O uso de indicadores biológicos para avaliar alterações na qualidade solo tem sido proposto, pois estes atributos possuem sensibilidade de responder rapidamente às modificações que ocorrem no ambiente. O objetivo deste trabalho foi avaliar metodologias para o monitoramento da qualidade do solo através de indicadores biológicos. Na primeira parte do trabalho foram avaliados solos sob cultivo em três locais, onde foram coletadas amostras na profundidade de 0-10 cm de áreas sob vegetação nativa e áreas cultivadas em duas épocas do ano. A biomassa microbiana foi determinada usando os métodos da Fumigação-Incubação, Fumigação-Extração e Respiração Induzida por Substrato. Foi ainda avaliada a atividade microbiana do solo por meio da respiração basal, N-mineralizado, atividade da desidrogenase, hidrólise do diacetato de fluoresecína (DAF) e a diversidade funcional com a utilização de placas BiologECO. De maneira geral a biomassa, respiração e hidrólise DAF mostraram-se sensíveis em detectar diferenças entre as áreas, enquanto o N mineralizado e a atividade da desidrogenase foram mais variáveis, não apresentando diferença estatística entre algumas áreas avaliadas. A diversidade funcional, representada pelo índice de Shannon aplicada aos resultados do BiologECO, na maioria dos locais não apresentou diferença significativa entre as áreas avaliadas nas duas amostragens. A visualização das diferenças entre as áreas ficou mais evidente quando todos os atributos avaliados foram representados juntos em gráficos radiais e quando foi calculado um índice biológico de qualidade integrando todos eles. No segundo estudo foi desenvolvido um novo protocolo para extração do proteoma do solo. Foi utilizado um solo contaminado com altas concentrações de cobre e remediado pelas adições de matéria orgânica e calcário dolomítico. O protocolo desenvolvido foi relativamente eficiente para extrair as proteínas do solo e também da solução do solo. Após a separação das proteínas por eletroforese de gel bidimensional foi possível visualizar diferenças no perfil protéico entre os diferentes tratamentos avaliados, indicando o potencial da proteômica em estudos de monitoramento de áreas contaminadas, assim como para avaliar a eficácia de tratamentos de remediação. No entanto, para que esta técnica seja efetivamente utilizada em estudos de monitoramento é necessário um estudo correlacionando a concentração do metal com a quantidade e expressão de proteínas. / The use of biological indicators to evaluate changes in soil quality has been proposed, because these attributes have sensitivity to respond quickly to changes occurring in the environment. The aim of this study was to evaluate methods for monitoring soil quality by biological indicators. In the first part of the study were evaluated in cropped soils under three locations. Samples were collected at depth of 0-10 cm areas under native vegetation and cultivated areas in two periods of the year. Microbial biomass was determined using the methods of fumigation-incubation, fumigation-extraction and substrate induced respiration. It was also evaluated the microbial activity of soil through respiration, mineralized-N, dehydrogenase activity, Fluorescein diacetate hydrolysis (FDA) and functional diversity with the use of BiologECO plates. In general the biomass, respiration and hydrolysis FDA were sensitive in detecting differences between areas, while the mineralized-N and dehydrogenase activity were more variable, with no significant difference between some areas evaluated. The functional diversity, represented by the Shannon index applied to the results of BiologECO, showed no significant difference between the areas assessed in two samples in most of the sites. The view of the differences between the areas became more evident when all attributes were represented together in radial graphs and when it was calculated an index of biological quality integrating them all. In the second study it was developed a new method for extraction of the proteome of the soil. It was used a soil contaminated with high concentrations of copper and remedied by additions of organic matter and lime. The protocol developed was relatively efficient way to extract the proteins from the soil and also soil solution. After separation of proteins by two-dimensional gel electrophoresis was possible to visualize differences in protein profiles between different treatments, indicating the potential of proteomics in studies monitoring of contaminated areas, as well as to evaluate the efficacy of treatments for remediation. However for this technique is effectively used in monitoring studies requires a study correlating the concentration of the metal with the quantity and protein expression.

O Mapeamento Digital de Solos (MDS) se utiliza de modelos quantitativos para inferir as variações espaciais e temporais dos solos. Embora venha sendo empregado mundialmente, o MDS ainda não apresenta uma padronização de métodos e materiais. O objetivo deste trabalho foi avaliar e comparar o uso de diferentes metodologias e materiais para análise de dados e predição de ocorrência de classes de solos. Esta pesquisa é composta de uma revisão bibliográfica e de três estudos de predição de ocorrência de classes de solos utilizando técnicas do MDS. Na revisão bibliográfica é discutido e exemplificado o uso de algoritmos de árvores de decisão no MDS, sendo enfatizado o algoritmo CART (Classification And Regression Tree). No primeiro estudo, realizado no município de Dois Irmãos, foram avaliados e comparados os efeitos do uso de diferentes modelos digitais de elevação (MDE) sobre a capacidade preditiva dos modelos de predição de ocorrência de classes de solos. Os modelos preditores foram treinados com dados dos atributos do terreno derivados dos diferentes MDE e com informações de solos extraídas do mapa pedológico, na escala de 1:20.000. Os MDE com resolução espacial de 90 m possibilitaram gerar os modelos preditores mais acurados. Na bacia do Rio Santo Cristo, dois estudos foram desenvolvidos. No primeiro estudo realizado nesta bacia foi avaliado e comparado o uso de três esquemas de amostragem de dados para o treinamento dos modelos. A correlação foi gerada com dados de atributos do terreno e informações de solos oriundas de um mapa convencional de solos na escala de 1:50.000. Os esquemas de amostragem influenciaram na acurácia dos modelos preditores, sendo o modelo preditor treinado com dados da amostragem aleatória simples o mais acurado. No segundo estudo realizado para a bacia do Rio Santo Cristo, foi desenvolvido e avaliado um método que concilia o conhecimento pedológico às técnicas do MDS. Primeiramente, foi realizada a predição de ocorrência de classes de solos correlacionando atributos do terreno e a taxonomia de perfis de solos georreferenciados. Esta distribuição espacial das classes de solos foi utilizada para o pedólogo delinear manualmente as unidades de mapeamento de solos (UM). O mapa de UM gerado pelo método proposto apresentou valor da acurácia (avaliada pela verdade de campo) semelhante à de um mapa convencional de solos já existente. Assim, a associação do conhecimento do pedólogo à predição de classes de solo pelas técnicas do MDS demonstrou ser um método especialmente útil na falta de mapas pedológicos de referência para treinamento dos modelos preditores. / The Digital soil mapping (DSM) is used to infer spatial and temporal variations of soil by using quantitative models. Although it has been used worldwide, DSM does not present standardized methods and materials. The objective of this study was to evaluate and compare the use of different methodologies and materials for data analysis and prediction of occurrence of soil class. This research consists of a scientific review and three studies of prediction of occurrence of soil class using DSM techniques. In the scientific review is discussed and exemplified the use of decision tree algorithms to generate predictive models of occurrence of soil class, being emphasized the CART algorithm (Classification And Regression Tree). In the first predictive study, performed in the Dois Irmãos county, were evaluated and compared the effects of using different digital elevation models (DEM) on the ability models to predict the occurrence of soils classes. The prediction models were trained with data from terrain attributes derived from different DEM and soils information extracted from soil map at scale 1:20,000. The DEM with 90 m spatial resolution made it possible to generate the predictive models most accurate. In the Rio Santo Cristo basin, two studies were developed. In the first study of this basin was evaluated and compared three data sampling schemes for training the models. The correlation was generated with data from terrain attributes and soil information derived from a conventional soil map at a scale of 1:50,000. The sampling scheme to influence the accuracy of predictive models, with the model predictor trained with data from simple random sampling was more accurate. In the second study for the Santo Cristo river basin, was developed and evaluated a method that reconciles the soil knowledge of MDS techniques. First, was performed the prediction of occurrence of soil types correlating terrain attributes and taxonomy of soil profiles georeferenced. This spatial distribution of soil classes was used by the pedologist for delineating soil mapping units (MU). The map of MU generated by the proposed method showed values of accuracy (assessed by ground truth) similar to that of a conventional map of existing soils. Therefore, the combination of the knowledge of pedologist the prediction of soil classes by MDS techniques proved to be a particularly useful method in the absence of soil maps of reference for training predictive models.

O presente trabalho trata da estabilização química de uma areia do litoral do Rio Grande do Sul com cinza volante e cal, e ainda cimento de alta resistência inicial como aditivo de cura rápida. Estudou-se quatro misturas compostas com estes materiais. Realizou-se ensaios de resistência à compressão simples, compressão diametral: módulo de resiliência e resistência à tração, com objetivo de verificar as características e o comportamento mecânico das misturas. Além desses ensaios, procedeu-se também, a realização do ensaio de fadiga à flexão, com uma das misturas estudadas. A partir da utilização do programa computacional ELSYM 5 realizou-se uma análise paramétrica, com os dados obtidos nos ensaios laboratoriais, variando-se a espessura da base e os módulos de resiliência da base e do subleito. Finalmente, apresenta-se uma metodologia de dimensionamento preliminar de pavimentos com camada de base de material cimentado, com uma camada de 5 em de revestimento asfáltico, onde relaciona-se a vida de fadiga com a espessura da base, para di versos módulos de resiliência da base e do subleito. / This work presents the results of a research on the stabilization o f sand wi th lime and fly ash. Four compacted mixtures were tested, two of them also including high initial strength cement. Besides unconfined compression strength tests, diametral compression tests (resilient modulus and tensile strength) were carried out, in arder to characterize the mixtures and determine their mechanical behavior. Specimen of one of the mixtures were also submi ted to flexural fatigue tests. A parametric analisys, where different base layer thickness and resilient modulus values were adopted, was performad with help of ELSYM 5 software, using laboratory test resuslts. Finally, a preliminary method is presented with the purpose o f designing pavements wi th stabilized base layers, considering a 5 em asphal t concrete wearing course. Fatigue life is related to the base layer thickness for the several base layer and subgrade resilient modulus adopted.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2013. / Submitted by Larissa Stefane Vieira Rodrigues (larissarodrigues@bce.unb.br) on 2014-12-03T16:57:33Z No. of bitstreams: 1 2013_GéssicaPereiraDeSouza.pdf: 692226 bytes, checksum: 4e1ee19a2f4ee17e7b0de8220b9405fd (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-12-04T17:09:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_GéssicaPereiraDeSouza.pdf: 692226 bytes, checksum: 4e1ee19a2f4ee17e7b0de8220b9405fd (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-04T17:09:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_GéssicaPereiraDeSouza.pdf: 692226 bytes, checksum: 4e1ee19a2f4ee17e7b0de8220b9405fd (MD5) / O estudo do carbono (C) orgânico do solo por meio de suas frações lábeis, microbiológicas e humificadas visa obter informações sobre estabilidade e localização da matéria orgânica (MOS), bem como sua quantidade e qualidade em sistemas de uso do solo. Várias metodologias têm sido desenvolvidas com o intuito de melhor compreender a importância da MOS por meio de diferentes frações. No entanto, os diversos procedimentos analíticos para determinação de frações lábeis da MOS precisam ser avaliados e comparados em solos sob sistemas de manejo em experimentos de longa-duração. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do manejo do solo baseado em sistemas de preparo, plantas de cobertura e adubação fosfatada nos teores de C em frações lábeis e humificadas, bem como a atividade enzimática. O solo foi cultivado por 11 anos na sucessão soja-milho. O experimento foi iniciado em 1999 em um Latossolo Vermelho argiloso com teor de fósforo (P) adequado para obtenção de 80 a 90 % de rendimentos potenciais de culturas anuais. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso com parcelas divididas, com três sistemas de manejo do solo (sistema de preparo convencional com milheto – SPCml, sistema plantio direto com milheto – SPDml e sistema plantio direto com mucuna-preta - SPDmc) nas parcelas e duas doses de P (0 e 100 kg ha-1 ano-1 de P2O5 na forma de superfosfato triplo, aplicados no sulco de semeadura - P0 e P1, respectivamente) nas subparcelas. Amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0–5, 5–10 e 10–20 cm de profundidade e determinados os teores de carbono orgânico total (COT), carbono orgânico particulado (COP), carbono da biomassa microbiana (CBM), das frações oxidáveis F1+F2, carbono lábil (CL) e da matéria orgânica leve (CMOL) e o carbono das frações ácido fúlvico livre (AFL) ácido fúlvico (AF), ácido húmico (AH) e da humina (HU). O SPD, de modo geral, promoveu estratificação das frações de C avaliadas, enquanto o SPC promoveu uma distribuição mais homogênea nas camadas de solo. As principais alterações ocorreram na camada superficial (0-5 cm), onde de maneira geral, o SPDml apresentou os maiores valores de C das frações estudadas. As frações lábeis, humificadas e a atividade enzimática apresentaram sensibilidade ao manejo do solo, com teores reduzidos no SPCml. A adubação fosfatada por 11 anos promoveu acúmulo de C em suas diferentes frações no solo, independentemente do sistema de preparo e das plantas de cobertura. Em relação ao SPD, de maneira geral, aquele com planta de cobertura milheto, promoveu os maiores teores de C nas diferentes frações. As frações humificadas representaram, em média, 80% do COT, sendo 11% AFL, 24% AF, 13% AH e 32% HU. Entre as frações lábeis, o COP correspondeu em média a 14% do COT e as demais frações, CL, CMOL e CBM corresponderam em média a 11, 4 e 2% do COT, respectivamente, independente dos sistemas de manejo e da dose de P aplicada. Em relação a facilidade metodológica de determinação e relação com o método referência que é o COP, a fração CL pode ser considerada como o melhor indicador de labilidade do COT. Verificou-se elevada correlação positiva entre todas as frações lábeis da MOS. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The study of soil organic carbon (C) through its labile, microbiological and humified pools aim to get information on location and stability of soil organic matter (SOM), as well as their quantity and quality under land-use systems. Several methodologies have been developed in order to better understand the importance of MOS through different fractions. However, the various analytical procedures for determination of labile SOM need to be evaluated and compared in soils under management systems on long-term experiments. The aim of this study was to evaluate the effect of soil management based on tillage systems, cover crops and phosphate fertilizer on C content in labile and humified and enzyme activity. The soil was cultivated for 11 years in succession soybean-corn. The experiment was installed in 1999 in an Oxisol with phosphorus (P) suitable for obtaining 80-90% of potential yields of annual crops. The experimental design was a randomized block with split plots with three soil tillage systems (conventional tillage with millet - SPCml, no-tillage with millet - SPDml and no-tillage with velvet bean - SPDmc) in plots and two P levels (0 and 100 kg ha-1 yr-1 of P2O5 as triple superphosphate, applied at sowing - P0 and P1, respectively) in subplots. Soil samples were collected at 0-5, 5-10 and 10-20 cm deep and determined the levels of total organic carbon (COT), particulate organic carbon (COP), microbial biomass carbon (CBM), the oxidizable fractions F1+F2, labile carbon (CL) and light organic matter (CMOL) and carbon fractions of free fulvic acid (AFL) fulvic acid (AF), humic acid (AH) and humin (HU). The SPD, in general, promoted stratification of C fractions, while the SPC promoted a more homogeneous distribution in soil layers. The main changes occurred in the surface layer (0-5 cm), where in general, the SPDml presented the highest values of C fractions studied. The labile and humidified C fractions and enzymatic activity showed sensitivity to soil management, with reduced levels in SPCml. Phosphorus fertilization for 11 years promoted accumulation of C in its different fractions in soil, regardless of tillage and cover crops. Regarding the SPD, in general, the one with cover crop millet, showed the highest C content in different fractions. Humified fractions accounted for 80% of the COT. Among the labile fractions, COP corresponded to 14% of the TOC and the other fractions, CL, CMOL and CBM represented about 11, 4 e 2% COT, respectively, independent of management systems and dose of P applied. The CL fraction was considered the best indicator of labile soil organic carbon, given its relative ease and methodological relationship with the reference method. There were high positive correlations between all labile fractions.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2012. / Submitted by Elna Araújo (elna@bce.unb.br) on 2012-07-02T21:53:38Z No. of bitstreams: 1 2012_MarinaRolimBilichNeumann.pdf: 7513008 bytes, checksum: 7d45546252b1a8ca297dec943f697905 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2012-07-30T11:57:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_MarinaRolimBilichNeumann.pdf: 7513008 bytes, checksum: 7d45546252b1a8ca297dec943f697905 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-07-30T11:57:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_MarinaRolimBilichNeumann.pdf: 7513008 bytes, checksum: 7d45546252b1a8ca297dec943f697905 (MD5) / No Brasil, nos últimos anos, o processo de planejamento territorial, seja urbano ou rural, a busca pela preservação dos recursos e seus serviços ambientais tem ganhado força. No entanto, para um adequado planejamento faz-se necessário utilizar uma base de dados em escala adequada. Aliado a essa questão, a escassez de recursos e de tempo leva à necessidade de adoção de novos métodos que tornem os levantamentos de solos mais ágeis e menos onerosos e, portanto, o mapeamento digital de solos pode ser uma alternativa. Recentemente, o mapeamento digital dos solos tem experimentado um rápido desenvolvimento de métodos novos e econômicos, devido à crescente disponibilidade de informações auxiliares, principalmente as imagens de sensoriamento remoto e os atributos do terreno, derivados de modelos digitais de elevação. A pesquisa objetivou utilizar regressão linear múltipla no mapeamento digital de solos, com apoio principal de parâmetros descritores do relevo (geomorfométricos), do mapa geológico e geomorfológico, para a elaboração digital do mapa pedológico para o Distrito Federal (DF). Primeiramente foi avaliada a qualidade dos modelos digitais de elevação (MDE) obtido por meio de carta e SRTM/Topodata reamostrado para 30 metros, para sua aplicação no mapeamento digital de solos no DF, tendo como área de estudo a bacia do Ribeirão do Gama. Ao analisar perfis topográficos, a rede de drenagem derivada, bem como a estatística descritiva de ambos os dados, verificou-se que o MDE obtido por meio de carta apresentou qualidade superior quando comparado ao MDE SRTM/Topodata, porém, as diferenças foram pequenas considerando a escala de obtenção dos MDEs. Em seguida foi elaborado o estudo que aplicou regressão linear múltipla para o mapeamento de solos na bacia do Ribeirão do Gama. Foi realizada a compilação dos perfis de solos já descritos na área de estudo, elaboração de parâmetros derivados dos MDE gerado por meio de carta e MDE SRTM/Topodata (altitude, declividade, aspecto, curvatura total, e acumulação de fluxo) e os mapas geomorfológico e geológico. Para cada perfil de solo foram extraídos os dados referentes a cada parâmetro do terreno, geomorfologia e geologia. Foi então realizada a regressão linear múltipla para a geração do mapa de solos. Verificou-se que apenas a geomorfologia e a declividade MDE gerada por meio de carta foram estatisticamente significantes e nenhuma das variáveis foi significante utilizando o MDE SRTM/Topodata. A bacia de estudo é uma área pequena e a escala dos dados SRTM/Topodata não foi adequada à essa situação. A acurácia global do mapeamento foi 39,05% e o índice Kappa foi 18,9%, valor esse considerado baixo, porém verificou-se que a metodologia utilizada permitiu mapear os solos em áreas não amostradas e possibilitou também o mapeamento de solos em áreas já urbanizadas, as quais não possuem mapas de solos. Por fim, foi avaliada a aplicabilidade do MDE SRTM/Topodata, utilizando regressão linear múltipla para o mapeamento digital dos solos em todo o território do DF. O estudo foi dividido em duas etapas: compilação dos perfis de solos já descritos na área de estudo e seus parâmetros derivados (declividade, altitude, forma do terreno, divisores e talvegues, curvatura horizontal, orientação, acumulação de fluxo e índice topográfico de umidade) e os mapas geomorfológico e geológico. Verificou-se que o MDE SRTM/Topodata apresentou desempenho adequado para o mapeamento de solos no DF. A validação do mapeamento gerado por meio da regressão linear múltipla foi realizada utilizando perfis descritos no campo e em uma das áreas avaliadas verificou-se que a acurácia global apresentou resultado satisfatório 44,44% e o índice Kappa 31,56%. Verificou-se que apenas a declividade, altitude e litologia foram relevantes para o mapeamento de solos em todo o território do DF. Verificou-se novamente que a metodologia utilizada permitiu mapear os solos em áreas não amostradas e possibilitou o mapeamento de solos em áreas já urbanizadas. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In Brazil, in recent years, the process of territorial planning, urban or rural, the search for environment resources preservation and their services, has gained strength. However, for an adequate planning it is necessary to use a good database on an adequate scale. Allied to these questions, there is also a shortage of resources and time leads to the need to adopt new methods that make soil surveys more agile and less costly, and therefore the digital mapping of soils can be an alternative. Recently, the digital soil mapping has experienced a rapid development, with new methods and more economic, mainly due to the increasing of availability of auxiliary information, especially remote sensing images and terrain attributes derived from digital elevation models. The research aimed to use multiple linear regression for digital soil mapping, with relevant primary support descriptors parameters (geomorphometric), and geological and geomorphological map for preparing digital soil map for the Federal District (DF). First was evaluated the quality of digital elevation models (DEM) obtained by means of contour lines and SRTM/Topodata resampled to 30 meters, for its application in digital soils mapping in the Federal District, Gama riverbasin as study area. By analyzing topographic profiles, the derived drainage network, as well as statistic data descriptive of both, of DEM obtained by contour lines exhibited a superior quality when compared to the SRTM DEM/Topodata, but the differences were regarded as small, considering the scale of obtaining DEMs. Then drew up a study that applied multiple linear regression for soil mapping of in the Gama riverbasin. Was performed compilation described soil profiles in the study area; generated parameters by DEM obtained by contour lines and DEM SRTM/Topodata (altitude, slope, aspect, total curvature, and accumulation flow) and the geomorphological and geological maps. For each soil profile was extracted data from each terrain parameter, geology and geomorphology. Multiple linear regression was then performed for the generation the soil map. It was found that only geomorphology and slope generated by MDE obtained by contour lines were statistically significant and none of the variables was significant using the DEM SRTM/Topodata. The study is a small area and the scale of DEM SRTM/Topodata was not suitable for this situation. The overall accuracy of the mapping was 39,05% and Kappa was 18,9%, a value considered low, but it was found that the methodology used to map the soils allowed in areas not sampled and also allowed the mapping of soils in areas already urbanized, which do not have soil maps. Finally, was evaluated the SRTM DEM/Topodata applicability using multiple linear regression for digital soil mapping throughout the DF. The study was divided into two steps: collection of soil profiles as described in study area and its derived parameters (slope, altitude, so Land, dividers and talwegs, horizontal curvature, orientation, flow accumulation and topographic moisture index) and the geomorphological and geological maps. It was found that the SRTM DEM/Topodata presented adequate performance for the mapping of soils in the DF. The validation of the mapping generated by multiple linear regression was performed using profiles described in the field and one of the areas evaluated it was found that the overall accuracy results presented satisfactory 44,44% 31,56% and Kappa index. It was found that only slope, elevation, and lithology were relevant to the soil mapping throughout the DF. It was found again that methodology used allowed to map soils in not sampled areas and allowed the soil mapping in urbanized areas.

A compreensão dos processos de formação de solos e de sua distribuição na paisagem é um aspecto importante para estudos sobre a capacidade de suporte e a resiliência a impactos ambientais de diferentes tipos. Com base no exposto, os objetivos do trabalho foram caracterizar a morfologia, os atributos físicos, químicos e mineralógicos de solos em topossequência na região Sudeste de Porto Alegre, bem como avaliar a natureza e intensidade dos processos pedogenéticos envolvidos na formação destes solos e a classificação segundo o Sistema Brasileiro de Classificação e Soil Taxonomy. Foram realizadas descrições morfológicas de quatro perfis de solos e coletado material para determinar granulometria, área superficial especifica (ASE), índice de uniformidade (VU), complexo sortivo, ataque por H2SO4 e determinações dos índices Ki e Kr, bem como teores de ferro extraído com ditionito citrato bicarbonato (Fed) e com oxalato de amônio (Feo). Foi realizada difratometria por Raios – X (DRX) na fração menor que 2 mm. Também foram coletadas amostras indeformadas para determinar a condutividade hidráulica saturada (K), a porosidade total (Pt) e a densidade do solo (Ds). Os perfis descritos mostraram-se profundos, com gradiente textural acentuado e cores amareladas. Não apresentaram indícios de descontinuidade litológica (índice VU < 0,6). A ASE (inferior a 36 m² g-¹), a CTCpH7 (inferior a 13 cmolc Kg-1), o silício, o alumínio (obtidos pelo ataque sulfúrico) e o Fed (inferior a 19,5 cmolc Kg-¹) apresentaram relação positiva com a argila. A K foi entre 7,2 e 40 cm h-¹, sendo os maiores valores nos horizontes superficiais A, enquanto a Ds maior que 1,38 g cm-³ em todos os horizontes avaliados. Foram verificados valores de Ki e Kr maiores que 0,75, indicando solos cauliníticos e a DRX indicou predominância de quartzo e presença de caulinita que aumenta em profundidade. Os resultados indicaram a ocorrência do processo de lessivagem como formador mais expressivo do gradiente textural em grau de desenvolvimento variável e os perfis foram classificados como Argissolos Amarelos (Alfisol e Ultisols) e Neossolo Litólico (Entisol). / Understanding the formation processes of soils and their distribution in the landscape is an important aspect of studies on support capacity and resilience to environmental impacts of different types. On this basis, the objectives were to characterize soils morphology and physical, chemical and mineralogical characteristics into toposequence in the southeastern region of Porto Alegre, and assess the nature and intensity of pedogenic processes involved in the formation of these soils and ranking second the Brazilian System of Soil Classification and Soil Taxonomy. Morphological descriptions were conducted in four soil profiles and collected materials to determine particle size, specific surface area (SSA), uniformity index (VU),chemical composition, attack by H2SO4 and determinations of the Ki and Kr indexes, as well as content of iron extracted by dithionite citrate bicarbonate (Fed) and ammonium oxalate (Feo). ( Continuation) X-rays diffraction (XRD) was performed in the fraction smaller than 2 mm. Undisturbed samples were also collected to determine the saturated hydraulic conductivity (K), total porosity (Pt) and bulk density (Ds). The profiles described were shown to be deep, with high textural gradient and color yellow. No evidence of lithological discontinuity (VU index <0.6). The ASE (less than 36 m2 g-1), the CEC (less than 13 cmolc kg-1), silica, aluminum (obtained by H2SO4) and the Fed (less than 19.5 cmolc Kg-1) were positively related with clay. The K was between 7,2 and 40 cm h-1, and the higher values was in surface horizons, while the Ds greater was than 1.38 g cm- 1 at all horizons. Were verified Ki and Kr greater than 0,75, indicating kaolinitic soils and XRD indicated a predominance of quartz and presence of kaolinite, which increases in depth. The results indicated the occurrence of the lessivage process acting in the formation of the textural gradient in degree of development variable and profiles were classified as Ultisols, Alfisol and Entisol.

A região do Cerrado representa uma significativa área de produção agrícola no Brasil, no entanto, no que concerne a sistemas de manejo voltados à pequena propriedade, poucas são as informações disponíveis. Com o objetivo de avaliar o impacto de diferentes sistemas de manejo da fertilidade na qualidade de um Latossolo Vermelho em Tangará da Serra-MT, foi utilizado um experimento com um sistema de manejo da fertilidade do solo tradicional da região, (i) adubação de alta reatividade, e três sistemas alternativos: (ii) adubação de baixa reatividade, (iii) misto (adubação de baixa reatividade e adubação orgânica) e (iv) adubação orgânica. Adjacente à área experimental, coletaram-se amostras de solo de duas áreas de referência: Cerrado (condição natural) e pastagem de braquiária (condição original da área anteriormente à instalação do experimento). Foram avaliados como indicadores de qualidade do solo os atributos de fertilidade (pH, Ca, Mg, K, CTC, C, N, P, B, Cu, Zn e Mn) nas subcamadas de 0-5, 5-10 e 10-20 cm, microbiológicos (C e N microbiano, C microbiano:C orgânico, N microbiano:N total, C:N microbiano, C orgânico dissolvido) na camada de 0-10 cm e macrofauna edáfica (número de indivíduos, riqueza de grupos, índices de Shannon e de Pielou e a abundância) em superfície. Os sistemas de manejo da fertilidade influenciaram de forma significativa o pH do solo e os teores de Ca, Mg, C, N, Cu, Zn, Mn, C microbiano, N microbiano, Cmicrobiano:Nmicrobiano e C orgânico dissolvido. O sistema de manejo da fertilidade misto foi a que apresentou melhor qualidade do solo comparado ao de alta reatividade, superando, inclusive, em alguns atributos, o solo sob pastagem de braquiária e de Cerrado. Nos atributos de macrofauna edáfica, não foi observada diferença significativa entre os tratamentos. / The Brazilian Savannah (Cerrado) region represents a significative area to agriculture production, however, information about management systems to small farms is rare. With the objective of evaluate the impact of different management systems on soil quality of an Oxisol in Tangará da Serra, Mato Grosso State, we used an experiment with one traditional management system in the region, (i) high reactivity fertilizer, and three ecologically-based systems: (ii) low reactivity fertilizer, (iii) combined (low reactivity and organic fertilizer) and (iv) organic fertilizer. Adjacent to experimental adjacent areas was sampled two reference areas: Cerrado (natural condition) and brachiaria pasture (origin area condition of the area before experiment installation). We evaluated as soil quality indicators fertility attributes (pH, Ca, Mg, K, CTC, C, N, P, B, Cu, Zn and Mn) in 0-5, 5-10 and 10-20 cm layers, microbiological attributes (microbial biomass-C and -N, microbial biomass-C:organic C, microbial biomass N/total N, microbial C/N ratio, organic dissolved C) in 0-10 cm layer and edaphic macrofauna (number of individuals, richness of groups, Shannon and Pielou index and abundance) in surface of soil. The fertility management systems influenced significantly the soil pH, and Ca, Mg, C, N, Cu, Zn, Mn, microbial biomass-C and –N, microbial C/N and dissolved organic C contents. The better soil quality was observed in combined fertilizer management compared to high reactivity system, and overcome Cerrado and pasture soil in some attributes. In edaphic macrofauna attributes no difference was observed between treatments.

Com o passar do tempo, a substituição da vegetação nativa por plantas cultivadas, se não devidamente planejada e conduzida, resultará em solos com capacidade produtiva diminuída e com propensão à erosão aumentada, prejudicando a produção de alimentos, a conservação do solo e da água e o ambiente como um todo. Com isso em mente, realizou-se este trabalho com o objetivo de avaliar a erosão hídrica pluvial do solo em área originalmente de campo nativo, nos seus segundo e terceiro anos de uso com culturas anuais em fileira (respectivamente feijão miúdo - Vigna unguiculata - e sorgo - Sorghum bicolor), nos métodos de preparo do solo reduzido (escarificação) e sem preparo (semeadura direta) e nos tipos de adubação mineral (NPK) e orgânica (esterco curtido de aves), além de uma condição sem adubação. O estudo foi desenvolvido em campo, na EEA/UFRGS, em Eldorado do Sul (RS), nos verões de 2007/2008 e 2008/2009. Usou-se chuva simulada e um Argissolo Vermelho distrófico típico com textura franco-arenosa na camada superficial e declividade média de 0,13 m m-1. Aplicaram-se duas chuvas em cada ciclo cultural, a primeira logo após a implantação dos tratamentos e semeadura das culturas e a segunda cerca de noventa dias mais tarde (estádio fenológico de enchimento de legumes no caso do feijão miúdo e de maturação no do sorgo). Para isso, utilizou-se o aparelho simulador de chuva de braços rotativos, com as chuvas tendo sido aplicadas na intensidade constante planejada de 64 mm h-1 e com duração de 1,5 h cada uma. Avaliaram-se atributos de solo e planta nas parcelas experimentais e de erosão hídrica no escoamento superficial. Observou-se que a mudança no tipo de uso da terra, no tempo e modo feitos na pesquisa, diminuiu a densidade do solo e aumentou a macroporosidade e a porosidade total, ao mesmo tempo em que, excetuando a condição sem adubação, não causou perdas relevantes de solo e água por erosão hídrica. A mobilização do solo pela escarificação, na maior parte dos casos, favoreceu a infiltração e a retenção superficial da água da chuva e, em decorrência, diminuiu sua perda na forma de enxurrada, ao mesmo tempo em que satisfatoriamente controlou a perda de solo por erosão. A ausência de mobilização do solo na semeadura direta, também na maior parte dos casos, induziu a formação de maior enxurrada, mas em compensação controlou melhor a erosão. Comparadas à condição sem adubação, a adubação mineral e a adubação orgânica ambas contribuíram para reduzir a erosão e a enxurrada nos dois métodos de preparo do solo usados no estudo, com as diferenças entre si tendo sido inconstantes. / Over time, the substitution of the native vegetation by cultivated plants, if not properly planned and conducted, will result in soils with reduced productivity capacity and with increased susceptibility to erosion, impairing the food production, the soil and water conservation, and the environment as a whole. With that in mind, this research work was carried out with the objective of evaluating the soil erosion by rainfall in an area originally with native pasture, in its second and third years of use with annual row crops (respectively cowpea - Vigna unguiculata - and sorghum - Sorghum bicolor), in the reduced (chiseling) and the without (direct seeding) soil tillage methods and in the mineral and the organic fertilization types, besides a condition without fertilization. The study was developed in the field, at the Agriculture Experimental Station of the Federal University of Rio Grande do Sul (EEA/UFRGS), in Eldorado do Sul, Rio Grande do Sul State, Brazil, in the summers of 2007/2008 and 2008/2009. Simulated rainfall and an Ultisol with a sandy loam texture in the surface layer and 0.13 m m-1 average slope steepness were used in the study. Two rains were applied in each crop cycle, the first immediately after treatments establishment and crops seeding and the second one about ninety days later (fulfillment of legumes in the case of cowpea and maturation of the sorghum cropstages). To accomplish that, the rotating boom rainfall simulator was used, with the rains having being applied at the designed, constant rainfall intensity of 64.0 mm h-1 and with 1.5 h duration each. Attributes of soil and plants were measured in the experimental plots, and of water erosion in the surface runoff. It was observed that the change in the type of land use, in the time and the way it was done in the research, diminished the soil bulk density and increased both the macroporosity and the total porosity, at the same time that, excluding the condition without fertilization, did not cause relevant soil and water losses by rainfall erosion. The mobilization of the soil by chiseling, in the majority of the cases, favored the infiltration and the retention of the rainfall water in the soil surface and, as consequence, diminished its loss in the form of surface runoff, at the same time that satisfactorily controlled the soil loss by erosion. The absence of soil mobilization in the direct seeding, also in the majority of the cases, induced the formation of greater surface runoff, but in compensation controlled the erosion better. Compared to the condition without fertilization, the mineral and the organic fertilization both contributed for reducing erosion and runoff in the two soil tillage methods used in the study, with the differences between them having being inconstant.

Nesta dissertação investiga-se o comportamento não saturado de dois solos coluvionares situados na divisa dos estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina, em um dos trechos do Gasoduto Bolívia-Brasil. Os solos coluvionares amostrados são constituídos por materiais provenientes de derrames básicos da Formação Serra Geral (basalto) e da Formação Botucatu (arenito). O trabalho de pesquisa realizado com esses solos tem seu enfoque dividido em duas partes principais (1) determinação da curva característica dos solos na condição indeformada e (2) análise do potencial de colapso de amostras indeformadas e remoldadas. O programa experimental inclui também ensaios de caracterização física e mineralógica dos materiais. A determinação da curva característica é fundamental para o entendimento do comportamento do solo não saturado, pois representa a capacidade do solo de armazenar água quando submetido a diferentes valores de sucção. As curvas características dos solos coluvionares investigados foram obtidas através de uma nova proposta de ensaio para o método do papel filtro. Os resultados das curvas características exibiram um formato de “sela”, indicando que a microestrutura e a macroestrutura presentes nesses solos têm um papel determinante na entrada e na saída de água dos poros do solo. Um modelo físico e uma hipótese para a variação da área de água nos diferentes trechos da curva característica foram propostos O índice de vazios inicial e a histerese determinaram a forma das curvas características dos solos estudados. Os valores elevados de índices de vazios iniciais, a presença de macroestrutura e microestrutura bem definidas, e a condição não saturada dos solos coluvionares motivaram uma análise do potencial de colapso. O colapso foi analisado através de critérios qualitativos (ensaios de caracterização e índices físicos) e quantitativos (ensaios oedométricos simples e duplo). Os critérios qualitativos e os ensaios oedométricos simples classificam todas as amostras como não colapsíveis. O ensaio oedométrico duplo, em geral, superestima os valores de potencial de colapso para os solos. As amostras remoldadas apresentaram valores de colapso maiores que as indeformadas.

A proteção física é um importante mecanismo de estabilização da matéria orgânica (MO) em solos subtropicais. Desenvolveu-se quatro estudos sobre essa temática em solos com textura e mineralogia distintas, sendo os estudos 1 e 2 relacionados à avaliação de produtos (iodeto-NaI e politungstato de sódio-PTS) e de densidades de solução (1,8 a 2,2 g cm-3) sobre o rendimento das frações leve livre (FLL), leve oclusa (FLO) e pesada (FP) da MO do solo. Por sua vez, os estudos 3 e 4 objetivaram avaliar o efeito de sistemas de manejo de solo na agregação e acúmulo de C orgânico no solo, bem como verificar a importância da oclusão no acúmulo de C nas camadas de 0-5, 5-10 e 10-20 cm de um Argissolo Vermelho (220 g kg-1 argila) e de um Latossolo Vermelho (680 g kg-1 argila), há 18 e 25 anos, respectivamente, sob plantio direto (PD). Do ponto de vista metodológico verificou-se que na densidade de 1,8 g cm-3, o uso da solução de PTS resultou num aumento de 176 a 726% no C quantificado como FLO em comparação ao NaI, enquanto não foi verificado efeito significativo no rendimento do C na FLL. O aumento da densidade da solução de PTS de 1,8 para 2,0 g cm-3 aumentou de 30 a 99% o rendimento de C na FLO, não tendo sido verificado vantagens na recuperação de C com o uso da solução de 2,2 g cm-3. O sistema PD resultou num aumento dos estoques de carbono (C) orgânico e na estabilidade de agregados em comparação ao solo em preparo convencional (PC), sendo este efeito mais expressivo na camada superficial do solo (0-5 cm). Os estoques crescentes de C nas frações (FLL>FLO>FP) em ambos os solos indicam o efeito aditivo dos mecanismos de recalcitrância molecular, oclusão e proteção coloidal na estabilidade da MO do solo. O sistema PD não resultou em aumento no C da FLL em comparação ao solo em PC, indicando que as alterações no microclima, normalmente verificadas sob este sistema de manejo conservacionista, não foram responsáveis pelo acúmulo de C orgânico nos solos avaliados. Por outro lado, o PD promoveu aumento no C da FLO, evidenciando-se que a oclusão foi responsável por aproximadamente 30% do acúmulo de C orgânico nos solos sob este sistema conservacionista de manejo, em comparação ao solo em PC. A solução de PTS 2,0 g cm-3 é a mais adequada para os solos estudados em avaliações da proteção física da MO do solo, mecanismo o qual contribui expressivamente para o acúmulo de C orgânico em camadas superficiais de solos em plantio direto no Sul do Brasil. / The physical protection is a important mechanism of soil organic matter (SOM) stabilization in tropical and subtropical soils. Four studies focusing this subject were developed using soils with different texture and mineralogy. Two studies evaluated products (sodium iodide-NaI and sodium politungstate -SPT) and density of solutions (1.8 to 2.2 g cm-3) on C recovery in the free light fraction (FLF), occluded light fraction (OLF), and heavy fraction (HF) of the SOM. Other two studies evaluated the effect of the no-tillage (NT) on soil aggregates stability and on organic C accumulation, as well as the importance of the mechanism of occlusion on the C accumulation in the soil profile (0-5, 5-10 and 10-20 cm) of a sandy clay loam Paleudult (220 g kg-1 clay) and of a Rhodic Hapludox (680 g kg-1 clay). The use of 1.8 g cm-3 of solutions of SPT had a C recovery in the OLF 176 to 726% higher than using NaI solution, while no significant effect was verified on the C recovery in the FLF. The increase of density of SPT solution from 1,8 to 2,0 g cm-3 recovered from 30 to 99% more C in the OLF, while no advantages were verified on C recovery using density of 2.2 g cm-3. NT soil had higher aggregate stability and the stocks of organic C in comparison to conventional tillage (CT) soil, effects that were more pronounced on the surface soil layer (0-5 cm). The increase of C stocks in the fractions (FLF>OLF>HF) in both soils indicated an additive effect of the mechanisms of molecular recalcitrance, occlusion, and colloidal protection in the stability of the SOM. C stock in the FLF not increased in NT soils in comparison with CT soils, indicating that the microclimate alterations usually verified under this conservation management system were not responsible for the C accumulation in the evaluated soils. On the other hand, NT increases the C in the OLF, evidencing the occlusion as a mechanism responsible for approximately 30% of the C accumulation in the NT soils, in comparison with CT soils. The solution of SPT 2,0 g cm-3 was the more appropriate for using in studies of physical protection of the SOM in the evaluated soils, mechanism that have an important role to the C accumulation in the surface soil layers of Southern Brazilian no-tilled soils.