UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA - INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO N^o 158

PAULO CÉSAR COSTA

Palavras Chaves: Alteração Biogeoquímica, E. phoetida, Remineralização de Solos, Intemperismo de Minerais, Cerrados, Análise Química, Fracionamento, Micromorfologia, Difratometria de Raios-X

RESUMO

Nas áreas sob vegetação de Cerrados são encontrados os mais variados tipos de solos, com predominância dos Latossolos. Em geral, os solos nesta região são altamente intemperizados e, consequentemente, ácidos e de baixa fertilidade natural. Sendo assim, a produção agrícola é limitada caso não se procedam ações corretivas nestes substratos.
As rochas podem ser uma alternativa na fertilização de solos, se possuírem em sua composição minerais ricos em elementos essenciais ao desenvolvimento vegetal. Entretanto, um dos grandes problemas na utilização de rochas diretamente no solo é o longo tempo normalmente necessário para que os elementos sejam disponibilizados. 
Por outro lado, a atividade biológica dos solos vem demonstrando potencial na biodisponibilização de nutrientes necessários ao crescimento vegetal. Sendo assim, fontes minerais de fertilizantes poderiam ser utilizadas, se associadas a um manejo que incrementasse e favorecesse essa atividade biológica.
O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de minhocas (Eisenia phoetida) e de doses de pó de rocha carbonatítica nas propriedades físicas e químicas dos solos.
Um experimento foi conduzido em casa de vegetação, na Estação Biológica da Universidade de Brasília, em vasos com capacidade para 2 litros, nos quais foram introduzidas cinco minhocas por vaso. Os tratamentos continham misturas de solo com diferentes quantidades de carbonatito com flogopitito finamente moído. Os solos utilizados foram um latossolo vermelho-amarelo textura média e um latossolo vermelho-escuro textura argilosa. Foi inserida uma palhada na superfície dos vasos, simulando um sistema de plantio direto.
Amostras de solo e coprólitos foram coletadas periodicamente durante 500 dias e foram realizadas análises químicas determinando-se o pH e os teores de bases trocáveis, além de fracionamento químico objetivando a determinação dos teores de fósforo em solo e em coprólitos. Também foram realizadas análises micromorfológicas e mineralógicas por meio de microscopia óptica e difratometria de raios-X. 
Os resultados demonstraram efeito de E. phoetida na disponibilização de fósforo, no aumento de bases trocáveis e no pH. O pó de rocha carbonatítica corrigiu a acidez do solo independentemente de sua textura e promoveu aumento de Ca+Mg trocáveis, principalmente. A palhada inserida nos vasos também promoveu aumentos nos teores dos elementos analisados.
O solo foi completamente transformado morfologicamente pela atividade biológica presente, que ingeriu grandes quantidades de pó de rocha. Foram observados minerais em estado de oxidação e fraturamento. As análises mineralógicas comprovaram o alto grau de evolução do latossolo vermelho-amarelo e sugeriu ainda que possa ter havido vermiculitização da flogopita.
O pó de rocha apresentou potencial de utilização como corretivo da acidez do solo e como fonte de nutrientes e E. phoetida promoveu efeito positivo na transformação das propriedades físicas e químicas dos solos.

  
UNIVERSITY OF BRASILIA- INSTITUTE OF GEOSCIENCES

MSc THESIS N^o 158

PAULO CÉSAR COSTA 

BIOGEOCHEMICAL ALTERATION OF MINERALS IN THE CARBONATITE OF  CATALÃO I COMPLEX, STATE OF GOIÁS, BRAZIL 

Key Words: Biogeochemistry, E. phoetida, Soil Remineralization, Weathering of Minerals, Cerrados, Chemical Analysis, Fractionation, Micromorphology, X-Ray Diffratometry

ABSTRACT

In Cerrado areas several types of soil are found, among which Oxisols dominate. In general, this type of soil is highly weathered and, consequently, has high acidity and low natural fertility. Therefore, the agricultural production is compromised if corrective action is not taken. 
Rock powder may be used as an alternative for the correction and improvement of fertility in soils, especially if the rock used is rich in minerals that contain relatively large amounts of elements for plant development. However, one of the problems involved in the use of rock powder directly on the soil is the long time required for the nutrients to become available. On the other hand, biological activity in soils has a potential to improve the release of nutrients for plant growth. Therefore, rock powder could be used as fertilizer, especially if associated with a handling technique that increases and favors biological activity. 
The objective was to investigate the effect of earthworms (Eisenia phoetida) and added rock powder on the physical and chemical transformations of the soil.
In this dissertation, an experiment was conducted under greenhouse conditions in the Biological Station of Brasília University, in 2-liter vases, each having received five earthworms. The treatments contained mixtures of soil with variable proportions of finely grained carbonatite plus phlogopitite. The soils consisted of a sandy loam Oxisol and a clay loam Oxisol. Soil and cast samples were collected periodically for 500 days and chemical analyses were carried out to determine pH and exchangeable cation content, as well as chemical fractionation of soil and cast phosphorus. Micromorphological and mineralogical analyses were carried out through optical microscopy and X-ray diffractometry. 
The results show the effects of E. phoetida on the phosphorus and cation content availability and on the soil pH. Rock powder corrected the acidity and improved the amounts of Ca+Mg. The addition of mulch promoted an increase in the availability of elements. The soil was morphologically transformed by the earthworms, who ingested large amounts of rock powder. Some minerals were oxidized and fragmented. The mineralogical analyses indicated that the soil was strongly weathered and suggested that transformation of phlogopite in vermiculite may have occurred. 
Rock powder can be used as a corrective of soil acidity and as a fertilizer, and E. phoetida altered positively the physical and chemical properties of the soil.