Submitted by ANGÉLICA DOS SANTOS RABELO DE SOUZA BAHIA null (angelicasantosrabelo@yahoo.com.br) on 2016-11-29T19:00:16Z No. of bitstreams: 1 Tese_Dr_Angélica Bahia.pdf: 3753969 bytes, checksum: 81f8cabc2bcb5658833e4742d2169d1b (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-12-02T15:03:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 bahia_asrs_dr_jabo.pdf: 3753969 bytes, checksum: 81f8cabc2bcb5658833e4742d2169d1b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-02T15:03:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 bahia_asrs_dr_jabo.pdf: 3753969 bytes, checksum: 81f8cabc2bcb5658833e4742d2169d1b (MD5) Previous issue date: 2016-10-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O presente trabalho tem como objetivos: i) caracterizar a mineralogia da fração argila e estudar a variabilidade espacial dos atributos granulométricos, químicos e mineralógicos do solo com base em informações geológicas, pedológicas e geomorfológicas; ii) avaliar o potencial de utilização da espectroscopia de reflectância difusa (ERD) e suscetibilidade magnética (SM) na estimação dos óxidos de ferro hematita (Hm) e goethita (Gt), atributos granulométricos e químicos do solo nos compartimentos da paisagem; iii) utilizar a ERD e a SM no estudo da quantificação e variabilidade espacial da emissão de CO2 do solo (FCO2) e iv) investigar a eficiência da utilização da SM e dos óxidos de ferro em funções de pedotransferência (FPTs) que sejam capazes de estimar a FCO2. A área de estudo, de 870 ha, está localizada no município de Guatapará – São Paulo, e é cultivada com cana-de-açúcar manejada com palha. A área está inserida na província geomorfológica do Planalto Ocidental Paulista, apresentando três materiais de origem relacionados à transição entre Basaltos Serra Geral, Depósito Colúvio Eluvionar e Depósito Aluvionar, quatro tipos de Latossolos e um Neossolo, além de geomorfologia caracterizada por áreas côncavas e convexas. Foram coletadas 372 amostras na profundidade de 0,00-0,25 m para a avaliação dos atributos do solo. Para o estudo da FCO2 foi delimitada uma área de 90 ha. Para avaliar os métodos indiretos ERD e SM, os dados foram comparados com os resultados de análises químicas, granulométricas e mineralógicas. Todos os dados foram submetidos à análise estatística clássica e geoestatística para avaliar a dependência e variabilidade espacial. A variabilidade de alguns atributos do solo foi estratificada por compartimentos (geologia, pedologia e geomorfologia), com o intuito de entender a influência de cada compartimento na variabilidade dos atributos estudados. A estratificação dos atributos do solo por compartimento geológico, pedológico e geomorfológico é eficaz para o estudo da variação dos atributos estudados. A ERD é uma ferramenta eficaz na caracterização de óxidos de ferro e na identificação das diferentes classes de solos. A SM é útil tanto para melhor detalhamento e readequação das classes de solo, quanto ao conteúdo de ferro e aos intervalos de classe textural, auxiliando na identificação de zonas de manejo. Todos os atributos estudados têm dependência espacial. Os mapas interpolados com base na predição dos atributos por SM e ERD apresentam padrão de variabilidade semelhante aos mapas baseados nos dados observados. No entanto, para solos com altos teores de óxidos de ferro, como os Latossolos férricos, a SM mostrou-se mais indicada para predizer os atributos estudados. Dentre os atributos estudados, os óxidos de ferro e a SM foram os principais preditores da FCO2, provando a eficiência destes como pedoindicadores dos fatores e processos de formação do solo. / This study aims: i) to characterize the clay mineralogy and study the spatial variability of the granulometric, chemical and mineralogical attributes of the soil based on geological, pedological and geomorphological information; ii) to evaluate the potential of diffuse reflectance spectroscopy (DRS) and magnetic susceptibility (MS) in the estimation of hematite (Hm) and goethite (Gt) iron oxides, granulometric and chemical attributes in the landscape compartments; iii) to use DRS and MS in the study of the quantification and spatial variability of soil CO2 emission (FCO2); and iv) to investigate the efficiency of the use of MS and iron oxides in pedotransfer functions (PTFs) for estimate the FCO2. The study area, 870 ha, is located in the municipality of Guatapará-São Paulo, and is cultivated with sugar cane managed with straw. The area is located in the geomorphological province of Plateau Western Paulista, presenting three materials of origin related to the transition between Serra Geral Basalts, Eluvial-Colluvial Deposit and Alluvial Deposit, four types of Oxisols and one Entisols, besides geomorphology characterized by concave and convex areas. A total of 372 samples were collected at a depth of 0.00-0.25 m for soil attributes. For the FCO2 study, an area of 90 ha was delimited. In order to evaluate the indirect methods DRS and MS, the data were compared with the results of chemical, granulometric and mineralogical analyzes. All data were submitted to classical and geostatistical statistical analysis to evaluate spatial dependence and variability. The variability of some soil attributes was stratified by compartments (geology, pedology and geomorphology), in order to understand the influence of each compartment on the variability of the attributes studied. The stratification of soil attributes for geological, pedological and geomorphological compartment is effective to study the variation of the attributes. DRS is an effective tool in the characterization of iron oxides and in the identification of different soil classes. MS is useful both for better detailing and re-adjustment of soil classes, iron content and textural class intervals, helping to identify management zones. All attributes studied have spatial dependence. The interpolated maps based on attribute prediction by MS and DRS show pattern of variability similar to maps based on observed data. However, for soils with high levels of iron oxides, such as ferric Oxisols, the MS was more indicated to predict the attributes studied. Among the attributes studied, iron oxides and MS were the main predictors of FCO2, proving their efficiency as pedoenvironmental of soil formation factors and processes. / FAPESP: 2013/17552-6

This research puts forward as its central subject an inquiry into the existence of an underground lateral flow capable of carrying particles that leads to morfogenetical implications. Regarding the pertinence to this analysis of a survey by Werlang et al. (2014), this project builds on the conclusions reached by the application of the pedological cover structural analysis in a toposequence. From these outcomes, as well as due to the significant finding of a notorious low hydraulic conductivity of the underground horizons proven in trials, it was possible identify a lateral flow predominantly on the eluvial horizon. In an area next to that the mentioned study took place, we selected a hillslope to proceed a preliminary topographic survey to define the hillslope geomorphic nature and set up the geomorphic breaking points of this hillslope. Subsequently, this allowed to conduct the soil sounding along the toposequence of eleven points in these geomorphic breaking points, determining depth and thickness of the present horizons and collecting samples for laboratory analysis. Similarly, the morphological description of the probed profiles was performed. After this stage of field works, a new topographic survey was conducted designed to locate, within the mentioned area, the probing points aiming at obtaining a profile of the hillslope topossequence segment data. This procedure allowed to obtain a bidimensional analysis of the pedological cover and enabled to develop several substantial inferences. Taking into account the results of this analysis, we proceed to characterize, both in field and laboratory, the present litology condition in the area on the Santa Maria Formation. The samples obtained in field allowed to accomplish the granulometrical characterization, and next, tabulate these data. In this way, the discussion could identify gradients of concentration from different granulometrical grades, which were then used to define a dynamics based on surface and underground flows supporting a wide discussion engaged thereof. The presence of positive gradients, albeit tenuous, in the clay fraction down the slope, afforded to infer the existence of a subsurface flow with transport and further accumulation of material on top of the B horizon of profiles located at lower levels. Accordingly, this allowed to testify the validity of purpose of this study, noting however the presence of two distinct litologies from the Santa Maria Formation whose permeability has shown that the dynamics of the hillslope is highly complex insomuch as inserted in the landscape as a whole. / O presente estudo propõe a investigação da existência de um fluxo lateral subsuperficial carreador de partículas com implicações morfogenéticas. Considerando a pertinência para nossa análise de um trabalho de Werlang et al. (2014), este projeto toma como base as conclusões obtidas com a aplicação da análise estrutural da cobertura pedológica em uma topossequência. A partir dessas considerações, bem como da significativa constatação de uma notória baixa condutividade hidráulica dos horizontes subsuperficiais comprovada em ensaios, foi possível identificar um fluxo lateral predominante no horizonte E ao longo da topossequência. Em uma área próxima a do estudo mencionado, foi selecionado um segmento de vertente a partir do qual se procedeu ao levantamento topográfico preliminar e definiu-se os pontos de ruptura geomórfica deste segmento de vertente. Subsequentemente, foram realizadas sondagens ao longo da topossequência nos pontos destas rupturas geomórficas, determinando profundidade e espessura dos horizontes presentes e coletando amostras para análise laboratorial. Foi realizada também a descrição morfológica dos perfis sondados. Finalizada esta etapa dos trabalhos de campo, efetuou-se um novo levantamento destinado a situar, dentro da área referida, os pontos de sondagem visando possibilitar a obtenção de um perfil da topossequência do segmento de vertente. O procedimento permitiu uma análise bidimensional da cobertura pedológica que subsidiou inferências significativas. Contabilizando os resultados dessa análise, foi caracterizada em campo e em laboratório a situação das litologias presentes na área relativa à Formação Santa Maria. Com as amostras resultantes deste procedimento foi possível realizar a análise granulométrica, sendo a seguir tabulados e discutidos os dados obtidos. Foi possível então identificar gradientes de concentrações das diferentes classes granulométricas, que foram utilizados para definir uma dinâmica de fluxos em superfície e subsuperfície subsidiando as discussões. A presença de gradientes positivos, ainda que tênues, na fração argila no sentido do declive da vertente, possibilitou inferir a existência de um fluxo subsuperficial com carreamento e acúmulo de materiais no topo do horizonte B dos perfis situados em cotas inferiores. Isso permitiu constatar a validade do propósito deste estudo, observando que a presença de duas litologias de permeabilidade distintas tenha demonstrado que a dinâmica de uma vertente é invariavelmente complexa, visto que inserida no todo da paisagem e contemplando mais de um fator determinante.