Sombric horizon: five decades without evolution

The sombric horizon is a diagnostic subsurface horizon defined in the soil classification system of the United States (Soil Taxonomy) and FAO (WRB), used to classify the soil at different categorical levels. The sombric horizon has a soil color darker than the overlying surface(s) horizon(s), and must show illuvial humus accumulation features, though they are not associated with aluminum (Al), as in the spodic horizon, nor associated with sodium (Na), as in the natric horizon. There are also criteria to distinguish it from buried A horizons. However, since the first references and proposed concept of the sombric horizon in African soils made by Sys and co-workers in the 1960s, and adopted by the Soil Taxonomy edition of 1975, few modifications have been made to its definition. Moreover, the pedogenic process involved in illuvial humus accumulation in these horizons remains inadequately clarified, making the distinction between the sombric and spodic or buried A horizon difficult and unclear. This review reports the historical evolution of the sombric horizon concept, its definition and inconsistencies under different soil classification systems, and the current hypothesis, together with its fragilities, proposed to explain the soil illuvial humus accumulation. Although it is recognized that further research is necessary, alternative criteria are proposed for the definition of the sombric horizon in the Brazilian System of Soil Classification

Mineralogia das frações silte e argila em Argissolos com horizontes subsuperficiais escurecidos em Santa Catarina

In the Santa Catarina state there occurs darkened subsurface horizon in Ultisols, whose morphology is similar to the sombric horizons of the Soil Taxonomy and FAO classification systems. But there are doubts about the possibility of there being buried horizons. The present study aimed to identify lithologic discontinuities in mineralogy of the silt and clay fractions of three Ultisols (red, yellow and brown-gray) which exhibit similar morphology to sombric horizons, located in the eastern region of Santa Catarina state. Samples were collected in the Ultisols from Içara, Rancho Queimado and Alfredo Wagner municipalities. In the samples TFSA proceeded to separate the silt and clay samples for analysis by X-ray diffraction (XRD), respectively analyzed in powder and oriented clay slides. Part of the clay samples, after removal of organic matter and the iron oxides was saturated with magnesium and saturated with ethylene glycol. After being analyzed by X-ray diffraction the samples saturated with magnesium underwent saturation with thylene glycol. The samples that were saturated with potassium were heated to various temperatures. The results identifi ed discontinuity clay mineralogy in Yellow and Brown-Gray Ultisols. These soils do not have sombric horizons. The Red Ultisol showed no mineralogical discontinuity and depend on further studies to confirm or not sombric horizon. The mineralogy of the clay sample indicated a predominance of kaolinite in all Ultisols, with significant amounts of vermiculite with hydroxyaluminum interlayered, gibbsite, illite and quartz. The silt sample showed only quartz. The soils have no detectable mineral reserve for plants.No Estado de Santa Catarina há Argissolos com horizonte subsuperficial escurecido com morfologia semelhante à dos horizontes sômbricos dos sistemas de classificação norteamericano (Soil Taxonomy - ST) e da FAO (World Reference Base – WRB), mas existem dúvidas quanto à possibilidade de serem horizontes A enterrados. O presente trabalho avaliou a composição mineralógica das frações silte e argila dos horizontes genéticos de três Argissolos (Vermelho, Amarelo e Bruno-Acinzentado) com horizontes diagnósticos subsuperficiais similares ao sômbrico, localizados na região leste catarinense, objetivando identificar possíveis descontinuidades litológicas influenciando a gênese desses horizontes escuros. As amostras dos Argissolos foram coletadas nos municípios de Içara, Rancho Queimado e Alfredo Wagner. Na fração TFSA procedeu-se à separação das frações silte e argila para análises por difratometria de raios-X (DRX), analisadas respectivamente em pó e em lâminas de argila orientada. Parte das amostras da fração argila, após eliminação da matéria orgânica e dos óxidos de ferro, foi saturada com magnésio e solvatada com etileno-glicol. Outra parte foi saturada com potássio e submetida a várias temperaturas. As análises por DRX indicaram haver descontinuidade litológica nos Argissolos Amarelo e Bruno-Acinzentado, sugerindo que nesses solos os horizontes subsuperficiais escuros sejam antigos A enterrados, e não horizontes sômbricos. O Argissolo Vermelho de Içara não apresentou evidências de descontinuidade na litologia entre os horizontes, podendo indicar um horizonte sômbrico, o que depende de maiores investigações. A mineralogia da fração argila revelou predominância de caulinita nos Argissolos, e quantidades expressivas de vermiculita com polímeros de hidróxi-alumínio nas entrecamadas, além de gibbsita, illita e quartzo. No silte, os difratogramas indicaram somente quartzo em quantidades detectáveis, demonstrando não haver reserva mineral nesses solos

O uso de anaglifos na delimitação de unidades de mapeamento para levantamento semidetalhado de solos

The paper aims to show the utility of using anaglyph on the demarcation of soil mapping units; facilitating identification and enabling the expansion of information collection and observation points for larger areas. The use of photo-interpretation signifcantly reduces the time it would spend in recognition of all the properties and limits in the field. The work was conducted with the use of anaglyph in semi-detailed soil survey of the Lajeado dos Mineiros Watershed, in São José do Cerrito, Santa Catarina, covering an area of 2.877,37 ha. Data for soil classification was obtained through observation and collection in the field. The map of delineation of mapping units was produced using a scale of 1:50,000.O trabalho pretende mostrar a utilidade dos anaglifos na demarcação de unidades de mapeamento de solos, facilitando sua identificação e possibilitando ampliar informações de pontos de observação e coleta para áreas mais extensas. O uso da fotointerpretação reduz significativamente o tempo que se gastaria no reconhecimento de todas as propriedades e limites em campo. O trabalho considerou satisfatória a utilização de anaglifos para o levantamento semidetalhado dos solos da Microbacia de Lajeado dos Mineiros, no município de São José do Cerrito, no Estado de Santa Catarina, abrangendo uma área de 2.877,37 ha. Os dados para classificação dos solos foram obtidos através da observação e coleta de campo e o mapa de delineamento das unidades de mapeamento foi produzido na escala 1:50.000

Caracterização morfológica e química de Argissolos com horizontes subsuperficiais escurecidos em Santa Catarina

In the state of Santa Catarina Argissolos occur with subsurface horizons darkened similar to sombric horizons described in Soil Taxonomy and the World Reference Base for Soil Resources (WRB) These soils are very poorly studied as their occurrence is not so significant in relation to other soils. This is due to the difficulties inherent in research of the genesis of such horizons, which are often complex. Nevertheless, such soils occupy significant areas in the state, and are worthy of further research with respect to chemical, physical and mineralogical properties. Such soils are used in agriculture, forestry and pasture. To this end, we selected three profiles of Ultisols, situated in the municipalities of Içara, Rancho Queimado and Alfredo Wagner, red, yellow and grayish-brown Ultisols, respectively. Then we proceeded to the morphological description. Sample structures were collected for chemical analysis. The chemical data indicated soils with acid reaction and desaturation. The results also showed that the soils exhibit morphological data that indicate the possibility of illuviation of organic matter especially in the red Ultisol. The results also showed the existence of 2:1 clay minerals with hydroxyl-aluminum in interlayers in all Ultisols.No Estado de Santa Catarina ocorrem Argissolos com horizontes subsuperficiais escurecidos semelhantes aos sombric horizons descritos no Soil Taxonomy e na World Reference Base for Soil Resources (WRB). Tais solos são muito pouco estudados, devido à ocorrência não tão expressiva em relação aos demais solos, ou devido às dificuldades inerentes à pesquisa da gênese de tais horizontes, muitas vezes complexa. Esses solos ocupam áreas importantes no Estado, sendo merecedores de maiores pesquisas com relação aos atributos químicos, físicos e mineralógicos, de vez que neles ocorrem significativas atividades agro-silvo-pastoris envolvendo pequenos produtores. Para tanto, foram selecionados três perfis de Argissolos, situados nos municípios de Içara, Rancho Queimado e Alfredo Wagner, sendo Argissolos Vermelho, Amarelo e Bruno-Acinzentado, respectivamente. Neles efetuou-se a descrição morfológica. Coletaram-se amostras de estrutura deformada para análises químicas. Os dados químicos revelam solos que apresentam reação ácida e dessaturação. Também apresentaram dados morfológicos que indicam a possibilidade de ocorrência de iluviação de matéria orgânica, especialmente no Argissolo Vermelho, e também a presença de argilominerais 2:1, intercalados com hidróxi-alumínio nas entrecamadas

Mineralogia da argila e propriedades químicas de solos do Planalto Norte Catarinense

In the North Plateau of Santa Catarina state, Brazil, there is little information about the mineralogical composition of the soils and a few soil profiles were described and characterized in the region. The two generalized soil maps of Santa Catarina indicate predominance of Inceptisols, Entisols and Oxisols, with hydromorphic soils occupying areas of floodplains. These soils occur in relief from plane to strong wavy, where small and medium rural farmers develop diversified crops, with significant areas with pine reforestation. This work aimed to increase the knowledge of the mineralogical and chemical properties of some of these soils developed from sedimentary rocks of different geological formations. Five soil profiles were described and sampled, included one oxisol and four Inceptisols. In fine earth, physical (sand, silt, clay) and chemical analyzes were performed (pH in water, organic carbon, Ca2+, Mg, K, Na, Al, H + Al) and based on these attributes was calculated effective CEC, CEC at pH7, sum of bases and base saturation. Mineralogical analyzes were conducted in the clay fraction of the B horizon of each soil, using X-ray diffraction techniques. All soils showed very acid reaction, with low sum of bases and base saturation and high levels of organic carbon and exchangeable Al. The clay mineralogy revealed predominance of kaolinite in all soils, with considerable amounts of gibbsite, and vermiculite with hydroxy-Al interlayered.No Planalto Norte Catarinense são escassas as informações sobre a composição mineralógica dos solos e há poucos perfis de solo descritos e caracterizados para a região. O mapa de solos de Santa Catarina indica predominância de Cambissolos, Neossolos Litólicos e Latossolos, com Gleissolos ocupando áreas de várzeas. Esses solos ocorrem em relevo desde plano até forte ondulado, onde pequenos e médios proprietários rurais desenvolvem cultivos diversificados, com áreas expressivas de reflorestamentos com pinus. Este trabalho objetivou aprofundar o conhecimento sobre a mineralogia e as propriedades químicas de alguns desses solos, desenvolvidos de rochas sedimentares de distintas formações geológicas. Foram descritos e coletados cinco perfis de solo, sendo um Latossolo e quatro Cambissolos. Na fração terra fina seca ao ar (TFSA), foram feitas análises físicas (areia, silte, argila) e químicas de caracterização básica (pH em água, carbono orgânico, Ca2+, Mg, K, Na, Al, H + Al) e com base nesses parâmetros foi calculada a CTC efetiva, CTC pH7, Soma e Saturação por Bases. Análises mineralógicas foram conduzidas na fração argila do horizonte B de cada solo, utilizando-se difratometria de raios X. Todos os solos apresentaram reação muito ácida, com baixa soma e saturação por bases e teores elevados de carbono orgânico e Al trocável. A mineralogia da fração argila revelou predomínio de caulinitas em todos os solos, com quantidades consideráveis de illita, gibbsita e vermiculita com hidroxi-Al entrecamadas

Zeólitas como materiais alternativos para remoção de Zn+2 de soluções aquosas

The aim of this paper was to evaluate the capacity of zinc (Zn) removal in zeolitic materials available in the region of Planalto Catarinenese, in Southern Brazil (Zeobasalt), comparing its efficiency with a commercial zeolite from Cuba (Zeopure). The studies Zn removal capacity by the zeolites were separated in three stages, as follows: (i) no change in the ionic force and no change in solution pH; (ii) no change in the ionic force of the solution in two pH values of 4.5 and 5.5; and (iii) Zn removal in the presence of Cd and Cu. There was no statistical difference between the two zeolites for the mean percentage of Zn removal (98%), in pH 8.3. The adsorbed percentage of Zn was not influenced by the pH increase from 4.5 to 5.5. The presence of Cd e Cu did not influence the percentage of Zn removed.Este trabalho teve como objetivo avaliar a capacidade de remoção de zinco em materiais zeolíticos disponíveis na região do Planalto Catarinense (Zeobasalto), comparando sua eficiência com uma zeólita comercial proveniente de Cuba (Zeopura). Os estudos de capacidade de remoção de Zn pelas zeólitas foram divididos em três etapas: (i) sem alteração da força iônica e sem alteração do valor de pH da solução; (ii) sem alteração da força iônica da solução em dois valores de pH 4,5 e 5,5; e (iii) remoção de Zn na presença de Cd e Cu. Não houve diferença estatística entre as duas zeólitas para porcentagem média de remoção de Zn (98%), em pH 8,3. A porcentagem adsorvida de Zn não foi influenciada pelo aumento do pH de 4,5 para 5,5. A presença de Cd e Cu não influenciou a porcentagem removida de Zn

Caracterização de zeólitas do Município de Urupema, SC, e sua capacidade de remoção de Cu+2 de soluções aquosas

This work had as objective to characterize and evaluate the capacity of copper (Cu) removal of a zeolite available in the high lands of Santa Catarina State, south of Brazil (basalt zeolite), comparing its efficiency with a commercial zeolite coming from Cuba. The zeolite's mineralogical characterization was performed by X-ray diffractometry. The cationic capacity trade (CTC) was determined by the method of saturation with ammonium. The studies to assess the zeolite's capacity to remove Cu were carried out in two stages: (i) without changing the ionic force of the solution and the solution pH;(ii) without changing the ionic force of the solution in two values of pH (4.5 and 5.5). The X-ray diffractograms samples in environment and warmed temperatures showed the occurrence of clinoptilolite in the commercial zeolite, and heulandite in the basalt zeolite. The CTC of the commercial zeolite (Clinptilolite) was higher than the basalt zeolite (Heulandite). However, such differences were not reflected in the capacity of copper removal from the water solutions. There were no statistical differences between the two zeolites for the medium percentage of copper removal in pH 8.3. The Cu adsorption percentage was not influenced by the pH increase from 4.5 to 5.5.Este trabalho teve como objetivo caracterizar e avaliar a capacidade de remoção de cobre (Cu) de zeólitas disponíveis na região do Planalto Catarinense (zeólita basalto), comparando sua eficiência com uma zeólita comercial proveniente de Cuba. A caracterização mineralógica das zeólitas foi realizada por difratometria de raios-X. A capacidade de troca catiônica (CTC) foi determinada pelo método da saturação com amônio. Os estudos de capacidade de remoção de Cu pelas zeólitas foram divididos em duas etapas: (i) sem alteração da força iônica e sem alteração do valor de pH da solução; (ii) sem alteração da força iônica da solução em dois valores de pH 4,5 e 5,5. Os difratogramas de raios-X das amostras em temperatura ambiente e aquecidas evidenciaram a ocorrência de clinoptilolita na zeólita comercial, e heulandita na zeólita basalto. A CTC da zeólita comercial (Clinoptilolita) foi maior do que da zeólita basalto (Heulandita), porém isso não se refletiu na capacidade de remoção de cobre. Não houve diferença estatística entre as duas zeólitas para porcentagem média de remoção de cobre, em pH 8,3. A porcentagem adsorvida de Cu não foi influenciada pelo aumento do pH de 4,5 para 5,5

Capacidade de remoção do Cd por zeólita natural

This study aimed to determine the efficiency of the removal of cadmium by natural zeolite available in the region of Southern Brazil (zeolite basalt - ZB) comparing its performance with a commercial zeolite imported from Cuba (ZC). The exchange capacity of zeolite materials was determined by the Kitsopoulos (1999) method. The effect of pH on removal of Cd was measured at pH 3.0, 4.0 and 5.0 (±0.2) and initial concentrations of 20 and 500 mg L-1. The competition between Cd and Cr was determined in the initial concentration of 20 mg kg-1 of Cd and Cr and pH 4.0 and 5.0. The maximum removal of cadmium was assessed at pH 4.0 and the initial concentrations of 20, 40, 80, 120, 200 and 500 mg L-1. Quantification of cadmium and chromium was carried out by atomic absorption spectrometry with flame atomisation system type air-acetylene. To test the average percentage of removed Cd+2 and Cr+3 at different pH values we used the Scott-Knott 5% significance level. The increase in pH from 3.0 to 4.0 for increased removal of ZC and ZB Cd that occurred on increasing the pH from 4.0 to 5.0. The ZC showed higher removal at pH 4.0 and pH 5.0 in ZB. The highest percentage was desorbed for ZB initial concentration 500 mg L-1. The competitive removal was more significant for chromium. The maximum removal of Cd was calculated to 3433 mg kg-1 for ZC and 1387 mg kg-1 for ZB.Este trabalho teve como objetivo determinar a eficiência na remoção de cádmio por zeólita natural disponível na região do Planalto Catarinense (zeólita basalto - ZB) comparando sua eficiência com uma zeólita comercial importada de Cuba (ZC). A capacidade de troca dos materiais zeolíticos foi determinada pelo método de Kitsopoulos (1999). O efeito do pH na remoção de Cd foi avaliado a pH 3,0; 4,0; e 5,0 (±0,2) e concentrações iniciais de 20 e 500 mg L-1. A competição entre o Cd e Cr foi determinado na concentração inicial de 20 mg L-1 de Cd e Cr e valores de pH 4,0 e 5,0. A capacidade máxima de remoção de Cd foi avaliada em pH 4,0 e concentrações iniciais de 20, 40, 80, 120, 200 e 500 mg L-1. A quantificação do teor de cádmio e cromo foi realizada por espectroscopia de absorção atômica com sistema de atomização por chama do tipo ar-acetileno. Para teste de médias da porcentagem removida de Cd+2 e Cr+3 em diferentes valores de pH foi utilizado Scott-Knott a 5% de significância. O aumento do pH de 3,0 para 4,0 para ZC aumentou a remoção de Cd e para ZB isso ocorreu no aumento do pH de 4,0 para 5,0. A ZC apresentou maior remoção em pH 4,0 e a ZB em pH 5,0. A maior porcentagem dessorvida foi para ZB na concentração inicial 500 mg L-1. Na remoção competitiva houve maior remoção para cromo. A capacidade máxima de remoção calculada para Cd foi de 3433 mg kg-1 para ZC e 1387 mg kg-1 para ZB

Comparação entre métodos de extração de cádmio, cobre e zinco de solos catarinenses derivados de basalto e granito-migmatito

The objective of this work was to compare the analytical methodologies USEPA 3050 B, Tedesco (H2SO4 + H2O2) and Aqua Regia in the opening of samples of soils for the determination of the contents of Cd, Cu and Zn in soils collected at places without intentional antropic contamination. Samples of the superficial horizon of three soils of the East Mountain were used (PVA(m), PVA(g) and ADP) and three soils of the West (MT, NV and LB) of the State of Santa Catarina, Brazil. The quantification of the contents of Cd, Cu and Zn was accomplished through spectrum photometry of atomic absorption with atomization for fire. The methods differed significantly, and, the method USEPA 3050 B was capable to extract the largest amounts of Cd, As and Zn of the derived soils of mafic rocks appraised in this work.objetivo desse trabalho foi comparar as metodologias analíticas USEPA 3050 B, Tedesco (H2SO4 + H2O2) e Água Régia na abertura de amostras de solos para a determinação dos teores de Cd, Cu e Zn em solos coletados em locais sem contaminação antrópica intencional. Foram utilizados amostras do horizonte superficial de três solos da Serra Leste (PVA(m), PVA(g) e PAd) e três solos do Oeste (MT, NV e LB) do Estado de Santa Catarina. A quantificação dos teores de Cd, Cu e Zn foi realizada por espectrofotometria de absorção atômica com atomização por chama. Os métodos diferiram significativamente, sendo que, o método USEPA 3050 B foi capaz de extrair as maiores quantidades de Cd, Cu e Zn dos solos derivados de rochas máficas, avaliadas neste trabalho