior
preservação de óxidos cristalinos em segregações. Essa tendência ficou
evidente nos Gleissolos da RPPN, onde os maiores valores de Feox/Fedcb
são obtidos nos horizontes superficiais, diminuindo com a profundidade
(Tabela 27).
4.3.7.2 Formas de manganês (MnO 2)
A distribuição do conteúdo de manganês total e extraível em ditionito,
oxalato, pirofosfato e hidroxilamina nos Gleissolos da RPPN é apresentada
na Tabela 28, cujas variações entre perfis estão na Figura 57.
FIGURA 57. Distribuição do teor de manganês extraível nos perfis dos Gleissolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal).
179
TABELA 28. Formas geoquímicas do manganês (Mn-total = Mnt; Mn-ditionito = Mndcb; Mn-oxalato = Mnox; Mn-pirofosfato = Mnpi; Mn-hidroxilamina = Mnhi) e suas relações nos Gleissolos do Pantanal Norte-Matogrossense (RPPN SESC Pantanal).
Prof. Mndcb Mnpi Mnox Mnhi Mn t Mncristalino Perfil Horiz. cm mg kg -1
Mndcb /Mn t Mnpi/Mn t Mnox/Mn t
A 0 - 5 608,17 206,51 37,78 40,97 600,00 570,39 1,01 0,34 0,06 Bg1 5 - 25 610,00 196,68 26,33 33,07 1200,00 583,67 0,51 0,16 0,02 Bg2 25 - 45 64,00 20,00 0,00 0,00 100,00 64,00 0,64 0,20 0,00 2Bg 45 - 100 50,00 20,00 0,00 0,00 100,00 50,00 0,50 0,20 0,00
P38 (GXa)
C 100 - 180+ 50,00 20,00 0,00 0,00 100,00 50,00 0,50 0,20 0,00 A 0 – 20 576,83 262,24 26,33 42,66 800,00 550,49 0,77 0,26 0,04
Bv1 20 – 60 304,09 125,00 7,44 21,61 400,00 296,65 0,72 0,33 0,04 Bv2 60 – 120 288,50 120,00 10,00 25,28 300,00 278,50 0,76 0,31 0,02 Bgf1 120 – 150 288,41 120,00 7,44 30,00 300,00 280,97 0,96 0,40 0,03
P33 (Gxa)
Bgf2 150 -170+ 288,41 130,00 7,44 20,48 300,00 280,97 0,96 0,43 0,02 Média 312,84 122,04 12,28 21,41 420,00 300,56 Desvio padrão 222,90 84,12 13,22 16,45 355,28 210,35 CV (%) 71,3 68,9 107,7 76,8 84,6 70,0
179
180
A ocorrência das formas de manganês é semelhante nos Gleissolos
analisados e segue a seqüência: Mndcb > Mnpiro > Mnhi > Mnox (Figura 58),
demonstrando que o manganês está associado predominantemente aos
óxidos bem cristalizados e à matéria orgânica, representando 87 e 34% do
manganês total dos solos, respectivamente (Tabela 28).
Os teores de manganês total (Mnt) nos Gleissolos da RPPN variam
de 100 a 1.200 mg kg-1, com maiores valores nos horizontes superiores (até
25 cm), certamente em decorrência da presença de formas menos estáveis
e do maior conteúdo de matéria orgânica nesses horizontes. Silva Neto
(2010) encontrou valores semelhantes para o Mnt em Gleissolos Háplicos de
Porto Alegre (RS) (entre 100 e 1.700 mg kg-1), tal como Santos et al. (2010)
em Gleissolo Háplico do médio vale do Paraíba do Sul (RJ), com Mnt entre
200 e 2.000 mg kg-1.
O conteúdo das formas extraíveis de manganês foi maior nos
horizontes superficiais dos Gleissolos devido à associação do elemento com
a matéria orgânica dos solos.
Dentre as formas reativas de manganês nos Gleissolos da RPPN, os
complexos organometálicos extraídos com pirofosfato de sódio (Mnpi) são
predominantes, com média de 122,04 ± 84,12 mg kg-1 (Tabela 28). Há uma
diminuição dos teores de Mnpi com a profundidade dos perfis, mais
acentuadamente no perfil P38 (no horizonte Bg2), cujos valores de Mnpi
tornam-se muito baixos (20 mg kg-1). Isso é decorrente da relação
significativa entre o Mnpi e o carbono orgânico total nesse perfil (r = 0,92,
p<0,05), cujos maiores teores estão no horizonte A (52,8 g kg-1),
decrescendo abruptamente em profundidade (Apêndice 1).
Os teores de manganês extraído com oxalato de amônio (Mnox) e
com hidroxilamina (Mnhi) são semelhantes (Tabela 28), e é confirmado pela
correlação positiva entre as variáveis e (r = 0,87, p<0,05) nos Gleissolos da
RPPN.
181
4.3.8 Geoquímica do ferro e do manganês nos Luvisso los
Os Luvissolos da RPPN se distinguem pela alta saturação por
magnésio, e ocorrem nas fisionomias vegetais Floresta Estacional
Semidecidual com Acuri, Floresta Estacional Decidual com bambu e Tabocal
(Beirigo et al., 2010). Estão localizados nos terraços fluviais do Rio São
Lourenço e foram classificados como: Luvissolo Crômico pálico típico (TCp)
e Luvissolo Háplico pálico típico (TXp).
4.3.8.1 Formas de ferro (Fe 2O3)
A distribuição do conteúdo de ferro total e extraível em ditionito,
oxalato, pirofosfato e hidroxilamina dos Luvissolos estudados são
apresentados na Tabela 29. As variações entre os perfis podem ser
visualizadas na Figura 58.
O teor de Fet nos Luvissolos da RPPN varia de 32,67 a 86,17 g kg-1
(média de 51,15 ± 17,52 g kg-1), valores bem superiores aos encontrados
por Corrêa et al. (2003) em Luvissolo de Várzea de Sousa (PB) (3,12 a
10,36 g kg-1) e próximos aos teores obtidos por Sousa (2003) em Luvissolos
do Pantanal de Poconé (MT), que variaram de 23,2 a 55,7 g kg-1 (média de
46,3 g kg-1) e por Ibraimo et al. (2004) em Luvissolos Crômicos da região
dos Lagos (RJ), com valores de Fet de 45 a 94 g kg-1.
A distribuição geoquímica do ferro nos Luvissolos é semelhante,
constituída pelas frações extraíveis na sequência: Fedcb > Fepiro > Feoxa > Fehi
(Figura 58).
182
TABELA 29. Formas geoquímicas do ferro (Fe-total = Fet; Fe-ditionito = Fedcb; Fe-oxalato = Feox; Fe-pirofosfato = Fepi; Fe-hidroxilamina = Fehi) e suas relações nos Luvissolos do Pantanal Norte-Matogrossense (RPPN SESC Pantanal).
Prof. Fedcb Fepi Feox Fehi Fet Fe cristalino Grau de reatividade Perfil Horiz.
cm g kg -1 Fedcb /Fet Fepi/Fet Feox/Fet
A 0 - 30 26,84 7,53 5,74 0,61 32,67 21,1 0,82 0,23 0,18 0,21
E 30 - 52 28,49 7,74 6,28 0,75 37,66 22,21 0,76 0,21 0,17 0,22
Bt1 52 - 90 33,72 6,93 7,01 0,56 86,17 26,71 0,39 0,08 0,08 0,21
Bt2 90 - 110 29,87 6,83 5,65 0,53 47,82 24,22 0,62 0,14 0,12 0,19
P28
(TXp)
Bt3 110 - 150+ 31,79 6,50 5,38 0,53 50,88 26,41 0,62 0,13 0,11 0,17
A 0 - 20 23,39 12,90 4,11 0,66 38,85 19,28 0,60 0,33 0,11 0,18
AE 20 - 35 22,27 12,74 3,66 0,66 38,41 18,61 0,58 0,33 0,10 0,16
E 35 - 50 23,01 12,85 3,20 0,72 43,28 19,81 0,53 0,30 0,07 0,14
Bt 50 - 138 24,13 13,06 3,38 0,69 73,70 20,75 0,33 0,18 0,05 0,14
P16
(TCp)
BC 138 - 160+ 24,50 13,01 3,48 0,62 62,05 21,02 0,39 0,21 0,06 0,14
Média 26,80 10,01 4,89 0,63 51,159 22,012
Desvio padrão 4,00 3,08 1,38 0,08 17,52 2,86
CV (%) 14,9 30,8 28,8 12,1 34,3 13,0
182
183
FIGURA 58. Distribuição do teor de ferro extraível nos perfis dos
Luvissolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal).
Os óxidos de ferro bem cristalizados (Fedcb ) representam 59% (em
média) do ferro total do Luvissolo Háplico (perfil P28) e 45,8% do ferro total
no Luvissolo Crômico (perfil P16) (Tabela 29), com pouca variação entre os
perfis (CV = 14%). O teor de Fecristalino (Fedcb – Feox) confirma essa
tendência, onde os maiores valores são encontrados no Luvissolo Háplico
(perfil P28).
Os óxidos de ferro de baixa cristalinidade (Feox) variam de 3,20 a 7,01
g kg-1 nos Luvissolos da RPPN, e predominam no Luvissolo Háplico (perfil
P28) provavelmente em função do maior teor de argila e carbono orgânico
nesse perfil (Apêndice 1).
Quanto ao ferro complexado com a matéria orgânica (Fepi), os
maiores valores são encontrados nos horizontes do Luvissolo Crômico (perfil
P16), embora este perfil possua menores teores de carbono orgânico total
do que o Luvissolo Háplico (Apêndice 1). Entretanto, no Luvissolo Crômico
(perfil P16) o teor de Fepi está relacionado à quantidade de argila (r = 0,89,
p<0,05), provavelmente indicando a extração de óxidos de Fe mal
cristalizados com o pirofosfato de sódio, o que comprovaria a falta de
184
especificidade deste extrator para os compostos organometálicos nesse
perfil.
O grau de reatividade dos óxidos de ferro (Feox/Fedcb ) nos Luvissolos
indica predomínio das formas cristalinas dos óxidos, em razão dos baixos
valores apresentados nos horizontes dos perfis (0,14 a 0,22) (Tabela 29).
Esse grau de reatividadade reflete a maior maturidade pedogenética e
predominância de formas oxidadas bem cristalizadas de ferro (goethita,
hematita e maghemita (Schwertmann et al., 1982) nos Luvissolos da RPPN.
À semelhança do que foi observado por Kämpf e Dick (1984), relações
Feox/Fedcb elevadas estiveram relacionadas com maiores teores de matéria
orgânica dos Luvissolos (r = 0,45; p<0,05), a qual tende a inibir a
cristalização dos óxidos de Fe, impedindo a transformação da ferridrita em
substâncias mais bem cristalizadas (Schwertmann e Taylor, 1989).
4.3.8.2 Formas de manganês (MnO 2)
A distribuição do conteúdo de manganês total e extraível em ditionito,
oxalato, pirofosfato e hidroxilamina dos Luvissolos estudados são
apresentados na Tabela 30. As variações entre os perfis podem ser
visualizadas na Figura 59.
FIGURA 59. Distribuição do teor de manganês extraível nos perfis dos
Luvissolos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal).
185
TABELA 30. Formas geoquímicas do manganês (Mn-total = Mnt; Mn-ditionito = Mndcb; Mn-oxalato = Mnox; Mn-pirofosfato = Mnpi; Mn-hidroxilamina = Mnhi) e suas relações nos Luvissolos do Pantanal Norte-Matogrossense (RPPN SESC Pantanal)
Prof. Mndcb Mnpi Mnox Mnhi Mn t Mn cristalino Mnox/Mnt Perfil Horiz.
cm mg kg -1 Mndcb /Mn t Mnpi/Mn t
A 0 - 30 550,00 267,00 272,49 68,62 1.700,00 277,51 0,32 0,16 0,169
E 30 - 52 600,00 232,74 266,77 64,67 900,00 333,23 0,67 0,26 0,29
Bt1 52 - 90 300,00 120,00 100,00 30,00 400,00 200,00 0,75 0,30 0,25
Bt2 90 - 110 30,00 10,00 10,00 0,00 50,00 20,00 0,60 0,20 0,20
P28
(TXp)
Bt3 110 - 150+ 250,00 120,00 100,00 30,00 300,00 150,00 0,83 0,40 0,33
A 0 - 20 633,56 245,85 61,83 35,16 1.500,00 196,15 0,52 0,23 0,23
AE 20 - 35 653,12 245,85 67,55 34,87 1.300,00 571,74 0,42 0,16 0,04
E 35 - 50 650,00 240,00 61,83 35,72 1.100,00 585,57 0,50 0,19 0,05
Bt 50 - 138 550,00 200,00 47,51 30,00 800,00 588,17 0,59 0,22 0,06
P16
(TCp)
BC 138 - 160+ 336,34 125,38 19,46 15,00 400,00 502,49 0,69 0,25 0,06
Média 455,30 180,68 100,74 34,40 845,00 354,56
Desvio padrão 213,17 83,07 93,61 20,30 554,00 200,68
CV (%) 46,8 46,0 92,9 59,0 65,6 56,6
185
186
O manganês total nos Luvissolos varia de 50,0 a 1.700,0 mg kg-1
(Tabela 30), com maiores teores nos horizontes A e E dos Luvissolos da
RPPN. Todos os teores extraíveis de manganês são maiores em superfície
(Figura 59), onde o manganês ligado aos óxidos pedogênicos (Mndcb ) é
predominante nos Luvissolos, com 54,2% do manganês total, em média.
Observa-se que o perfil P28 (Luvissolo Háplico) apresenta maiores
teores de manganês associado às formas geoquimicas extraídas com
oxalato de amônio (Mnox), pirofosfato de sódio (Mnpi) e hidroxilamina (Mnhi),
conferindo a esse perfil maior reatividade química, principalmente em
superfície. Essa proporção nos Luvissolos pode ser observada na Figura
60.
FIGURA 60. Distribuição dos teores de manganês extraível associado às formas reativas do solo (Mnox + Mnhi) dos Luvissolos da RPPN SESC Pantanal.
Os teores de Mnox e Mnpi são encontrados em maior quantidade nos
horizontes A e E dos Luvissolos (Figura 59), indicando que a matéria
orgânica atuou impedindo a cristalização dos óxidos de manganês nesses
horizontes. Esse comportamento pode ser confirmado pela correlação
positiva e significativa entre o Mnpi, Mnox e Mnhi com o carbono orgânico dos
Luvissolos (r = 0,58, 0,56 e 0,62, respectivamente, p<0,05).
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600
0
30
52
90
110
Profundidade do perfil (cm)
Mn reativo (Mn ox+Mn pi) (mg. kg -1)
P28 P16
187
5. CONCLUSÕES
De acordo com os objetivos propostos nesta tese, os resultados
obtidos nos solos do Pantanal Norte permitem concluir:
Quanto à geoquimica elementar dos solos:
- A análise multivariada dos resultados geoquímicos elementares
permitiu prever dois tipos geoquímicos de perfis de solos da RPPN,
onde o primeiro é composto por solos de textura arenosa a franco-
arenosa, com teores relativamente elevados de SiO2 e predominância
de caulinita e quartzo, bem como menor teor de bases e elementos
traço; e um segundo grupo de solos de textura mais argilosa,
geoquimicamente heterogêneos e caracterizados pela presença
significativa de minerais 2:1 na fração argila, Al2O3, Fe2O3 e MnO2,
bases e elementos traço.
- Isso significa que, embora os solos estejam sujeitos à inundação
sazonal, os processos pedológicos desempenham importante papel
na determinação da composição química dos solos da RPPN, e não
somente os processos deposicionais.
Quanto à geoquímica do ferro e do manganês:
- Nos solos do Pantanal Norte a influência da matéria orgânica é
significativa, mesmo em perfis com baixo teor de carbono orgânico
total.
188
- A distribuição das formas pouco cristalinas dos óxidos de ferro nos
solos é predominante em superfície; em profundidade, seus maiores
teores podem ser atribuídos à migração descendente dos compostos
amorfos de ferro (mais móveis) e ao seu lento envelhecimento sob
baixos valores de pH dos Planossolos, Plintossolos e Cambissolos
Flúvicos.
- A geoquímica do ferro em superfície é influenciada pelos teores de
argila e matéria orgânica, demonstrando que os oxihidróxidos de ferro
possuem distribuição estatisticamente relacionada ao carbono
orgânico total dos solos sugerindo a existência do efeito protetor da
matéria orgânica, especialmente nos Gleissolos, Plintossolos e
Cambissolos Flúvicos.
- Em subsuperficie, a geoquímica do ferro é determinada pelas formas
cristalinas e de baixa cristalinidade que variam conforme o teor de
argila dos solos, especialmente nos Gleissolos, Cambissolos Flúvicos
e Luvissolos. A preservação dos óxidos de ferro de alta cristalinidade
nos horizontes subsuperficiais dos solos pode ser atribuída às feições
redoximórficas, principalmente nos Plintossolos Argilúvicos,
Gleissolos Háplicos e Luvissolos.
- As formas geoquímicas do manganês não seguem a distribuição em
profundidade observada para o ferro em função da maior mobilidade
do manganês, devido à sua lenta cinética de oxidação.
- Todas as formas de manganês estiveram significativamente
correlacionadas entre si, indicando que pode haver sobreposições
entre as formas de manganês extraídas por dissolução seletiva nos
solos analisados, especialmente nos horizontes superficiais.
189
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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APENDICE 1. Resultados da caracterização química dos solos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal).
Prof. COrg MO P K+ Ca2+ Mg2+ Al 3+ H+Al Na+ SB T V m perfil Horiz. (cm)
pH H2O
pH KCl delta pH
g.kg-1 mg.kg-1 cmolc.kg-1 % PLANOSSOLOS
A 0 - 30 6,7 3,8 -2,9 8,7 15,0 8 0,18 0,5 0,5 0,4 2,2 0,1 1,23 3,43 36 25
E 30 - 47 6,0 3,7 -2,3 4,6 8,0 2 0,11 0,1 0,2 0,6 1,4 0,0 0,45 1,85 24 57
EB 47 - 90 6,5 4,1 -2,4 4,1 7,0 2 0,08 0,1 0,3 0,1 0,4 0,2 0,63 1,03 61 14
Btg1 90 - 112 5,8 3,7 -2,1 4,1 7,0 1 0,32 0,1 1,5 0,2 1,1 0,5 2,39 3,49 68 8
Btgn2 112 - 135 5,6 3,6 -2,0 3,5 6,0 1 0,46 0,1 1,4 0,9 2,1 0,8 2,80 4,9 57 24
P04 (SXe)
Btg3 135 - 165+ 5,9 3,8 -2,1 3,5 6,0 2 0,16 0,1 1,2 0,1 0,6 0,3 1,79 2,39 75 5
A 0 - 40 5,5 4,1 -1,4 7,5 13,0 5 0,67 0,5 1,0 0,1 0,9 0,1 2,31 3,21 72 4
E 40 - 82 8,2 5,7 -2,5 5,8 10,0 3 2,28 2,7 3,1 0 0,2 1,5 9,58 9,78 98 0
Btgn1 82 - 140 5,3 3,6 -1,7 4,1 7,0 1 0,16 0,1 1,0 2 2,8 0,1 1,40 4,2 33 59
P09 (SNo)
Btgn2 140 - 176+ 8,1 6,0 -2,1 4,1 7,0 2 2,93 2 2,6 0 0,2 2,5 9,98 10,18 98 0
A 0 - 25 6,9 3,8 -3,1 9,3 16,0 6 0,13 0,3 0,3 0,6 2,3 0,0 0,75 3,05 25 44
AE 25 - 40 4,4 3,8 -0,6 6,4 11,0 2 0,07 0,1 0,1 0,6 1,7 0,0 0,28 1,98 14 68
E 40 - 112 5,0 4,0 -1,0 4,1 7,0 3 0,05 0,1 0,1 0,2 0,5 0,0 0,26 0,76 34 43
EBtg 112 - 140 4,9 3,5 -1,4 4,1 7,0 1 0,18 0,1 0,2 1,4 2,3 0,2 0,68 2,98 23 67
P13 (SXa)
Btg 140 - 180+ 5,3 3,4 -1,9 4,1 7,0 1 0,3 0,3 0,3 5,1 7,1 0,5 1,42 8,52 17 78
A 0 - 40 4,5 3,7 -0,8 13,3 23,0 5 0,28 0,8 0,6 0,4 3,3 0,0 1,69 4,99 34 19
E 40 - 80 4,8 3,8 -1,0 5,2 9,0 4 0,2 0,4 0,6 0,4 2 0,0 1,22 3,22 38 25
Btg1 80 - 100 5,9 3,5 -2,4 5,2 9,0 1 0,54 1,9 3,9 0,4 1,9 0,9 7,28 9,18 79 5
P19 (SXe)
2Btg 100 - 150+ 6,1 4,2 -1,9 5,2 9,0 3 0,26 0,8 1,6 0,1 0,5 0,5 3,16 3,66 86 3
208
Profundidade COrg MO P K+ Ca2+ Mg2+ Al 3+ H+Al Na+ SB T V m perfil Horiz. cm
pH H2O
pH KCl delta pH
g.kg-1 mg.kg-1 cmolc.kg-1 %
A 0 - 20 6,0 3,5 -2,5 19,1 33,0 7 0,43 3,9 1,6 1,4 9,3 0,1 6,04 15,34 39 19
Bt1 20 - 35 4,5 3,5 -1,0 12,8 22,0 2 0,2 1,7 0,7 3,5 7,9 0,1 2,66 10,56 25 57
Bt2 35 -55 4,6 3,5 -1,1 7,5 13,0 2 0,06 0,7 0,3 2,8 5,2 0,1 1,12 6,32 18 71
2Bt 55 - 90 4,5 3,5 -1,0 7,5 13,0 2 0,06 0,4 0,1 5,9 7 0,1 0,67 7,67 9 90
P43 (Sxd)
3Cf 90 - 200+ 4,7 3,5 -1,2 4,1 7,0 3 0,04 0,1 0,1 2,7 2,7 0,1 0,32 3,02 11 89 PLINTOSSOLOS
A 0 - 25 4,3 3,7 -0,6 10,4 18,0 4 0,12 0,4 0,4 1,3 4,1 0,0 0,94 5,04 19 58
AB 25 - 50 4,3 3,7 -0,6 7,0 12,0 1 0,05 0,1 0,1 2 3,3 0,0 0,27 3,57 8 88
Btfg 50 - 95 4,2 3,6 -0,6 5,2 9,0 1 0,04 0,1 0,1 2,8 4 0,0 0,26 4,26 6 92
2C 95 - 100 4,4 3,8 -0,6 4,6 8,0 2 0,03 0,1 0,1 1,2 1,8 0,0 0,24 2,04 12 83
3Bfg 100 - 165 4,4 3,7 -0,7 5,2 9,0 1 0,07 0,3 0,1 4,2 5,5 0,0 0,50 6,00 8 89
P14 (FTa)
4C 165 - 200+ 4,8 3,8 -1,0 4,1 7,0 1 0,02 0,2 0,1 0,8 1,2 0,0 0,34 1,54 22 70
A 0 - 14 4,8 4,2 -0,6 31,9 55,0 20 0,12 0,6 0,4 0,9 10,7 0,1 1,2 11,9 10 43
Bfg1 14 - 25 4,5 3,6 -0,9 7,0 12,0 1 0,06 0,8 0,7 2,1 4,3 0,1 1,64 5,94 28 56
Bfg2 25 - 65 4,6 3,5 -1,1 5,2 9,0 1 0,08 0,3 0,3 4,4 5,0 0,1 0,76 5,76 13 85
BCfg1 65 - 70 4,6 3,7 -0,9 4,6 8,0 2 0,03 0,3 0,3 1,4 1,7 0,0 0,65 2,35 28 68
2Cfg1 70 - 130 4,6 4,1 -0,5 4,1 7,0 5 0,01 0,1 0,1 0,2 0,6 0,0 0,22 0,82 27 48
P26 (FFlf)
2Cfg2 130 - 175+ 4,7 3,6 -1,1 4,1 7,0 2 0,03 0,3 0,3 1,3 2,2 0,0 0,67 2,87 23 66
A 0 - 10 4,3 3,9 -0,4 19,7 34,0 44 0,82 5,4 2 0,7 14,7 0,1 8,31 23,01 36 8
AB 10 - 22 4,3 3,6 -0,7 8,7 15,0 6 0,35 2,7 1,5 1,7 4 0,0 4,59 8,59 53 27
2Bf 22 - 35 4,7 3,8 -0,9 8,1 14,0 4 0,33 1,7 1 1,6 4,9 0,1 3,1 8 39 34
3Bf 35 - 45 4,9 3,7 -1,2 5,2 9,0 2 0,19 1,6 1 1,5 2,9 0,0 2,83 5,73 49 35
4Bf 45 - 68 4,8 3,8 -1,0 7,5 13,0 3 0,31 1,8 1,2 2,6 5,3 0,1 3,36 8,66 39 44 5C 68 - 110 4,9 3,9 -1,0 4,1 7,0 2 0,08 1,2 0,6 0,5 1,3 0,0 1,91 3,21 60 21
P27 (FTe)
5Cgf 110 - 150+ 4,3 3,9 -0,4 19,7 34,0 44 0,82 5,4 2 0,7 14,7 0,1 8,31 23,01 36 8
209
Perfil Horiz. Prof. delta pH COrg MO P K + Ca2+ Mg2+ Al 3+ H+Al Na+ SB T V m (cm)
pH H2O
pH KCl g.kg-1 mg.kg-1 cmolc.kg-1 %
A 0 - 20 5,2 3,9 -1,3 8,7 15,0 5 0,16 0,3 0,3 0,3 2 0,0 0,77 2,77 28 28 E 20 - 58 4,9 4,3 -0,6 5,2 9,0 1 0,03 0,3 0,2 0,1 0,5 0,0 0,54 1,04 52 16
EB 58 - 65 4,8 3,9 -0,9 4,1 7,0 1 0,04 0,3 0,1 0,5 1,1 0,0 0,45 1,55 29 53
Btgf1 65 - 130 4,8 3,7 -1,1 4,1 7,0 1 0,07 0,2 0,1 2,5 3,2 0,0 0,38 3,58 11 87
Btgf2 130 - 160 4,6 3,7 -0,9 4,1 7,0 1 0,05 0,3 0,1 3,1 3,9 0,0 0,47 4,37 11 87
Btgf3 160 - 175 4,6 3,8 -0,8 4,1 7,0 2 0,03 0,2 0,2 1 1,6 0,0 0,44 2,04 22 69
P31 (FTd)
Cf 175 - 200+ 4,6 3,9 -0,7 4,1 7,0 5 0,03 0,2 0,3 1 1,7 0,0 0,54 2,24 24 65 NEOSSOLOS
A 0 - 25 3,8 3,3 -0,5 21,5 37,0 10 0,14 0,4 0,2 3,1 6,6 0,0 0,77 7,37 10 80
AC 25 - 48 4,2 3,6 -0,6 8,1 14,0 5 0,06 0,2 0,3 1,7 3 0,0 0,59 3,59 16 74
C 48 - 145 4,7 4,4 -0,3 5,2 9,0 4 0,03 0,7 0,3 0,1 0,6 0,0 1,04 1,64 63 9
2C 145 - 172 4,7 4,1 -0,6 5,2 9,0 2 0,04 0,4 0,3 0,1 0,3 0,0 0,76 1,06 72 12
3C 172 - 210 4,3 3,8 -0,5 5,2 9,0 3 0,06 0,2 0,2 0,4 0,7 0,0 0,49 1,19 41 45
P21 (RQg)
4CG 210 - 225+ 4,2 3,4 -0,8 7,5 13,0 5 0,15 0,1 0,2 1,7 3,2 0,0 0,48 3,68 13 78
A 0 - 15 5,6 3,9 -1,7 15,1 26,0 10 0,22 0,9 0,4 0,4 3,1 0,0 1,55 4,65 33 21
AC 15 - 35 4,8 4,1 -0,7 4,1 7,0 2 0,04 0,3 0,2 0,2 0,7 0,0 0,55 1,25 44 27
C1 35 - 80 5,6 4,9 -0,7 4,1 7,0 4 0,04 0,3 0,2 0,1 0,3 0,0 0,55 0,85 65 15
C2 80 - 120 4,6 5,1 0,5 4,1 7,0 1 0,03 0,2 0,1 0 0,2 0,0 0,34 0,54 63 0
2C 120 - 155 5,4 5,4 0,0 4,1 7,0 1 0,03 0,3 0,1 0 1,6 0,0 0,44 2,04 22 0
2CG 155 - 180 5,1 4,5 -0,6 4,1 7,0 1 0,07 0,4 0,2 0,1 0,2 0,0 0,69 0,89 78 13
P30 (RQg)
3CG 180 – 200+ 5,4 4,2 -1,2 4,1 7,0 1 0,07 0,4 0,3 0,1 0,3 0,0 0,78 1,08 72 11 A 0 - 30 5,1 4,9 -0,2 16,2 28,0 18 0,19 3,9 2,8 0,1 3,6 0,1 6,98 10,58 66 5,1
C 30 - 35 5,2 4,2 -1,0 10,4 18,0 9 0,09 1,6 1 0,2 3 0,1 2,74 5,74 48 5,2 P42
(RYve) 2C 35 - 60+ 4,9 4,7 -0,2 16,2 28,0 22 0,15 4,2 2,6 0,1 3,9 0,1 7,03 10,93 64 4,9
210
Prof. COrg MO P K+ Ca2+ Mg2+ Al 3+ H+Al Na+ SB T V m perfil Horiz. (cm)
pH H2O
pH KCl delta pH
g.kg-1 mg.kg-1 cmolc.kg-1 % CAMBISSOLOS
A1 0 - 30 5,7 5,2 -0,5 11,6 20,0 21 0,22 4,4 1,4 0 1,1 0,0 6,06 7,16 85 0
A2 30 - 50 5,9 5,3 -0,6 9,9 17,0 20 0,27 3,1 1,3 0 1,2 0,0 4,7 5,9 80 0
AB 50 - 75 5,8 4,9 -0,9 8,1 14,0 19 0,29 1,8 0,9 0,1 1,2 0,0 3 4,2 71 3
Bi 75 - 105 5,9 5,4 -0,5 9,3 16,0 20 0,2 1,1 0,9 0 0,9 0,0 2,22 3,12 71 0
2C 105 - 110 5,4 4,2 -1,2 5,8 10,0 24 0,35 1,9 2,4 0,1 1,1 0,0 4,67 5,77 81 2
2C2 110 - 120 5,8 4,8 -1,0 4,1 7,0 11 0,12 0,5 0,7 0,1 0,3 0,0 1,34 1,64 82 7
3C 120 - 145 5,5 4,3 -1,2 4,1 7,0 23 0,29 1,4 2 0,1 1,1 0,0 3,71 4,81 77 3
4C 145 - 150 5,7 5,0 -0,7 4,1 7,0 9 0,12 0,6 0,6 0 0,3 0,0 1,33 1,63 82 0
P05 (CYve)
5C 150 - 180+ 5,4 4,1 -1,3 4,1 7,0 28 0,29 1,6 1,7 0,1 1,2 0,0 3,6 4,8 75 3
A1 0 - 17 5,5 5,2 -0,3 20,3 35,0 13 0,24 8,3 1,9 0 2 0,1 10,49 12,49 84 0
A2 17 - 30 6,0 5,2 -0,8 9,9 17,0 42 0,28 7,1 3 0 0,9 0,1 10,43 11,33 92 0
Bi1 30 - 62 6,3 5,5 -0,8 6,4 11,0 11 0,36 6,2 3,5 0 0,8 0,1 10,11 10,91 93 0
Bi2 62 - 105 6,5 5,4 -1,1 4,6 8,0 19 0,23 3,4 2,3 0 0,5 0,0 5,96 6,46 92 0
BC 105 - 154 6,6 5,7 -0,9 4,1 7,0 25 0,2 2,9 2,4 0 0,4 0,0 5,52 5,92 93 0
P06
(CYve)
C 154 - 210+ 7,0 6,1 -0,9 4,1 7,0 9 0,15 0,9 1,7 0 0,2 0,0 2,78 2,98 93 0
A 0 - 5 4,5 3,5 -1,0 19,1 33,0 10 0,23 4,7 3,2 1,3 7,2 0,2 8,37 15,57 54 13
Big 5 - 40 4,6 3,5 -1,1 7,0 12,0 3 0,1 2,5 2,6 1 2,8 0,2 5,38 8,18 66 16
2Bg 40 - 70 5,0 3,9 -1,1 5,2 9,0 6 0,04 1 1,5 0,2 1,1 0,1 2,68 3,78 71 7
3Bg 70 - 130 5,4 5,2 -0,2 5,2 9,0 4 0,05 3,3 5 0 0,4 0,5 8,82 9,22 96 0
P34
(CYbe)
4C 130 - 160+ 7,2 4,6 -2,6 4,1 7,0 8 0,05 2,4 1,5 0,1 0,9 0,1 4,03 4,93 82 2
211
Prof. COrg MO P K+ Ca2+ Mg2+ Al 3+ H+Al Na+ SB T V m perfil Horiz. (cm)
pH H2O
pH KCl delta pH
g.kg-1 mg.kg-1 cmolc.kg-1 %
A 0 - 3 5,7 3,8 -1,9 81,2 140,1 34 0,55 14,5 5 0,7 13,4 0,4 20,45 33,85 60 3
Big 3 - 20 4,5 3,3 -1,2 9,9 17,0 7 0,12 2 1,1 3,1 5,2 0,1 3,34 8,54 39 48
C 20 - 40 4,4 3,5 -0,9 5,2 9,0 7 0,05 0,8 0,5 1,4 2,5 0,1 1,47 3,97 37 49
2C 40 - 55 4,7 3,4 -1,3 6,4 11,0 5 0,06 1,2 0,6 1,7 3,9 0,2 2,02 5,92 34 46
3C 55 - 85 4,7 3,7 -1,0 5,2 9,0 5 0,03 0,7 0,4 0,6 1,5 0,1 1,18 2,68 44 34
4C 85 -95 5,0 3,5 -1,5 7,0 12,0 9 0,06 1,3 0,7 1,6 4,3 0,1 2,16 6,46 33 43
5C 95 - 125 5,1 3,7 -1,4 5,2 9,0 7 0,03 0,8 0,4 0,8 2,1 0,1 1,29 3,39 38 38
6C 125 - 150 5,1 3,5 -1,6 7,5 13,0 9 0,07 1,9 1,1 1,3 3,7 0,1 3,2 6,9 46 29
P37 (CYbd)
7C 150 - 180+ 5,3 3,8 -1,5 5,8 10,0 8 0,04 1,6 1 0,4 1,3 0,1 2,74 4,04 68 13
GLEISSOLOS
A 0 - 20 4,5 3,2 -1,3 13,9 24,0 2 0,06 3,3 1,9 4 10,8 0,2 5,42 16,22 33 42
Bgv1 20 - 60 4,6 3,1 -1,5 7,5 13,0 1 0,07 1,8 1,1 8,4 10,2 0,2 3,15 13,35 24 73
Bgv2 60 - 120 4,6 3,1 -1,5 7,5 13,0 1 0,06 1,6 0,9 7,6 10,1 0,3 2,81 12,91 22 73
Bgf1 120 - 150 4,7 3,4 -1,3 5,2 9,0 1 0,06 1,9 1,1 4,6 7,2 0,3 3,32 10,52 32 58
P33 (GXa)
Bgf2 150 -170+ 5,4 3,3 -2,1 4,6 8,0 1 0,07 2 1,1 5,2 6,9 0,4 3,61 10,51 34 59
A 0 - 5 5,0 4,7 -0,3 52,8 91,1 46 1,56 9,3 4,8 0,1 7,5 0,2 15,83 23,33 68 1
Bg1 5 - 25 5,7 3,4 -2,3 15,1 26,0 3 0,11 3,2 1,6 3,2 8,9 0,2 5,06 13,96 36 39
Bg2 25 - 45 4,5 3,3 -1,2 7,0 12,0 1 0,06 1,4 0,7 2,4 4,6 0,1 2,26 6,86 33 52
2Bg 45 - 100 4,6 3,4 -1,2 6,4 11,0 1 0,07 1 0,6 5,4 5,9 0,2 1,86 7,76 24 74
P38 (GXa)
C 100 - 180+ 4,5 3,4 -1,1 5,2 9,0 1 0,06 0,7 0,5 4,2 4,8 0,2 1,42 6,22 23 75
212
Prof. COrg MO P K + Ca2+ Mg2+ Al 3+ H+Al Na+ SB T V m perfil Horiz. (cm)
pH H2O
pH KCl delta pH
g.kg-1 mg.kg-1 cmolc.kg-1 % LUVISSOLOS
A 0 - 20 5,5 5,0 -0,5 29,6 51,0 84 0,73 9,6 2,2 0 3,4 0,0 12,57 15,97 79 0
AE 20 - 35 5,9 5,2 -0,7 10,4 18,0 93 0,52 6,7 2,5 0 1,3 0,0 9,75 11,05 88 0
E 35 - 50 6,0 5,3 -0,7 9,9 17,0 103 0,6 4,9 3 0 1,3 0,0 8,52 9,82 87 0
Bt 50 - 138 6,4 5,4 -1,0 7,0 12,0 70 0,02 5,3 4,7 0 1,3 0,0 10,04 11,34 89 0
P16 (TCp)
BC 138 - 160+ 6,4 5,5 -0,9 5,2 9,0 53 0,84 4 4 0 0,8 0,0 8,86 9,66 92 0
A 0 - 30 4,8 4,7 -0,1 36,0 62,0 42 0,74 5,9 2,3 0,1 5,9 0,1 9,01 14,91 60 1
E 30 - 52 4,9 4,1 -0,8 13,3 23,0 35 0,57 3,1 2,5 0,2 4,5 0,1 6,24 10,74 58 3
Bt1 52 - 90 5,4 4,5 -0,9 8,1 14,0 6 1,58 4,3 4,5 0,1 2,8 0,2 10,61 13,41 79 1
Bt2 90 - 110 5,8 4,8 -1,0 8,1 14,0 4 1,39 4,4 4,8 0,1 1,6 0,2 10,79 12,39 87 1
P28 (TXp)
Bt3 110 - 150+ 6,1 5,2 -0,9 6,4 11,0 7 1,08 3,2 3 0 0,7 0,1 7,39 8,09 91 0
213
APENDICE 2. Resultados das análises geoquímicas elementares (óxidos totais) dos elementos maiores dos solos do Pantanal Norte Matogrossense.
SiO2 Al 2O3 Fe2O3 K2O MgO TiO 2 CaO MnO SO3 ZrO2 P2O5 Perfil horiz. %
Zr/Ti
P-42 A 67,02 22,56 5,39 2,56 1,08 1,45 0,00 0,06 0,14 0,07 0,00 0,05
(RY) C 66,79 21,12 7,14 2,46 0,81 1,35 0,00 0,06 0,20 0,07 0,00 0,05
2C 64,11 22,23 8,44 2,85 1,26 1,34 0,00 0,18 0,17 0,07 0,00 0,05
P-05 A1 81,56 11,55 2,09 2,02 0,70 0,64 0,62 0,06 0,26 0,08 0,39 0,13
(CY) A2 82,10 11,54 2,05 2,03 0,61 0,59 0,30 0,05 0,23 0,08 0,41 0,14
AC 83,77 10,61 1,85 1,99 0,47 0,62 0,00 0,04 0,23 0,07 0,00 0,11
2C 82,49 11,43 1,79 2,29 0,59 0,70 0,00 0,04 0,24 0,10 0,34 0,14
3C 74,52 17,13 3,77 2,31 0,95 0,70 0,00 0,03 0,20 0,07 0,33 0,10
3C2 88,37 7,34 1,45 1,54 0,41 0,46 0,00 0,02 0,25 0,08 0,00 0,17
3C3 76,86 15,93 3,09 2,05 0,96 0,52 0,00 0,03 0,16 0,07 0,30 0,13
4C 89,27 6,33 1,96 1,43 0,00 0,46 0,00 0,03 0,27 0,13 0,00 0,28
5C 78,66 14,96 2,66 1,76 0,89 0,41 0,00 0,00 0,19 0,08 0,33 0,20
P-09 A 86,81 8,58 1,22 1,44 0,40 0,98 0,06 0,10 0,26 0,10 0,00 0,10
(SN) E 87,39 8,35 1,33 1,50 0,00 0,95 0,00 0,10 0,22 0,10 0,00 0,11
Btg1 75,09 17,08 3,63 2,06 1,00 0,76 0,00 0,12 0,15 0,09 0,00 0,12
Btg2 74,20 17,64 3,96 2,08 1,04 0,74 0,00 0,08 0,16 0,00 0,00 0,00
P-26 A 67,84 22,72 4,91 1,58 0,77 1,09 0,00 0,06 0,24 0,06 0,66 0,06
(FF) Bfg1 64,55 20,53 10,34 2,10 1,05 1,17 0,00 0,03 0,14 0,08 0,00 0,07
Bfg2 70,05 21,18 3,96 2,26 1,23 1,06 0,00 0,00 0,17 0,07 0,00 0,07
BCfg1 75,46 18,65 1,90 2,00 1,02 0,78 0,00 0,00 0,20 0,00 0,00 0,00
2Cfg1 76,23 17,58 2,20 1,87 0,88 0,70 0,00 0,00 0,20 0,00 0,00 0,00
2Cfg2 69,12 16,17 2,56 1,71 0,74 0,70 0,00 0,00 0,14 0,00 0,00 0,00
214
SiO2 Al 2O3 Fe2O3 K2O MgO TiO 2 CaO MnO SO3 ZrO2 P2O5 Perfil horiz. %
Zr/Ti
P-38 A 65,63 22,52 5,28 2,79 1,30 1,13 0,65 0,06 0,27 0,00 0,26 0,00
(GX) Bg1 59,83 26,60 7,32 3,08 1,55 0,99 0,00 0,12 0,00 0,04 0,00 0,04
Bgf2 73,08 19,81 2,59 2,02 1,00 1,23 0,00 0,01 0,16 0,06 0,00 0,05
2Bfg 64,44 24,95 5,57 2,13 1,34 1,31 0,00 0,01 0,14 0,05 0,00 0,04
2Cf 61,14 23,60 10,34 2,31 1,20 1,16 0,00 0,01 0,15 0,06 0,00 0,05
P-30 A 85,42 10,52 0,94 1,72 0,00 0,74 0,00 0,06 0,29 0,00 0,24 0,00
(RQ) AC 92,62 4,26 0,37 0,93 0,00 0,00 0,00 0,03 0,33 0,00 0,00 0,00
C1 92,50 4,15 0,55 0,99 0,00 0,00 0,00 0,03 0,45 0,00 0,00 0,00
C2 91,72 4,31 0,67 1,00 0,00 0,17 0,00 0,04 0,54 0,00 0,00 0,00
2C 95,72 2,84 0,16 0,45 0,00 0,00 0,03 0,00 0,31 0,03 0,00 0,00
2Cg 95,21 3,42 0,19 0,41 0,00 0,00 0,06 0,00 0,32 0,02 0,00 0,00
3Cg 94,10 4,38 0,53 0,50 0,00 0,10 0,00 0,03 0,28 0,01 0,00 0,10
P-34 A 63,20 24,89 5,00 3,64 1,69 1,04 0,00 0,05 0,15 0,04 0,00 0,04
(CY) Big 65,17 22,22 5,95 3,45 1,56 1,08 0,00 0,05 0,14 0,05 0,00 0,05
2Big 79,88 12,13 4,25 1,99 0,70 0,67 0,00 0,05 0,23 0,06 0,00 0,09
3Big 71,77 18,74 4,56 2,51 1,37 0,76 0,00 0,06 0,16 0,05 0,00 0,07
4C 77,16 13,65 5,29 1,85 0,79 0,54 0,28 0,12 0,21 0,06 0,00 0,11
P-28 A1 75,37 15,03 3,27 2,41 0,82 0,86 1,26 0,17 0,25 0,05 0,48 0,06
(TX) A2 74,05 17,09 3,55 2,70 0,90 1,01 1,00 0,10 0,19 0,05 0,05 0,05
E 72,21 18,64 3,77 2,72 0,93 1,09 0,00 0,09 0,16 0,06 0,28 0,06
Bt1 56,54 28,49 8,62 3,14 1,61 1,17 0,00 0,04 0,11 0,00 0,18 0,00
Bt2 65,37 23,73 4,78 2,73 1,43 0,98 0,00 0,00 0,13 0,04 0,00 0,04
Bt3 70,80 19,18 5,09 2,54 1,10 0,95 0,00 0,03 0,18 0,06 0,00 0,06
215
SiO2 Al 2O3 Fe2O3 K2O MgO TiO 2 CaO MnO SO3 ZrO2 P2O5 Perfil horiz.
% Zr/Ti
P-14 A 80,72 13,98 2,09 1,45 0,60 0,69 0,00 0,04 0,23 0,05 0,00 0,07
(FT) AB 76,35 16,30 3,92 1,53 0,71 0,75 0,00 0,00 0,22 0,04 0,00 0,05
Btfg 73,32 19,81 3,57 1,50 0,97 0,62 0,00 0,00 0,19 0,00 0,00 0,00
2Bfg 72,01 19,24 4,39 2,21 1,03 0,85 0,00 0,00 0,19 0,06 0,00 0,07
3BC 88,16 8,71 0,66 0,99 0,00 1,09 0,00 0,00 0,32 0,07 0,00 0,06
P-33 A1 63,77 23,51 7,75 2,16 1,23 0,94 0,34 0,08 0,09 0,00 0,00 0,00
(GX) Bgv1 58,39 26,16 9,68 2,57 1,51 0,96 0,00 0,04 0,10 0,05 0,00 0,05
Bgv2 60,11 24,64 11,03 1,35 1,03 0,93 0,29 0,03 0,08 0,04 0,00 0,04
Bfg1 54,02 29,83 11,87 1,54 1,21 1,20 0,22 0,03 0,00 0,00 0,00 0,00
Bfg2 54,29 30,87 9,70 2,27 1,29 1,06 0,00 0,03 0,00 0,00 0,00 0,00
P-43 A 64,56 23,12 6,57 2,56 1,44 0,96 0,43 0,07 0,13 0,00 0,00 0,00
(SX) EA 64,16 22,66 7,71 2,62 1,37 0,89 0,00 0,03 0,14 0,06 0,00 0,07
E 73,12 16,64 6,32 1,70 0,88 1,11 0,00 0,01 0,00 0,07 0,00 0,06
Btn 68,11 23,79 3,65 1,95 1,23 1,04 0,00 0,01 0,14 0,05 0,00 0,05
Cf 73,77 18,79 4,15 1,55 0,80 0,00 0,63 0,01 0,15 0,03 0,00 0,00
P-31 A 92,05 5,88 0,60 0,57 0,00 0,52 0,00 0,01 0,31 0,00 0,00 0,00
(SX) E 92,67 4,71 0,76 0,61 0,00 0,66 0,00 0,01 0,43 0,07 0,00 0,11
EBt 87,71 8,17 1,71 1,08 0,00 0,93 0,00 0,01 0,25 0,07 0,00 0,08
Btfg1 70,28 20,04 5,54 1,76 1,04 0,94 0,00 0,01 0,13 0,07 0,00 0,07
Btfg2 67,52 24,64 3,88 1,79 1,01 0,87 0,00 0,07 0,14 0,04 0,00 0,05
Btfg3 84,34 10,31 4,23 0,75 0,00 0,00 0,00 0,04 0,24 0,02 0,00 0,00
Cf 84,25 9,54 5,05 0,57 0,00 0,23 0,00 0,06 0,26 0,00 0,00 0,00 216
SiO2 Al 2O3 Fe2O3 K2O MgO TiO 2 CaO MnO SO3 ZrO2 P2O5 Perfil horiz.
% Zr/Ti
P-21 A 74,37 17,26 3,51 2,43 0,91 0,80 0,00 0,05 0,26 0,06 0,33 0,08
(RQ) AC 77,82 14,18 3,22 2,39 0,73 0,70 0,00 0,01 0,21 0,07 0,21 0,10
C 93,43 3,95 1,23 0,71 0,00 0,19 0,00 0,01 0,32 0,00 0,00 0,00
2C 91,06 5,23 1,37 1,49 0,00 0,30 0,00 0,01 0,34 0,09 0,00 0,30
3C 90,06 5,42 2,26 1,40 0,00 0,30 0,00 0,02 0,34 0,05 0,00 0,17
4Cg 82,73 11,95 1,55 2,22 0,63 0,60 0,00 0,01 0,25 0,06 0,00 0,10
P-13 A 90,23 7,10 0,70 1,16 0,00 0,35 0,00 0,03 0,27 0,05 0,00 0,14
(SX) AE 89,03 7,86 0,88 1,37 0,00 0,52 0,00 0,01 0,22 0,06 0,00 0,12
E 92,40 4,69 0,98 1,05 0,00 0,41 0,00 0,01 0,27 0,05 0,00 0,12
EBt 83,54 10,82 2,91 1,72 0,00 0,73 0,00 0,01 0,22 0,05 0,00 0,07
Btg 65,95 24,67 5,68 1,39 1,00 0,96 0,00 0,03 0,00 0,06 0,00 0,06
P-19 A 85,22 10,13 1,58 2,05 0,00 0,57 0,07 0,08 0,21 0,10 0,00 0,18
(SX) E 83,31 10,97 1,94 2,14 0,52 0,69 0,00 0,10 0,26 0,07 0,00 0,10
Btg1 68,20 21,60 5,36 2,42 1,23 0,90 0,00 0,04 0,15 0,07 0,00 0,08
2Btg 80,25 13,27 2,31 2,30 0,86 0,71 0,00 0,01 0,19 0,10 0,00 0,14
P-06 A1 76,17 14,56 3,55 2,38 0,78 0,94 0,82 0,12 0,22 0,09 0,33 0,10
(CY) A2 69,13 18,87 4,97 2,81 1,09 1,17 0,44 0,09 0,17 0,08 0,31 0,07
Bi1 66,79 21,98 5,47 2,72 1,30 1,07 0,38 0,04 0,16 0,07 0,00 0,07
Bi2 73,34 17,96 4,00 2,45 1,00 0,76 0,00 0,03 0,18 0,11 0,00 0,14
BC 76,33 15,68 3,60 2,33 0,89 0,81 0,00 0,03 0,18 0,10 0,00 0,12
C 82,45 11,70 2,30 1,99 0,70 0,54 0,00 0,03 0,23 0,08 0,00 0,15
217
SiO2 Al 2O3 Fe2O3 K2O MgO TiO 2 CaO MnO SO3 ZrO2 P2O5 Perfil horiz.
% Zr/Ti
P-16 A 74,15 15,33 3,88 2,61 1,15 0,98 0,89 0,15 0,24 0,08 0,47 0,08
(TC) AE 74,54 15,70 3,84 2,77 1,10 0,85 0,46 0,13 0,19 0,07 0,32 0,08
E 72,39 17,22 4,33 2,90 1,04 1,03 0,28 0,11 0,21 0,07 0,37 0,07
Bt 65,59 21,07 7,37 2,99 1,34 1,09 0,00 0,08 0,17 0,00 0,30 0,00
BC 68,63 19,56 6,21 2,92 1,12 0,95 0,00 0,04 0,20 0,05 0,22 0,05
P-37 A 61,21 23,85 6,10 3,81 1,56 1,34 1,13 0,04 0,54 0,00 0,29 0,00
(CY) Big 66,90 21,92 5,14 3,16 1,39 1,17 0,00 0,03 0,16 0,05 0,00 0,04
C 73,77 16,19 5,29 2,24 1,05 0,91 0,00 0,04 0,21 0,08 0,20 0,09
2C 69,89 18,38 6,57 2,48 1,19 0,88 0,00 0,09 0,07 0,19 0,25 0,22
3C 82,44 11,79 2,47 1,69 0,66 0,60 0,00 0,03 0,22 0,07 0,00 0,12
4C 67,71 19,73 6,89 2,72 1,34 1,00 0,00 0,16 0,16 0,08 0,21 0,08
5C 78,68 13,56 3,23 1,91 0,79 0,62 0,00 0,05 0,23 0,06 0,00 0,10
6C 65,50 21,11 7,40 2,98 1,43 1,01 0,00 0,21 0,14 0,07 0,00 0,07
7C 76,78 15,43 3,75 2,05 0,89 0,71 0,00 0,07 0,25 0,07 0,00 0,10
P-27 A 73,49 17,85 2,51 2,25 0,85 1,20 0,63 0,08 0,39 0,05 0,46 0,04
(FT) AB 67,94 23,89 2,64 2,78 1,08 1,36 0,00 0,00 0,17 0,06 0,00 0,04
2Bf 58,60 24,03 12,33 2,38 1,16 1,23 0,00 0,00 0,14 0,05 0,00 0,04
3Bf 72,79 20,28 2,75 1,91 0,93 1,06 0,00 0,00 0,21 0,05 0,00 0,05
4Bf 60,52 26,51 8,07 2,21 1,27 1,19 0,00 0,00 0,12 0,00 0,00 0,00
5C 81,13 13,12 2,22 1,42 0,58 1,22 0,00 0,00 0,20 0,06 0,00 0,05
5Cgf 59,65 26,98 8,70 2,07 1,08 1,28 0,00 0,02 0,13 0,00 0,00 0,00
218
SiO2 Al2O3 Fe2O3 K2O MgO TiO2 CaO MnO SO3 ZrO2 P2O5 Perfil horiz.
% Zr/Ti
P-04 A 86,84 9,56 1,14 1,31 0,00 0,73 0,00 0,04 0,30 0,06 0,00 0,08
(SX) E 87,66 9,37 0,82 1,22 0,00 0,59 0,00 0,00 0,23 0,05 0,00 0,08
EBt 89,66 5,80 2,41 1,10 0,00 0,63 0,00 0,03 0,23 0,08 0,00 0,13
Btn 63,83 23,54 8,23 1,96 1,23 0,76 0,00 0,05 0,12 0,00 0,00 0,00
219
APENDICE 3. Resultados da caracterização física dos solos do Pantanal Norte Matogrossense (RPPN SESC Pantanal).
Prof. AMG 1 AG2 AM3 AF4 AMF5 AT6 Silte Argila silte/argila ADA7 GF8
perfil Horiz. cm g.kg-1 g.kg-1 %
PLANOSSOLOS
A 0 - 30 0 40 190 430 100 760 140 100 1,40 40 60 E 30 - 47 0 40 210 460 90 800 100 100 1,00 40 60
EBt 47 - 90 10 50 240 460 60 820 80 100 0,80 20 80 Btg 90 - 112 0 0 20 670 130 820 80 100 0,80 40 60
Btgn 112 - 135 10 40 150 310 60 570 100 330 0,30 80 76
P04 (SXe)
2Btg 135 - 165+ 0 0 70 510 180 760 100 140 0,71 20 86 A 0 - 40 0 40 230 270 160 700 240 60 4,00 40 15 E 40 - 82 0 30 230 280 160 700 200 100 2,00 40 60
Btg1 82 - 140 10 30 180 200 120 540 140 320 0,44 0 100 P09
(SNo)
Btg2 140 - 176+ 10 40 200 190 110 550 140 310 0,45 260 16 A 0 - 25 0 10 130 580 120 840 60 100 0,60 40 60
AE 25 - 40 0 20 150 600 90 860 60 80 0,75 60 25 E 40 - 112 0 20 160 600 80 860 80 60 1,33 40 33
EBt 112 - 140 0 20 130 500 70 720 140 140 1,00 0 100
P13 (SXa)
Btg 140 - 180+ 20 30 90 280 90 510 120 370 0,32 120 67 A 0 - 40 20 30 60 190 440 740 160 100 1,60 80 20 E 40 - 80 0 0 20 450 330 800 120 80 1,50 40 50
Btg1 80 - 100 0 10 50 250 150 460 140 400 0,35 360 10 P19
(SXe)
2Btg 100 - 150+ 0 10 70 380 200 660 200 140 1,43 120 14 A 0 - 20 0 0 0 90 30 820 30 150 0,20 20 86 Bt1 20 - 35 0 10 20 50 60 140 360 500 0,72 100 80 Bt2 35 -55 0 0 20 70 90 180 340 480 0,71 100 60 2Bt 55 - 90 0 20 90 120 110 340 360 300 1,20 0 100
P43 (Sxd)
3Cf 90 - 200+ 0 20 110 170 100 400 190 410 0,46 0 100
220
Prof. AMG 1 AG2 AM3 AF4 AMF5 AT6 Silte Argila silte/argila ADA 7 GF8
perfil Horiz. cm g.kg-1 g.kg-1 %
PLINTOSSOLOS
A 0 - 25 0 10 140 520 50 720 140 140 1,00 40 71 AB 25 - 50 0 10 130 490 50 680 100 220 0,45 0 100 Btfg 50 - 95 0 10 120 610 40 780 60 160 0,38 0 100 2C 95 - 100 0 0 140 710 30 880 40 80 0,50 0 100
3Bfg 100 - 165 10 20 90 310 130 560 200 240 0,83 0 100
P14 (FTa)
4C 165 - 200+ 20 70 210 270 150 720 200 80 2,50 0 100 A 0 - 14 130 140 130 110 40 550 290 160 1,81 20 88
Bfg1 14 - 25 10 50 100 60 80 300 340 360 0,94 0 100 Bfg2 25 - 65 10 30 40 20 140 240 360 400 0,90 0 100
BCfg1 65 - 70 20 40 70 80 190 400 320 280 1,14 0 100 2Cfg1 70 - 130 10 260 490 30 10 800 80 120 0,67 0 100
P26 (FFlf)
2Cfg2 130 - 175+ 10 270 620 40 0 940 20 40 0,50 0 100 A 0 - 10 10 250 510 50 20 840 20 140 0,14 0 100
AB 10 - 22 70 20 60 140 50 340 280 380 0,74 80 79 2Bf 22 - 35 0 0 30 70 30 130 290 580 0,50 260 55 3Bf 35 - 45 0 0 20 40 10 70 270 660 0,41 260 61 4Bf 45 - 68 0 10 110 320 70 510 160 330 0,48 0 100 5C 68 - 110 0 0 30 110 40 180 180 640 0,28 200 69
P27 (FTe)
5Cgf 110 - 150+ 0 30 160 360 70 620 180 200 0,90 140 30 A 0 - 20 0 100 500 340 0 940 20 40 0,50 20 50 E 20 - 58 10 60 300 340 110 820 160 20 8,00 0 100
EB 58 - 65 0 60 340 380 80 860 60 80 0,75 20 75 P31
(FTd)
Btgf1 65 - 130 10 40 260 280 110 700 200 100 2,00 0 100 Btgf2 130 - 160 10 40 200 220 90 560 140 300 0,47 0 100 Btgf3 160 - 175 0 40 280 240 90 650 80 270 0,30 0 100 Cf 175 - 200+ 0 110 470 210 30 820 80 100 0,80 0 100
221
Prof. AMG 1 AG2 AM3 AF4 AMF5 AT6 Silte Argila silte/argila ADA 7 GF8
Perfil Horiz. cm g.kg-1 g.kg-1 %
NEOSSOLOS
A 0 - 25 0 10 70 230 310 620 180 200 0,90 60 70 AC 25 - 48 0 0 80 270 350 700 180 120 1,50 20 83 C 48 - 145 0 10 290 610 50 960 20 20 1,00 0 100 2C 145 - 172 0 0 30 730 200 960 20 20 1,00 0 100 3C 172 - 210 0 10 120 590 200 920 40 40 1,00 0 100
P21 (RQg)
4Cg 210 - 225+ 0 0 20 220 480 720 160 120 1,33 0 100 A 0 - 15 0 0 20 430 310 760 140 100 1,40 80 20
AC 15 - 35 0 10 110 560 60 740 140 120 1,17 60 50 C1 35 - 80 0 0 110 640 90 840 60 100 0,60 60 40 C2 80 - 120 0 10 220 660 30 920 40 40 1,00 20 50 2C 120 - 155 0 10 380 540 10 940 20 40 0,50 20 50
P30 (RQg)
2Cg 155 - 180 0 10 160 760 10 940 20 40 0,50 20 50 3Cg 180 – 200+ 0 0 240 690 10 940 20 40 0,50 20 50
A 0 - 30 0 60 340 440 60 900 60 40 1,50 0 100 C 30 - 35 0 0 0 10 50 60 700 240 2,92 40 83
P42 (RYve)
2C 35 - 60+ 0 0 20 60 200 280 540 180 3,00 40 78
222
Prof. AMG 1 AG2 AM3 AF4 AMF5 AT6 Silte Argila silte/argila ADA 7 GF8
Perfil Horiz. cm g.kg-1 g.kg-1 %
CAMBISSOLOS FLÚVICOS
A1 0 - 30 0 0 60 500 200 760 120 120 1,00 60 50 A2 30 - 50 0 0 60 490 190 740 120 140 0,86 100 29 AB 50 - 75 0 0 50 470 240 760 120 120 1,00 80 33 Bi 75 - 105 0 0 40 430 190 660 100 240 0,42 160 33 2C 105 - 110 0 0 20 730 150 900 40 60 0,67 40 33 2C2 110 - 120 0 0 20 650 130 800 80 120 0,67 80 33 3C 120 - 145 0 0 30 590 140 760 120 120 1,00 100 17 4C 145 - 150 0 0 20 730 150 900 40 60 0,67 40 33
P05 (CYve)
5C 150 - 180+ 0 0 10 220 240 470 300 23 1,30 180 22 A1 0 - 17 0 0 0 210 240 450 280 270 1,04 120 54 A2 17 - 30 0 10 10 140 150 310 320 370 0,86 340 8 Bi1 30 - 62 0 0 0 120 170 290 280 430 0,65 380 12 Bi2 62 - 105 0 0 0 270 350 620 140 240 0,58 180 25 BC 105 - 154 0 0 0 330 350 680 160 160 1,00 80 50
P06 (CYve)
C 154 - 210+ 0 0 10 590 220 820 100 80 1,25 40 50 A 0 - 5 10 10 10 200 50 280 130 590 0,22 00 100
Big 5 - 40 0 0 0 30 10 40 230 730 0,32 240 67 2Bg 40 - 70 0 0 0 10 10 20 310 670 0,46 120 82 3Bg 70 - 130 0 0 0 10 10 20 500 480 1,04 40 92
P34 (CYbe)
4C 130 - 160+ 0 0 0 470 230 700 140 160 0,88 40 75 A 0 - 3 0 0 0 540 200 740 80 180 0,44 0 100
Big 3 - 20 80 0 20 0 0 100 160 740 0,22 400 46 C 20 - 40 0 0 0 10 10 20 180 800 0,23 40 95 2C 40 - 55 0 0 0 180 310 490 240 270 0,89 0 100 3C 55 - 85 0 0 10 100 240 350 280 370 0,76 0 100 4C 85 -95 0 0 0 470 250 720 120 160 0,75 0 100
P37 (CYbd)
5C 95 - 125 0 0 10 70 190 270 360 370 0,97 40 89
223
Prof. AMG 1 AG2 AM3 AF4 AMF5 AT6 Silte Argila silte/argila ADA 7 GF8
Perfil Horiz. cm g.kg-1 g.kg-1 %
GLEISSOLOS
A 0 - 20 0 10 30 120 60 220 240 540 0,44 190 64 Bgv1 20 - 60 0 0 10 30 10 50 170 780 0,22 530 32 Bgv2 60 - 120 0 0 10 10 0 20 140 840 0,17 440 48
P33 (GXa)
Bgf1 120 - 150 0 0 0 50 40 90 130 780 0,17 450 43 Bgf2 150 -170+ 30 40 40 50 70 230 100 670 0,15 230 66
A 0 - 5 0 0 10 260 330 600 200 200 1,00 40 80 Bg1 5 - 25 10 20 20 50 60 160 310 530 0,58 290 44 Bg2 25 - 45 0 0 0 10 10 20 180 800 0,23 480 40 2Bg 45 - 100 0 20 20 160 110 310 240 450 0,53 80 82
P38 (GXa)
C 100 - 180+ 0 10 10 40 50 110 270 620 0,44 80 87 LUVISSOLOS
A 0 - 20 0 0 40 260 90 390 390 220 1,77 120 45 AE 20 - 35 0 0 10 280 140 430 370 200 1,85 100 50 E 35 - 50 0 0 50 230 110 390 350 260 1,35 100 61
P16 (TCp)
Bt 50 - 138 0 0 60 150 60 270 340 390 0,87 0 100 BC 138 - 160+ 0 0 80 210 80 370 320 310 1,03 0 100
A 0 - 30 10 20 70 160 60 320 120 560 0,21 300 46 E 30 - 52 0 10 190 240 100 540 210 250 0,84 140 44
Bt1 52 - 90 0 20 170 220 80 490 180 330 0,55 140 58 Bt2 90 - 110 0 0 30 40 10 80 150 770 0,19 500 35
P28 (TXp)
Bt3 110 - 150+ 0 10 140 190 60 400 130 470 0,28 140 70 1Areia muito grossa; 2Areia grossa; 3Areia média; 4Areia fina; 5Areia muito fina; 6Areia Total; 7Argila dispersa em água; 8Grau de floculação.
224
