Soil characterization of Cariri Cearense destined for organic cultivation

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v10i12.20106

Keywords:

Soil; Description; Micronutrients; Macronutrients; Cultivation.

Abstract

This study aimed to characterize physically, chemically, morphologically and thermally a soil in the region of Cariri Cearense in order to verify its quality for agricultural purposes. To this end, the following were performed: particle size analysis, actual particle density and moisture content, pH measurement, exchangeable acidity, organic matter content, metal determination, X-ray fluorescence (FRX), Fourier transform infrared (FTIR), scanning electron microscopy (SEM) and differential scanning calorimetry (DSC). The results obtained were: (i) in chemical characterization it was observed conformity in the levels of Zn, whereas for Cr, Cu and Pb, they were superior to those of prevention CONAMA; Mn and Zn were found within the range for soils, but with a deficiency of the element Ni. For vegetables, Cu contents were above the range, while Mn and Zn were adequate. For Ni, ways to make up for its absence are recommended. The total levels of macronutrients Ca, K and Mg are within those exposed. The constituent oxides in higher concentrations were SiO2, Al2O3 and Fe2O3. The FTIR analysis showed bands of clay minerals and quartz, presence of water and organic matter, (ii) SEM images showed dispersed particles with varying sizes and irregular surfaces, (iii) the physical characterization showed a sandy loam texture and distribution with 12% clay, 7.25% silt, 74.91% sand and 5.84% gravel and (iv) the DSC analysis indicated events such as dehydration and decomposition of organic matter. Thus, it is necessary to constantly assess the fertility of the soil to survey the necessary nutrients depending on the introduced crop.

Author Biographies

Magno de Lima Silva, Universidade Federal do Cariri

Técnico em Cozinha pelo Instituto Centro de Ensino Tecnológico - CENTEC (2018). Atualmente cursa Graduação em Engenharia de Materiais pela Universidade Federal do Cariri (UFCA), Especialização em Energias Renováveis e Técnico em Meio Ambiente pelo Instituto Centro de Ensino Tecnológico - CENTEC; é membro do Grupo de Pesquisa em Tecnologias Químicas Aplicadas - GTQA certificado pela UFCA, sendo Bolsista de Iniciação Científica PIBIC no Desenvolvimento de Materiais Cerâmicos Refratários à Base de Alumina com Adição de Resíduo Calcário, além de Voluntário PROCULT em projeto de Saboaria Medicinal. Foi Voluntário PIBITI na Obtenção de Bioplásticos para Embalagens Sustentáveis (2021); Monitor Voluntário da disciplina de Química Geral no Programa de Iniciação à Docência - PID (2020); Bolsista no Programa de Ações Culturais de Iniciativa à Comunidade Acadêmica no projeto de estruturação da Horta Orgânica no campus (2019); e Bolsista de Iniciação Acadêmica (2018), desenvolvendo projeto com foco na promoção de ações de educação científica através do uso de experimentos químicos. Tem experiência na área de Engenharia de Materiais e Metalúrgica, com ênfase em Materiais Não-Metálicos, atuando principalmente nos seguintes temas: Cerâmicas Refratárias, Concreto, Biopolímeros, Reaproveitamento de Resíduos Industriais e Divulgação Científica. Também possui experiência na área de Química, com ênfases em Química de Produtos Naturais e Química Ambiental, atuando principalmente com Biocatálise e Bioadsorventes respectivamente. 

Leandro Marques Correia, Universidade Federal do Cariri

É Técnico em Química Industrial (CEFET-CE/2004), Graduado em Licenciatura em Química (UFC/2008), Bacharelado em Química Industrial (UFC/2010), Licenciado em Ciências Biológicas (UNIASSELVI/2020), Mestre (UFC/2012) e Doutor (UFC/2017) em Engenharia Química pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química da Universidade Federal do Ceará. Atualmente, Servidor Público Federal ocupante do Cargo Técnico em Laboratório/Química, lotado no Centro de Ciências e Tecnologia, Laboratório de Química, Universidade Federal do Cariri, Campus Juazeiro do Norte-CE. Realiza pesquisas nas áreas da Biologia (COVID-19, fungos e plantas medicinais), Química Analítica e Físico-Química, Engenharia Química (Tecnologia na produção de dominosanitários e processos de adsorção) e Engenharia de materiais (Novos materiais, modificações e caracterização). É o Técnico do Grupo de Pesquisa “Materiais e Processos Eletroquímicos” da Universidade Federal do Cariri e cadastrado no Diretório de Grupos de Pesquisa do CNPQ. É orientador de dois discentes da UFPA/CUMB/FACIN, sendo um com bolsa iniciação cientifica (PRODOUTOR, 2018 e renovação), um sem bolsa (EIXO TRANSVERSAL, 2019). Realizou estudos do Curso de Doutorado Intercâmbio na Universidad de Malaga (UMA/2014) sob orientação de Professor Dr. Enrique Rodríguez-Castellón e Universidad Politécnica de Valencia (UPV) sob orientação do Pesquisador Dr. José Manuel López-Nieto. Foi Professor Substituto da Área de Química Analítica na Universidade Estadual do Ceará/2012. Foi Professor Efetivo (2012) e Substituto da Secretaria Estadual do Ceará (SEDUC) em 2016 e 2017. Revisor de periódicos científicos nacionais e internacionais. Orienta um discente com bolsa de iniciação científica (PIBIC/UFCA).

Francisca Maria Martins Pereira, Universidade Federal do Cariri

Possui graduação em Química Industrial pela Universidade Federal do Maranhão (1997), Mestrado em Engenharia Química pela Universidade Federal do Ceará (2003) e Doutorado em Química pela Universidade Federal do Ceará (2009). Atualmente é professora do magistério superior no Curso de Engenharia de Materiais da Universidade Federal do Cariri. Tem experiência na área de Química, Cerâmicas avançadas, com ênfase em Química de materiais, atuando principalmente nos seguintes temas: cerâmicas pirocloros, cerâmicas magnéticas e dielétricas, microondas e biomateriais cerâmicos

Allana Kellen Lima Santos Pereira, Universidade Federal do Cariri

Possui graduação em Licenciatura em Ciências Biológicas pela Universidade Regional do Cariri - URCA (2001), Mestrado em Química Orgânica pela Universidade Federal do Ceará - UFC (2004) e Doutorado em Química Orgânica pela Universidade Federal do Ceará - UFC (2008). Tem experiência na área de Química, com ênfase em Química de Produtos Naturais, atuando principalmente nos seguintes temas: Biocatálise, Fitoquímica, Isolamento de metabólitos especiais de plantas do Brasil, Plantas Medicinais, óleos essenciais, Atividade antioxidante e Polímeros. Em seus trabalhos profissionais interage com pesquisadores que atuam principalmente na área de Química de Produtos Naturais, Biocatálise, Fitoquímica, Cromatografia e Polímeros. De 22 de Julho de 2010 até 09 de Junho de 2014 foi Professora Adjunto I no Departamento de Química da Universidade Federal do Piauí, no Campus Ministro Petrônio Portella, Teresina - PI. Desde 10 de Junho de 2014 até os dias atuais é professora da Universidade Federal do Cariri (Professora Associada I).: https://orcid.org/0000-0002-1009-3592

References

Alves, A. L. et al. (2004). Caracterização térmica da argila de Angélica/MS. Congresso Brasileiro de Cerâmica, Curitiba, PR, Brasil, 48.

Alves, C. N., de Sousa Miranda, L. A., Farias, T. L., do Nascimento, J. M. H., dos Santos Silva, M., & dos Santos, F. F. (2020). Carbono orgânico e atributos físico-químicos de um solo do município de Paragominas–PA. Research, Society and Development, 9(11), e98191110518-e98191110518.

Aguiar, L. M. de. (2015) Caracterização de diferentes solos por meio da espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier. Trabalho de Conclusão de Curso em Química, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Banco, PR, Brasil.

Araújo, N. C. de, Queiroz, A. J. P., Ramos, A. P., Santos, R. C. dos, Buriti, J. da S. & Gomes, A. A. (2015). Degradação térmica de tijolo fabricado com solo e manipueira. Revista Eletrônica em Gestão, Educação e Tecnologia Ambiental, 19(3), 861-870.

Araújo, W. (2017) Influência da granulometria do calcário calcinado dolomítico no pH do solo. Trabalho de Conclusão de Curso, Graduação em Engenharia Química, Centro Universitário de Formiga, UNIFOR-MG, Formiga, MG, Brasil.

Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). NBR 6457 (1986): Amostra de Solos - Preparação para ensaio de compactação e ensaio de caracterização: Método de ensaio. Rio de Janeiro, 1986.

Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). NBR 7181 (1984): Solos – Análise granulométrica: Método de ensaio. Rio de Janeiro.

Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). NBR 6205 (1995): Rochas e solos - Terminologia. Rio de Janeiro.

Azevedo, P. V., Rao, T. V. R., Amorim Neto, M. L. Da S., Cor, J. R., Pereira, T., Espinola Sobrinho, J. & Maciel, G. F. (1993). Necessidades hídricas da cultura do algodoeiro. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 28(7), 863-870.

Barros, V. D. C., Junior, M. A. L., Santos, M. V. F., Costa, A. F., Arruda, A. M. & Sousa, C. A. (2019). Biodiversidade rizobiana em função de solo e clima no semiárido pernambucano. Pesquisa Agropecuária Pernambucana, 24(1), 1-6.

Batista, M. A. Inoue, T. T., Esper Neto, M. & Muniz, A. S. (2018). Princípios de fertilidade do solo, adubação e nutrição mineral. In Brandão-Filho, J., Freitas, P., Berian, L. & Goto, R. Hortaliças-fruto. Maringá: EDUEM, p. 113-161.

Buske, T. C. (2013). Comportamento da umidade do solo determinada por métodos expeditos. Dissertação de Mestrado em Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brasil.

Caputo, H. P. (2016). Mecânica dos solos e suas aplicações, (v. 1, 7a ed). Rio de Janeiro: Editora LTC.

Carneiro, K. D. A. A., Sousa, L. R., da Silva Fraga, V., da Silva, A. P., dos Santos Utuni, V. H., dos Santos, R. F., & Vendruscolo, J. (2021). Solos do brejo paraibano: Influências do clima, do relevo e do material de origem. Research, Society and Development, 10(7), e22410716545-e22410716545.

Carmo, D. L. do & Silva, C. A. (2012). Métodos de quantificação de carbono e matéria orgânica em resíduos orgânicos. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 36(4), 1211-1220.

Carmona, I. N. Figueira, B. A. M., Costa, J. da, Costa, M. L. da, Silveira, M. I. & Kern, D. C. (2015). Caracterização Química e Mineral de Feições de Solos tipo TPA da Região do Salobo (Província Mineral de Carajás, Pará). Congresso Brasileiro de Ciência do Solo, Natal, RN, Brasil, 35.

Centeno, L. N., Guevara, M. D. F., Cecconello, S. T., Sousa, R. O. de & Timm, L. C. (2017). Textura do solo: Conceitos e aplicações em solos arenosos. Revista Brasileira de Engenharia e Sustentabilidade, 4(1), 31-37. 2017.

Conselho Nacional do Meio Ambiente, Resolução (CONAMA) no 420, de 28 de dezembro de 2009. Dispõe sobre critérios e valores orientadores de qualidade do solo quanto à presença de substâncias químicas e estabelece diretrizes para o gerenciamento ambiental de áreas contaminadas por essas substâncias em decorrência de atividades antrópicas. Diário Oficial [da] República Federativa do Brasil. Brasília, DF, 81-84.

Consensa, C. O. B., Gubiani, P. I., Reichert, J. M., Reinert, D. J., Xavier, A. & Kaminski, J. (2010). Propriedades físicas e químicas do solo em diferentes usos avaliadas por meio da análise de componentes principais. Congresso Brasileiro de Ciência do Solo, Santa Maria, RS, 8.

Couceiro, P. R. da C. & Santana, G. P. (1999). Caulinita em solo da Amazônia: caracterização e permutabilidade. Acta Amazônica, 29(2), 267-275.

Couto, André Vinícius Melo. (2017). Avaliação das características geomecânicas do solo da área destinada à construção do compus definitivo da Unidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinho – UFRPE. Trabalho de Conclusão de Curso, Tecnólogo em Construção Civil, Cabo de Santo Agostinho, PE, Brasil.

Correa, M. M., Ker, J. C., Barrón, V., Fontes, M. P. F., Torrent, J. & Curi, N. (2008). Caracterização de óxidos de ferro de solos do ambiente tabuleiros costeiros. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 32(3), 1017-1031.

Dantas, J. A. N., Teógenes, S. O., Mendonça, E. S. & Assis, C. P. (2012). Qualidade de solo sob diferentes usos e manejos no perímetro irrigado Jaguaribe/Apodi, CE. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 16(1), 18-26.

De Almeida, J. A., Ribeiro, C. F., De Oliveira, M. V. R., & Sequinatto, L. (2018). Mineralogia da argila e propriedades químicas de solos do

De Freitas, L., Casagrande, J. C., De Oliveira, I. A., De Souza Júnior, P. R., & Campos, M. C. C. (2014). Análises multivariadas de atributos químicos do solo para caracterização de ambientes. Revista Agro@mbiente On-line, 8(2), 155-164.

De Souza, I. M., Melo, M. D., Primo, A. A., Lima, A. R., Tonucci, R. G. & De Souza, H. A. (2017). Atributos químicos do solo em função de manejos praticados por agricultores familiares no Semiárido. Simpósio de Saberes Agroecológicos do Norte do Piauí, Cocal, PI, 2.

Departamento Nacional de Estradas de Rodagem (DNER). ME 093 (1994): Solo – determinação da densidade real. Rio de Janeiro.

Dos Santos, T. E. M., Montenegro, A. A. A. & Silva, D. D. (2011). Umidade do solo no semiárido pernambucano usando-se reflectometria no domínio do tempo (TDR). Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 15(7), 670-679.

Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA), Centro Nacional de Pesquisa de Solos & Ministério da Agricultura e do Abastecimento (2013). Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. (3a ed. rev. ampl.) Brasília, EMBRAPA.

Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). (1997). Manual de métodos de análise de solos. Rio de Janeiro: EMBRAPA.

Fernandéz, Z. H. (2017). Análise de metais pesados em solos de Pernambuco com diferentes atividades antrópicas. Tese de Doutorado em Tecnologias Energéticas e Nucleares, Universidade Federal do Pernambuco, Recife, PE, Brasil.

Freitas, M. L. R. de A. (2017). Comportamento geomecânico de um solo colapsível de Petrolina-PE avaliado por meio de ensaios de campo e laboratório. Tese de Doutorado em Engenharia Civil, Universidade Federal do Pernambuco, Recife, PE, Brasil.

Galliassi, K., et al. (2002). Análise da matéria orgânica do solo utilizando o método da perda de peso perignição. Reunião Sul-Brasileira de Ciência do Solo, Porto Alegre, RS, 4.

Gonçalves, F., Zanin, R. F. B., Somera, L. F., Oliveira, A. D., Ferreira, J. W. S., Costa Branco, C. J. M., & Teixeira, R. S. (2018). Caracterização Físico-química e mineralógica de três solos do estado do Paraná. In XIX Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica–COBRAMSEG.

Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE (2019). Bases Cartográficas. Recuperado a partir de http://mapas.ibge.gov.br/bases-ereferenciais/bases-cartograficas/mapas-municipais.html.

Kaiser, D. R. (2010). Fundamentos da Ciência do Solo: aulas práticas. Trabalho de conclusão de curso, Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Ciências Rurais Santa Maria, Santa Maria, RS, Brasil.

Lima, E. L. de. (2010). Comparação de solos in natura com solos alterados pela ação de adubos. (Trabalho de Conclusão de Curso Graduação). Fundação Educacional do Município de Assis, Instituto Municipal de Ensino Superior de Assis (IMESA), Assis, 2010.

Maciel, T. C. M. et al. (2021). Atributos físicos e químicos de solos em diferentes sistemas de uso: um estudo de caso no cariri cearense. Revista Acta Kariri-Pesquisa e Desenvolvimento, 3(1).

Maia, J. L. T., & Ribeiro, M. R. (2004). Cultivo contínuo da cana-de-açúcar e modificações químicas de um Argissolo Amarelo fragipânico. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 39, 1127-1132.

Mauad, M., Grassi Filho, H, Crusciol, C. A. C. & Corrêa, J. C. (2003). Teores de silício no solo e na planta de arroz de terras altas com diferentes doses de adubação silicatada e nitrogenada. Revista Brasileira de Ciência de Solo, 27(5), 867-873.

Marcolin, C. D. (2006). Propriedades físicas de nitossolo e latossolos argilosos sob plantio direto. Dissertação de Mestrado em Agronomia, Universidade de Passo Fundo, Passo Fundo, RS, Brasil.

Melo, D. D. (2016). Plantas de cobertura em áreas de produção de soja no verão e silagem de milho no inverno, com aplicação de água residuária de suinocultura. Tese de Doutorado em Engenharia Agrícola, Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel, PR, Brasil.

Miotti, A. A., Costa, M. C. G., Ferreira, T. O. & Romero, R. E. (2013). Profundidade e atributos físicos do solo e seus impactos nas raízes de bananeiras. Revista Brasileira de Fruticultura, 35(2), 536-545.

Miranda, C. C. (2005). Caracterização da matéria orgânica do solo em fragmentos de mata atlântica e em plantios abandonados de eucalipto, Reserva Biológica União-RJ. Dissertação de Mestrado em Produção Vegetal, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, Campos dos Goycacazes, Macaé, RJ, Brasil.

Nascimento, T. G. S. (2021). [Mapa de localização do ponto de amostragem]. Juazeiro do Norte.

Oliveira, C. C. V. G. & Vendrame, Z. B. (2019). Análise química do solo no campus Caçapava do Sul utilizando espectrometria de fluorescência de raios-X. Anais do salão internacional de ensino, pesquisa e extensão, Bagé, RS, 10.

Pereira, D. C., Santos, R. J. dos, Aquino-Silva, M. R. de & Sakane, K. K. (2020). Determinação dos atributos mecânicos e caracterização por ftir do solo da fazenda do poço “jacareí univap campus urbanova”: uma avaliação integrada da recuperação ambiental. Revista Univap, 26(51), 155-170.

Pes, L. Z. & Arenhardt, M. H. (2015). Solos. Santa Maria: Colégio Politécnico da Universidade Federal de Santa.

Porto, D. S., da Silva, E. S., CARMO, I. D. S., MONTEIRO NETO, J. L. L., TRASSATO, L., & de MEDEIROS, R. D. (2015). Rendimento da melancia sob doses de fósforo e de potássio no Cerrado de Roraima. In Embrapa Roraima-Artigo em anais de congresso (ALICE). In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA DO SOLO, 35., 2015, Natal. O solo e suas múltiplas funções: anais. Natal: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2015.

Prezotti, L. C. & Guarçoni, A. M. (2013). Guia de interpretações de análise de solo e foliar. Vitoria: Incaper.

Raij, B. V. (2011). Fertilidade do Solo e Manejo de Nutrientes. Piracicaba: International Plant Nutrition Institute.

Reichardt, K. (1985). Processos de transferência no sistema solo-planta-atmosfera (4a ed.). Campinas: Fundação Cargil.

Salcedo, I. H. (2006). Biogeoquímica do fósforo em solos da região Semiárida do NE do Brasil. Revista Geografia, 23(3), 159-184.

Santana, J. S., Lima, E. F., Komatsu, R. S., Silva, W. D., & Ribeiro, M. I. D. (2018). Caracterização física e química de solo em sistemas de manejo plantio direto e convencional. Enciclopédia biosfera, 15(27), 22-42.

Santos, F. A. S., Mariano, R. S. R., Pierangeli, M. A. P., Souza, C. A. & Bampi, A. C. (2013). Atributos químicos e físicos de solos das margens do Rio Paraguai. Ambi-Água, 8(1), 239-249.

Sobral, L. F., Barretto, M. C. de V., Silva, A. J. da & Anjos, J. L. dos (2015). Guia prático para interpretação de resultados de análises de solos. Aracaju: EMBRAPA.

Silva, M. S. L., Klamt, E., Cavalcante, A. C. & Kroth, P. L. (2002). Adensamento subsuperficial em solos do semiárido: processos geológicos e/ou pedogenéticos. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 6(2), 314-320.

Silva, L. B., Dick, D. P. & Inda Junior, A.V. (2008). Solos subtropicais de altitude: atributos químicos, teor de matéria orgânica e resistência à oxidação química. Ciência Rural, 38(4), 1167-1171.

Silva, W. R., Gomes, I. M. M., Rocha Filho, J. F., Mori, C. S., Michima, L. E. D. S. Ortolani, E. L. & Antonelli, A.C. (2016). Níveis séricos e hepáticos de cobre, zinco, ferro e molibdênio em ovinos e caprinos criados no semiárido da Bahia. Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia, 68(1), 155-163.

Silva, M. A. de A. (2016). Avaliação da qualidade ambiental de áreas degradadas em recuperação: Fazenda do Poço (Jacareí-SP) – um estudo de caso. Dissertação de Mestrado em Bioengenharia, Universidade do Vale do Paraíba, São José dos Campos, SP, Brasil.

Teixeira, G. M. (2004). Recuperação de enxofre (34S) aplicado ao solo em cultivos sucessivos com milho ou soja e alfafa. Dissertação de Mestrado em Energia Nuclear na Agricultura, Universidade de São Paulo, Piracicaba, SP, Brasil.

Travassos, I. S. & De Souza, B. I. (2011). Solos e desertificação no sertão paraibano. Cadernos do Logepa, 6(2), 101-114.

United States Environmental Protection Agency - USEPA. Method 3051a – Microwave assisted acid digestion of sediments, sludges, soils, and oils. 1998.

Valladares, G. S., Pereira, M. G., Dos Anjos, L. H. C. (2003). Adsorção de fósforo em solos de argila de atividade baixa. Bragantia, 62(1), 111-118.

Xavier, J. M. Estudo do comportamento geotécnico de um solo colapsível voltado para fundações superficiais. Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, PE, Brasil.

Published

13/09/2021

How to Cite

SILVA, M. de L. .; CORREIA, L. M. .; PEREIRA, F. M. M. .; PEREIRA, A. K. L. S. . Soil characterization of Cariri Cearense destined for organic cultivation. Research, Society and Development, [S. l.], v. 10, n. 12, p. e42101220106, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i12.20106. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/20106. Acesso em: 14 nov. 2024.

Issue

Section

Engineerings