Neste trabalho apresenta-se o estudo geoarqueológico do sítio Sol de Campinas do Acre (SCA), sítio de estruturas monticulares localizado no sudoeste da Amazônia brasileira. Considerado pelo Registro Nacional de Sítios Arqueológicos como um geoglifo circular, atualmente é composto de 15 montículos com uma altura média de 3 metros. Os montes são dispostos de forma elíptica em torno de uma praça central, cobrindo aproximadamente 15.000 m². As datações de radiocarbono mostraram que o SCA foi construído após a maioria dos geoglifos na região. Especificamente, o montículo M11, estudado neste trabalho, revelou uma sucessão de eventos de ocupação entre os séculos XI e XVII As estruturas em terra são amplamente conhecidas na Amazônia desde os tempos antigos por causa de sua conspicuidade na paisagem (frequentemente interpretada como evidência de monumentalidade). Apesar da quantidade, extensão e diversidade de formas que essas estruturas podem adotar, pouco se sabe sobre o uso que tiveram nas comunidades responsáveis pela sua construção. Pesquisas recentes no sudoeste da Amazônia concebem a engenharia de terra como uma prática cultural dinâmica e duradoura que transformou a paisagem e estabeleceu redes regionais de comunicação. Apesar das estruturas em terra da Amazônia serem amplamente conhecidas, ainda existem poucos estudos geoarqueológicos que busquem compreender os processos de formação a partir do estudo de seu principal componente: os sedimentos. Os resultados do estudo micromorfológico do montículo M11 indicaram uma clara intencionalidade na escolha do material de construção. A matéria prima utilizada foi sempre o solo da região. Foi possível observar duas técnicas construtivas em diferentes momentos da história do montículo M11: a primeira foi utilizada na construção da base do montículo, com o uso de material argiloso e nódulos de ferro, possivelmente para oferecer maior resistência à estrutura; e a segunda utilizada nas camadas superiores, construídas com material de granulometria mais grossa (frações silte e areia), que indicam uma continuidade desta prática ao longo de diferentes gerações. A construção do montículo M11 segue uma engenharia que o permitiu permanecer na paisagem por pelo menos cinco séculos, com uma realidade climática de intensas chuvas, secas e recentemente atividades pecuárias. Os povos originários responsáveis pelas construções das estruturas em terra da Amazônia Ocidental não tinham variedade de materiais construtivos. A história geológica da região resultou em um cenário onde os recursos minerais eram restritos aos solos da região e sedimentos dos rios e igarapés. Os povos construtores foram capazes de conhecer e dominar os recursos criando variedades com seleção de misturas e técnicas para uso. / This dissertation presents the geoarchaeological study of one of the largest geoglyph sites in the southwest of the Brazilian Amazon: the Sol de Campinas do Acre site (SCA). Considered by the National Register of Archaeological Sites as a circular geoglyph, it is currently made of 15 mounds with an average height of 3 meters. The mounds are arranged elliptically around a central plaza covering approximately 15.000 m². Radiocarbon datings showed that SCA was built after most geoglyph sites in the region. Specifically Mound 11, studied in this work, revealed a succession of occupation events between the 11th and 17th centuries. Earthen mound complexes have been widely known in the Amazon since ancient times because of their conspicuousness in the landscape (often interpreted as evidence of monumentality). Despite the quantity, extent, and diversity of forms that earthen mounds can adopt, little is known about their use in the communities responsible for their construction. Recent research in the southwest Amazon conceives earth engineering as a dynamic, enduring cultural practice that transformed the landscape and established regional communication networks. Although widely known, there are still few geoarchaeological studies on the Amazonian earthen mounds seeking to understand the formation processes of the structures from the study of its main component: sediments. The results of the micromorphological study of Mound 11 at SCA have indicated a clear intentionality in the choice for construction material. The soil around the archaeological site was always used as raw material. Two construction techniques were identified in different moments of the mound\'s history: the base of the mound, where material with clay and iron nodules was utilized, possibly to offer more resistance to the structure; and the upper layers, constructed with coarser material (silt and sand), indicating the continuity of this building practice across different generations. Construction of mound M11 followed an engineering that allowed it to remain stable in the landscape for at least five centuries in a climatic context of intense rain, droughts and recent livestock farming. The indigenous peoples responsible for the construction of the earthen mounds of Western Amazonia faced a scarcity of construction materials. The geological history of the region resulted in a scenario where mineral resources were restricted to the local soils and the sediments near rivers and streams. Mound builders knew and controlled the resources by creating varieties with selection of mixtures and techniques.

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.

Os solos coesos ocorrem por quase toda a faixa litorânea brasileira ocupada pelos Tabuleiros Costeiros, e caracterizam-se por apresentar um incremento acentuado na sua resistência, a qual causa restrições no seu preparo e no crescimento das plantas. Isso ocorre devido ao mesmo apresentar-se duro a extremamente duro, quando seco e friável quando úmido. Dentre os Estados da região nordeste que possuem uma extensa área litorânea ocupada pelos Tabuleiros está o Ceará, com mais de 10.000 km2 ocupados por solos que podem ser enquadrados dentro do contexto de solos coesos. Com isso levantou-se a hipótese de que os solos coesos do Estado do Ceará apresentam as mesmas restrições físicas e químicas encontradas em outros solos pertencentes aos Tabuleiros Costeiros. O objetivo geral desta tese foi identificar a ocorrência de solos coesos no Estado do Ceará, bem como, avaliar o seu comportamento através do uso de atributos morfológicos, físicos, micromorfológicos e análise de imagens. Para alcançar o objetivo geral foram estabelecidos três objetivos específicos. Cada objetivo específico contemplou um trabalho e é apresentado como um capítulo desta tese. No primeiro procurou-se identificar e caracterizar a ocorrência de solos coesos no Ceará, usando atributos morfológicos, químicos e físicos. No segundo, foi feita uma análise do comportamento de um Argissolo Acinzentado coeso através do uso de atributos físicos, especificamente: resistência tênsil (RT), resistência do solo à penetração (RP), densidade do solo (Ds) e distribuição da porosidade total (PT). No terceiro e último trabalho realizou-se um detalhamento microscópico dos solos estudados, dando ênfase à distribuição, tamanho e orientação dos poros nas áreas adensadas e abertas (menos adensadas) do horizonte coeso, através do uso da análise de imagens. Os resultados do primeiro trabalho mostraram que os horizontes coesos encontrados no Ceará, apresentam-se semelhantes aos horizontes coesos encontrados em outros Estados brasileiros. Os resultados referentes ao segundo trabalho evidenciaram que os valores de RT, RP e Ds, mostraram-se mais elevados no solo coeso do Ceará, do que em outras áreas de Tabuleiros Costeiros estudadas no Brasil. No terceiro trabalho foi observado que o adensamento natural existente nos horizontes coesos do Ceará, além de influenciar a quantidade de poros, também influencia o seu formato e a sua orientação, e que as áreas adensadas, medidas por análise de imagem, foram os principais fatores que influenciaram o espaço poroso do solo, sendo responsável pelo aumento na resistência do solo. / The hardsetting soils may be found for almost the whole Brazilian coastal area of the Coastal Tablelands. They are characterized by presenting an accentuated increment in their mechanical resistance, which causes restrictions in the soil preparation and in the plants growth. These happen due to hardsetting soils become hard to extremely hard when dry, and crumbly when humid. Ceara is one of the northeast States that possess an extensive coastal area of Coastal Tablelands, with more than 10.000 km2 of hardsetting soils. Taking this into account, it was hypothesized that hardsetting soils of Ceara State had the same physical and chemical restrictions identified in hardsetting soils in other of Coastal Tablelands. The general objective of this thesis was to identify the occurrence of hardsetting soils in the Ceara State as well as to evaluate their behavior by using the morphological, physical, and micromorphological attributes, and image analysis. To accomplish the general objective three specific objectives were established. Each specific objective led to the accomplishment of one research, and is presented as a chapter of this thesis. In the first research was identified and characterized the occurrence of hardsetting soils in Ceara by using morphologic, chemical and physical attributes. In the second research, it was studied the behavior of a hardsetting Gray Argisol by using soil physical attributes, specifically: tensile strength (RT), soil resistance to penetration (RP), soil bulk density (Ds), and pore size distribution (PT). In the last research, the soil micromorphological features were studied, giving emphasis to the distribution, size and orientation of the pores in the more denser and less denser areas of the hardsetting horizon, by using image analysis. The results of the first research showed that the hardsetting horizons found in Ceara are similar to the hardsetting horizons found in other Brazilian States. The results regarding the second research indicated that the RT, RP and Ds values were higher in the hardsetting soil of Ceara than those measured in other hardsetting soils of the Coastal Tablelands. In the third research was observed that the existent natural compaction in the hardsetting horizons of Ceara influences the amount of pores as well as their shape and orientation, and that the denser areas, measured by image analysis, were the main factor that influenced the soil porosity, being responsible for the increase in the soil mechanical resistance.

Este trabalho tem como objetivo a caracterização de um sistema de solos, evidenciando os parâmetros que possam esclarecer sua dinâmica e contribuir para a definição de critérios que possam determinar a aptidão destes solos como receptores de efluentes. Trata-se de uma área experimental de estudos, contígua à Estação de Tratamento de Esgoto do município de Lins (SP), onde efluentes são gerados a partir do tratamento de esgoto por sistema de lagoas de estabilização. Nesta área, vem sendo aplicada a técnica de irrigação com efluentes (fertirrigação). Os solos, situados ao longo de uma vertente com ligeira inclinação, foram caracterizados através de análises morfológicas, granulométricas, químicas, mineralógicas e micromorfológicas, realizadas em amostras coletadas em seis trincheiras abertas ao longo de duas topossequências, dispostas segundo o eixo de maior declive da vertente. Os solos são desenvolvidos a partir dos sedimentos arenosos da Formação Adamantina (Grupo Bauru) e constituem um sistema Latossolo - Argissolo, onde a transição Bw - Bt ocorre lateralmente do topo para a base da vertente. Foram identificadas quatro fases pedogenéticas nesta associação de solos. As duas primeiras, argiluviação e adensamento de partículas, responsáveis pela formação dos horizontes texturais, foram superpostas pelos processos de latossolização e hidromorfismo, atuantes na dinâmica atual destes solos. Análises micromorfológicas mostraram tratar-se de solos com intensa porosidade, caracterizada pelo empilhamento dos grãos do esqueleto quartzoso, amplamente predominante, e pelo arranjo entre os microagregados granulares. A permeabilidade é ainda favorecida pela intensa ação da mesofauna. Os solos são distróficos, com alta saturação por alumínio e compostos por caolinita e óxidos de ferro. Por se constituirem num sistema frágil, a disposição de quaisquer tipos de resíduos nestes solos, requer o monitoramento constante de suas propriedades, tanto para a manutenção, quanto para a recuperação da qualidade desta cobertura pedológica. / The purpose of this study is to characterize a soil system, identifying the properties which can elucidate its dynamics and to define criterions for the ability of these soils to constitute an effluent disposal land. The experimental area is located nearby the Sewage Treatment Station (STS), in Lins (SP) and the effluent is proceeded for secundary treatment. In this area, is being applied the technique of fertirrigation. The soils are situated on a downslope and were characterized beside morphological, particle size, chemicals, mineralogicals and micromorphologicals analyses on samples collected in six profiles along two toposequences, across the axis of maximun gradient on downslope. These soils are expanded from sandstones of Adamantina Formation (Bauru Group) and compose an Oxisol-Ultisol system. The Bw-Bt transition accurs laterally, from the upper to the lowest part of downslope. It was recognized four pedogenetic phasis. Both first, argilluviation and compressed layer, explain the formation of argillic horizons and were superimposed from latossolization and hydromorphism, both last actuating on the actual dynamics of these soils. Micromorphological analysis showed that these soils are too porous, characterized for packing of skeletic grains and between granular aggregates. The permeability is increased by the activity of mesofaunal. These soils are dystrophics, have high aluminium saturation and are composed for kaolinite and iron oxides. This system is fragile, thus, the deposal of any kind of residues on these soils, needs the constant warning of all of their properties, so to the maintenance and also the recover of the quality of this pedologic cover.

Os solos coesos ocorrem por quase toda a faixa litorânea brasileira ocupada pelos Tabuleiros Costeiros, e caracterizam-se por apresentar um incremento acentuado na sua resistência, a qual causa restrições no seu preparo e no crescimento das plantas. Isso ocorre devido ao mesmo apresentar-se duro a extremamente duro, quando seco e friável quando úmido. Dentre os Estados da região nordeste que possuem uma extensa área litorânea ocupada pelos Tabuleiros está o Ceará, com mais de 10.000 km2 ocupados por solos que podem ser enquadrados dentro do contexto de solos coesos. Com isso levantou-se a hipótese de que os solos coesos do Estado do Ceará apresentam as mesmas restrições físicas e químicas encontradas em outros solos pertencentes aos Tabuleiros Costeiros. O objetivo geral desta tese foi identificar a ocorrência de solos coesos no Estado do Ceará, bem como, avaliar o seu comportamento através do uso de atributos morfológicos, físicos, micromorfológicos e análise de imagens. Para alcançar o objetivo geral foram estabelecidos três objetivos específicos. Cada objetivo específico contemplou um trabalho e é apresentado como um capítulo desta tese. No primeiro procurou-se identificar e caracterizar a ocorrência de solos coesos no Ceará, usando atributos morfológicos, químicos e físicos. No segundo, foi feita uma análise do comportamento de um Argissolo Acinzentado coeso através do uso de atributos físicos, especificamente: resistência tênsil (RT), resistência do solo à penetração (RP), densidade do solo (Ds) e distribuição da porosidade total (PT). No terceiro e último trabalho realizou-se um detalhamento microscópico dos solos estudados, dando ênfase à distribuição, tamanho e orientação dos poros nas áreas adensadas e abertas (menos adensadas) do horizonte coeso, através do uso da análise de imagens. Os resultados do primeiro trabalho mostraram que os horizontes coesos encontrados no Ceará, apresentam-se semelhantes aos horizontes coesos encontrados em outros Estados brasileiros. Os resultados referentes ao segundo trabalho evidenciaram que os valores de RT, RP e Ds, mostraram-se mais elevados no solo coeso do Ceará, do que em outras áreas de Tabuleiros Costeiros estudadas no Brasil. No terceiro trabalho foi observado que o adensamento natural existente nos horizontes coesos do Ceará, além de influenciar a quantidade de poros, também influencia o seu formato e a sua orientação, e que as áreas adensadas, medidas por análise de imagem, foram os principais fatores que influenciaram o espaço poroso do solo, sendo responsável pelo aumento na resistência do solo. / The hardsetting soils may be found for almost the whole Brazilian coastal area of the Coastal Tablelands. They are characterized by presenting an accentuated increment in their mechanical resistance, which causes restrictions in the soil preparation and in the plants growth. These happen due to hardsetting soils become hard to extremely hard when dry, and crumbly when humid. Ceara is one of the northeast States that possess an extensive coastal area of Coastal Tablelands, with more than 10.000 km2 of hardsetting soils. Taking this into account, it was hypothesized that hardsetting soils of Ceara State had the same physical and chemical restrictions identified in hardsetting soils in other of Coastal Tablelands. The general objective of this thesis was to identify the occurrence of hardsetting soils in the Ceara State as well as to evaluate their behavior by using the morphological, physical, and micromorphological attributes, and image analysis. To accomplish the general objective three specific objectives were established. Each specific objective led to the accomplishment of one research, and is presented as a chapter of this thesis. In the first research was identified and characterized the occurrence of hardsetting soils in Ceara by using morphologic, chemical and physical attributes. In the second research, it was studied the behavior of a hardsetting Gray Argisol by using soil physical attributes, specifically: tensile strength (RT), soil resistance to penetration (RP), soil bulk density (Ds), and pore size distribution (PT). In the last research, the soil micromorphological features were studied, giving emphasis to the distribution, size and orientation of the pores in the more denser and less denser areas of the hardsetting horizon, by using image analysis. The results of the first research showed that the hardsetting horizons found in Ceara are similar to the hardsetting horizons found in other Brazilian States. The results regarding the second research indicated that the RT, RP and Ds values were higher in the hardsetting soil of Ceara than those measured in other hardsetting soils of the Coastal Tablelands. In the third research was observed that the existent natural compaction in the hardsetting horizons of Ceara influences the amount of pores as well as their shape and orientation, and that the denser areas, measured by image analysis, were the main factor that influenced the soil porosity, being responsible for the increase in the soil mechanical resistance.

Este trabalho tem como objetivo a caracterização de um sistema de solos, evidenciando os parâmetros que possam esclarecer sua dinâmica e contribuir para a definição de critérios que possam determinar a aptidão destes solos como receptores de efluentes. Trata-se de uma área experimental de estudos, contígua à Estação de Tratamento de Esgoto do município de Lins (SP), onde efluentes são gerados a partir do tratamento de esgoto por sistema de lagoas de estabilização. Nesta área, vem sendo aplicada a técnica de irrigação com efluentes (fertirrigação). Os solos, situados ao longo de uma vertente com ligeira inclinação, foram caracterizados através de análises morfológicas, granulométricas, químicas, mineralógicas e micromorfológicas, realizadas em amostras coletadas em seis trincheiras abertas ao longo de duas topossequências, dispostas segundo o eixo de maior declive da vertente. Os solos são desenvolvidos a partir dos sedimentos arenosos da Formação Adamantina (Grupo Bauru) e constituem um sistema Latossolo – Argissolo, onde a transição Bw – Bt ocorre lateralmente do topo para a base da vertente. Foram identificadas quatro fases pedogenéticas nesta associação de solos. As duas primeiras, argiluviação e adensamento de partículas, responsáveis pela formação dos horizontes texturais, foram superpostas pelos processos de latossolização e hidromorfismo, atuantes na dinâmica atual destes solos. Análises micromorfológicas mostraram tratar-se de solos com intensa porosidade, caracterizada pelo empilhamento dos grãos do esqueleto quartzoso, amplamente predominante, e pelo arranjo entre os microagregados granulares. A permeabilidade é ainda favorecida pela intensa ação da mesofauna. Os solos são distróficos, com alta saturação por alumínio e compostos por caolinita e óxidos de ferro. Por se constituirem num sistema frágil, a disposição de quaisquer tipos de resíduos nestes solos, requer o monitoramento constante de suas propriedades, tanto para a manutenção, quanto para a recuperação da qualidade desta cobertura pedológica. / The purpose of this study is to characterize a soil system, identifying the properties which can elucidate its dynamics and to define criterions for the ability of these soils to constitute an effluent disposal land. The experimental area is located nearby the Sewage Treatment Station (STS), in Lins (SP) and the effluent is proceeded for secundary treatment. In this area, is being applied the technique of fertirrigation. The soils are situated on a downslope and were characterized beside morphological, particle size, chemicals, mineralogicals and micromorphologicals analyses on samples collected in six profiles along two toposequences, across the axis of maximun gradient on downslope. These soils are expanded from sandstones of Adamantina Formation (Bauru Group) and compose an Oxisol-Ultisol system. The Bw-Bt transition accurs laterally, from the upper to the lowest part of downslope. It was recognized four pedogenetic phasis. Both first, argilluviation and compressed layer, explain the formation of argillic horizons and were superimposed from latossolization and hydromorphism, both last actuating on the actual dynamics of these soils. Micromorphological analysis showed that these soils are too porous, characterized for packing of skeletic grains and between granular aggregates. The permeability is increased by the activity of mesofaunal. These soils are dystrophics, have high aluminium saturation and are composed for kaolinite and iron oxides. This system is fragile, thus, the deposal of any kind of residues on these soils, needs the constant warning of all of their properties, so to the maintenance and also the recover of the quality of this pedologic cover.

As crostas são o resultado da degradação da estrutura superficial dos solos, favorecem a erosão e a degradação ambiental dos solos. Este estudo avaloiu a dinâmica da formação de crostas superficiais e as consequencias sobre a porosidade, condutividade hidráulica (K), retenção de água, densidade (Ds) e a rugosidade de um Argissolo Vermelho amarelo conduzido com diferentes sistemas de preparo do solo e aplicação de lâminas de chuva simulada. Avaliou-se também, através de um experimento em laboratório, os processos envolvidos na quebra dos agregados, sob chuvas simuladas. O experimento foi conduzido, nos anos de 2009 e 2010. Em parcelas de 15 x 30 m foram conduzidos os diferentes preparos do solo: preparo convencional (PC), preparo reduzido (PR) e sem preparo (SP). Dentro das parcelas instalou-se micro-parcelas de 1m x 1m, onde foram aplicadas diferentes lâminas de chuva simulada (0, 27, 54 e 80 mm) com intensidade de 80 mm h-1. Foram realizadas coletas de dados de rugosidade, medidas de K, coleta de amostras indeformadas de solo para análise da porosidade e confecção de lâminas delgadas, e também anéis cilíndricos para curva de retenção de água (CRA) e Ds do solo. No experimento de laboratório, utilizou-se dois solos (siltoso e argiloso) e duas classe de agregados (1-3 e 3-5 mm). Os agregados foram submetidos a diferentes chuvas simuladas (28mmh-1 + EC forte; 28mmh-1 + EC fraca; 90mmh-1 + EC forte; 90mmh-1 + EC fraca) e após avaliou-se o diâmetro médio ponderado dos agregados (DMP). A dinâmica da formação de crostas ocorreu de maneira diferenciada em ambos os sistemas de preparo. Nos sistemas de PC e PR a maior redução da porosidade, pelo efeito da chuva aplicada, ocorreu na camada da crosta e no sistema SP na camada da subcrosta. A camada da crosta foi responsável pela redução da porosidade e K, e aumento da Ds nos sistemas PC e PR. As maiores umidades volumétricas observadas nas CRA ocorreram no sistema de PR e as menores no PC e não demonstraram evolução entre as chuvas aplicadas. A rugosidade superficial do solo variou em função dos sistemas de preparo realizados. Os sistemas conservacionistas (PR e SP) apresentaram maior rugosidade no primeiro ano, no segundo ano a maior rugosidade foi observada no sistema SP. O PC demonstrou nos dois anos estudados a mesma tendência, em função das chuvas aplicadas, inicialmente ocorreu um aumento na rugosidade até uma chuva máxima diminuindo em seguida. No experimento em laboratório, as maiores reduções no DMP ocorreram até a lâmina de 3 e 2 mm para o solo argiloso e siltoso, respectivamente. Nas quantidades iniciais de chuva (lâminas iniciais) a intensidade foi determinante na redução do DMP, com o aumento da quantidade de chuva a energia cinética (EC) passou a influenciar a redução do DMP. A intensidade de 28 mm h-1 promoveu as maiores reduções do DMP possivelmente pelo maior tempo de exposição dos agregados ao molhamento. / The crusts are the result of degradation of the surface structure of the soil, favoring erosion and environmental degradation of soils. This study evaluated the dynamics of the develop surface crusts and its consequences on the porosity, hydraulic conductivity (K), water retention, bulk density (Ds) and the roughness of a Typic Hapludult conducted with different systems of tillage and application of sheets simulated rainfall. Was also evaluated through the an laboratory experiment, the processes involved in the breakdown of aggregates under simulated rainfall. The experiment was conducted in the years 2009 and 2010. In plots of 15 x 30 m were installed the soil tillage: conventional tillage (CT), reduced tillage (RT) and no-tillage (NT). Inside of the plots was installed micro-plots of 1m x 1m, which were applied different sheets of simulated rainfall (0, 27, 54 and 80 mm) with intensity of 80 mm h-1. Roughness data, K measurements, sampling of undisturbed soil samples for porosity analysis and preparation of thin sections, and also cylindrical rings for water retention curve (SWRC) and Ds, were collected. In the laboratory experiment two soils (Silt Loam and Clay Loam) and two aggregate classes (1-3 and 3-5 mm) were used. The aggregates were submitted to different simulated rainfall (28mmh-1 + KE strong; 28mmh-1 + KE weak; 90mmh-1 + KE strong; 90mmh-1 + KE weak) and after the mean weight diameter (MWD) was evaluated. The dynamics of crust formation occurred differently in both tillage systems. In the CT and RT systems the major reduction of the porosity, by effect of the applied rainfall, occurred in the crust layer and in the NT system occurred in the subcrosta layer. Crust formation was responsible for reducing the porosity and K, and increasing Ds, in RT and CT systems. The higher volumetric moisture contents observed in CRA occurred in the PR system and the lowest in CT. The CRA did not show changes between the applied rainfall. The surface roughness of the soil varied in relation to the tillage systems. RT and NT systems showed a higher roughness in the first year during the second year a higher roughness was observed in the NT system. The CT in the two years studied showed the same trend of evolution according to of applied rainfall, initially there was an increase in roughness up to a maximum rain and then decrease. In the laboratory experiment, the largest DMP reductions occurred in the 3 and 2 mm rainfall for the Silt Loam and Clay Loam soils, respectively. In the initial amounts of rainfall, the intensity was determinant in the MWD reduction. With the increase in the amount of rainfall, the kinetic energy influences the MWD reduction. The intensity of 28 mm h-1 produced the greatest reductions in DMP, possibly due to the longer exposure of the aggregates to wetting.