Title page, table of contents and abstract only. The complete thesis in print form is available from the University of Adelaide Library. / In this thesis, the distribution of saline-sodic properties forming part of a complex pattern of soils in two varied upland agricultural regions in South Asutralia were predicted at multiple scales using DSM and allied approaches. / http://proxy.library.adelaide.edu.au/login?url= http://library.adelaide.edu.au/cgi-bin/Pwebrecon.cgi?BBID=1283986 / Thesis (Ph.D.) -- University of Adelaide, School of Earth and Environmental Sciences, 2007

Title page, table of contents and abstract only. The complete thesis in print form is available from the University of Adelaide Library. / In this thesis, the distribution of saline-sodic properties forming part of a complex pattern of soils in two varied upland agricultural regions in South Asutralia were predicted at multiple scales using DSM and allied approaches. / http://proxy.library.adelaide.edu.au/login?url= http://library.adelaide.edu.au/cgi-bin/Pwebrecon.cgi?BBID=1283986 / Thesis (Ph.D.) -- University of Adelaide, School of Earth and Environmental Sciences, 2007

As relações entre os solos, material de origem e feições geomórficas são importantes para a compreensão da distribuição dos solos na paisagem e o entendimento de sua variabilidade espacial, sobretudo em ambientes úmidos (wetlands) de natureza sedimentar complexa. Procurou-se descrever e caracterizar os ambientes deposicionais de uma área de estudo, a Reserva Particular do Patrimônio Natural (RPPN) SESC Pantanal, buscando na sedimentologia e na geomorfologia que sistemas deposicionais e/ou erosivos formaram a paisagem e dessa forma interpretar as alterações ocorridas no relevo e nos sedimentos responsáveis pela gênese dos solos nesta parte do Pantanal Norte. Primeiramente foram realizados os estudos geomorfológicos com auxílio de ferramentas de sensoriamento remoto, expedições ao campo e sobrevoo da área. Nos compartimentos identificados foram realizadas tradagens mecanizadas profundas para se observar a arquitetura e a distribuição dos sedimentos. Os solos de 3 transeções representativas da área foram descritos, coletados e analisados, de forma a se determinar a configuração lateral e vertical dos horizontes e camadas, assim como a classificação pedológica e as evidências de processos pedogenéticos e sedimentares. A paisagem da RPPN SESC Pantanal foi modelada desde o Pleistoceno superior pela atividade de sistemas deposicionais distributários dominados por rios, caracterizados pela sucessiva construção e abandono de lóbulos deposicionais. O leque aluvial do rio São Lourenço é responsável pela maior parte dos depósitos e das formas do relevo observadas na área de estudo, enquanto que a planície do rio Cuiabá tem menor contribuição e se restringe à parte oeste. De maneira geral, os solos de canais antigos são Neossolos Quartzarênicos, de planície aluvial são Gleissolos, Plintossolos ou Neossolos/Cambissolos flúvicos, de diques e Murundus são Planossolos. Os nódulos de ferro e manganês podem ocorrer nos solos das porções elevadas e baixas (canais, diques e planícies antigas). Os mosqueados são mais contrastantes nas porções baixas (planícies antigas) e progressivamente se tornam menos evidentes à medida que se caminha para as porções elevadas (diques). Os contrastes e gradientes texturais são observados em todos os solos que possuem textura média ou mais fina, independente da porção do relevo, resultado da combinação de processos pedogenéticos e sedimentares. A argiluviação é evidente em todos os solos, porém com intensidade variável. A elevada porcentagem de sódio trocável ocorre com maior frequência nos solos das porções elevadas que não sofrem inundação (diques e murundus), contudo, é observado também em locais com ligeira influência de lâmina dágua. Dessa forma, por meio da abordagem solo x paisagem é possível identificar o controle geológico na distribuição e formação dos solos, como é o caso da presença de Neossolos Quartzarênicos nos canais antigos e a formação de contrastes texturais, e o controle pedogenético condicionado pelo relevo, como vem a ser o acúmulo de sódio. A abordagem integradora entre geomorfologia, sedimentologia e pedologia é indispensável para o entendimento da distribuição, variabilidade espacial e gênese de solos no Pantanal. Fora dessa ótica se torna difícil entender e estabelecer o papel efetivo da geogênese e da pedogênese nesse ambiente. / Relationships between soils, parent material and geomorphic features are important to understand the distribution of soils in the landscape. This approach gains more importance when the landscape in study is too complex, e.g., wetlands constructed by depositional systems. Hence, the goal of this work was describe and characterize depositional environments of an unit of fauna and flora preservation (RPPN SESC Pantanal - nonprofits), searching for sedimentary and geomorphology evidences to know which depositional and/or erosional systems have shaped the landscape and then, to set up its relationship with weathering and changes in the system due to pedogenesis. Preliminary geomorphologic studies were developed using remote sensorial tools, fieldworks and flights over the studied area. In each Geomorphic features identified were done drilling procedures to assess the architecture and distribution of their sediments. Three representative soil sequences were described, sampled and analyzed to determine the lateral and vertical boundaries of horizons and layers, as well to find evidences of pedologic and sedimentological processes. Since late Pleistocene the landscape of the RPPN SESC Pantanal has been shaped by distributaries fluvial systems in which rivers were actives. The alluvial fan of the São Lourenço River was responsible by the most shapes and sediments observed in the studied area, while floodplain of the Cuiabá River had minor contribution and it is restricted to western part. Overall, the soils in the paleochannels are Arenosols; in paleofloodplains are Gleysols, Plinthosols or Fluvisols; in paleolevee and Murundus are Planosols. The mottles are common in the low portion of the relief (paleo-foodplain) and become progressively less apparent in the higher portions (paleo-levees). The textural horizons and vertical textural contrasts are observed in the soils of all geomorphic features that have loamy or finer textures, formed by pedogenic and geological processes. The clay illuviation is present in all those soils with textural horizons but in different intensities. The high levels of exchangeable sodium are observed in the soils located in the relief nonflooded (paleo-levee and murundus features). However, it can be also found in places with low flood. Therefore, the approach soil-landscape allows understanding the geological processes controlling the soil genesis and its distribution, as Arenosols in the paleochannels and the formation of textural contrasts. Moreover, it is possible to assess factors of soil formation (relief and whether) controlling the sodium accumulation. Thus the integration of geormorphology, sedimentology and pedology is needful to understand the distribution, spatial variability and genesis of soils in the Pantanal. Without this approach it seems hard to understand and establish the role of pedogenic and geological processes in this environment.

Copies of author's previously published articles inserted. Bibliography: leaves 195-230. In this study the soil aqueous phase chemistry of Zn and Cu in alkaline sodic soils are investigated. The chemistry of trace metal ions at indigenous concentrations in alkaline sodic soils are reported. Metal ions at low concentrations are measured by the graphite furnace atomic absorption spectrometry (GFAAS) technique.

Copies of author's previously published articles inserted. / Bibliography: leaves 195-230. / xx, 320 leaves : ill. (some col.) ; 30 cm. / Title page, contents and abstract only. The complete thesis in print form is available from the University Library. / In this study the soil aqueous phase chemistry of Zn and Cu in alkaline sodic soils are investigated. The chemistry of trace metal ions at indigenous concentrations in alkaline sodic soils are reported. Metal ions at low concentrations are measured by the graphite furnace atomic absorption spectrometry (GFAAS) technique. / Thesis (Ph.D.)--University of Adelaide, Dept. of Soil Science, 1998

As relações entre os solos, material de origem e feições geomórficas são importantes para a compreensão da distribuição dos solos na paisagem e o entendimento de sua variabilidade espacial, sobretudo em ambientes úmidos (wetlands) de natureza sedimentar complexa. Procurou-se descrever e caracterizar os ambientes deposicionais de uma área de estudo, a Reserva Particular do Patrimônio Natural (RPPN) SESC Pantanal, buscando na sedimentologia e na geomorfologia que sistemas deposicionais e/ou erosivos formaram a paisagem e dessa forma interpretar as alterações ocorridas no relevo e nos sedimentos responsáveis pela gênese dos solos nesta parte do Pantanal Norte. Primeiramente foram realizados os estudos geomorfológicos com auxílio de ferramentas de sensoriamento remoto, expedições ao campo e sobrevoo da área. Nos compartimentos identificados foram realizadas tradagens mecanizadas profundas para se observar a arquitetura e a distribuição dos sedimentos. Os solos de 3 transeções representativas da área foram descritos, coletados e analisados, de forma a se determinar a configuração lateral e vertical dos horizontes e camadas, assim como a classificação pedológica e as evidências de processos pedogenéticos e sedimentares. A paisagem da RPPN SESC Pantanal foi modelada desde o Pleistoceno superior pela atividade de sistemas deposicionais distributários dominados por rios, caracterizados pela sucessiva construção e abandono de lóbulos deposicionais. O leque aluvial do rio São Lourenço é responsável pela maior parte dos depósitos e das formas do relevo observadas na área de estudo, enquanto que a planície do rio Cuiabá tem menor contribuição e se restringe à parte oeste. De maneira geral, os solos de canais antigos são Neossolos Quartzarênicos, de planície aluvial são Gleissolos, Plintossolos ou Neossolos/Cambissolos flúvicos, de diques e Murundus são Planossolos. Os nódulos de ferro e manganês podem ocorrer nos solos das porções elevadas e baixas (canais, diques e planícies antigas). Os mosqueados são mais contrastantes nas porções baixas (planícies antigas) e progressivamente se tornam menos evidentes à medida que se caminha para as porções elevadas (diques). Os contrastes e gradientes texturais são observados em todos os solos que possuem textura média ou mais fina, independente da porção do relevo, resultado da combinação de processos pedogenéticos e sedimentares. A argiluviação é evidente em todos os solos, porém com intensidade variável. A elevada porcentagem de sódio trocável ocorre com maior frequência nos solos das porções elevadas que não sofrem inundação (diques e murundus), contudo, é observado também em locais com ligeira influência de lâmina dágua. Dessa forma, por meio da abordagem solo x paisagem é possível identificar o controle geológico na distribuição e formação dos solos, como é o caso da presença de Neossolos Quartzarênicos nos canais antigos e a formação de contrastes texturais, e o controle pedogenético condicionado pelo relevo, como vem a ser o acúmulo de sódio. A abordagem integradora entre geomorfologia, sedimentologia e pedologia é indispensável para o entendimento da distribuição, variabilidade espacial e gênese de solos no Pantanal. Fora dessa ótica se torna difícil entender e estabelecer o papel efetivo da geogênese e da pedogênese nesse ambiente. / Relationships between soils, parent material and geomorphic features are important to understand the distribution of soils in the landscape. This approach gains more importance when the landscape in study is too complex, e.g., wetlands constructed by depositional systems. Hence, the goal of this work was describe and characterize depositional environments of an unit of fauna and flora preservation (RPPN SESC Pantanal - nonprofits), searching for sedimentary and geomorphology evidences to know which depositional and/or erosional systems have shaped the landscape and then, to set up its relationship with weathering and changes in the system due to pedogenesis. Preliminary geomorphologic studies were developed using remote sensorial tools, fieldworks and flights over the studied area. In each Geomorphic features identified were done drilling procedures to assess the architecture and distribution of their sediments. Three representative soil sequences were described, sampled and analyzed to determine the lateral and vertical boundaries of horizons and layers, as well to find evidences of pedologic and sedimentological processes. Since late Pleistocene the landscape of the RPPN SESC Pantanal has been shaped by distributaries fluvial systems in which rivers were actives. The alluvial fan of the São Lourenço River was responsible by the most shapes and sediments observed in the studied area, while floodplain of the Cuiabá River had minor contribution and it is restricted to western part. Overall, the soils in the paleochannels are Arenosols; in paleofloodplains are Gleysols, Plinthosols or Fluvisols; in paleolevee and Murundus are Planosols. The mottles are common in the low portion of the relief (paleo-foodplain) and become progressively less apparent in the higher portions (paleo-levees). The textural horizons and vertical textural contrasts are observed in the soils of all geomorphic features that have loamy or finer textures, formed by pedogenic and geological processes. The clay illuviation is present in all those soils with textural horizons but in different intensities. The high levels of exchangeable sodium are observed in the soils located in the relief nonflooded (paleo-levee and murundus features). However, it can be also found in places with low flood. Therefore, the approach soil-landscape allows understanding the geological processes controlling the soil genesis and its distribution, as Arenosols in the paleochannels and the formation of textural contrasts. Moreover, it is possible to assess factors of soil formation (relief and whether) controlling the sodium accumulation. Thus the integration of geormorphology, sedimentology and pedology is needful to understand the distribution, spatial variability and genesis of soils in the Pantanal. Without this approach it seems hard to understand and establish the role of pedogenic and geological processes in this environment.

Já há muito tempo, a irrigação de cultivos agrícolas é praticada e considerada uma alternativa interessante e útil à disposição dos efluentes gerados pelas estações de tratamento de esgoto doméstico. Como qualquer outro resíduo, o uso agrícola implica em algumas vantagens, tais como o fornecimento contínuo de umidade e de determinados nutrientes, mas também desvantagens, ocasionando a adição de sais e de possíveis patógenos e contaminantes orgânicos. Apesar da utilização de efluente de esgoto tratado ser parte integrante da gestão hídrica em muitos países, até o presente momento não se conhece nenhum outro estudo onde se utilizou e avaliou os efeitos do mesmo na irrigação da cultura da cana-de-açúcar em condições tropicais. Para este fim, amostras de solo foram coletadas e analisadas em 3 diferentes épocas. A irrigação se estendeu por aproximadamente 16 meses. O arranjo experimental foi o de blocos com parcelas subdivididas no tempo, com 5 tratamentos e 4 repetições. Os tratamentos empregados foram: (i) Controle sem aplicação de nitrogênio (N) mineral e sem irrigação; (ii) T100 a T200, 50% da dose de N recomendada via fertilização mineral e irrigação com, respectivamente, 100, 125, 150 e 200% da demanda hídrica da cultura. A produtividade foi, por ocasião do primeiro corte, positivamente influenciada pela irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET). Alterações na nutrição da cultura da cana foram pouco evidentes (teores foliares, colmo e caldo). O ESET ocasionou ligeira amenização tanto da acidez ativa (pH) quanto potencial (H+Al) Os efeitos mais pronunciados da irrigação ocorreram para os parâmetros indicadores da sodicidade/salinidade do solo, com incrementos significativos nas concentrações de sódio (Na) trocável, Na solúvel, percentual de sódio trocável (PST) e condutividade elétrica da solução do solo (CE). Estes aumentos, por sua vez, estão relacionados aos elevados teores de Na do efluente em associação com as baixas concentrações de cálcio (Ca) e magnésio (Mg), relação expressa pelos valores de razão de adsorção de sódio (RAS) do efluente. Alterações nas concentrações dos demais cátions também ocorreram, entretanto, foram menos características. As perspectivas quanto à utilização do ESET na irrigação da cana-de-açúcar são bastante promissoras, haja vista a crescente importância da cultura e a predominância do cultivo em condições de sequeiro. Entretanto, a manutenção da produtividade da cultura em patamares elevados implicará, necessariamente, a adoção de práticas específicas de manejo a fim de superar as limitações impostas pelos incrementos dos indicadores de salinidade e sodicidade do sistema solo-planta. / Since long ago agricultural irrigation has been practiced and considered as an interesting and beneficial alternative to the disposal of domestic sewage effluent. As all other residues, agricultural use implies both advantages, supplying crops continuously with water and some needed nutrients, and also disadvantages, through addition of salts and possible pathogens and organic contaminants. Although domestic sewage effluent is part of an integrated water management on many countries, none similar research is known involving sugarcane irrigation in tropical conditions. Three soil sampling campaigns were conducted. Soil samples were analyzed for quantifying acidity and exchangeable cations. Irrigation was applied for approximately 16 months. The experimental design was composed of a complete block, with five treatments and four replicates. Applied treatments where: (i) Control-no irrigation and no mineral-N applied; (ii)T100-T200, addition of 50% of the recommended mineral-N fertilization and irrigation with 100%, 125%, 150% and 200% of the crop water demand, respectively. Plant yield was positively affected by secondary-treated sewage effluent (STSE) irrigation. A small amelioration of the actual and potential soil acidity was observed for the highest dose of irrigation. The dominant effect of irrigation corresponded to increased concentrations of salinity-sodicity indicators, such as exchangeable sodium (Na), soluble Na, sodium saturation (ESP) and electrical conductivity of soil solution (EC). These increments are related to high Na concentrations for the applied effluent together with low calcium (Ca) and magnesium (Mg), relation expressed and defined by sodium adsorption ratio (SAR). Changes for other exchangeable cations also occurred, although not as clear and defined as for Na. Perspectives for STSE irrigation for sugarcane are promising, considering the growing importance of sugarcane crop and the very low cultivated area that is actually irrigated in the São Paulo State. However, the maintenance of crop productivity at high levels will necessarily imply the adoption of specific management practices suitable for ameliorating the limitations imposed by increasing salinity-sodicity parameters of the soil-plant system.

Já há muito tempo, a irrigação de cultivos agrícolas é praticada e considerada uma alternativa interessante e útil à disposição dos efluentes gerados pelas estações de tratamento de esgoto doméstico. Como qualquer outro resíduo, o uso agrícola implica em algumas vantagens, tais como o fornecimento contínuo de umidade e de determinados nutrientes, mas também desvantagens, ocasionando a adição de sais e de possíveis patógenos e contaminantes orgânicos. Apesar da utilização de efluente de esgoto tratado ser parte integrante da gestão hídrica em muitos países, até o presente momento não se conhece nenhum outro estudo onde se utilizou e avaliou os efeitos do mesmo na irrigação da cultura da cana-de-açúcar em condições tropicais. Para este fim, amostras de solo foram coletadas e analisadas em 3 diferentes épocas. A irrigação se estendeu por aproximadamente 16 meses. O arranjo experimental foi o de blocos com parcelas subdivididas no tempo, com 5 tratamentos e 4 repetições. Os tratamentos empregados foram: (i) Controle sem aplicação de nitrogênio (N) mineral e sem irrigação; (ii) T100 a T200, 50% da dose de N recomendada via fertilização mineral e irrigação com, respectivamente, 100, 125, 150 e 200% da demanda hídrica da cultura. A produtividade foi, por ocasião do primeiro corte, positivamente influenciada pela irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET). Alterações na nutrição da cultura da cana foram pouco evidentes (teores foliares, colmo e caldo). O ESET ocasionou ligeira amenização tanto da acidez ativa (pH) quanto potencial (H+Al) Os efeitos mais pronunciados da irrigação ocorreram para os parâmetros indicadores da sodicidade/salinidade do solo, com incrementos significativos nas concentrações de sódio (Na) trocável, Na solúvel, percentual de sódio trocável (PST) e condutividade elétrica da solução do solo (CE). Estes aumentos, por sua vez, estão relacionados aos elevados teores de Na do efluente em associação com as baixas concentrações de cálcio (Ca) e magnésio (Mg), relação expressa pelos valores de razão de adsorção de sódio (RAS) do efluente. Alterações nas concentrações dos demais cátions também ocorreram, entretanto, foram menos características. As perspectivas quanto à utilização do ESET na irrigação da cana-de-açúcar são bastante promissoras, haja vista a crescente importância da cultura e a predominância do cultivo em condições de sequeiro. Entretanto, a manutenção da produtividade da cultura em patamares elevados implicará, necessariamente, a adoção de práticas específicas de manejo a fim de superar as limitações impostas pelos incrementos dos indicadores de salinidade e sodicidade do sistema solo-planta. / Since long ago agricultural irrigation has been practiced and considered as an interesting and beneficial alternative to the disposal of domestic sewage effluent. As all other residues, agricultural use implies both advantages, supplying crops continuously with water and some needed nutrients, and also disadvantages, through addition of salts and possible pathogens and organic contaminants. Although domestic sewage effluent is part of an integrated water management on many countries, none similar research is known involving sugarcane irrigation in tropical conditions. Three soil sampling campaigns were conducted. Soil samples were analyzed for quantifying acidity and exchangeable cations. Irrigation was applied for approximately 16 months. The experimental design was composed of a complete block, with five treatments and four replicates. Applied treatments where: (i) Control-no irrigation and no mineral-N applied; (ii)T100-T200, addition of 50% of the recommended mineral-N fertilization and irrigation with 100%, 125%, 150% and 200% of the crop water demand, respectively. Plant yield was positively affected by secondary-treated sewage effluent (STSE) irrigation. A small amelioration of the actual and potential soil acidity was observed for the highest dose of irrigation. The dominant effect of irrigation corresponded to increased concentrations of salinity-sodicity indicators, such as exchangeable sodium (Na), soluble Na, sodium saturation (ESP) and electrical conductivity of soil solution (EC). These increments are related to high Na concentrations for the applied effluent together with low calcium (Ca) and magnesium (Mg), relation expressed and defined by sodium adsorption ratio (SAR). Changes for other exchangeable cations also occurred, although not as clear and defined as for Na. Perspectives for STSE irrigation for sugarcane are promising, considering the growing importance of sugarcane crop and the very low cultivated area that is actually irrigated in the São Paulo State. However, the maintenance of crop productivity at high levels will necessarily imply the adoption of specific management practices suitable for ameliorating the limitations imposed by increasing salinity-sodicity parameters of the soil-plant system.