Distribuição espacial de ferro e manganês trocáveis em solos do pantanalSpatial distribution of iron and manganese exchangeable wetland soils

O ferro (Fe) e o manganês (Mn) trocáveis estão entre os elementos mais móveis na solução do solo em ambientes redutores. No Pantanal, há vários ambientes em que os solos apresentam condições redutoras sazonais ou permanentes relacionadas aos pulsos de inundação. Dentre as principais alterações que os pulsos de inundação causam nos solos, estão as mudanças nas condições de oxirredução. O Fe e o Mn estão entre os elementos mais suscetíveis a tais alterações, que influenciam diretamente a disponibilidade desses elementos para os ciclos biogeoquímicos. O objetivo deste trabalho foi estudar a variabilidade espacial dos teores de Fe e de Mn trocáveis em três áreas com superfícies geomórficas representativas da paisagemda sub-região do pantanal de Poconé (MT). Em cada área, foi delimitada uma parcela de 6.000 m2, subdividida em unidades amostrais de 10 x 10 m, onde foram realizadas coletas sistemáticas de 77 amostras de solos, nas profundidades de 0 a 20 cm e de 40 a 60 cm. Nas áreas ocorrem solos das classes: LuvissoloHáplicoem um paleodique (área 1) e Gleissolo Háplicoem duas paleoplanícies (áreas 2 e 3).Os resultados indicam grande variabilidade espacial dos teores de Fe e de Mn trocáveis e dos teores de argila. A dependência espacial dos teores de Fe e de Mn trocáveis foi considerada de alta a moderada, nas duas profundidades, evidenciando os efeitos intrínsecos causados pela posição que os solos ocupam na paisagem e a interação de fatores como a drenagem e o processo de oxirredução.Abstract Iron (Fe) and manganese (Mn) exchangeable are among the most mobile elements in soil solution in reducing environments. In Pantanal, there are several environments in which the soils have seasonal or permanent reducing conditions related to flood pulses. Among the major changes that flood pulses cause to soils are the redox conditions. Mn and Fe are among the most susceptible elements to such transformations that directly influence the availability of these elements to the biogeochemical cycles. Our objective was to study the spatial variability of the Fe and Mn exchangeable levels in three areas with geomorphic landscape surfaces representing the subregion wetland area known as Pantanal Poconé (MT). In each of the three areas it was delimited a plot of 6,000 m2, divided into sampling units of 10 m x 10 m, where systematic collection of 77 soil samples at depths 0-20 cm and 40-60 cm were performed. The classification of the soil classes in the three areas were: Haplic Luvisol in a paleodike (area 1) and Humic Haplicin two paleoplains (areas 2 and 3). The results indicate large spatial variability in the levels of Fe and Mn exchangeable and in the clay contents. The spatial dependence of the levels of Fe and Mn exchangeable was considered high to moderate at both depths, indicating the intrinsic effects caused by the position that soils occur in the landscape and in the interaction of factors such as drainage and redox process

Origem dos contrastes texturais de horizontes subsuperficiais em solos do Pantanal Norte

The Pantanal region can be characterized as a quaternary floodplain with predominant sedimentation in the form of alluvial fans. In the geomorphologic and sedimentary evolution, the avulsion process is inherent to this depositional system and its dynamics, together with surface water floods, influence soil sedimentation on this plain. The knowledge and differentiation of these two events can contribute to a better understanding of the variability of soil properties and distribution under the influence of these sedimentation processes. Therefore, this study investigated the genesis of soils in the Northern Pantanal with textural contrasts in deeper horizons and their relationship with the depositional system dynamics. We analyzed four soil profiles in the region of Barão de Melgaço, Mato Grosso State, Brazil (RPPN SESC Pantanal). Two profiles were sampled near the Rio Cuiabá (AP1 and AP4) and two near the Rio São Lourenço (AP10 and AP11). In AP11, the horizons contrast in particle size between the profile basis and the surface. In AP1, AP4 and AP10, the horizons overlaying the sand layer have similar particle size properties, mainly in terms of sand distribution. In the first case, floods (surface water) seem to have originated the horizons and layers with contrasting texture. In the second case, avulsion is the most pronounced process. Therefore, the two modes can form soils with contrasting texture that are discriminable by soil morphology, based on the distinct features associated to the specific sedimentation processes.O Pantanal caracteriza-se por ser uma planície inundável quaternária, com sedimentação predominantemente na forma de leques aluviais. Na evolução geomorfológica e sedimentar, é inerente a esse sistema deposicional o processo de avulsão, cuja dinâmica, associada aos fluxos de águas superficiais de cheias, impõe diferenças sedimentares importantes nessa planície. O entendimento e a diferenciação desses dois eventos podem ajudar na compreensão da variabilidade dos atributos e da distribuição dos solos associados a esses processos sedimentares. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi estudar a gênese de solos do Pantanal Norte que apresentam contrastes texturais em profundidade e sua relação com a dinâmica do sistema deposicional. Quatro perfis foram estudados na região de Barão de Melgaço, MT (RPPN SESC Pantanal), dois próximos ao rio Cuiabá (AP1 e AP4) e dois próximos ao rio São Lourenço (AP10 e AP11). No AP11, os horizontes apresentam contrastes granulométricos desde a base do perfil até a superfície. No AP1, AP4 e AP10, os horizontes sobrejacentes a uma camada arenosa possuem granulometria semelhante entre si, principalmente na distribuição de areia. No primeiro caso, os fluxos de cheias, ou seja, de águas superficiais, parecem ter originado os horizontes e as camadas contrastantes na textura; no segundo, a avulsão é o processo mais evidente. Dessa forma, as duas vias podem formar solos com contrastes texturais e é possível distingui-los no campo pela morfologia, pois possuem peculiaridades que estão associadas aos processos sedimentares responsáveis pelos depósitos.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Embrapa Solos UEP RecifeFederal University of São PauloFederal University of Mato GrossoUniversity of São Paulo CENAUSP ESALQUNIFESPFAPESP: 2009/50422-3FAPESP: 2011/11905-9SciEL

SELAMENTO SUPERFICIAL E FORMAÇÃO DE CROSTA EM SOLOS REPRESENTATIVOS DO ESTADO DA PARAÍBA

The formation of seal and surface crust in the soil has direct consequences for the development of the crops and environmental quality, altering the soil structure, reducing the availability of water to the plants and favoring the erosion. The objective of this study was to evaluate the changes caused by successive rainfall events on the soil surface. Four soils were evaluated: Ferralsol; Acrisol; Leptsol; Luvisol. The selection criterion was based on pedogenetic development. The experiment was conducted under simulated rainfall, in experimental plots with a useful area of 0,3481 m², uncovered soil and slope of 0.10 mm-1. The tests were performed with mean precipitation intensity of 85 mm h-1 for 75 min, applied in three consecutive events at 7 day intervals, to determine the effects of surface sealing during rainfall and crust formation after the soil drying period. The hydraulic flow variables, the soil losses (PSi), soil disaggregation rate in interrill (Di) and the interrill erodibility factor (Ki) were evaluated. The formation of sealing and surface crusts were observed with increase of the flow velocity and liquid discharge, and the decrease of water sheet height, as well as in the changes in PSi, Di and Ki, being in the first event of simulated rainfall the greater contribution to formation of superficial crusting. TX showed the most stable after the successive events of simulated rainfall, even though the surface roughness was modified, did not present significant changes in the soil losses, disaggregation rate and soil interill erodibility. Keywords: Interill erosion, semiarid, sediment concentration, surface roughness, hydraulic flow variables.A formação de selo e crosta superficial no solo tem consequências diretas para o desenvolvimento das culturas e qualidade ambiental, alterando sua estrutura, diminuindo a disponibilidade de água para as plantas e potencializando os efeitos da erosão. Diante disto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar as alterações causadas por sucessivos eventos de precipitação na superfície dos solos. Foram avaliadas quatro classes de solos: Latossolo Amarelo (LA); Argissolo Vermelho (PV); Neossolo Litólico (RL); Luvissolo Háplico (TX). O critério de seleção teve como base o grau de desenvolvimento pedogenético. O experimento foi conduzido sob chuva simulada, em parcelas experimentais com área útil de 0,3481 m², com solo descoberto e declividade de 0,10 mm-1. Os testes foram realizados com intensidade média da precipitação ajustada em 85 mm h-1 durante 75 minutos, aplicadas em três eventos consecutivos com intervalos de 7 dias, para determinar os efeitos da formação do selamento superficial durante a chuva e a formação de crosta após o período de secagem do solo. Foram avaliadas as variáveis hidráulicas do escoamento, a perda de solo (PSi), taxa de desagregação do solo em entressulcos (Di) e o fator de erodibilidade em entressulcos (Ki). A formação de selamento e de crostas superficiais foram observadas com aumento da velocidade de escoamento e da descarga liquida, e a diminuição da altura da lamina de água, assim como nas alterações em PSi, Di e Ki, sendo no primeiro evento de chuva simulada a maior contribuição para formação do encrostamento superficial. O TX se mostrou o mais estável após os eventos sucessivos de chuva simulada, mesmo tendo a rugosidade superficial modificada, não apresentou alterações significativas nas perdas de solo, taxa de desagregação e erodibilidade do solo em entresulco. Palavras Chave: Erosão entressulco, semiárido, concentração de sedimentos, rugosidade superficial, variáveis hidráulicas do escoamento

SELAMENTO SUPERFICIAL E FORMAÇÃO DE CROSTA EM SOLOS REPRESENTATIVOS DO ESTADO DA PARAÍBA

The formation of seal and surface crust in the soil has direct consequences for the development of the crops and environmental quality, altering the soil structure, reducing the availability of water to the plants and favoring the erosion. The objective of this study was to evaluate the changes caused by successive rainfall events on the soil surface. Four soils were evaluated: Ferralsol; Acrisol; Leptsol; Luvisol. The selection criterion was based on pedogenetic development. The experiment was conducted under simulated rainfall, in experimental plots with a useful area of 0,3481 m², uncovered soil and slope of 0.10 mm-1. The tests were performed with mean precipitation intensity of 85 mm h-1 for 75 min, applied in three consecutive events at 7 day intervals, to determine the effects of surface sealing during rainfall and crust formation after the soil drying period. The hydraulic flow variables, the soil losses (PSi), soil disaggregation rate in interrill (Di) and the interrill erodibility factor (Ki) were evaluated. The formation of sealing and surface crusts were observed with increase of the flow velocity and liquid discharge, and the decrease of water sheet height, as well as in the changes in PSi, Di and Ki, being in the first event of simulated rainfall the greater contribution to formation of superficial crusting. TX showed the most stable after the successive events of simulated rainfall, even though the surface roughness was modified, did not present significant changes in the soil losses, disaggregation rate and soil interill erodibility. Keywords: Interill erosion, semiarid, sediment concentration, surface roughness, hydraulic flow variables.A formação de selo e crosta superficial no solo tem consequências diretas para o desenvolvimento das culturas e qualidade ambiental, alterando sua estrutura, diminuindo a disponibilidade de água para as plantas e potencializando os efeitos da erosão. Diante disto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar as alterações causadas por sucessivos eventos de precipitação na superfície dos solos. Foram avaliadas quatro classes de solos: Latossolo Amarelo (LA); Argissolo Vermelho (PV); Neossolo Litólico (RL); Luvissolo Háplico (TX). O critério de seleção teve como base o grau de desenvolvimento pedogenético. O experimento foi conduzido sob chuva simulada, em parcelas experimentais com área útil de 0,3481 m², com solo descoberto e declividade de 0,10 mm-1. Os testes foram realizados com intensidade média da precipitação ajustada em 85 mm h-1 durante 75 minutos, aplicadas em três eventos consecutivos com intervalos de 7 dias, para determinar os efeitos da formação do selamento superficial durante a chuva e a formação de crosta após o período de secagem do solo. Foram avaliadas as variáveis hidráulicas do escoamento, a perda de solo (PSi), taxa de desagregação do solo em entressulcos (Di) e o fator de erodibilidade em entressulcos (Ki). A formação de selamento e de crostas superficiais foram observadas com aumento da velocidade de escoamento e da descarga liquida, e a diminuição da altura da lamina de água, assim como nas alterações em PSi, Di e Ki, sendo no primeiro evento de chuva simulada a maior contribuição para formação do encrostamento superficial. O TX se mostrou o mais estável após os eventos sucessivos de chuva simulada, mesmo tendo a rugosidade superficial modificada, não apresentou alterações significativas nas perdas de solo, taxa de desagregação e erodibilidade do solo em entresulco. Palavras Chave: Erosão entressulco, semiárido, concentração de sedimentos, rugosidade superficial, variáveis hidráulicas do escoamento

Pedological system Solonetz-Plinthosol in the Pantanal of Barão de Melgaço-MT

O Pantanal é a maior planície continental inundável do mundo, englobando um mosaico de diferentes habitats, sustentando grande diversidade vegetal, animal e de solos. É constituído por onze sub-regiões, sendo uma delas a do Pantanal de Barão de Melgaço, que está localizado ao nordeste dessa bacia sedimentar quaternária. Apresenta uma heterogeneidade espacial de solos que está relacionada com a diversidade de feições geomórficas. Estas, adicionadas aos tipos de inundação, geram uma grande diversidade de microhabitats: Cordilheiras, Paleodiques, Murunduns, constituem as formas de relevo raramente inundáveis, enquanto que as Planícies fluviais, Campos, Baías, Corixos e Vazantes apresentam inundações anuais ou permanentes. No Pantanal de Barão de Melgaço, as altitudes variam de 100 a 150m e a declividade é inexpressiva. O material de origem dos solos é formado por sedimentos arenosos, síltico-arenosos, argilo-arenosos e arenoconglomeráticos semiconsolidados a consolidados a Formação Pantanal. Contém uma diversidade única de solos, freqüentemente com mineralogia 2:1, cuja morfologia reflete as condições de regime hídrico de cada microambiente: Planossolos, Plintossolos, Planossolos Nátricos, Vertissolos e Neossolos Flúvicos se distribuem de acordo com as feições geomórficas encontradas, sendo na grande maioria afetados por processos redoximórficos. O objetivo desta dissertação foi caracterizar e conhecer os processos pedogenéticos dos solos de um sistema pedológico Planossolo-Plintossolo em duas das principais feições geomórficas do Pantanal de Barão de Melgaço. O estudo foi realizado na RPPN (Reserva Particular do Patrimônio Natural) SESC Pantanal, no município de Barão de Melgaço, Estado de Mato Grosso. No sistema pedológico estudado foram identificados quatro solos da classe dos Plintossolos Argilúvicos e Háplico e dois Planossolos Nátricos. A transição dos Planossolos Nátricos para os Plintossolos é evidencia a pela perda gradual do caráter sódico e aumento do processo de plintização. À medida que ocorre a redução da saturação por Na+, a CTC dos solos torna-se saturada por Al3+. A presença de solos com caráter sódico ou nátrico nas partes altas da paisagem, pode ser uma evidência das mudanças climáticas que ocorreram no Pantanal, neste caso tratando-se de solos reliquiais. As principais causas da manutenção dos altos teores de Na nos Planossolos Nátricos, são a porosidade muito fechada dos horizontes subsuperficiais e as elevadas taxas de evapotranspiração no Pantanal, mesmo ocorrendo em posição mais elevada na paisagem local. Os Nódulos de Fe e Mn que ocorrem nesses solos não são pedorelíquias. Foram formados e continuam se formando em condições climáticas atuais.The Pantanal is the largest continental flood plains, comprising a mosaic of different habitats, maintaining plant diversity, animal and soil. It consists of eleven sub-regions, one of which the of the Pantanal of Barão de Melgaço, which is located north of the Quaternary sedimentary basin. It presents a spatial heterogeneity that is related to the diversity of geomorphic features. This, added to the types of flooding and soil, generate a wide variety of microhabitats: Cordileira paleoriverbanks, termite hills, the forms of relief are rarely flooded, while the Plains river, Grasslands, Bays, Corixo and present ebb Annual floods or permanent. In the Pantanal of Barão de Melgaço, the above sea level ranging from 100 to 150m and the slope is negligible. The parent material of the soil is composed of sandy sediment, síltico-sand, clay-sandy and sandyconglomerate semiconsolidados the consolidated Training Pantanal. It contains a unique diversity of soils, often with 2:1 mineralogy, whose morphology reflects the conditions of water regime of each microenvironment: Planosols, Plinthosols, Solonetz, Vertisols and Fluvisols are distributed according to the geomorphic features found, and the great most affected by processes redoximorphic. The goal of this dissertation was to characterize and identify the processes pedogenetic soil of a system pedological Solonetz-Plinthosol in two of the main geomorphic features of the Pantanal of Barão de Melgaço. The study was conducted in RPPN (Private Reserve of Natural Heritage) SESC Pantanal, in the Barão de Melgaço county, State of Mato Grosso from Brazil. The transition of Solonetz for Plinthosol is given by the gradual loss of sodium and increase character of the plintização. As is the reduction of the saturation of Na+, the CEC soil becomes saturated by Al3+. The presence of soil character natric in the hillslope is an evidence of climate changes that occurred in the Pantanal, where the soils relic. The main causes of maintenance of high levels of Na in Solonetz are very closed the porosity of subsurface horizons and high rates of evapotranspiration in the Pantanal. The nodules of Fe and Mn that occur in these soils are not relic and were formed and are still forming in weather conditions to actually

Formation and degradation of redoximorphic features in soils of Pantanal - MT

A paisagem do Pantanal tem como principal agente modelador a dinâmica fluvial, que com suas mudanças nos cursos dos rios, geram um mosaico de superfícies geomórficas criadas em diferentes ambientes de sedimentação com seus respectivos solos. Essas mudanças têm influência direta na hidrologia dos solos gerando alternância e complexidade em seus processos de formação. A sucessão de eventos de sedimentação com posterior retomada da pedogênese dificulta o estabelecimento das relações de causa e efeito, assim como do entendimento da hierarquia e da cronologia dos processos de formação das feições redoximórficas. As feições redoximórficas são os principais atributos utilizados para a identificação de solos sujeitos a inundações e conseqüentes ciclos de redução e oxidação, sejam eles atuais ou pretéritos. O presente trabalho teve como objetivo estudar a gênese das feições redoximórficas em topossequências selecionadas na sub-região do Pantanal de Barão de Melgaço, a fim de avaliar em diferentes escalas de observação a formação e a degradação das feições redoximórficas e seu significado paleoambiental. Partiu-se da hipótese de que as plintitas estão sendo formadas em condições atuais, relacionadas principalmente a ciclos de redução e oxidação causados pelos pulsos de inundação na planície pantaneira, enquanto as petroplintitas formaram-se devido à substituição de climas úmidos por climas mais secos durante o Quaternário. A ocorrência de horizonte B textural (Bt) nestes solos se deve a processos sedimentares e pedogenéticos, com posterior espessamento do horizonte E pela degradação do horizonte Bt (Bt->BE->E), associado à formação de nódulos de Fe-Mn por processos redoximórficos. Os principais tipos de feições redoximórficas identificadas nos solos foram: depleções de Fe-Mn e argila, hiporrevestimentos, revestimentos, preenchimentos, mosqueados e nódulos de Fe-Mn (plintita e petroplintita). As plintitas estão sendo formadas principalmente pelo mecanismo de epissaturação (pseudoglei), com a formação de lençol suspenso nas condições hidrológicas atuais. Por outro lado as petroplintitas que ocorrem em horizontes mais profundos tiveram pelo menos um estágio de formação sob condições hidrológicas bastante diferentes das atuais (clima semi-árido), o que proporcionou rebaixamento do lençol e o endurecimento das plintitas e sua transformação em petroplintitas. A idade relativa por C14 (AMS), do carbono ocluso nos nódulos (1720, 3030, 8540 e 12330 AP), pode ser relacionada aos climas mais secos que ocorreram no Pantanal durante o Quaternário. A mudança no curso do rio promove a deposição de novas fácies sobre materiais que já tiveram pedogênese formando solos enterrados (paleossolos). Por outro lado, as novas condições hidropedológicas instaladas não permitem a estabilidade, causando a degradação das petroplíntitas. O mecanismo de endossaturação (glei) é reponsável pela degradação de alguma das feições redoximórficas formadas por epissaturação. Os processos de gênese e degradação das feições redoximórficas nos solos estudados são policíclicos, o que leva frequentemente à ocorrência de evidências de processos de formação e degradação num mesmo horizonte.The fluvial dynamics is the main agent modeling of Pantanal\'s landscape, responsible for the formation of different sedimentary environments which creates a mosaic of geomorphic features and typical soils. The river course changes influences directly in soil hydrology generating alternation and complexity of soil processes. The sequence of sedimentation and pedogenic events make difficult understanding the cause and effect relationships, such as the hierarchy and chronology of redoximorphic features formation processes. Thus, this work had the aim to study the genesis of the redoximorphic features in detailed toposequences in Pantanal Barão de Melgaço subregion to evaluate the formation and degradation of redoximorphic features in different scales and its paleoenvironmental meaning. The hypothesis of this work is that the plinthites have been formed in current conditions related to reduction and oxidation cycles caused by flood pulses in the plain of Pantanal and the petroplinthites had been formed during the Quaternary period when wet climate was replaced by dry. The presence of argilic B horizon (Bt) in these soils are related to sedimentation and pedogenic processes with subsequent thickening of E horizon caused by Bt degradation (Bt->BE->E) associated with Fe-Mn nodules formation by redoximorphic processes. The main redoximorphic features identified in these soils were: Fe-Mn and clay depletions, hypocoatings, coatings, fillings, mottles and Fe-Mn nodules (plinthite and petroplinthites). The plinthites are being formed by episaturation (pseudogley) caused by perched water table formation in current hydrological conditions. However, petroplinthites in deep horizons had one or more stages of formation under hydrological conditions different from the current climate (semiarid), which provided plinthite hardnening and transformation to petroplinthite. The related C14 (AMS) age of the occluded carbon in the nodules (1720, 3030, 8540 e 12330 BP) could be related to dry climates that occurred in the Pantanal during the Quaternary period. Thus, the river course changes promoted deposition of new facies over materials which already had pedogenesis forming buried soils (paleosoils). The new soil hydrology does not allow the stability of petroplinthites causing its degradation. The endosaturation mechanism (gley) is responsible for the degradation of some redoximorphic features formed by episaturation. Genesis and degradation processes of redoximorphic features in the studied soils are polycyclic, which lead frequently to the occurrence of evidence of soil formation and degradation processes in the same horizon

Características químicas de solos da região de Janaúba, MG, irrigados com água de poços tubulares e do rio Gorutuba

Na região de Janaúba, norte de Minas Gerais, não obstante as altas produtividades alcançadas pela bananicultura da região no contexto de uma agricultura altamente tecnificada, com uso intenso de fertilizantes e controle sistemático de doenças e pragas, são comuns os relatos de produtores expressando preocupação com a queda de produtividade, particularmente quando se irriga com água de poços tubulares. Em razão disso, estudou-se o efeito de águas de irrigação provenientes de poços e do rio Gorutuba sobre propriedades químicas de solos sob bananais, onde foram coletadas amostras até 100 cm de profundidade em áreas adjacentes de sequeiro e irrigadas. Observou-se que o uso de águas de poços, de qualidade marginal, causou elevação do pH e dos teores de Ca2+ e Na+ dos solos, elevando as relações Ca/Mg e Ca/K, que se distanciaram da faixa ideal para a cultura da banana. Nos solos irrigados com água de poços houve aumento dos teores de P extraído com H2SO4, resultante da precipitação do P com o Ca veiculado com a água. Os valores de pH do extrato de saturação do solo foram mais elevados que aqueles registrados na análise de rotina, e a concentração de sais solúveis na solução do solo ocorreu em camadas intermediárias do perfil devido à lixiviação, com destaque para a camada de 30-40 cm dos solos irrigados com água de poços

Soil profiles corresponding to five study sites.

<p>Profiles from study sites 1 (A), 2 (B), 3 (C), 4 (D) and 5 (E). Undisturbed sample sites for the thin sections are indicated by black rectangles.</p

Soil classification and morphological attributes for each site.

<p>Soil classification and morphological attributes for each site.</p