Neste trabalho foram analisadas amostras de matéria orgânica de solos (MOS) de área de floresta nativa (SFN) e de solos de uma área vizinha, local de mineração de xisto, que vem sendo reabilitada há 30 anos (SFR). As espectroscopias de ressonância paramagnética eletrônica (RPE, banda X) e ressonância magnética nuclear (RMN) de 13C com as amostras no estado sólido foram utilizadas para avaliar a recuperação do solo reabilitado após a mineração do xisto. Estudos de correlação heteroespectral bidimensional dos resultados obtidos por RPE e RMN 13C foram utilizados para obter informações sobre a estrutura da matéria orgânica do solo e suas interações com o oxicátion paramagnético residual VO2+. As estruturas orgânicas hidrofílicas, que correlacionaram positivamente com o oxicátion metálico VO2+, são do tipo ácido urônico, determinadas por RMN 13C, e negativamente com o sinal do radical livre orgânico (RLO) associado a átomos de oxigênio (g = 2,0042). As estruturas hidrofóbicas aromáticas se correlacionaram positivamente com o sinal de RPE do RLO associado a átomos de carbono (g = 2,0022). Os dados das duas técnicas espectroscópicas magnéticas aplicadas às amostras de ambos os solos (SFN e SFR) mostram que o processo usado na recuperação dos solos de mineração vem sendo efetivo.

In this work, native forest soil (NFS) organic matter (SOM) sample and SOM samples from a neighboring forest soil area of an oil shale mine which is being rehabilitated for thirty years (RFS) were analyzed. X-band electron paramagnetic resonance (EPR) and solid-state 13C nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopies were used to evaluate the soil reclamation of the Brazilian oil shale mining process. Two-dimensional heterospectral correlation studies of the results obtained from EPR and 13C NMR were used to obtain information about SOM structures and their interactions with residual paramagnetic metal ion. The signal of the residual metallic oxycation, VO2+ correlated positively with uronic acid-type hydrophilic organic structures, determined from the 13C NMR spectra, and correlated negatively with the organic free radical (OFR) signal associated with oxygen atoms (g = 2.0042). The hydrophobic aromatic structures correlate positively with the EPR OFR signal associated with carbon atoms (g = 2.0022). The data from the two spectroscopic magnetic techniques show that the used recuperation process is effective.

Análises por espectroscopias de ressonância paramagnética eletrônica (EPR) e de ultravioleta-visível por refletância difusa (DRUV-VIS) de solos intensamente intemperizados contendo altos níveis de óxidos-hidróxidos de ferro, a partir de um projeto-piloto de agricultura de precisão, incluindo 13 fazendas no sudoeste do estado do Paraná, Brasil, foram realizadas, visando definir parâmetros de fertilidade dos solos. Os resultados dos estudos espectroscópicos no laboratório foram comparados com aqueles obtidos através da utilização de um espectrorradiômetro portátil, em condições de campo. Os solos estudados apresentaram como constituintes inorgânicos, principalmente minerais de argila 1:1, óxidos e hidróxidos de ferro (principalmente goetita e hematita) e de alumínio (principalmente gibbsita), características de solos altamente intemperizados, como por exemplo, Latossolos. Os espectros de EPR, típicos de agregados de íons Fe3+ com interação magnética, apresentaram aumento na largura da linha do sinal em g ca. 2 quando obtidos em temperatura de nitrogênio líquido, em comparação com os obtidos a temperatura ambiente. Este fenômeno pode ter sido causado por mudanças no ambiente do campo cristalino dos íons Fe3+ ou pelo mecanismo de relaxação spin-spin, o que provoca aumento da largura de linha quando a temperatura diminui. As curvas espectrais eletrônicas obtidas com o espectrorradiômetro portátil apresentaram-se menos detalhadas, porém mais específicas de cada amostra de solo analisada. Os resultados indicam que o uso do espectrorradiômetro portátil juntamente com ferramentas matemáticas, como a segunda derivada da função Kubelka-Munk, é uma boa alternativa para analisar solos argilosos ricos em óxidos-hidróxidos metálicos. Foram feitas atribuições das absorções espectrais, principalmente para as transições eletrônicas d-d entre níveis de energia de pares de íons Fe3+-Fe3+.

Electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy and optical analyses of intensively weathered soils containing high levels of oxide-hydroxide of iron from a pilot project on precision agriculture, including 13 farms in the southwest of Paraná state, Brazil, were carried out, aiming at defining parameters of soil fertility. The results of the optical studies in the laboratory were compared with those obtained by the use of a portable spectroradiometer in field conditions. The studied soils were mainly composed of 1:1 clay minerals, oxides and oxide hydroxides of iron (mainly goethite and hematite) and aluminum (mainly gibbsite), characteristics of highly weathered soils, as for example Ferralsols. The EPR spectra, typical of mutual magnetic interaction of aggregated Fe3+ ions, showed a signal linewidth increase at g ca. 2 upon cooling. This phenomenon can be caused by changing the crystal field environment of Fe3+ ions or by the spin-spin relaxation mechanism, which causes an increase of linewith when the temperature decreases. The optical spectral curves obtained from the portable spectroradiometer presented less detailed but more specific features for each soil sample analyzed. The results indicate that use of the portable spectroradiometer along with mathematical tools such as the second derivative mode of the Kubelka-Munk function is a good alternative to analyze clay soils rich in metallic oxide and oxide hydroxides. A full attribution of the spectra features was made, mainly for the electronic transitions between energy levels into Fe3+-Fe3+ couples.