Micromorphology of spodic horizons of the restinga region of São Paulo State

Os solos de restinga são pouco estudados e conhecidos no Brasil. Neste trabalho, a micromorfologia de horizontes espódicos foi investigada em quatro locais do litoral do Estado de São Paulo (Bertioga, Ilha de Cananeia, Ilha do Cardoso e Ilha Comprida). A técnica possibilitou caracterizar as diferentes formas da matéria orgânica, e, juntamente com a descrição morfológica de oito perfis de solos representativos das restingas do Estado de São Paulo, objetivou-se discutir os mecanismos envolvidos na gênese dos horizontes espódicos desses ambientes. Entre os resultados alcançados, destaca-se: a presença de revestimentos orgânicos monomórficos na superfície dos constituintes grossos da maioria dos horizontes analisados, bem como o preenchimento quase completo da porosidade entre grãos de alguns horizontes cimentados e brandos, são evidências de que a clássica teoria da mobilização, transporte e precipitação de complexos organometálicos é válida para os solos estudados. No entanto, matéria orgânica polimórfica e, ou, resíduos vegetais em diferentes estádios de decomposição foram as principais pedofeições observadas em horizontes espódicos mal drenados e sotopostos a horizontes hísticos. Nesses, a decomposição pela mesofauna e microbiológica das raízes in situ é um importante mecanismo de acumulação de matéria orgânica em profundidade e formação dos horizontes espódicos. A atuação das raízes na formação desses horizontes, no entanto, vai além da sua decomposição: a fábrica e as feições da matéria orgânica de um horizonte cimentado, incluindo remanescentes radiculares, indicaram que as raízes podem atuar na imobilização da matéria orgânica por meio de seu mecanismo de absorção seletiva. Nesse processo, a solução do solo rica em carbono orgânico dissolvido é absorvida seletivamente pelas raízes, segregando parte do carbono complexado em sua superfície e no entorno destas, absorvendo água e nutrientes. A atuação continuada desse processo leva à precipitação da matéria orgânica iluviada e segregada por meio de sua desidratação, que é condicionada pela própria absorção radicular

Genesis and classification of soils under restinga vegetation at Ilha do Cardoso-SP

A vegetação de restinga é uma formação típica que ocorre na costa brasileira em materiais de origem quartzosos e pobres em nutrientes. O principal processo pedogenético que ocorre nos solos sob essa vegetação é a podzolização, sendo os Espodossolos e os Neossolos com podzolização incipiente os solos mais comumente encontrados. A podzolização é freqüentemente estudada em regiões de clima frio, sendo escassos os estudos dos mesmos em clima tropical e desenvolvidos sobre sedimentos marinhos quartzosos. Foram coletados e descritos morfologicamente nove perfis de solos sob vegetação de restinga na Ilha do Cardoso-SP com o objetivo de caracterizá-los em sua química, física, morfologia, mineralogia e estudar a dinâmica do Fe e do Al nestes solos com o intuito não só de se compreender melhor a gênese dos mesmos como para contribuir com o aprimoramento do Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS). Os resultados mostraram solos hidromórficos, arenosos, muito ácidos, com teores variáveis de matéria orgânica e fases não cristalinas Al e Fe, sendo que o Al é o metal que participa mais efetivamente do processo de podzolização, o qual é altamente dependente da hidromorfia. Este fato é evidenciado pela microtopografia, que exerce papel importante na distribuição dos solos. Foi identificada pirita em alguns horizontes (2Cgj), os quais apresentam características distintas em relação aos demais, tais como textura mais fina e presença de esmectita. Este material de origem influencia até os horizontes espódicos, reduzindo o pH bruscamente na determinação da TFSA (terra fina seca ao ar), devido à influência indireta promovida pelo lençol freático. Nos horizontes espódicos, os principais minerais encontrados foram o feldspato e o quartzo na fração silte e a caulinita e o quartzo na fração argila, evidenciando uma assembléia mineralógica mais pobre em relação a outros Espodossolos de clima frio e até mesmo em relação a outros da costa brasileira. Isso ocorre devido principalmente ao próprio material de origem ser muito pobre em minerais primários intemperizáveis. O SiBCS mostrou falhas na classificação da ordem Espodossolos a partir do 2º nível categórico (subordem), principalmente no que diz respeito ao acúmulo de Fe no horizonte espódico. Sugerese a inserção da denominação "tiônico" no quarto nível categórico, devido à possibilidade da ocorrência de solos tiomórficos, se forem drenados, bem como a adoção de um critério químico na distinção das subordens dos Espodossolos. As relações Carbono/Metal evidenciaram a baixa participação do Fe, sendo o Al o responsável pela precipitação química do complexo organometálico. Os Espodossolos estudados são holocênicos e a podzolização é dependente da hidromorfia. A presença de sulfetos de ferro afeta parte dos solos estudados e pode coincidir com horizontes espódicos.Restinga vegetation is a typical formation that occurs in brazilizan coast, on quartzitic, sandy poor parent material. The main pedogenic process that occurs in soils under this vegetation is the podzolization, being the Spodosols and Quartzipsamments, with incipient podzolization, the most common soils. Podzolization is frequently studied in regions of cold climate, with a lack of studies in tropical climate and quartzitic material. Nine soil profiles under restinga vegetation at Ilha do Cardoso, São Paulo State, had been sampled and morphologically described with the objective to proceed chemical, physical, morphological and mineralogical characterization and study Fe and Al dynamics in these soil with the aim of better comprehend its genesis, as well as contribute to an improvement of the Brazilian System of Soil Classification (SiBCS). The results had shown aquic, sandy, very acid soils with variable contents of organic matter and Al and Fe non crystalline phases. Al appears to be the metal that participate more effectively on podzolization process, which is highly dependent on aquic conditions. Being so, microtopography plays an important role in soil distribution. Pyrite and smectite was also identified in clay horizons (2Cgj) related to a distinct parent material. This material also influences spodic horizon chemistry generating low pH values in dried samples due to water table effects. Spodic horizons are mainly constitute by feldspar and quartz, in the silt fraction, and kaolinite and quartz, in the clay fraction, evidencing a poor mineralogical assembly in relation to other Spodosols of cold climate and even to those of Brazilian coast. This mainly occurs due to parent material which presents few weatherable primary minerals. SiBCS showed imperfections in the classification of Spodosols from 2nd categorical level (suborder), mainly because the absence of a chemical criteria for Fe accumulation in spodic horizon. We suggest the insertion of "thionic " denomination in the 4th categorical level because of the possible formation of acid sulphate soils in response to drainage, as well as the adoption of a chemical criteria in the distinction of subordens of Spodosols. Carbon/Metal ratios had evidenced low participation of Fe, being Al responsible for chemical precipitation of organo-metallic complex. Our Spodosols are holocenic and podzolization process depends on aquic conditions. Presence of iron sulfides affects some of the studied soils an also coincide with spodic horizons

Caracterization of mangrove and restinga soils in Ilhéus-Bahia, Brazil

Os manguezais e as restingas são ecossistemas localizados na interface dos meios terrestre, fluvial e marinho. Estão presentes em praticamente todo o litoral brasileiro. Apesar da grande importância ecológica destes ecossistemas, são ainda escassos os estudos mais pormenorizados das características dos solos que os sustentam. O presente trabalho teve como objetivos caracterizar química, física e mineralogicamente solos de restingas e manguezais localizados em Ilhéus-Bahia; caracterizar quimicamente plantas de espécies típicas ou associadas a estes manguezais; e avaliar a relação homem-mangue na região, através de entrevistas com famílias que exploram e/ou residem em manguezais. Para tanto, foram selecionados cinco solos de manguezais, ao longo do Rio Almada, norte de Ilhéus, e para as restingas, três solos sob diferentes coberturas vegetais. Os solos sob manguezal apresentaram no geral textura franco-arenosa ou mais grosseira. A coloração predominante nos solos de manguezais estudados é a cinza-escuro, com baixos valores de croma e matiz, reflexo do acúmulo de matéria orgânica. Devido à constituição predominantemente arenosa, não apresentaram plasticidade ou pegajosidade. Os valores de CTC e carbono orgânico dos solos de manguezais foram elevados, evidenciando a participação da matéria orgânica na CTC, bem como a presença de argilominerais 2:1 expansíveis. Eles apresentam, em algumas camadas (tiomórficas), elevados teores de alumínio juntamente com elevados teores de bases trocáveis, especialmente o magnésio, reflexo da influência da água do mar. O tiomorfismo foi confirmado, além do abaixamento do pH, pela presença de enxofre no extrato de sais solúveis. De um modo geral, a salinidade foi maior quanto mais próximo à foz do rio e aumentou em profundidade. Os teores de ferro obtidos pela extração com oxalato ácido de amônio e ditionito-citrato- bicarbonato (DCB) foram muito próximos, indicando a pequena presença de óxidos de ferro cristalinos nestes solos. O ataque sulfúrico evidenciou a pobreza em ferro dos solos de manguezais estudados, excetuando-se um solo, que é influenciado pelo material de origem de rochas do complexo cristalino, dada sua posição mais próxima à encosta. O fracionamento das substâncias húmicas demonstrou a riqueza deste ambiente em humina, sugerindo alguma relação com o tanino, composto encontrado em quantidade apreciável na vegetação deste ecossistema . A mineralogia da fração argila dos solos de manguezais em questão é composta de caulinita, micas, argilominerais 2:1 expansíveis e pirita. Na fração silte estão presentes, além de mica, caulinita e pirita, o quartzo, feldspatos e apenas em um solo, influenciado pelas rochas do complexo cristalino, goethita e ilmenita. Este solo possui características distintas dos outros solos de manguezais estudados apresentando maiores teores de ferro, alumínio, sílica e fósforo pelo ataque sulfúrico, além da baixa salinidade, que permite o desenvolvimento de uma vegetação diferenciada, composta de aninga (Montrichardia arborescens). Os solos sob restinga apresentaram textura arenosa, reflexo do material de origem, sendo que o um deles apresenta dominantemente areia grossa. Apresentam cores brunadas em profundidade, correspondendo ao horizonte espódico. A CTC é baixa e são solos álicos, à exceção do horizonte O de um dos solos, coletado sob uma restinga arbórea e densa. A extração de ferro com oxalato e DCB demonstrou a menor cristalinidade dos horizontes espódicos. O fracionamento de substâncias húmicas mostra o enriquecimento da fração ácidos fúlvicos, indicando iluviação. As plantas de manguezais apresentaram predominância, principalmente nas folhas, de sódio, atribuído a mecanismos de exclusão de sais presente nestas plantas adaptadas. Não apresentaram concentração significativa de elementos traços. As entrevistas mostraram a precária condição de vida experimentada pelos moradores dos manguezais, especialmente os da comunidade de São Domingos, na zona urbana de Ilhéus. Em Acuípe, ao sul da cidade de Ilhéus, apesar das condições de miserabilidade, os moradores parecem conhecer e usufruir melhor a riqueza do ecossistema.The mangrove and restingas (coastal reefs) are ecosystems that occur in the interface between terrestrial, fluvial and marine environments, and are present along practically all the Brazilian coast side. Despite the great ecological importance of these ecosystems, there are few detailed studies about the soils that occur in these areas. The objective of this work was to characterize the soils of mangrove and restinga areas located in Ilhéus-Bahia with reference to their chemical, physical and mineralogical attributes and to proceed a chemical characterization of typical plant species. The relationship between the families that explore or live in the mangrove and their environment was also evaluated by means of interviews. Five mangrove soils were studied along the Almada River, north of Ilhéus, as well as three restinga soils, each under different vegetation. The mangrove soils presented coarse texture, low chrome and matiz, high cation exchange capacity (CEC) and high organic carbon levels, evidencing the participation of organic matter and expansible minerals in the CEC. These soils presented in some layers (acid sulfate soils), high Al levels and high exchangeable cation levels, specially magnesium, ixreflecting the influence of seawater. The presence of sulfur in the extract of soluble salts, as well as the pH reduction, confirmed the acid sulfate aspect of these soils. In general, salinity increased towards the mouth of the river and with depth. The iron levels obtained with acid ammonium oxalate and dithionite-citrate-bicarbonate (DCB) were very similar, indicating small amounts of crystalline iron oxides in these soils. The sulfuric digestion evidenced the low iron content of the studied mangrove soils, except for one, which is influenced by crystalline rocks. The fractionation of humic substances revealed high levels of humin in the mangrove environment, which may be related with tanine compounds, widely present in mangrove vegetation. The clay mineralogy is composed of kaolinite, micas, 2:1 expansible minerals and pirite while quartz and feldspars also occur in the silt fraction. The soil affected by crystalline rocks presented also goethite and ilmenite. This soil also presented higher iron, aluminium, silicium and phosphorous levels after sulfuric digestion, as well as low salinity, which accounts for the presence of different vegetation, composed by Montrichardia arborescens. The soils under restinga presented sandy texture, bruned coloring with depth indicating the presence of a spodic horizon, low CEC and high aluminium saturation, except for an organic horizon collected under dense arboreous restinga. The iron extraction with ammonium oxalate and DCB evidenced the less crystalline mineralogy of spodic horizons. The fractionation of humic substances showed an enrichment of fulvic acids, indicating illuviation. The mangrove vegetation presented a dominance of sodium, specially in the leaves, which is attributed to the salt exclusion mechanisms verified in these adapted species and no significant concentration of trace elements was detected. Interviews with mangrove inhabitants evidenced the extremely miserable life conditions, specially in the São Domingos community, urban part of Ilhéus. In Açuípe, south of Ilhéus, locals seem to better utilize the natural resources offered by the mangrove.Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerai

Solos sob vegetação de restinga na Ilha do Cardoso (SP): I - Caracterização e classificação

A vegetação de restinga é uma formação típica que ocorre nas planícies costeiras arenosas da costa brasileira, principalmente sobre solos quartzosos e pobres em nutrientes. Neste trabalho, foram estudados solos sob vegetação de restinga na Ilha do Cardoso (SP), com o objetivo de fornecer subsídios para melhor entendimento de sua gênese e contribuir para o aprimoramento do Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS). Para isso, realizou-se uma caracterização físico-química e morfológica detalhada desses solos. Os resultados mostraram solos hidromórficos, arenosos, muito ácidos, com teores variáveis de MO, sendo a podzolização o principal processo pedogenético presente. A presença de materiais sulfídricos também ocorre em conseqüência da influência de material subjacente diferenciado, não guardando relação com a podzolização. Os principais fatores que influenciaram a distribuição dos solos foram a idade de estabilização do material de origem e a microtopografia, que reflete a influência do lençol freático. Os Espodossolos estudados são holocênicos e a podzolização é diretamente influenciada pela hidromorfia, sendo este o fator decisivo na gênese do horizonte espódico. O SiBCS mostrou falhas na classificação da ordem Espodossolos a partir do segundo nível categórico (subordem), sobretudo no que diz respeito ao acúmulo de Fe no horizonte espódico. Como a presença de sulfetos pode afetar parte dos solos estudados, se drenados, gerando horizontes sulfúricos, sugere-se a inserção da denominação "tiônico" no quarto nível categórico desta ordem, além da adoção de um critério químico na distinção das subordens

Gênese de horizonte coeso, fragipã e duripã em solos do tabuleiro costeiro do sul da Bahia

A gênese de horizontes coesos em solos tem explicações não consistentes e, em muitos casos, contraditórias. Objetivou-se avaliar, em solos dos tabuleiros costeiros, os possíveis mecanismos físicos, químicos e mineralógicos que ocasionam o endurecimento em horizonte coeso, fragipã e duripã. Para isso, coletaram-se amostras de solos em duas toposseqüências. Na primeira, foram reconhecidas as classes Latossolo Vermelho eutrófico argissólico e Argissolo Amarelo distrófico latossólico e, na segunda, Argissolos Amarelo abrúptico e típico, e Espodossolo Cárbico órtico dúrico. As análises químicas consistiram da extração de Fe, Si e Al com ditionito-citrato-bicarbonato de sódio e oxalato ácido de amônio. A mineralogia da fração argila foi avaliada por difratometria de raios-X. Os teores de Fe, Si e Al recuperados com o ditionito e com o oxalato foram bastante baixos nos solos com presença de horizonte coeso. Por outro lado, no solo com fragipã e duripã, os teores de Si e Al do oxalato foram elevados, indicando a participação desses elementos como agentes cimentantes. A fração argila dos Argissolos é predominantemente caulinítica, sendo registrada a gibbsita apenas nos horizontes Bt1, Bt2 e Bw do Argissolo Amarelo latossólico. Para o solo com fragipã e duripã (Espodossolo Cárbico órtico dúrico), identificou-se a presença de gibbsita, e, apesar de ser a gibbsita considerada como desorganizadora do ajuste entre as lâminas de caulinita, a manifestação de endurecimento foi mantida. Assim, os mecanismos de endurecimento parecem distintos para horizonte coeso, fragipã e duripã.The genesis of cohesive horizons in some soils is not well known yet and, in many cases, it is conflicting. The purpose of this study was to evaluate physical, chemical and mineralogical mechanisms that cause hardening in soils with cohesive horizons, fragipan and duripan in Brazilian Coastal Plain soils. Soil samples of two toposequences were sampled and the taxonomic classes of the soils were identified as Argisolic Eutrophic Red Latosol, Latosolic Dystrophic Yellow Argisol for the first toposequence, and Abruptic Dystrophic Yellow Argisol, Dystrophic Typic Yellow Argisol and Duric Orthic Carbic Spodosol, for the second sequence. The chemical analysis performed were Fe, Si, and Al extraction with sodium dithionite-citrate-bicarbonate (DCB) and ammonium oxalate. The clay fraction mineralogy was evaluated by X-ray diffraction. Soils with cohesive horizons presented very low Fe, Si, and Al contents extracted with both DCB and oxalate. Nevertheless, soil with fragipan and duripan showed high Si and Al content extracted with oxalate, indicating their role as cementing agents. The Argisol clay fraction is predominantly kaolinitic, and gibbsite was only found in the Bt1, Bt2 and Bw horizons of the Latosolic Yellow Argisol. Gibbsite was found in soils with fragipan and duripan (Duric Orthic Carbic Spodosol), and despite being considered a disorganizing agent of kaolinite adjustment, the hardpan characteristics were maintained. Thus, the hardening mechanisms of these soils seem different for cohesive, fragipan and duripan horizons

Caracterização de solos de duas toposseqüências em tabuleiros costeiros do sul da Bahia

O presente estudo teve por objetivo caracterizar, física, química e micromorfologicamente, solos desenvolvidos de sedimentos pertencentes ao Grupo Barreiras, no sul da Bahia, bem como solo formado a partir de rocha do embasamento cristalino, sendo este tomado como diferencial entre os demais. Para isso, foram selecionadas e analisadas amostras de horizontes de solos de duas toposseqüências representativas dos solos dos tabuleiros costeiros: (1) Latossolo Vermelho eutrófico argissólico, Argissolo Amarelo distrófico latossólico e Espodossolo Ferrocárbico órtico dúrico; (2) Argissolo Amarelo distrófico abrúptico, Argissolo Amarelo distrófico típico e Espodossolo Cárbico órtico dúrico. A caracterização física constou da determinação da textura, argila dispersa em água, grau de floculação e densidade do solo. As análises químicas consistiram da determinação do pH em H2O e em KCl, Ca2+, Mg2+, K+, Na+, Al3+, H + Al, P, C-orgânico e ataque sulfúrico. Os solos das duas toposseqüências apresentaram diferenciação quanto às características morfológicas e físicas (textura), principalmente no que se refere à manifestação do caráter coeso. Os Argissolos inseridos no platô mais amplo e menos dissecado apresentaram maior gradiente textural e estado de coesão mais pronunciado. Os valores de densidade do solo, tanto para os horizontes coesos quanto para o fragipã e duripã, foram elevados, guardando uma relação inversa com o teor em matéria orgânica. As principais características micromorfológicas observadas nos horizontes coesos dos Argissolos Amarelos estudados foram: pequena quantidade de poros, atividade biológica e presença de argilãs de iluviação, confirmando a presença de B textural