Soil quality under different uses and native Cerrado

O uso sustentável do solo tem-se constituído em tema de crescente relevância, em face do aumento das atividades antrópicas. Com o objetivo de avaliar a qualidade do solo em área de Cerrado nativo e em áreas sob diferentes usos, foram amostradas camadas de Latossolo Vermelho-Amarelo sob quatro tipos de ocupação: pastagem natural, pastagem cultivada, cultivo convencional com culturas anuais e florestamento de pínus. As áreas estão localizadas na Fazenda Água Limpa, DF. Foram avaliados os seguintes atributos de qualidade do solo: densidade do solo, resistência mecânica à penetração, taxa de infiltração de água, teor de matéria orgânica, capacidade de troca catiônica, C total da biomassa microbiana e respiração basal. Com base nos dados obtidos, foi organizado um diagrama comparativo e calculado um índice da qualidade do solo para cada tipo de uso. Os resultados evidenciaram relação estreita e inversa entre a qualidade do solo e a intensidade de uso a que as áreas foram submetidas. Mediante análise desses atributos e da elaboração de um modelo comparativo, foi possível avaliar o nível de degradação do solo em função do uso de cada área.Sustainable soil use is becoming increasingly relevant given the increase of anthropic activities. In order to evaluate the soil quality, soil samples were collected from five areas: natural Cerrado (reference), native pasture, planted pasture, annual crops under conventional tillage and pine forest. The areas are located in the Federal District, Brazil, in a clayey Red Yellow Latosol (Acrustox). The following soil quality attributes were measured: bulk density, mechanical resistance to penetration, water infiltration rate, organic matter content, cation exchange capacity, carbon of microbial biomass and basal respiration. Based on the obtained data a comparative diagram was drawn and a soil quality index calculated for each type of use. The results showed a close inverse relationship between soil quality and intensity of use to which the areas were submitted. By analyzing these attributes and the establishment of a comparative model it was possible to evaluate the level of soil degradation caused by each type of use in each area

Pedomorphogeological relations in the chapadas elevadas of the Distrito Federal, Brazil

A caracterização pedológica e o entendimento das relações entre pedologia, geologia e geomorfologia são importantes para a compreensão da distribuição dos solos numa paisagem. O objetivo deste estudo foi avaliar as relações pedomorfogeológicas na região das Chapadas Elevadas do Distrito Federal (DF), mediante caracterização química, física, mineralógica e geoquímica dos solos de ocorrência nesse compartimento da paisagem. Foram selecionadas duas topossequências representativas da distribuição pedológica nas Chapadas Elevadas do DF, cujos solos foram formados a partir de rochas metassedimentares do Grupo Paranoá, representados por Latossolos Vermelhos (LV), Latossolos Vermelho-Amarelos (LVA) e Cambissolos (C). Os Latossolos das duas topossequências apresentaram a maioria dos atributos físicos, químicos e mineralógicos semelhantes. A variação da cor nesses Latossolos é proveniente da mineralogia diferenciada dos óxidos de Fe - hematita predominante nos LV e goethita nos LVA. No entanto, as análises por meio de ICP-AES apresentaram teores de Fe2O3 similares nos Latossolos, demonstrando material de origem (rochas metassedimentares) de composição geoquímica semelhante. A formação da goethita nos LVA foi considerada dependente da sua posição geomorfológica de desenvolvimento, nas bordas das chapadas, onde a oscilação do lençol freático proporcionou a formação de horizonte litoplíntico, com consequente deficiência das condições de drenagem. Os Cambissolos apresentaram-se quimicamente semelhantes aos Latossolos em razão do material de origem, que são rochas metassedimentares já pré-intemperizadas. O estudo das relações pedomorfogeológicas permitiu constatar que a distribuição dos solos nas Chapadas Elevadas do Distrito Federal é condicionada pela evolução geomorfológica e pela geologia da região.Detailed studies of pedologic characterization, as well as of relationships between pedology, geology and geomorphology are important for the comprehension of the soil distribution in a landscape. The objective of this study was to evaluate the pedomorphogeological relationships in the Chapadas Elevadas of the Distrito Federal, by the chemical, physical, mineralogical and geochemical characterization of the soils found in this landscape compartment. Two representative top-sequences of the pedologic distribution were selected in this geomorphologic unit, whose soils were formed from metasedimentary rocks of the Grupo Paranoá, represented by Red Oxisols (Latosols), Yellow-Red Oxisols and Cambisols. The physical, chemical and mineralogical properties of the Oxisols of the two top-sequences were mostly similar. The color variation in the Oxisols was due to the differentiated Fe oxide mineralogy - predominantly hematite in LV and goethite in LVA. However, the ICP-AES analysis showed similar Fe2O3 levels in Oxisols, indicating a material of origin (metasedimentary rock) with similar geochemical composition. The goethite formation in LVA was related to the geomorphological position of development, on the edges of the plateau, where the water table oscillation resulted in the formation of a lithoplintic horizon, with consequently deficient drainage conditions. The Cambisols were chemically similar to Oxisols, due to the source material, consisting of pre-weathered sedimentary rock. The pedomorphogeological relations showed that the soil distribution in the Chapadas Elevadas of the Distrito Federal is linked to the geomorphologic evolution and regional geology

Soil Vis-NIR spectra and Fuzzy K-means on definition of soil mapping units in topossequences

O conhecimento dos solos é cada vez mais importante para que o uso dele seja realizado corretamente na agropecuária, no crescimento urbano, na conservação dos recursos naturais, entre outros. Entretanto, verifica-se carência de profissionais qualificados para a caracterização e os mapeamentos pedológicos, particularmente em escalas de maior detalhamento. Essa carência, aliada aos avanços das ferramentas computacionais e do sensoriamento remoto, promoveu o surgimento do Mapeamento Digital de Solos (MDS), que busca auxiliar e agilizar as atividades de levantamento pedológico. Assim, este trabalho objetivou desenvolver uma metodologia de delimitaçao de unidades de solos em topossequências por meio do comportamento espectral dos solos no comprimento de onda do Visível-Infravermelho Próximo (Vis-NIR). A metodologia espectral consistiu na obtenção das curvas espectrais dos solos por meio do espectrorradiômetro FieldSpecPro e da redução do número de informações espectrais por meio da análise de Componentes Principais, seguida de agrupamento das amostras mediante método fuzzy k-médias. Foram selecionadas cinco topossequências com pontos equidistantes de 30 m para caracterizar as classes de solos e amostragens. Foram descritas oito classes de solos distintas, que tiveram caracterização detalhada e classificação em perfis pedológicos. No restante dos pontos, a caracterização das classes de solos foi feita com base na classificação dos solos realizada nos perfis pedológicos, com coleta de amostras por meio de tradagens nas profundidades de 0,00-0,20 e 0,80-1,00 m, perfazendo o total de 162 amostras ao longo das cinco topossequências. As amostras foram analisadas pelas metodologias convencional e espectral, para que os resultados pudessem ser comparados e avaliados. Dessa forma, foram realizadas análises morfológicas, físicas (textura) e químicas nas amostras de solo. Das cinco topossequências estudadas, os resultados foram satisfatoriamente semelhantes; alguns solos não foram perfeitamente individualizados pela metodologia espectral, em razão da grande semelhança em seus comportamentos espectrais, como demonstrado pelo Latossolo Vermelho Férrico e Nitossolo Vermelho Férrico. A metodologia espectral foi capaz de diferenciar solos com resposta espectral distinta e estabelecer limites nas topossequências, apresentando grande potencial para ser implementada em levantamentos pedológicos.Knowledge of soils is increasingly important for their correct use in agriculture, in urban growth, and in conservation of natural resources, among other purposes. However, there is a lack of qualified professionals for pedological characterization and mapping, particularly at scales of greater detail. Due to this shortage and due to advances in computational tools and remote sensing, Digital Soil Mapping (DSM) arose in order to assist and expedite pedological survey activities. Thus, the aim of this study was to develop a method for delineation of soil units in toposequences through the spectral response of soils in the Vis-NIR (Visible-Near Infrared) wavelength. The spectral method consisted of obtaining soil spectral curves by means of a spectroradiometer, FieldSpec Pro, and reduction in the amount of spectral information by Principal Component Analysis, followed by clustering of samples by the fuzzy k-means method. Five toposequences with 30 m equidistant points were selected for soil class characterization and sampling. Eight distinct soil classes were identified and received detailed characterization and classification in pedological profiles. For the remaining points, the characterization of soil classes was based on the soil classification contained in the pedological profiles, with samples collected using a soil auger at depths of 0.00-0.20 and 0.80-1.00 m, for a total of 162 samples across the five toposequences. The samples were analyzed by the conventional and spectral method so that the results could be compared and evaluated. Thus, morphological, physical (texture), and chemical analyses of soil samples were made. In the five toposequences studied, the results were similar, and some soils were not perfectly individualized by spectral method, due to great similarity in their spectral curves, as demonstrated by Latossolo Vermelho Férrico and Nitossolo Vermelho Férrico. The spectral method was able to differentiate soils with distinct spectral responses and establish limits in toposequences, showing great potential for implementation in soil surveys

Pedoenvironmental units of the Santa Tereza region, Tocantins state, Brazil

A gestão ambiental sustentável, mediante visão conjunta de recursos naturais, vem sendo adotada para o monitoramento da sustentabilidade do uso de terras, particularmente aquelas de uso agropecuário. Este trabalho teve como objetivo a caracterização e delimitação de , a fim de fornecer subsídios para a elaboração de planejamentos de usos racionais de terras, por meio da caracterização das principais classes de solos da região de Santa Tereza (TO) e suas relações com o relevo, geologia, aptidão agrícola e uso e cobertura das terras, com o auxílio de técnicas de geoprocessamento. Na área do estudo, foi estabelecido um transecto pedológico, onde foram caracterizados sete perfis pedológicos de representatividade regional. Os solos foram classificados como Latossolo Vermelho e Vermelho- Amarelo, Plintossolo Pétrico, Cambissolo Háplico, Neossolo Quartzarênico e Regolítico. Constatou-se que cerca de 63,5% da área encontra-se com cobertura vegetal nativa. A avaliação da aptidão agrícola das terras permitiu a classificação em 2(b)c, 4p, 4(p), 5(n) e 6. Com os dados obtidos, foram caracterizadas e individualizadas quatro : domínio dos Latossolos, domínio dos Plintossolos, domínio dos Neossolos Litólicos + Cambissolos e domínio dos Neossolos Quartzarênicos + Neossolos Regolíticos. __________________________________________________________________________________________ ABSTRACTa sustainable environmental management, through a joint vision of natural resources, has been adopted for monitoring land sustainability, particularly those with agricultural use. this work aimed the characterization and definition of pedoenvironmental units, to provide subsidies to the development of sustainable land use plans, through the characterization of the main soil classes found in the santa tereza region, tocantins state, brazil, and their relations with the relief, geology, agriculture suitability, and land use and occupation, with the use of geoprocessing techniques. in the area of study, a pedological transect, with characterization of seven soil representative profiles, was conducted. the soils were classified as dystrophic rhodustox, distrophic plintustox, distrophic haplustox, distrophic haplustept, typic troppsamment, and distrophic tropsaprent, and over 63.5% of the total area was covered with native vegetation. according to the agricultural suitability evaluation, lands were classified as 2(b)c, 4p, 4(p), 5(n), and 6, and four pedoenvironmental units were individualized: rhodustox domain, plintustox domain, rocks domain + haplustept, and quartzipsamment domain + tropsaprent

Study of the relationship pedo-geomorphological in the soil distribution with argillic horizons in the landscape of Lavras (MG), Brazil

O entendimento das relações entre geologia, geomorfologia e pedologia auxilia nas atividades de classificação dos solos e na avaliação da distribuição pedológica de uma área. Este trabalho foi motivado pela escassez de estudos dessa natureza na região de Lavras (MG), onde ocorrem várias classes de solos, relacionados com a grande variedade petrológica do material de origem e com a ocorrência de domínios geomorfológicos distintos. O objetivo deste trabalho foi estudar as relações entre material de origem (relação pedogeológica), classes de relevo (relação pedogeomorfológica) e solos com horizontes B textural e B nítico, visando propor um modelo da distribuição desses solos na paisagem de Lavras. Os solos com horizontes B textural e B nítico de ocorrência regional foram selecionados de acordo com o estádio de evolução, que permite preservar características das rochas parentais. Esses solos são desenvolvidos nessa região em relevos ondulados a forte ondulados, originando diferentes classes de solos com horizontes B textural e B nítico relacionados ao material de origem. Para desenvolvimento deste estudo, foram realizadas a interpretação petrológica do substrato rochoso e a individualização do relevo, por meio de classes de declividade. Mediante campanhas de campo, foram selecionados e caracterizados perfis representativos das principais classes dos solos em estudo e foram avaliadas as relações pedogeológicas associadas às relações pedogeomorfológicas, permitindo a proposição de um modelo preditivo de distribuição de solos com horizontes B textural e B nítico na paisagem de Lavras (MG).The understanding of the relationships between geology, geomorphology and pedology underlies activities of soil classification and the evaluation of the pedological distribution of an area. This study was motivated by the lack of reports of this nature for the region of Lavras (MG), where several soil classes occur, related to a great petrological variety in the parent material and different geomorphological domains. The objective was to study the relationships between parent materials (pedogeological relationship), relief classes (pedogeomorphological relationship) and soils with argillic horizons, to propose a distribution model of these soils in the said landscape. Soils with argillic horizons of regional occurrence were selected due to the evolution stage with preserved parent rock characteristics. Such soils are developed in this region on slopes between 12 and 45 %, generating different soil classes with argillic horizons related to the parent material. For this study, the rock substratum petrology was interpreted and the geomorphology individualized, by means of slopes classes. In field trips, representative profiles of the main soil classes were selected and characterized and the pedogeological and pedogeomorphological relationships were evaluated, underlying the proposal of a soil distribution model for the landscape of Lavras (MG)

Quality of histosol under different on anthropic uses in permanent preservation areas in the Distrito Federal

O uso e a ocupação das terras devem ser planejados de forma racional a fim de evitar impactos ambientais negativos nos recursos naturais, particularmente em áreas ambientalmente protegidas por lei. O objetivo deste trabalho foi avaliar atributos de qualidade dos solos em áreas de preservação permanente da Microbacia do Ribeirão do Gama, Distrito Federal, Brasil, para verificar o efeito do uso antrópico. Foram avaliados atributos físicos, químicos e biológicos de qualidade de organossolos em cinco áreas de uso e ocupação diversificada das terras: três áreas cultivadas (hortaliças, eucalipto e mandioca) e duas áreas preservadas (pastagem nativa e mata de galeria). As amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-10 e 10-20 cm. Os dados obtidos pelas análises físicas, químicas e biológicas dos solos foram avaliados estatisticamente por meio do software Sisvar 4.6. Os resultados obtidos mostraram influência dos usos e ocupações diferentes das terras em relação aos atributos de qualidade dos solos. O manejo dos solos adotado nessas áreas foi considerado o principal fator de alteração dos atributos físicos, químicos e biológicos, destacando-se a compactação dos solos sob áreas de vegetação nativa e diminuição da matéria orgânica nos solos em sistemas cultivados

The internal drainage as a differentiation factor in Oxisols of Distrito Federal, Brazil

O objetivo deste trabalho foi determinar a influência de características físico-hídricas dos solos em atributos diagnóstico de Latossolos. Realizou-se o levantamento de atributos morfológicos, químicos, físicos, mineralógicos e físico-hídricos de cinco perfis de Latossolos Vermelhos (LV) e cinco perfis de Latossolos Vermelho-Amarelos (LVA) petroplínticos, considerados representativos dessa classe de solos no Distrito Federal. Além da caracterização dos atributos diagnóstico, a oscilação do nível freático dos solos foi monitorada por meio de poços de observação de 2,5 m de profundidade, durante um ano. Os Latossolos estudados foram considerados semelhantes química e fisicamente. Contudo, diferiram quanto às caracterizações morfológica e mineralógica, com a presença de horizontes concrecionários e goethita nos LVA. A estabilidade da goethita nesses solos foi influenciada pela oscilação do lençol freático. Constatou-se menor condutividade hidráulica saturada e menor variação da profundidade freática nos LVA, em razão da deficiência de drenagem interna causada pela presença dos horizontes concrecionários. Os LVA apresentam, portanto, menor potencial agrícola que os LV, no Distrito Federal. As características físico-hídricas de Latossolos têm pouca influência sobre atributos diagnóstico, com exceção da mineralogia dos óxidos de ferro, que apresentam os teores de goethita aumentados em condições de baixa drenagem interna.The objective of this work was to determine the influence of soil physicohydric characteristics on Oxisols diagnostic attributes. Morphological, chemical, physical, mineralogical and physicohydric attributes were surveyed in profiles of five Latossolos Vermelhos (Rhodic Haplustox, LV) and of five Latosssolos Vermelho-Amarelos (Typic Haplustox, LVA), considered representative of this kind of Oxisols in Distrito Federal, Brazil. Besides the soil diagnostic attributes characterization, the water-table oscillation was monitored using 2.5-m depth observation wells, during one year. The studied Oxisols were considered chemically and physically similar. However, they differed as to morphological and mineralogical characterization, with the presence of concretionary horizons and goethite in the LVA. Goethite stability in this soils was influenced by the water-table oscillation. The presence of concretionry horizons in LVA caused an internal drainage deficiency, which resulted in lower saturated hydraulic conductivity and lower variation of the water-table levels. Therefore, LVA soils show lower agricultural potential than LV ones, in Distrito Federal. Oxisols physicohydric characteristics have little influence on soil diagnostic attributes, except for iron oxides mineralogy, which show increased contents of goethite in low internal drainage conditions