Certos solos não saturados ao serem umedecidos experimentaram bruscas reduções de volume, sob cargas praticamente constantes. O fenômeno é atribuído a um colapso de estrutura do solo, donde a designação de solo colapsível. Essa redução de volume pode ocorrer sob a ação do próprio peso do solo, mas é mais comum ocorrer quando o solo está sujeito a um carregamento adicional. Muitos dos problemas de recalques nas áreas urbanas e industrias na Região Sudeste do Brasil estão associados ao colapso dos solos. Deformações induzidas por umedecimento (colapso) têm sido reportados como decorrrentes de vazamentos oriundo das redes de esgoto e de abastecimento de água. Porém, pouco se sabe sobre a influência de vazamentos de diferentes efluentes químicos nesse fenômeno e em outros fenômenos eventualmente associados com a dispersão dos solos. Neste trabalho, analisa-se o comportamento colapsível de dois solos típicos do interior do Estado de São Paulo, considerando diferentes soluções como líquido inundante. Utilizaram-se substâncias orgânicas e inorgânicas com o intuito de verificar a interferência de algumas propriedades químicas destas soluções (pH, constante dielétrica, concentração e temperatura) no comportamento colapsível dos solos. Para evitar a ação dos fluídos químicos na dispersão dos solos, realizou-se o \"pinhole test\". Análises porosimétricas por intrusão de mercúrio foram utilizadas para identificar mudanças ocorridas nos poros das amostras após os ensaios edométricos. Para a análise estrutural, foram analisadas lâminas delgadas em microscópio óptico. Verificou-se que a presença de um agente dispersivo na solução tende a influenciar o potencial de colapso dos solos. A constante dielétrica, o pH e a concentração mostraram-se influentes para alguns fluídos de saturação. Os resultados dos \"pinholes tests\" revelaram que o fluxo das diferentes soluções não provocou a dispersão do solo. Ensaios de porosimetria ) por intrusão de mercúrio indicaram que as deformações por colapso resultam de uma redução do volume de macroporos. A análise das lâminas delgadas mostrou diferentes facetas dos processos ocorrentes em nível estrutural, como diminuição considerável dos poros e modificações no plasma para as amostras inundadas com as soluções defloculantes de hexametafosfato de sódio e hidróxido de sódio. / Some non saturated soils show considerable volume reduction when wetted under constant loads. The phenomenon is attributed to soil structure collapse, thus the designation collapsible soils;. Volume reduction upon wetting can arise under soil self weight, but it is more common when the soil is subjected to an additional load. Many settlement problems in urban and industrial areas in Southern Brazil are associated to soil collapse. Wetting induced strains (collapse) have been related to water and sewer leakage. However little is known about the influence of different effluent leakage from industrial plants in the phenomenon and in other related phenomenon such as soil dispersion. This work deals with the collapsible behavior of two typical soils from the state of São Paulo assessed by means of wetting both soils with different chemical solutions. Organic and inorganic solutions were applied, aiming to verify the interference of some physic-chemical properties of the solutions (pH, dielectric constant, concentration, temperature) in the collapse behavior of the soils. The soil dispersion was evaluated through pinhole tests, where the same solutions used in the collapse tests were applied in the leaching procedures. Thin sections and mercury porosimetry of the soils were used to study the soil structural features. It is shown that the dielectric constant and the pH tends to influence the collapse potential of the soils when some solutions are concerned. Mercury intrusion tests have revealed that collapse deformations are related to macropores volume reduction. Thin sections have shown some features of the occurring processes on a structural levei, such as pore reductions and changes in fine matrix for the soil samples soaked with sodium hexametaphosphate and sodium hydroxide solution.

A micromorfologia é a ciência que permite estudar o solo e seus componentes em amostras indeformadas em uma escala microscópica permitindo identificar feições relacionados a sua formação e processos atuantes que podem ser aplicadas em estudos de gênese, física, mineralogia, microbiologia do solo, entre outros. Para que isso seja possível é necessário formar um material rígido o suficiente para ser laminado a partir de amostras indeformadas de solo, através do processo de impregnação de solo. No entanto, para esse procedimento são utilizados atualmente, resinas plásticas (e.g. poliéster e epóxi), e dentre elas a resina poliéster, pode ser consideradas tóxica à saúde humana devido a presença do monômero de estireno na composição, além disso há o risco de danos ao meio ambiente devido a produção de resíduos oriundos de materiais tóxicos. No Brasil, por exemplo, há poucos laboratórios que realizam o processo de impregnação de amostras de solos para análises micromorfológicas, provavelmente, devido a toxicidade dos reagentes. Diante da importância da técnica para a Ciência do Solo, torna-se fundamental buscar alternativas para a técnica de micromorfologia do solo, que sejam economicamente viáveis, e que assegurem a segurança de atividades que envolvam substâncias e produtos químicos, visando garantir a proteção da saúde, da vida e das condições normais do ambiente, contribuindo para um desenvolvimento sustentável sem comprometer a qualidade do produto final. Assim, o presente trabalho teve como objetivo eliminar ou substituir a utilização do monômero de estireno no processo de impregnação de solos por substâncias similares menos tóxicas ao manuseio e avaliar o uso de soluções de resina poliéster e soluções de resina epóxi com diferentes diluentes (estireno, acetona e álcool) no processo de impregnação de amostras de solo (argiloso, textura média e arenoso). Para isso, foram utilizadas 2 tipos de resinas: resina poliéster Arazyn 1.0#00, resina poliéster Arazyn 1.0#0.8 e resina Epóxi Epoxiglass 1504; e diferentes solventes, sendo estes: o monômero de estireno, acetona P.A e álcool etílico absoluto (99,5%). Os tratamentos foram avaliados tanto para confecção de blocos quanto na fabricação de lâminas delgadas. Além disso, avaliação da qualidade da impregnação na confecção dos blocos de solo foi feita a partir dos parâmetros: odor, cor, volume de material gasto, solubilidade do pigmento, polimerização e secagem, corte, número de reimpregnações e custos dos reagentes. Também foi verificado na qualidade final do produto, a quantidade de poros não impregnados e uma avaliação qualitativa das lâminas. Verificou-se que a resina poliéster arazyn 1.0#08 tendo a acetona como solvente apresentou resultados satisfatórios na impregnação de solos, na confecção de blocos polidos e lâminas delgadas, para ambos os tipos de solo estudados. Porém, não foi capaz de substituir totalmente o estireno, contudo promove uma redução significativa do uso do estireno devido a possibilidade de substituição por acetona. Por outro lado, o tratamento com resina epóxi apresenta grande limitação da qualidade das lâminas delgadas não sendo obtidos resultados satisfatórios no produto final. No entanto, pode ser considerado uma alternativa para trabalhos que analisam apenas blocos polidos, uma vez que apresentou resultados positivos, em todas as texturas de solo que foram impregnadas. / Micromorphology uses optical microscopy and associated techniques to study soil\'s components at the microscopic scale for undisturbed samples. This technique allows identification of features related to soil processes and formation that can be applied to soil\'s genesis, physics, mineralogy, microbiology, among others. To perform these analysis, it is commonly used rigid materials to produce thin sections from undisturbed soil samples by the soil impregnation process. However, the plastic resins (e.g., polyester resin) containing the styrene monomer is considered toxic for human health. In addition, the wastes production from toxic materials may pose environmental risks. In Brazil, for instance, there are few laboratories performing the impregnation process of soil samples for micromorphological analysis, probably because of the reagents toxicity. Thus, given the importance of micromorphology for Soil Science, it is critical to seek other alternatives for soil micromorphology analysis. These alternatives must be economically feasible, chemically safe, non-hazardous for human health, attending environmental compliances, and contributing to sustainable development without compromising the product quality. Consequently, our work aimed to eliminate or replace the use of styrene monomer in the soil impregnation process by similar substances less toxic to the handling and evaluate the use of polyester resin solutions and epoxy resin solutions with different diluents (styrene, acetone and alcohol) in the impregnation process of soil samples (clayey, medium and sandy texture). We conducted an investigation using two resins, as follows: Arazyn 1.0 # 00 polyester resin, Arazyn 1.0 polyester resin # 0.8 and Epoxy resin Epoxiglass 1504; and the following solvents: styrene monomer, acetone and absolute ethyl alcohol (99.5%). We evaluated both blocks confection and thin sections manufacture. We also assessed the impregnation quality during soil blocks preparation based on the following parameters: odor, color, amount of material spent, pigment solubility, polymerization and drying, cutting, number of reimpregnations, and reagent costs. Within the product quality we also evaluate the non-impregnated pores quantities besides a qualitative evaluation of the thin sections. We found the polyester resin Arazyn 1.0 # 08 (containing acetone as a solvent) had satisfactory results in the impregnation of soil samples for both block soils and thin sections using the three soil texture types. Even though this treatment significantly decreased the use of styrene due to the potential substitution for acetone, we were unable to completely replace the styrene. On the other hand, the epoxy resin demonstrated limitations regarding the thin section quality, so that the results were not satisfactory for the final product. The epoxy resin can be considered a good alternative for analyzing soil blocks solely, since it presented positive results for the three impregnated soil textures.

La Zona Mitjana i l'Altiplà potosins, a Mèxic, es caracteritzen per la semblança en el tipus de sòls a les parts baixes, riques en guix. També la seva utilització és similar, degut a les similituts socioeconòmiques.Aquest tesi s'organitza en cinc capítols, el primer és la introducció general, i el cinquè, les conclusions. En els altres quatre es tracten els sòls guixencs: la seva localització, extensió, característiques físico-químiques, mineralogia, micromorfologia, classificació taxonòmica i capacitat d'ús.L'estudi ha generat informació sobre els sòls guixencs de l'Estat de San Luis Potosí i ha aportat dades que permeten respondre a vàries qüestions.Al segon capítol s'ha donat resposta a Quina localització i extensió tenen els sòls guixencs a l'Estat de San Luis Potosí?. Al respecte, s'han generat dos mapes de zones amb guix, un per a la Zona Mitjana amb 203000 hectàrees de sòls guixencs i un altre per a l'Altiplà amb 193000 ha. Així s'han reconegut noves àrees guixenques i se n'han d'escartat d'altres.Al tercer capítol s'investiga la utilitat de les imatges Landsat ETM+ en la discriminació de terrenys amb guix edàfic o geològic i es planteja si la banda d'infraroig tèrmic és útil per a discriminar-les. Amb aquesta finalitat s'han seguit treballs paral.lels amb imatges de San Luis Potosí i de terrenys guixencs del centre d'Aragó. Es responen així les qüestions Els sòls guixencs o litologies de guix tenen un comportament espectral típic que els distingeix d'altres? i la banda térmica té utilitat en ladiscriminació de materials guixencs? S'ha trobat que les imatges Landsat, incloent la banda térmica transformada a temperatura superficial són útils.Al quart capítol es plantegen qüestions com Quines son les característiques micromorfològiques dels sòls guixencs? i Quina és la classificació taxonómica d'aquests sòls?. Mitjançant làmines primes de sòls es respon a la primera qüestió, describint la micromorfologia dels sòls guixencs. Els principals minerals es reconeixen al microscopi en làmines primes i per difracció de raigs X. La classificació taxonòmicas'actualitza segons Soil Taxonomy (Soil Survey Staff, 1999) i la Base Referencial Mundial del Recurs Sòl (WRB, 1999).Aquest treball ha produit informació relevant per a la recerca en sòls guixencs. Per exemple, les dades físiques, químiques, i micromorfològiques són part de la informació necessària per a l'evaluació de la qualitat de la terra, y per a determinar-ne el seu maneig racional. / GENERALSe estudian los suelos de la Zona Media y el Altiplano potosino, México, desde el nivel macro (campo y teledetección) al micro(micromorfología). Estas áreas se asemejan en el tipo de suelo de las partes bajas, ricas en yeso, y también por condiciones socioeconómicas similares.El trabajo se organiza en cinco capítulos el primero es la introducción general y el quinto son las conclusiones de la tesis. En los otros tres capítulos se estudian los suelos yesosos, comprendiendo aspectos de: localización, extensión, características, fisicoquímicas, mineralogía, micromorfología y clasificación.La información generada sobre los suelos yesosos permite responder a varias interrogantes sobre este recurso. Así, en el segundo capítulo, mediante la cartografía se respondió a ¿Cuál es la ubicación y extensión de los suelos yesosos del estado de San Luis Potosí? Al respecto se generaron dos mapas de las áreas yesosas, uno para cada región. En la Zona Media este tipo de suelo comprende 203 000 ha y 193 00 ha en el Altiplano.Reconociendo áreas no consideradas hasta el momento como yesosas y descartando otrasque no lo son.En el tercer capítulo se investiga la utilidad de las imágenes Landsat ETM+ en la discriminación de terrenos con yeso edáfico o geológico. También se indaga si la banda del infrarrojo térmico es útil para tal fin. Para ello se han desarrollado trabajos paralelos con imágenes de San Luis Potosí y de terrenos yesosos del centro de Aragón, España.Se responde así a las preguntas ¿Los suelos yesosos o litologías de yeso tienen un comportamiento espectral típico que permite distinguirlos de los demás suelos o litologías?, y ¿la banda térmica tiene utilidad en la discriminación de materiales yesosos?.Los resultados constatan que las imágenes Landsat, incluyendo la banda térmica transformada a temperatura superficial, sí son útiles en la discriminación de terrenos yesosos, ello dados los resultados positivos tanto en suelos yesosos en San Luis Potosí, México, como en litología yesosa en Aragón, España.En el cuarto capítulo se abordan las preguntas ¿Cuáles son las características micromorfológicas de los suelos yesosos?, ¿Cuál es la mineralogía de suelos yesosos?, ¿Cuál es la clasificación de estos suelos?. Mediante el estudio de secciones delgadas de suelos se responde a la primera pregunta, describiendo la micromorfología de los suelos yesosos. Los principales minerales se reconocen al microscopio en secciones delgadas ypor DR-X. La clasificación de suelos se actualiza según Soil Taxonomy (Soil Survey Staff, 1999) y la Base Referencial Mundial del Recurso Suelo (WRB, 1999).El presente trabajo generó información relevante para investigación en terrenos yesosos. Por ejemplo los datos físicos, químicos y micromorfológicos, son parte de la información necesaria para la evaluación de la calidad de la tierra, y para determinar el manejo racional de la misma. / The Zona Media and the Altiplano potosino, Mexico, are similar areas because of the abundance of gypsum in their lower parts, an also because of their analogous socieconomy.This Thesis is organizad in five Chapters, the first is a general introduction, and the fifth contains the conlusions. The other three Chapters investigate the location, extent, physic and chemical characteristics, mineralogy, taxonomic classification, and use potential of the gypsiferous soils in both areas.The information generated about the gypseous soils of San Luis Potosí State, enabled to answer some questions. In the second chapter, with the chartography we can answer ¿What is the location and extent of the soils rich in gypsum of San Luis Potosí?.Two gypsiferous lands maps were generated. In the Zona Media this soil rich in gypsum occupies 203 000 ha and 193 000 ha in the Altiplano. These new maps allow to update the existing cartography by adding new areas and rejecting others.The utility of Landsat ETM+ imagery and its thermic band in the discrimination of lands with gypsum or with gyprock were investigated in the third chapter. For this purpose, parallel protocols have been applied and evaluated to Landsat images of San Luis Potosí, Mexico, and the center of Aragon, Spain. The questions ¿The gypsiferous soils or lands with gyprock have different spectral behaviour of the others soils or rocks? and ¿The thermic band is useful for the discrimination of gypseous materials? were answered.According to the positive results in lands with gypseous soils of San Luis Potosí, Mexico,and in gypseous litology in Aragón, Spain, the Landsat imagery in general, and the thermicband transformed to superficial temperature, were useful in the discrimination of lands rich in gypsum.The questions ¿What are the micromorphologic characteristics of gypsiferous soils?, ¿What is the mineralogy of soils rich in gypsum?, and ¿What is their taxonomic classification? were answered in the fourth chapter. These question were answered with thin sections analysis, and with microscopic and X-rays diffraction study of the main minerals. The classification of soils was updated after Soil Taxonomy (Soil Survey Staff, 1999) and after World Reference Base for Soil Resources (WRB, 1999).The information generated by this study is important for the research in gypseouslands. As an example, the physical, chemical and micromorphological data are part of the information needed for land quality evaluation, and for the rational management of theselands.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-05-18T16:52:03Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4110236 bytes, checksum: 603736930080f699b5e84f3cc68c6231 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-18T16:52:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4110236 bytes, checksum: 603736930080f699b5e84f3cc68c6231 (MD5) Previous issue date: 2016-06-17 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Pedoarqueologia é um ramo da geoarqueologia, e se dedica a estudar os sítios e materiais arqueológicos sob os aspectos teóricos/metodológicos da ciência do solo. Os primeiros vestígios de ocupação humana no território brasileiros nos remetem há 12.000 anos antes do presente (AP). Nesta época a Bacia do rio São Francisco desempenhou um importante papel na dinâmica migratória, tanto de grandes animais, como das populações humanas. A bacia do rio São Francisco, possui sítios arqueológicos no quadro dos mais antigos da América do Sul, dentre eles pode-se destacar o sítio de sepultamento denominado de “O grande abrigo de Santana do Riacho” situado na serra do Cipó nos flancos da cordilheira do Espinhaço; sítios em Lagoa Santa nas cercanias de Belo Horizonte; e sítios no Norte de Minas Gerais situados principalmente na província carbonática que abrange o Parque Nacional Cavernas do Peruaçu e Parque Estadual da Lapa Grande. Sendo o Homem, um grande modificador do ambiente segundo as atividades que realiza. As características dos solos estarão relacionadas aos hábitos culturais das populações, sendo assim, estudar a gênese de solos em sítios arqueológicos é contribuir para a compreensão de hábitos culturais das populações Humanas, bem como contribuir para o entendimento dos processos pedogenéticos viabilizados por populações humanas. Este trabalho se dedica a estudar a gênese de solos de dois sítios arqueológicos situados na Bacia do São Francisco, são elesμ “O grande abrigo de Santana do Riacho” e “Bibocas II”. Além da gênese dos solos objetiva-se investigar a presença de minerais magnéticos e características estruturas do mateiral que a comunidade científica tem denominado de “biochar”. Dentre os resultados encontrados destacam-se as seguintes característicasμ No sítio de Santana do Riacho dentre as atividades antrópicas que exerceram influência sobre a pedogênese merecem destaque a prática de sepultar os mortos e a atividades relacionadas a fogueiras. Tanto os sepultamentos como as fogueiras foram responsáveis pelo enriquecimento de P, K, Ca, C, elevação do pH. Apesar da incipiente a pedogênese se faz presente, sendo responsável por transformar o sedimento em solo. Dentre os processos pedogenéticos específicos pode-se mencionar a formação de carbonatos secundários preservados em estruturas vegetais carbonizadas; gênese de nódulos de Fe magnéticos e sua conversão de magnetita em maghemita. Há mobilidade de P, C e Ca o que ocasionou o enriquecimento destes elementos em camadas estratigráficas consideradas “estéreis”, no entanto, devido o elevado teor de P, não se considera que ele seja todo de origem eluvial. Para o sítio Bibocas II destacam-se os resultados os elevados teores de P, K, Ca, COS e susceptibilidade magnética. Micromorfologicamente a pedogênese é fortemente expressa pela presença de recobrimentos e quase recobrimentos de argila. Verificou- se a atuação do fogo como propulsor de origem de minerais magnéticos e a constatação de magnetitas em ambientes litogênicos livres, ou pobres em minerais do grupo do espinélio. No que diz respeito ao biochar os resultados permitem concluir que sua característica molecular, estrutural e relação sp2/sp3 da partícula de carvão (biochar) é determinada no momento da queima. A fração amorfa é a mais alterada refletindo na diminuição dos defeitos referentes aos modos vibracionais da banda D1 em relação a da banda D4. / Pedoarqueology is a branch of Geoarchaeology, and is dedicated to study the sites and archaeological materials in the theoretical / methodological aspects of soil science. The first traces of human occupation in the Brazilian territory in the recall 12,000 years before present (BP). At this time of the São Francisco River Basin played an important role in migration dynamics, both large animals, such as human populations. The basin of the São Francisco River, has archaeological sites in the oldest of the framework of South America, among them we can highlight the so- called burial site of "o grande abrigo de Santana do Riacho" located in Cipo saw the ridge flanks Espinhaço; sites in Lagoa Santa on the outskirts of Belo Horizonte; and sites in the North of Minas Gerais located mainly in carbonate province covering the National Park caves Peruaçu and State of Lapa Grande Park. Being the man, a great environment modifier which holds, according to the activities carried out, soil characteristics are related to cultural habits of the population, therefore, study the genesis of soils in archaeological sites is to contribute to the understanding of cultural habits of human populations and contribute to the understanding of pedogenic processes enabled by human populations. This work is dedicated to study the genesis of two archaeological sites of land located in the São Francisco Basin, they are: "The Great Santana Shelter Creek" and "Bibocas II". In addition to the genesis of the objective to investigate the presence of magnetic mineral soils and structures mateiral features that the scientific community has called "biochar". Among the results highlight the following: In Santana do Riacho site among the human activities that have exerted influence on pedogenesis worth mentioning the practice of burying the dead and activities related to fires. Both burials as the fires were responsible for the enrichment of P, K, Ca, C, raising the pH. Despite the incipient pedogenesis is present, being responsible for transforming the pellet in soil. Among the specific pedogenetic processes can be mentioned the formation of secondary carbonates preserved in carbonized plant structures; genesis of magnetic Fe nodules and its magnetite conversion into maghemite. There is mobility P, C and Ca which led to the enrichment of these elements in stratigraphic layers considered "sterile" However, due to the high content of P, does not consider it to be all of eluvial origin. For the site Bibocas II shows the results of high levels of P, K, Ca, COS and magnetic susceptibility. Micromorphologically pedogenesis is strongly determined by the presence of clay coatings and almost coatings. It was the work of the fire as propellant source of magnetic minerals magnetite and of finding in free lithogenic environments or poor in minerals spinel group. With respect to the biochar results showed that its molecular characteristics, structural and relationship sp2 / sp3 coal particle (biochar) is determined at the time of firing. The amorphous fraction is the most altered reflecting the reduction of defects relating to the vibrational modes of the D1 band relative to the D4 band.

Este trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento colapsível, sob o aspecto estrutural, de três perfis de solos tropicais típicos, que ocorrem na região norte do Paraná e que podem ser considerados representativos do território brasileiro. Dois desses perfis são classificados pela pedologia como Latossolos Vermelhos, um de textura argilosa e outro de textura média e o terceiro perfil, de textura argilosa, como Nitossolo Vermelho. Tem por objetivo, também, em função da abordagem pedológica adotada para a caracterização dos solos, poder associar comportamentos característicos observados para as diferentes classes estudadas, visando a extrapolação e aplicação desses conhecimentos a outros solos de ocorrência em zona tropical que se enquadrem nas mesmas classes dos materiais estudados. Ensaios edométricos simples e duplos foram conduzidos para a avaliação da colapsibilidade dos solos. O acompanhamento da evolução da macro e da microestrutura dos solos, antes e após colapso, através de análises micromorfológicas, permitiu estabelecer correlações com a dinâmica do colapso. Os resultados apontam um comportamento colapsível em todos os níveis dos perfis dos Latossolos enquanto que, para o horizonte característico do Nitossolo, as deformações volumétricas por inundação não foram suficientes para classificá-lo como colapsível. Os resultados ressaltam, ainda, a influência da tensão de pré-adensamento virtual e dos fatores pedogenéticos na variabilidade das características físicas dos solos analisados e na magnitude do colapso. Os maiores coeficientes de colapso parecem estar associados principalmente à presença, em maior proporção, de plasma microagregado com porosidade intermicroagregado fortemente comunicante; porosidade total elevada e existência de macroporos / Collapsible soils behavior, under the structural aspect, of three typical tropical soil profiles that occur in the region of North Paraná, considered representative in the national territory, are analysed at this thesis. Two of these profiles are classified by the pedology as Red Oxisoil, one of clayey texture and the other of medium texture. The third profile, of clayey texture is classified as Red Nitosols. The objective of this study is also to be able to extrapolate the result and behavior observed at this soil profiles for other sites which present similar characteristics on a pedological point of view. Double and simple oedometric tests were conducted for soil collapsibility evaluation. The evolution of the macro and microstructure of the soil were observed, before and after the collapse, through micromorphological analysis, allowing the establishment of correlations with the collapse dynamics. Test results point out to a collapsible behavior in all the levels of Oxisoil profile while for the characteristics horizon on Nitosol the volumetric deformation because of soaking was not sufficient to classify it as collapsible. Test results also highlight the influence of virtual pre-consolidation and pedogenetic factors in the variability of the physical characteristics of soil and in collapse magnitude. Highest collapsibility coefficient may to be mainly associated to the presence, in greater proportion, of microaggregate plasma with strongly communicating intermicroagregated void; high total porosity and the presence of macropores

O encrostamento superficial é um dos fatores de favorecimento da erosão e degradação dos solos. O estudo e monitoramento das crostas superficiais são importantes para o manejo e conservação do solo e da água, principalmente em regiões de clima tropical, onde a degradação do solo é mais intensa e percebe-se um descuido em relação à proteção do ambiente. O presente projeto teve como objetivo o monitoramento da formação e evolução das crostas superficiais para solos de texturas contrastantes. Foram monitoradas as modificações ocorridas nos solos escolhidos para cada evento chuvoso acima de 25 mm/h durante os meses de dezembro de 2008 a maio de 2009. O projeto foi composto por três tipos de solo Argissolo Vermelho-Amarelo de textura média, Latossolo Vermelho-Amarelo e Nitossolo Vermelho eutroférrico argiloso e ocorreram concomitantemente em diferentes áreas. O delineamento experimental escolhido foi blocos ao acaso. Para monitoramento da formação de crosta associada a ocorrência de eventos chuvosos foram coletadas amostras deformadas e indeformadas para análises físicas e químicas de rotina, medidas da densidade do solo, confecção de curvas de retenção de água e para análises micromorfológicas e de imagens. Em campo foi realizado o monitoramento da infiltração de água e da rugosidade superficial do solo. A redução na rugosidade do solo pode ser observada já nas primeiras chuvas e ocorreu de maneira rápida para todos os tipos de solo. As crostas superficiais foram formadas para todos os solos, porém sem causar modificações significativas na porosidade total, na condutividade hidráulica e nas curvas de retenção de água. Sendo assim, as crostas observadas para os solos estudados são formadas pela reorganização estrutural e mobilização do material do solo sem, no entanto, interferir nas características hídricas dos solos. / Soil crusting is one of the main negative effects of human beings on soil degradation. This process of physical origin diminishes soil water infiltration increasing runoff and consequently soil loss by water erosion and soil degradation. The study and monitoring of soil crusts is important for soil management and conservation, mainly in tropical regions in which research is scarce in this field of study. The purpose of this study was to monitor the formation and evolution of crusts in soils with contrasting particle size distributions. Soil crusts were monitored on a sandy/sandy loam Argissolo Vermelho-Amarelo (Typic Hapludult), sandy loam Latossolo Vermelho-Amarelo (Typic Hapludox) and a clayey Nitossolo Vermelho eutroférrico (Rhodic Kandiudalf). Sampling and soil data were taken after 0, 3, 5 and 10 rain storms with intensities above 25 mm.h-1 during the period from December 2008 to May 2009. Soil routine chemical and particle size distribution analysis were performed for soil characterization. To monitor the soil changes caused by the rainfall determination of the soil roughness, hydraulic conductivity, soil water characteristic curves and micromorphological analysis were performed. The reduction of soil roughness and the formation of soil crusts were observed for all the studied soils during the different rainfall events. The formation of the soil crusts did not significantly change the total porosity and pore morphology and distribution, and, consequently, the hydraulic conductivity and soil water retention of the surface layers of the studied soils.

A gênese, a química, a macro e micromorfologia dos solos desenvolvidos nos ambientes arenosos da planície costeira do Estado de São Paulo foram investigadas. Nesses ambientes, genericamente denominados de restinga, a podzolização é o processo pedogenético predominante, sendo os Espodossolos e Neossolos Quartzarênicos os solos mais comumente encontrados. Os municípios paulistas de Cananéia, Ilha Comprida e Bertioga foram selecionados para o desenvolvimento desta pesquisa devido à presença de diferentes unidades sedimentares, de vegetação remanescente e de solos, representativos da planície costeira do Estado de São Paulo. Nesses locais foram descritos e amostrados 31 perfis, muitos deles em cronosseqüência. A idade dos sedimentos e da matéria orgânica de horizontes cimentados selecionados (ortstein) também foram investigadas e, juntamente às análises químicas, incluindo procedimentos de dissolução seletiva do Fe e Al (DC, oxalato e pirofosfato para Fe e Al; NaOH, KCl, LaCl3 e CuCl2 para Al) e às micromorfológicas, permitiram concluir que: (a) os Espodossolos mais evoluídos e antigos, dotados de horizontes ortstein, podem ser considerados indicadores dos sedimentos pleistocênicos da Formação Cananéia das planícies costeiras quaternárias estudadas e, possivelmente, são paleossolos; (b) o tempo e o relevo foram os principais fatores de formação, condicionantes da diferenciação dos Espodossolos na paisagem; (c) os solos mais antigos, bem drenados devido às condições de relevo e dinâmica sedimentar (Ilha de Cananéia e Bertioga), apresentam grande variabilidade e diversidade de seus horizontes e atributos morfológicos, diferindo daqueles mais jovens e mal drenados, mais homogêneos, geralmente destituídos de horizonte Bs (Bertioga); (d) a química da maioria dos solos estudados são típicas daqueles já descritos para as áreas sob vegetação de restinga: baixas soma e saturação por bases, extremamente a fortemente ácidos, capacidade de troca de cátions dependente da matéria orgânica e saturada com Al trocável, aumento do carbono orgânico em profundidade; (e) o Al é o principal cátion envolvido na podzolização, sendo que suas formas ativas são: complexos de Alhúmus e compostos inorgânicos pouco cristalinos. Os primeiros predominam nos horizontes superficiais e horizontes espódicos hidromórficos; as formas inorgânicas se relacionam a alguns horizontes espódicos (Bs, Bh, Bhs e Bsm) situados na base de perfis bem drenados; (f) Al inorgânico pouco cristalino também foi extraído pelos reagentes pirofosfato e CuCl2, geralmente utilizados para avaliar Al unido à matéria orgânica; ao contrário, LaCl3 extraiu apenas as formas ativas da interação Al-húmus, sendo que KCl não incluiu todas essas formas reativas; (g) a decomposição de raízes in situ e, sobretudo, os processos de formação e transporte de complexos Al-húmus foram observados em alguns (decomposição de raízes) ou em todos os perfis estudados (complexos Al-húmus), originando os horizontes espódicos às expensas dos eluviais; (h) a imobilização desses complexos se dá por diferentes mecanismos: filtragem físicomecânica dos poros do solo, aumento do pH em profundidade, incorporação adicional de Al durante seu transporte e o efeito da absorção seletiva das raízes. Neste último processo, as raízes absorvem seletivamente água e nutrientes, segregando e precipitando ao seu redor os complexos Al-húmus da solução do solo, mobilizados dos horizontes superiores ou presentes nas águas de drenagem. / The genesis, chemistry and macro and micromorphology of soils developed on the sandy coastal plain of the São Paulo State were investigated. In these environments, often designated restinga, podzolization is the main pedogenetic process, being Spodosols and Quartzipsamments the soils most commonly found. Cananéia, Ilha Comprida and Bertioga cities were selected for the development of this research due to the representativeness of this environmental condition in the São Paulo State. In these environments 31 soil profiles were described and sampled, mainly in chronosequences. Age of sediments and of organic matter of cemented horizons (ortstein) were investigated as well. These data associated to the chemical analysis, including Fe and Al selective dissolution procedures (dithionite-citrate, oxalate and pyrophosphate for Fe and Al; NaOH, KCl, LaCl3 and CuCl2 for Al) and micromorphological analysis allowed the following conclusions: (a) the most developed Spodosols have ortstein horizons and can be considered indicators of sediments of Pleistocene age from the Cananéia Formation of the studied quaternary coastal plain and possibly are paleosols; (b) time and relief were the main soil formation factors responsible for differentiation of Spodosols on the landscape; (c) the oldest and well drained soils due to relief conditions and sedimentary dynamics (Cananéia and Bertioga) showed great variability and diversity of their horizons and morphological properties, differing from the youngest, poorly drained and more homogeneous Spodosols usually without Bs horizon (Bertioga). The youngest and well drained Spodosols (Ilha Comprida) showed an advanced degree of degradation; (d) the chemical properties of the studied soils are similar to other soils already described in the restinga: low in exchangeable bases, low in base saturation, strongly acidic, organic-matter dependent and Al-saturated CEC, increase in organic carbon with depth; (e) Al is main metal related to the podzolization process. The reactive forms of this element are Al-humus complexes and inorganic poorly crystalline compounds. Alhumus complexes predominate in the superficial and spodic, poorly drained horizons; the Alinorganic forms occur in some well drained spodic horizons (Bs, Bh, Bhs and Bsm) situated at the bottom of the well-drained soil profiles; (f) Al inorganic, poorly crystalline forms were extracted by pyrophosphate and CuCl2 reagents, usually used to determinate Al bound to organic matter; unlike, LaCl3 only extracted the reactive forms of Al-humus interaction, whereas KCl did not include these reactive forms; (g) Al-humus formation and mobilization were the main pedogenetic processes, but roots decomposition were observed in some horizons; (h) different mechanisms are related to Al-humus complexes immobilization: physical-mechanical filtering effect on soil pores, precipitation as pH increases with depth, precipitation with the decrease of C-to-metal ratio during organic matter complexation and roots selective absorption effect. In the latter, there is selective absorption of water and nutrients with segregation and precipitation of Al-humus complexes around roots. These Al-humus complexes are either mobilized from the superficial horizons or already dissolved in the draining water.

A gênese, a química, a macro e micromorfologia dos solos desenvolvidos nos ambientes arenosos da planície costeira do Estado de São Paulo foram investigadas. Nesses ambientes, genericamente denominados de restinga, a podzolização é o processo pedogenético predominante, sendo os Espodossolos e Neossolos Quartzarênicos os solos mais comumente encontrados. Os municípios paulistas de Cananéia, Ilha Comprida e Bertioga foram selecionados para o desenvolvimento desta pesquisa devido à presença de diferentes unidades sedimentares, de vegetação remanescente e de solos, representativos da planície costeira do Estado de São Paulo. Nesses locais foram descritos e amostrados 31 perfis, muitos deles em cronosseqüência. A idade dos sedimentos e da matéria orgânica de horizontes cimentados selecionados (ortstein) também foram investigadas e, juntamente às análises químicas, incluindo procedimentos de dissolução seletiva do Fe e Al (DC, oxalato e pirofosfato para Fe e Al; NaOH, KCl, LaCl3 e CuCl2 para Al) e às micromorfológicas, permitiram concluir que: (a) os Espodossolos mais evoluídos e antigos, dotados de horizontes ortstein, podem ser considerados indicadores dos sedimentos pleistocênicos da Formação Cananéia das planícies costeiras quaternárias estudadas e, possivelmente, são paleossolos; (b) o tempo e o relevo foram os principais fatores de formação, condicionantes da diferenciação dos Espodossolos na paisagem; (c) os solos mais antigos, bem drenados devido às condições de relevo e dinâmica sedimentar (Ilha de Cananéia e Bertioga), apresentam grande variabilidade e diversidade de seus horizontes e atributos morfológicos, diferindo daqueles mais jovens e mal drenados, mais homogêneos, geralmente destituídos de horizonte Bs (Bertioga); (d) a química da maioria dos solos estudados são típicas daqueles já descritos para as áreas sob vegetação de restinga: baixas soma e saturação por bases, extremamente a fortemente ácidos, capacidade de troca de cátions dependente da matéria orgânica e saturada com Al trocável, aumento do carbono orgânico em profundidade; (e) o Al é o principal cátion envolvido na podzolização, sendo que suas formas ativas são: complexos de Alhúmus e compostos inorgânicos pouco cristalinos. Os primeiros predominam nos horizontes superficiais e horizontes espódicos hidromórficos; as formas inorgânicas se relacionam a alguns horizontes espódicos (Bs, Bh, Bhs e Bsm) situados na base de perfis bem drenados; (f) Al inorgânico pouco cristalino também foi extraído pelos reagentes pirofosfato e CuCl2, geralmente utilizados para avaliar Al unido à matéria orgânica; ao contrário, LaCl3 extraiu apenas as formas ativas da interação Al-húmus, sendo que KCl não incluiu todas essas formas reativas; (g) a decomposição de raízes in situ e, sobretudo, os processos de formação e transporte de complexos Al-húmus foram observados em alguns (decomposição de raízes) ou em todos os perfis estudados (complexos Al-húmus), originando os horizontes espódicos às expensas dos eluviais; (h) a imobilização desses complexos se dá por diferentes mecanismos: filtragem físicomecânica dos poros do solo, aumento do pH em profundidade, incorporação adicional de Al durante seu transporte e o efeito da absorção seletiva das raízes. Neste último processo, as raízes absorvem seletivamente água e nutrientes, segregando e precipitando ao seu redor os complexos Al-húmus da solução do solo, mobilizados dos horizontes superiores ou presentes nas águas de drenagem. / The genesis, chemistry and macro and micromorphology of soils developed on the sandy coastal plain of the São Paulo State were investigated. In these environments, often designated restinga, podzolization is the main pedogenetic process, being Spodosols and Quartzipsamments the soils most commonly found. Cananéia, Ilha Comprida and Bertioga cities were selected for the development of this research due to the representativeness of this environmental condition in the São Paulo State. In these environments 31 soil profiles were described and sampled, mainly in chronosequences. Age of sediments and of organic matter of cemented horizons (ortstein) were investigated as well. These data associated to the chemical analysis, including Fe and Al selective dissolution procedures (dithionite-citrate, oxalate and pyrophosphate for Fe and Al; NaOH, KCl, LaCl3 and CuCl2 for Al) and micromorphological analysis allowed the following conclusions: (a) the most developed Spodosols have ortstein horizons and can be considered indicators of sediments of Pleistocene age from the Cananéia Formation of the studied quaternary coastal plain and possibly are paleosols; (b) time and relief were the main soil formation factors responsible for differentiation of Spodosols on the landscape; (c) the oldest and well drained soils due to relief conditions and sedimentary dynamics (Cananéia and Bertioga) showed great variability and diversity of their horizons and morphological properties, differing from the youngest, poorly drained and more homogeneous Spodosols usually without Bs horizon (Bertioga). The youngest and well drained Spodosols (Ilha Comprida) showed an advanced degree of degradation; (d) the chemical properties of the studied soils are similar to other soils already described in the restinga: low in exchangeable bases, low in base saturation, strongly acidic, organic-matter dependent and Al-saturated CEC, increase in organic carbon with depth; (e) Al is main metal related to the podzolization process. The reactive forms of this element are Al-humus complexes and inorganic poorly crystalline compounds. Alhumus complexes predominate in the superficial and spodic, poorly drained horizons; the Alinorganic forms occur in some well drained spodic horizons (Bs, Bh, Bhs and Bsm) situated at the bottom of the well-drained soil profiles; (f) Al inorganic, poorly crystalline forms were extracted by pyrophosphate and CuCl2 reagents, usually used to determinate Al bound to organic matter; unlike, LaCl3 only extracted the reactive forms of Al-humus interaction, whereas KCl did not include these reactive forms; (g) Al-humus formation and mobilization were the main pedogenetic processes, but roots decomposition were observed in some horizons; (h) different mechanisms are related to Al-humus complexes immobilization: physical-mechanical filtering effect on soil pores, precipitation as pH increases with depth, precipitation with the decrease of C-to-metal ratio during organic matter complexation and roots selective absorption effect. In the latter, there is selective absorption of water and nutrients with segregation and precipitation of Al-humus complexes around roots. These Al-humus complexes are either mobilized from the superficial horizons or already dissolved in the draining water.

O encrostamento superficial é um dos fatores de favorecimento da erosão e degradação dos solos. O estudo e monitoramento das crostas superficiais são importantes para o manejo e conservação do solo e da água, principalmente em regiões de clima tropical, onde a degradação do solo é mais intensa e percebe-se um descuido em relação à proteção do ambiente. O presente projeto teve como objetivo o monitoramento da formação e evolução das crostas superficiais para solos de texturas contrastantes. Foram monitoradas as modificações ocorridas nos solos escolhidos para cada evento chuvoso acima de 25 mm/h durante os meses de dezembro de 2008 a maio de 2009. O projeto foi composto por três tipos de solo Argissolo Vermelho-Amarelo de textura média, Latossolo Vermelho-Amarelo e Nitossolo Vermelho eutroférrico argiloso e ocorreram concomitantemente em diferentes áreas. O delineamento experimental escolhido foi blocos ao acaso. Para monitoramento da formação de crosta associada a ocorrência de eventos chuvosos foram coletadas amostras deformadas e indeformadas para análises físicas e químicas de rotina, medidas da densidade do solo, confecção de curvas de retenção de água e para análises micromorfológicas e de imagens. Em campo foi realizado o monitoramento da infiltração de água e da rugosidade superficial do solo. A redução na rugosidade do solo pode ser observada já nas primeiras chuvas e ocorreu de maneira rápida para todos os tipos de solo. As crostas superficiais foram formadas para todos os solos, porém sem causar modificações significativas na porosidade total, na condutividade hidráulica e nas curvas de retenção de água. Sendo assim, as crostas observadas para os solos estudados são formadas pela reorganização estrutural e mobilização do material do solo sem, no entanto, interferir nas características hídricas dos solos. / Soil crusting is one of the main negative effects of human beings on soil degradation. This process of physical origin diminishes soil water infiltration increasing runoff and consequently soil loss by water erosion and soil degradation. The study and monitoring of soil crusts is important for soil management and conservation, mainly in tropical regions in which research is scarce in this field of study. The purpose of this study was to monitor the formation and evolution of crusts in soils with contrasting particle size distributions. Soil crusts were monitored on a sandy/sandy loam Argissolo Vermelho-Amarelo (Typic Hapludult), sandy loam Latossolo Vermelho-Amarelo (Typic Hapludox) and a clayey Nitossolo Vermelho eutroférrico (Rhodic Kandiudalf). Sampling and soil data were taken after 0, 3, 5 and 10 rain storms with intensities above 25 mm.h-1 during the period from December 2008 to May 2009. Soil routine chemical and particle size distribution analysis were performed for soil characterization. To monitor the soil changes caused by the rainfall determination of the soil roughness, hydraulic conductivity, soil water characteristic curves and micromorphological analysis were performed. The reduction of soil roughness and the formation of soil crusts were observed for all the studied soils during the different rainfall events. The formation of the soil crusts did not significantly change the total porosity and pore morphology and distribution, and, consequently, the hydraulic conductivity and soil water retention of the surface layers of the studied soils.

Submitted by Anaclaudia Mattos Villalba (anaclaudiamattosvillalba@gmail.com) on 2016-04-06T19:09:28Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao-final-correta-Paulo-Ellert-PPG-BAC.pdf: 987451 bytes, checksum: db08a30467b3fd80542ad5cda41b80fe (MD5) / Approved for entry into archive by cleuza maria medina dos santos (cleuzamai@yahoo.com.br) on 2016-04-15T00:35:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao-final-correta-Paulo-Ellert-PPG-BAC.pdf: 987451 bytes, checksum: db08a30467b3fd80542ad5cda41b80fe (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-15T00:35:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao-final-correta-Paulo-Ellert-PPG-BAC.pdf: 987451 bytes, checksum: db08a30467b3fd80542ad5cda41b80fe (MD5) Previous issue date: 2014 / Polygonum compreende aproximadamente 30 espécies distribuídas principalmente em regiões temperadas do hemisfério norte. Para o Brasil são aceitas 16 espécies, tipicamente de ambientes úmidos, sendo 10 registradas para o Rio Grande do Sul. A análise de caracteres morfológicos e a delimitação de espécies de Polygonum em ambientes úmidos do extremo sul do Brasil foi o objetivo deste estudo. O trabalho foi realizado com base em coletas, observações a campo e análises morfológicas pelo microscópio estereoscópico e MEV – microscópio eletrônico de varredura, em exemplares coletados e de Herbários. Foram registradas nove espécies: P. acuminatum Kunth, P. aviculare L., P. capitatum Buch.-Ham. ex D. Don, P. ferrugineum Wedd., P. glabrum Willd., P. hydropiperoides Michx., P. meisnerianum Cham. & Schltdl., P. persicaria L. e P. punctatum Elliot.. A separação das espécies se deve principalmente por características das inflorescências, como a forma, tamanho, localização e densidade de flores, forma dos frutos e presença/ausência de cílios nas ócreas. Polygonum hydropiperoides e P. punctatum são muito confundidas, distinguindo-se pelas inflorescências lineares interrompidas na base e presença de glândulas principalmente nas tépalas da última. Polygonum punctatum foi a espécie mais comum na área estudada. Por outro lado, P. persicaria mostrou ser rara no local por ter poucos indivíduos coletados, e especialmente P. aviculare, P. capitatum e P. glabrum, por só serem encontrados exemplares em herbário. O número de espécies registradas para a área estudada retrata a importância deste gênero para o extremo sul do Brasil, cuja área detém a quase totalidade de espécies registradas para o Estado. / Polygonum comprises about 30 species distributed mainly in high temperate regions of the northern hemisphere. For Brazil, 16 species are accepted, typically wet environments, being 10 recorded for the Rio Grande do Sul. The analysis of morphological characters and the delimitation of species of Polygonum in moist environments from southern Brazil was the objective of this study. The study was based on collections, field observations and morphological analyzes by stereoscopic microscope and SEM - scanning electron microscope, on specimens and in herbaria. Nine species were recorded: P. acuminatum Kunth, P. aviculare L., P. capitatum Buch.-Ham. ex D. Don, P. ferrugineum Wedd., P. glabrum Willd., P. hydropiperoides Michx., P. meisnerianum Cham. & Schltdl., P. persicaria L. and P. punctatum Elliot. Separation of species is mainly by characteristics of inflorescences, such as shape, size, location and density of flowers, fruit shape and presence/absence of cilia in ochreas. Polygonum hydropiperoides and P. punctatum are very confused, but are distinguished by linear inflorescences interrupted at the base and presence of glands especially in the last tepals. Polygonum punctatum was the most common species in the study area. On the other hand, P. persicaria shown to be rare in place by having a few individuals collected, especially P. aviculare, P. capitatum and P. glabrum, by being found only in herbarium specimens. The number of species recorded for the study area portrays the importance of this genre to the extreme southern Brazil, whose area holds almost all the species recorded for the State.