Le Sud du Brésil est une région où l'agriculture est très intensive et la pression sur les sols est beaucoup plus importante que dans la région amazonienne. Ainsi, il est nécessaire de développer des études qui relient le développement du sol avec son matériau source respectif, en détaillant les transformations dans la zone de transition sol-roche et ses implications pour les activités environnementales et humaines. Dans ce contexte, ce travail vise à: (i) caractériser les aspects minéralogique, pédochimique et géochimiquedes profils d'altération développés en l'absence d'action humaine ou avec une intervention minimale; (ii) caractériser qualitativement et semi-quantitativement les minéraux primaires et les minéraux pedogenic dans les sols insérés dans les régions importantes de l'écosystème du Rio Grande do Sul; et (iii) évaluer l'impact des différentes intensités de pâturage sur la minéralogie d’un Oxisol sous système intégré de production soja-élevage dans le sud du Brésil. Cette étude concerce des sols du Rio Grande do Sul dont le climat subtropical (températures moyennes annuelles ~17°C, précipitations moyennes annuelles ~1800 mm/an) favorise l’accumulation de matiére organique ainsi que la formation de minéraux argileux 2:1. Les indices d'altération (Weathering Intensity Scale - WIS et Chemical Index of Alteration - CIA) établis à partir de la composition chimique des profils d'altération permettent de classer les profils selon leur degré d’altération qui correspond également à des compositions minéralogiques différentes (smectite, smectite + kaolinite, kaolinite). L'étude a montré que des sols formés à partir de la même roche ont des différences importantes liées aux différences climatiques et de relief. Finalement, après 12 ans de culture des sols avec un système intégré culture-élevage, les surfaces non pâturées présentent une proportions moins important de minéraux 2:1. D'autre part, les surfaces sous pâturage intensif et pâturage modéré présentent un comportement similaire attribué à une aluminisation plus élevée de la couche interfoliaire de minéraux 2:1. L'aluminisation plus élevée sous gestion intensive et modérée peut fixer une partie de l'aluminium dans la phase solide du sol, ce qui pourrait le rendre moins disponible pour les plantes et diminuer sa phytotoxicité. / O sul do Brasil é uma região com uma agricultura muito intensa e com grande pressão de uso do solo, consideravelmente mais intenso do que na região da Amazônia. Assim, é necessário desenvolver estudos que relacionem o desenvolvimento do solo com seu respectivo material de origem, detalhando as transformações na zona de transição solo-rocha e suas implicações para as atividades ambientais e humanas. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo: (i) caracterizar os aspectos mineralógicos, pedoquimicos e geoquimicos dos perfis de alteração desenvolvidos na ausência ou mínima ação humana; (ii) caracterizar qualitativa e semi-quantitativamente os minerais primários e os minerais pedogênicos em solos inseridos em regiões ecossistêmicas importantes do Rio Grande do Sul; e (iii) avaliar o impacto de diferentes intensidades de pastejo na mineralogia de um Latossolo, sob sistema de produção integrada soja-bovinos de corte no sul do Brasil.Este estudo foi realizado em solos do Rio Grande do Sul, onde o clima subtropical (temperatura média anual ~ 17°C, precipitação anual média de 1800mm/ano) favorece o acúmulo de matéria orgânica ea ocorrência de argilominerais 2:1.Os índices de intemperismo (Weathering Intensity Scale - WIS e Chemical Index of Alteration - CIA), considerando a composição mineralógica dos perfis de alteração, indicaram a seguinte sequência crescente do grau de intemperismo: esmectita < caulinita - esmectita < caulinita. O estudo mostrou diferenças importantes nos solos, mesmo entre aqueles formados a partir do mesmo material de origem, devido às diferenças climáticas e de relevo. Por fim, após 12 anos sob um sistema integrado de produção de soja-bovinos de corte, as áreas não pastejadas apresentaram menor intensidade para os argilominerais 2:1. Por outro lado, as áreas sob pastejo intensivo e pastejo moderado apresentaram comportamento semelhante, devido à maior aluminização da entrecamada dos argilominerais 2:1. A maior aluminização sob pastejo intensivo e moderado pode ser um dreno de alumínio na fase sólida do solo, tornando-o menos disponível para as plantas e diminuindo sua fitotoxicidade. / The Southern Brazil is a region with a very intensive agriculture and the pressure on soil use is considerably more intense than in the Amazonian region. Thus, it is necessary to develop studies that relate the soil development with its respective source material, detailing the transformations in the soil-rock transition zone and its implications for the environmental and human activities. In this context, this work aims to: (i) characterize the mineralogical and pedochemical alterations and geochemical evolution the profiles of the alteration developed in the absence, or the minimal human action; (ii) characterize both qualitatively and semi-quantitatively the primary and pedogenic minerals present in soils of important ecosystems in Rio Grande do Sul; And (iii) evaluate the effect of grazing intensities on the mineralogy of an Oxisol, in an integrated soybean-cattle beef production system of southern Brazil. This study concerns soils of Rio Grande do Sul, where the subtropical climate (mean annual temperature ~17°C, mean annual precipitation 1800mm/yr) favored the accumulation of organic matter and occurrence of 2:1 clay minerals. The indexes of weathering (Weathering Intensity Scale - WIS and Chemical Index of Alteration - CIA), considering the mineralogical composition of the alteration profiles, indicated the following increasing sequence of the degree of weathering: smectite composition <kaolinite-smectite composition <kaolinite composition. The study showed that the soils have important differences, even between those formed from the same material of origin, due to climatic differences and relief. Lastly, after 12 years under an integrated soybean–beef cattle production system, the ungrazed areas presented lower intensity of 2:1 minerals. On the other hand, areas under intensive grazing and moderate grazing presented similar behaviour due to the higher aluminization of the interlayer of 2:1 minerals. The higher aluminization under intensive and moderate grazing managements may be a drain on aluminum in the soil solid phase, making it less available to plants and decreasing its phytotoxicity.

Manguezais são ecossistemas de transição entre ambientes continental e marinho. Estão amplamente distribuídos ao longo da costa brasileira, sob grande variabilidade de condições climáticas, oceanográficas, geológicas e geomorfológicas. A mineralogia dos solos reflete e interfere nos processos de formação de solos e no comportamento biogeoquímico de nutrientes e potenciais substâncias poluentes, orgânicas e inorgânicas. O presente estudo avaliou a composição mineralógica dos solos de oito manguezais, do litoral sul ao norte do país, por meio de DRX, infravermelho e MET, das frações finas (silte, argila total e argila fina). A assembléia mineralógica da fração argila é composta, predominantemente, por caulinita, esmectita, ilitas férricas e traços de quartzo e gibbsita. Na argila fina, observou-se a presença de grandes quantidades de caulinita e esmectitas, provavelmente férricas, associadas a algum mineral 2:1 HE além de ilita de baixa cristalinidade interestratificada com minerais expansivos. Dados de semi-quantificação e características cristalográficas de caulinitas e ilitas revelam que a geologia das áreas continentais adjacentes aos manguezais influencia diretamente a assembléia mineralógica dos solos desses ambientes. Sob esse olhar, três padrões de manguezais foram identificados ao longo da costa: manguezais influenciados diretamente por sedimentos derivados de solos desenvolvidos sobre materiais geológicos do escudo cristalino pré-cambriano, com caulinitas pouco cristalinas, ilitas originadas das micas presentes nas rochas correspondentes e esmectitas autigênicas; manguezais próximos a áreas dos tabuleiros terciários do grupo Barreiras, com caulinitas mais cristalinas e menores teores de minerais 2:1; e aqueles sob influência de materiais advindos do clima semi-árido nordestino (menos alterados), com grande quantidade de minerais 2:1 neoformados e herdados dos solos dessas áreas adjacentes, o que pode ser apoiado pelas maiores quantidades de ilitas, com cristalinidade menor. Estudos mais específicos acerca da composição química dos minerais e de seus mecanismos geoquímicos de formação devem ser realizados futuramente, para melhor entendimento dos processos propostos e sua relação com a dinâmica biogeoquímica de importantes elementos nesses ambientes, especialmente do Fe presente nos filossilicatos. / Mangroves are transitional ecosytems between continental and marine environments. Its widely distributed along Brazilian coast under great variability of climatic, oceanographic, geological and geomorphological conditions. Its soil mineralogy has a relevant role in the pedogenic processes and biogeochemical behavior of nutrients and potential inorganic and organic pollutants substances. The present study evaluated the mineralogical composition of fine fractions (silt, clay and fine clay) of eight Brazilian mangrove soils of south to north coast using XRD, infrared spectrometry and TEM analyses. The mineralogical assemblage of clay fraction consists on kaolinite, smectite, ferric illite and traces of quartz and gibbsite. In fine clay fraction it can be observed great amounts of kaolinite and smectites, probably ferric, associated with 2:1 hydroxy interlayered minerals beyond poorly crystalline illite-smectite interstratified minerals. Semi-quantification data and kaolinite/illite crystallographic characteristics reveal the importance of geological materials of continental adjacent areas for mineralogical composition of mangrove soils. Thus three different patterns were identified along the coast: mangrove influenced directly by sediments derived from soils developed on geological materials of Pre-Cambrian basement rocks, with poorly crystalline kaolinites, illite transformed from diagenetic mica present in Pre-Cambrian and authigenic smectites; mangroves next to Tertiary Barreiras Group sediments, with better crystalline kaolinites and less amounts of 2:1 phyllosilicates; and mangroves under influence of sediments that come from soils developed under northeastern semi-arid climate (less weathered), evidenced by great amounts of inherited and neoformed 2:1 phyllosilicates and poorly-crystalline illite. More specific studies about clay minerals chemical composition and its geochemical formation mechanisms should be performed in future, for better understanding of proposed processes and its relation with the biogeochemical dynamics of certain elements in this environment, specially the iron present in phyllosilicates.

No Rio Grande do Sul, são escassos os estudos relacionados à identificação e à caracterização de minerais pedogênicos em ampla escala, bem como aqueles que tratam da influência da mineralogia nos aspectos físicos e químicos dos solos. O sistema solo é resultado da combinação de fatores que atuaram ao longo do tempo geológico, fato evidente no estado do Rio Grande do Sul devido a expressiva variabilidade de classes de solos em seu território. Nesse sentido, o estudo objetivou caracterizar a composição mineralógica de solos formados nas diferentes regiões fisiográficas do Rio Grande do Sul e definir combinações físicas, químicas e mineralógicas responsáveis pela adsorção de fósforo nesses solos. Para tal, foram selecionadas 60 amostras representativas de oito classes de solos de pedoambientes oxidados e com distintos graus de intemperização. As amostras foram previamente coletadas sob vegetação natural na camada de 0 a 20 cm de profundidade. Na fração TFSA, foram realizadas análises físicas (granulometria, área superficial específica, suscetibilidade magnética), químicas (carbono orgânico total, teor de óxidos de ferro pedogênicos e óxidos de baixa cristalinidade, teor de fósforo remanescente) e mineralógicas (difratometria de raio x, estimativa dos minerais por área e largura a meia altura). Os dados foram analisados por correlações de Pearson. Os resultados mostraram ampla variação mineralógica devido aos distintos materiais de origem, influenciando a granulometria, ASE e SM. Os valores de COT mostraram relação positiva com os teores de argila e negativa, principalmente, com os teores de Prem, interferindo nos fenômenos de sorção dos solos. Os teores de Fed aumentaram conforme o incremento de argila nos solos e os teores de Feo foram baixos, ambos devido ao avançado estágio de intemperização dos solos. Na fração argila, predomina a caulinita associada a diferentes proporções de argilominerais 2:1 e óxidos de ferro. A adsorção de fósforo apresenta relação expressiva com os teores de argila, de óxidos de ferro, de carbono orgânico total e, consequentemente, com a área superficial específica do solo. / There are few studies in Rio Grande do Sul making relations with the identification and characterization of pedogenic minerals on a large scale, as well as those that establish the influence of mineralogy on physical and chemical aspects of the soil. The soil system is a result of combination of factors that acted over geological time, an evident fact in Rio Grande do Sul state of due to significant variability of soil classes on his territory. Therein, the study intent to characterize the mineralogical composition of soils formed in distinct geographical regions of Rio Grande do Sul and define physical, chemical and mineralogical combinations responsible for phosphorus adsorption in these soils. However, we selected 60 representative samples of eight soil classes of oxidics pedoenvironments and with distinct degrees of mineral weathering. The samples were previously collected under natural vegetation in the 0 to 20 cm deep. In TFSA fraction, were performed physical (soil texture, specific surface area, magnetic susceptibility), chemical (total organic carbon, content of pedogenic (Fed) and low cristalinity (Feo) iron oxides, remaining phosphorus content (Prem)) and mineralogical analyzes (X ray diffraction, estimation per area and width at half height of minerals). Data were analyzed by Pearson correlations. The results showed wide mineralogical variation due to different parent materials, influencing the soil texture, SSA and MS. The TOC values were closely related with the clay fraction and negative relationship, especially with the levels of Prem, interfering in soil sorption phenomena. The Fed contents increased with the clay fraction and Feo contents were low, both due to the advanced soil stage of weathering. The clay fraction had predominantly kaolinite associated with different ratios of 2: 1 clay minerals and iron oxides. The phosphorus adsorption shows a significant relationship with the clay fraction, iron oxides, total organic carbon and, consequently, with the specific surface area of the soil.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3804010 bytes, checksum: a7e6fd6b0be4482ad931d87955437622 (MD5) Previous issue date: 2012-02-16 / Periglacial environments constitute one of the most important components of the global landscape, especially with regards to regulatory processes of water, temperature and carbon. Weathering processes related to ice action and the presence of permafrost are peculiar characteristics of these environments, which include regions of high altitude and/or latitude around the globe. Among the general processes of weathering and soil formation common to free ice areas of Antarctica, it is observed that some of these processes take major or minor importance when they are observed in details for the formation of specific landscapes. The Seymour Island (Marambio) is located in the Northern portion of the Weddell Sea and it is composed of sediments dating from the Late Cretaceous to the Lower Tertiary, cut by basaltic dikes. These sediments are constituted of glauconitic sands, bituminous silts, sulfides and carbonates coming from fossil. The main factors which influence the pedogenesis are the arid and cold climates favoring the presence of soluble salts in abundance, the occurrence of sediments rich in sulfides and the bird activity leading to the formation of ornithogenic soils. Thus, this work aimed at describing properties of soils developed on polar semi desert of Seymour Island, identifying and analyzing pedogenic factors and processes in different pedological systems of the island; and, finally, classifying such soils according to Soil Taxonomy and WRB (FAO) classification systems. It was described profiles of representative soils from different pedoambientes and collected samples of pedogenic horizons. In samples of fine ground dried on air, it was promoted a pretreatment to remove soluble salts. It was also promoted chemical and physical routines as soil pH, potential acidity (H + Al), extraction and determination of exchangeable bases; the total organic carbon, electrical conductivity, particle size and dry soil color. The profiles were classified according to the Soil Taxonomy and the World Reference Base for Soil Resources classification systems. Most of the soils showed permafrost inside the control section and, consequently, they were classified as Gelisols and Cryosols by the Soil Taxonomy and WRB/FAO, respectively. In general, they presented little cryoturbation, which is explained by the low humidity of the system (dry permafrost). The physical weathering is less active than those observed in the Antarctic Maritime due to the decreased cryoclastic. Similarly, the soils indicate lower chemical weathering compared to more humid regions of Antarctica, since the high aridity is a limiting factor for triggering chemical reactions in general. It was emphasized the salinisation, phosphate and sulfurization as the main processes of soil formation on the island. The soils are mostly saline, nátric, eutrophic, alkaline, and contain high CTC. According to the interpretation of the morphological, physical, chemical, mineralogical characteristics, classification and specific environmental conditions, the soils from the Seymour Island were divided into three groups. They are: immature alkaline soils on sandstones and siltstones; sulfate and ornithogenic soils. It was observed that the definition of the different pedological systems on the island is closely connected to the difference of the relief, which is decisive for the presence of permafrost dried or coated by ice. Another important factor is the constitution of the original material with lower or higher content of sulfides, carbonates and other minerals. Several features of the landscape suggest a more humid paleoenvironmental condition. Both phosphate and sulfurization are important sources of acidity for this alkaline system. The Soil Taxonomy and WRB/FAO systems do not have adequate classification criteria to classify all the soils developed in areas of climate transitions that are affected by salts, phosphate and sulphidesoxidise. / Os ambientes periglaciais constituem um dos mais importantes componentes da paisagem global, principalmente no que diz respeito a processos regulatórios de água, temperatura e carbono. Processos intempéricos relacionados à ação do gelo e presença de permafrost são características peculiares desses ambientes, que englobam regiões de elevada altitude e/ou latitude por todo o planeta. Dentre os processos gerais de intemperismo e de formação de solo comuns às áreas livres de gelo da Antártica, observa-se que alguns desses processos tomam maior ou menor importância quando observados em detalhe para a formação de paisagens específicas. A ilha Seymour (Marambio) encontra-se na porção setentrional do Mar de Weddell e é formada por sedimentos originados desde o Cretáceo Superior até o Terciário Inferior, cortados por diques basálticos. Esses sedimentos são compostos por areias glauconíticas, siltes betuminosos, sulfetos e carbonatos advindos de fósseis. Os principais fatores que influenciam a pedogênese são: o clima árido e frio, favorecendo a presença de sais solúveis em abundância, a ocorrência de sedimentos ricos em sulfetos e a atividade da avifauna levando à formação de solos ornitogênicos. Nesse sentido, os objetivos desse trabalho foram descrever propriedades de solos desenvolvidos em semideserto polar da Ilha Seymour; identificar e analisar fatores e processos pedogenéticos nos diferentes pedoambientes da ilha; e classificar tais solos nos sistemas de classificação Soil Taxonomy e WRB (FAO). Foram descritos perfis de solos representativos de diferentes pedoambientes e coletados amostras dos horizontes pedogenéticos. Em amostras de terra fina seca ao ar, promoveu-se o pré-tratamento para remoção de sais solúveis; rotinas químicas e físicas como pH em água, acidez potencial (H + Al), extração e determinação de bases trocáveis; carbono orgânico total, condutividade elétrica, granulometria e cor do solo seco. Os perfis foram classificados segundo a Soil Taxonomy e pelo sistema de classificação da World Reference Base for Soil Resources. A maioria dos solos apresentaram permafrost dentro da seção de controle, sendo, portanto, enquadrados como Gelisols e Cryosols pela Soil Taxonomy e WRB/FAO, respectivamente. De forma geral, apresentaram pouca crioturbação, explicada pela pouca umidade do sistema (permafrost seco). O intemperismo físico é menos atuante do que se observa na Antártica Marítima devido à diminuição da crioclastia. Da mesma forma, os solos indicam menor intemperismo químico em relação a regiões mais úmidas da Antártica, uma vez que a elevada aridez é fator limitante para o desencadeamento de reações químicas em geral. Destacamos a salinização, a fosfatização e a sulfurização como principais processos de formação de solos na ilha. Os solos são em sua maioria salinos, nátricos, eutróficos, alcalinos e com elevada CTC. De acordo com interpretação das características morfológicas, físicas, químicas, mineralógicas, classificação e condições ambientais específicas, os solos da Ilha Seymour foram agrupados em três grupos: solos alcalinos pouco evoluídos sobre arenitos e siltitos; solos sulfatados e solos ornitogênicos. Observou-se que a definição dos diferentes pedoambientes na ilha está intimamente ligada à diferenciação do relevo sendo este, determinante para a presença de permafrost seco ou cimentado por gelo. Outro fator determinante é a constituição do material de origem, com menor ou maior conteúdo de sulfetos, carbonatos e outros minerais. Diversos traços da paisagem sugerem uma condição paleoambiental mais úmida. Tanto a fosfatização, quanto a sulfurização são importantes fontes de acidez para esse sistema generalizadamente alcalino. Os sistemas Soil Taxonomy e WRB/FAO não possuem critérios de classificação adequados para classificar todos os solos desenvolvidos em áreas de transição climática que sejam afetados por sais, fosfatização e sulfidização.

No Rio Grande do Sul, são escassos os estudos relacionados à identificação e à caracterização de minerais pedogênicos em ampla escala, bem como aqueles que tratam da influência da mineralogia nos aspectos físicos e químicos dos solos. O sistema solo é resultado da combinação de fatores que atuaram ao longo do tempo geológico, fato evidente no estado do Rio Grande do Sul devido a expressiva variabilidade de classes de solos em seu território. Nesse sentido, o estudo objetivou caracterizar a composição mineralógica de solos formados nas diferentes regiões fisiográficas do Rio Grande do Sul e definir combinações físicas, químicas e mineralógicas responsáveis pela adsorção de fósforo nesses solos. Para tal, foram selecionadas 60 amostras representativas de oito classes de solos de pedoambientes oxidados e com distintos graus de intemperização. As amostras foram previamente coletadas sob vegetação natural na camada de 0 a 20 cm de profundidade. Na fração TFSA, foram realizadas análises físicas (granulometria, área superficial específica, suscetibilidade magnética), químicas (carbono orgânico total, teor de óxidos de ferro pedogênicos e óxidos de baixa cristalinidade, teor de fósforo remanescente) e mineralógicas (difratometria de raio x, estimativa dos minerais por área e largura a meia altura). Os dados foram analisados por correlações de Pearson. Os resultados mostraram ampla variação mineralógica devido aos distintos materiais de origem, influenciando a granulometria, ASE e SM. Os valores de COT mostraram relação positiva com os teores de argila e negativa, principalmente, com os teores de Prem, interferindo nos fenômenos de sorção dos solos. Os teores de Fed aumentaram conforme o incremento de argila nos solos e os teores de Feo foram baixos, ambos devido ao avançado estágio de intemperização dos solos. Na fração argila, predomina a caulinita associada a diferentes proporções de argilominerais 2:1 e óxidos de ferro. A adsorção de fósforo apresenta relação expressiva com os teores de argila, de óxidos de ferro, de carbono orgânico total e, consequentemente, com a área superficial específica do solo. / There are few studies in Rio Grande do Sul making relations with the identification and characterization of pedogenic minerals on a large scale, as well as those that establish the influence of mineralogy on physical and chemical aspects of the soil. The soil system is a result of combination of factors that acted over geological time, an evident fact in Rio Grande do Sul state of due to significant variability of soil classes on his territory. Therein, the study intent to characterize the mineralogical composition of soils formed in distinct geographical regions of Rio Grande do Sul and define physical, chemical and mineralogical combinations responsible for phosphorus adsorption in these soils. However, we selected 60 representative samples of eight soil classes of oxidics pedoenvironments and with distinct degrees of mineral weathering. The samples were previously collected under natural vegetation in the 0 to 20 cm deep. In TFSA fraction, were performed physical (soil texture, specific surface area, magnetic susceptibility), chemical (total organic carbon, content of pedogenic (Fed) and low cristalinity (Feo) iron oxides, remaining phosphorus content (Prem)) and mineralogical analyzes (X ray diffraction, estimation per area and width at half height of minerals). Data were analyzed by Pearson correlations. The results showed wide mineralogical variation due to different parent materials, influencing the soil texture, SSA and MS. The TOC values were closely related with the clay fraction and negative relationship, especially with the levels of Prem, interfering in soil sorption phenomena. The Fed contents increased with the clay fraction and Feo contents were low, both due to the advanced soil stage of weathering. The clay fraction had predominantly kaolinite associated with different ratios of 2: 1 clay minerals and iron oxides. The phosphorus adsorption shows a significant relationship with the clay fraction, iron oxides, total organic carbon and, consequently, with the specific surface area of the soil.

Le Sud du Brésil est une région où l'agriculture est très intensive et la pression sur les sols est beaucoup plus importante que dans la région amazonienne. Ainsi, il est nécessaire de développer des études qui relient le développement du sol avec son matériau source respectif, en détaillant les transformations dans la zone de transition sol-roche et ses implications pour les activités environnementales et humaines. Dans ce contexte, ce travail vise à: (i) caractériser les aspects minéralogique, pédochimique et géochimiquedes profils d'altération développés en l'absence d'action humaine ou avec une intervention minimale; (ii) caractériser qualitativement et semi-quantitativement les minéraux primaires et les minéraux pedogenic dans les sols insérés dans les régions importantes de l'écosystème du Rio Grande do Sul; et (iii) évaluer l'impact des différentes intensités de pâturage sur la minéralogie d’un Oxisol sous système intégré de production soja-élevage dans le sud du Brésil. Cette étude concerce des sols du Rio Grande do Sul dont le climat subtropical (températures moyennes annuelles ~17°C, précipitations moyennes annuelles ~1800 mm/an) favorise l’accumulation de matiére organique ainsi que la formation de minéraux argileux 2:1. Les indices d'altération (Weathering Intensity Scale - WIS et Chemical Index of Alteration - CIA) établis à partir de la composition chimique des profils d'altération permettent de classer les profils selon leur degré d’altération qui correspond également à des compositions minéralogiques différentes (smectite, smectite + kaolinite, kaolinite). L'étude a montré que des sols formés à partir de la même roche ont des différences importantes liées aux différences climatiques et de relief. Finalement, après 12 ans de culture des sols avec un système intégré culture-élevage, les surfaces non pâturées présentent une proportions moins important de minéraux 2:1. D'autre part, les surfaces sous pâturage intensif et pâturage modéré présentent un comportement similaire attribué à une aluminisation plus élevée de la couche interfoliaire de minéraux 2:1. L'aluminisation plus élevée sous gestion intensive et modérée peut fixer une partie de l'aluminium dans la phase solide du sol, ce qui pourrait le rendre moins disponible pour les plantes et diminuer sa phytotoxicité. / O sul do Brasil é uma região com uma agricultura muito intensa e com grande pressão de uso do solo, consideravelmente mais intenso do que na região da Amazônia. Assim, é necessário desenvolver estudos que relacionem o desenvolvimento do solo com seu respectivo material de origem, detalhando as transformações na zona de transição solo-rocha e suas implicações para as atividades ambientais e humanas. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo: (i) caracterizar os aspectos mineralógicos, pedoquimicos e geoquimicos dos perfis de alteração desenvolvidos na ausência ou mínima ação humana; (ii) caracterizar qualitativa e semi-quantitativamente os minerais primários e os minerais pedogênicos em solos inseridos em regiões ecossistêmicas importantes do Rio Grande do Sul; e (iii) avaliar o impacto de diferentes intensidades de pastejo na mineralogia de um Latossolo, sob sistema de produção integrada soja-bovinos de corte no sul do Brasil.Este estudo foi realizado em solos do Rio Grande do Sul, onde o clima subtropical (temperatura média anual ~ 17°C, precipitação anual média de 1800mm/ano) favorece o acúmulo de matéria orgânica ea ocorrência de argilominerais 2:1.Os índices de intemperismo (Weathering Intensity Scale - WIS e Chemical Index of Alteration - CIA), considerando a composição mineralógica dos perfis de alteração, indicaram a seguinte sequência crescente do grau de intemperismo: esmectita < caulinita - esmectita < caulinita. O estudo mostrou diferenças importantes nos solos, mesmo entre aqueles formados a partir do mesmo material de origem, devido às diferenças climáticas e de relevo. Por fim, após 12 anos sob um sistema integrado de produção de soja-bovinos de corte, as áreas não pastejadas apresentaram menor intensidade para os argilominerais 2:1. Por outro lado, as áreas sob pastejo intensivo e pastejo moderado apresentaram comportamento semelhante, devido à maior aluminização da entrecamada dos argilominerais 2:1. A maior aluminização sob pastejo intensivo e moderado pode ser um dreno de alumínio na fase sólida do solo, tornando-o menos disponível para as plantas e diminuindo sua fitotoxicidade. / The Southern Brazil is a region with a very intensive agriculture and the pressure on soil use is considerably more intense than in the Amazonian region. Thus, it is necessary to develop studies that relate the soil development with its respective source material, detailing the transformations in the soil-rock transition zone and its implications for the environmental and human activities. In this context, this work aims to: (i) characterize the mineralogical and pedochemical alterations and geochemical evolution the profiles of the alteration developed in the absence, or the minimal human action; (ii) characterize both qualitatively and semi-quantitatively the primary and pedogenic minerals present in soils of important ecosystems in Rio Grande do Sul; And (iii) evaluate the effect of grazing intensities on the mineralogy of an Oxisol, in an integrated soybean-cattle beef production system of southern Brazil. This study concerns soils of Rio Grande do Sul, where the subtropical climate (mean annual temperature ~17°C, mean annual precipitation 1800mm/yr) favored the accumulation of organic matter and occurrence of 2:1 clay minerals. The indexes of weathering (Weathering Intensity Scale - WIS and Chemical Index of Alteration - CIA), considering the mineralogical composition of the alteration profiles, indicated the following increasing sequence of the degree of weathering: smectite composition <kaolinite-smectite composition <kaolinite composition. The study showed that the soils have important differences, even between those formed from the same material of origin, due to climatic differences and relief. Lastly, after 12 years under an integrated soybean–beef cattle production system, the ungrazed areas presented lower intensity of 2:1 minerals. On the other hand, areas under intensive grazing and moderate grazing presented similar behaviour due to the higher aluminization of the interlayer of 2:1 minerals. The higher aluminization under intensive and moderate grazing managements may be a drain on aluminum in the soil solid phase, making it less available to plants and decreasing its phytotoxicity.

Le Sud du Brésil est une région où l'agriculture est très intensive et la pression sur les sols est beaucoup plus importante que dans la région amazonienne. Ainsi, il est nécessaire de développer des études qui relient le développement du sol avec son matériau source respectif, en détaillant les transformations dans la zone de transition sol-roche et ses implications pour les activités environnementales et humaines. Dans ce contexte, ce travail vise à: (i) caractériser les aspects minéralogique, pédochimique et géochimiquedes profils d'altération développés en l'absence d'action humaine ou avec une intervention minimale; (ii) caractériser qualitativement et semi-quantitativement les minéraux primaires et les minéraux pedogenic dans les sols insérés dans les régions importantes de l'écosystème du Rio Grande do Sul; et (iii) évaluer l'impact des différentes intensités de pâturage sur la minéralogie d’un Oxisol sous système intégré de production soja-élevage dans le sud du Brésil. Cette étude concerce des sols du Rio Grande do Sul dont le climat subtropical (températures moyennes annuelles ~17°C, précipitations moyennes annuelles ~1800 mm/an) favorise l’accumulation de matiére organique ainsi que la formation de minéraux argileux 2:1. Les indices d'altération (Weathering Intensity Scale - WIS et Chemical Index of Alteration - CIA) établis à partir de la composition chimique des profils d'altération permettent de classer les profils selon leur degré d’altération qui correspond également à des compositions minéralogiques différentes (smectite, smectite + kaolinite, kaolinite). L'étude a montré que des sols formés à partir de la même roche ont des différences importantes liées aux différences climatiques et de relief. Finalement, après 12 ans de culture des sols avec un système intégré culture-élevage, les surfaces non pâturées présentent une proportions moins important de minéraux 2:1. D'autre part, les surfaces sous pâturage intensif et pâturage modéré présentent un comportement similaire attribué à une aluminisation plus élevée de la couche interfoliaire de minéraux 2:1. L'aluminisation plus élevée sous gestion intensive et modérée peut fixer une partie de l'aluminium dans la phase solide du sol, ce qui pourrait le rendre moins disponible pour les plantes et diminuer sa phytotoxicité. / O sul do Brasil é uma região com uma agricultura muito intensa e com grande pressão de uso do solo, consideravelmente mais intenso do que na região da Amazônia. Assim, é necessário desenvolver estudos que relacionem o desenvolvimento do solo com seu respectivo material de origem, detalhando as transformações na zona de transição solo-rocha e suas implicações para as atividades ambientais e humanas. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo: (i) caracterizar os aspectos mineralógicos, pedoquimicos e geoquimicos dos perfis de alteração desenvolvidos na ausência ou mínima ação humana; (ii) caracterizar qualitativa e semi-quantitativamente os minerais primários e os minerais pedogênicos em solos inseridos em regiões ecossistêmicas importantes do Rio Grande do Sul; e (iii) avaliar o impacto de diferentes intensidades de pastejo na mineralogia de um Latossolo, sob sistema de produção integrada soja-bovinos de corte no sul do Brasil.Este estudo foi realizado em solos do Rio Grande do Sul, onde o clima subtropical (temperatura média anual ~ 17°C, precipitação anual média de 1800mm/ano) favorece o acúmulo de matéria orgânica ea ocorrência de argilominerais 2:1.Os índices de intemperismo (Weathering Intensity Scale - WIS e Chemical Index of Alteration - CIA), considerando a composição mineralógica dos perfis de alteração, indicaram a seguinte sequência crescente do grau de intemperismo: esmectita < caulinita - esmectita < caulinita. O estudo mostrou diferenças importantes nos solos, mesmo entre aqueles formados a partir do mesmo material de origem, devido às diferenças climáticas e de relevo. Por fim, após 12 anos sob um sistema integrado de produção de soja-bovinos de corte, as áreas não pastejadas apresentaram menor intensidade para os argilominerais 2:1. Por outro lado, as áreas sob pastejo intensivo e pastejo moderado apresentaram comportamento semelhante, devido à maior aluminização da entrecamada dos argilominerais 2:1. A maior aluminização sob pastejo intensivo e moderado pode ser um dreno de alumínio na fase sólida do solo, tornando-o menos disponível para as plantas e diminuindo sua fitotoxicidade. / The Southern Brazil is a region with a very intensive agriculture and the pressure on soil use is considerably more intense than in the Amazonian region. Thus, it is necessary to develop studies that relate the soil development with its respective source material, detailing the transformations in the soil-rock transition zone and its implications for the environmental and human activities. In this context, this work aims to: (i) characterize the mineralogical and pedochemical alterations and geochemical evolution the profiles of the alteration developed in the absence, or the minimal human action; (ii) characterize both qualitatively and semi-quantitatively the primary and pedogenic minerals present in soils of important ecosystems in Rio Grande do Sul; And (iii) evaluate the effect of grazing intensities on the mineralogy of an Oxisol, in an integrated soybean-cattle beef production system of southern Brazil. This study concerns soils of Rio Grande do Sul, where the subtropical climate (mean annual temperature ~17°C, mean annual precipitation 1800mm/yr) favored the accumulation of organic matter and occurrence of 2:1 clay minerals. The indexes of weathering (Weathering Intensity Scale - WIS and Chemical Index of Alteration - CIA), considering the mineralogical composition of the alteration profiles, indicated the following increasing sequence of the degree of weathering: smectite composition <kaolinite-smectite composition <kaolinite composition. The study showed that the soils have important differences, even between those formed from the same material of origin, due to climatic differences and relief. Lastly, after 12 years under an integrated soybean–beef cattle production system, the ungrazed areas presented lower intensity of 2:1 minerals. On the other hand, areas under intensive grazing and moderate grazing presented similar behaviour due to the higher aluminization of the interlayer of 2:1 minerals. The higher aluminization under intensive and moderate grazing managements may be a drain on aluminum in the soil solid phase, making it less available to plants and decreasing its phytotoxicity.

No Rio Grande do Sul, são escassos os estudos relacionados à identificação e à caracterização de minerais pedogênicos em ampla escala, bem como aqueles que tratam da influência da mineralogia nos aspectos físicos e químicos dos solos. O sistema solo é resultado da combinação de fatores que atuaram ao longo do tempo geológico, fato evidente no estado do Rio Grande do Sul devido a expressiva variabilidade de classes de solos em seu território. Nesse sentido, o estudo objetivou caracterizar a composição mineralógica de solos formados nas diferentes regiões fisiográficas do Rio Grande do Sul e definir combinações físicas, químicas e mineralógicas responsáveis pela adsorção de fósforo nesses solos. Para tal, foram selecionadas 60 amostras representativas de oito classes de solos de pedoambientes oxidados e com distintos graus de intemperização. As amostras foram previamente coletadas sob vegetação natural na camada de 0 a 20 cm de profundidade. Na fração TFSA, foram realizadas análises físicas (granulometria, área superficial específica, suscetibilidade magnética), químicas (carbono orgânico total, teor de óxidos de ferro pedogênicos e óxidos de baixa cristalinidade, teor de fósforo remanescente) e mineralógicas (difratometria de raio x, estimativa dos minerais por área e largura a meia altura). Os dados foram analisados por correlações de Pearson. Os resultados mostraram ampla variação mineralógica devido aos distintos materiais de origem, influenciando a granulometria, ASE e SM. Os valores de COT mostraram relação positiva com os teores de argila e negativa, principalmente, com os teores de Prem, interferindo nos fenômenos de sorção dos solos. Os teores de Fed aumentaram conforme o incremento de argila nos solos e os teores de Feo foram baixos, ambos devido ao avançado estágio de intemperização dos solos. Na fração argila, predomina a caulinita associada a diferentes proporções de argilominerais 2:1 e óxidos de ferro. A adsorção de fósforo apresenta relação expressiva com os teores de argila, de óxidos de ferro, de carbono orgânico total e, consequentemente, com a área superficial específica do solo. / There are few studies in Rio Grande do Sul making relations with the identification and characterization of pedogenic minerals on a large scale, as well as those that establish the influence of mineralogy on physical and chemical aspects of the soil. The soil system is a result of combination of factors that acted over geological time, an evident fact in Rio Grande do Sul state of due to significant variability of soil classes on his territory. Therein, the study intent to characterize the mineralogical composition of soils formed in distinct geographical regions of Rio Grande do Sul and define physical, chemical and mineralogical combinations responsible for phosphorus adsorption in these soils. However, we selected 60 representative samples of eight soil classes of oxidics pedoenvironments and with distinct degrees of mineral weathering. The samples were previously collected under natural vegetation in the 0 to 20 cm deep. In TFSA fraction, were performed physical (soil texture, specific surface area, magnetic susceptibility), chemical (total organic carbon, content of pedogenic (Fed) and low cristalinity (Feo) iron oxides, remaining phosphorus content (Prem)) and mineralogical analyzes (X ray diffraction, estimation per area and width at half height of minerals). Data were analyzed by Pearson correlations. The results showed wide mineralogical variation due to different parent materials, influencing the soil texture, SSA and MS. The TOC values were closely related with the clay fraction and negative relationship, especially with the levels of Prem, interfering in soil sorption phenomena. The Fed contents increased with the clay fraction and Feo contents were low, both due to the advanced soil stage of weathering. The clay fraction had predominantly kaolinite associated with different ratios of 2: 1 clay minerals and iron oxides. The phosphorus adsorption shows a significant relationship with the clay fraction, iron oxides, total organic carbon and, consequently, with the specific surface area of the soil.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In soils containing minerals with potassium in non-exchangeable forms, crops uptake a larger amount of this nutrient than that the chemical method can extract, making more difficult the establishment of availability classes and sufficiency levels for potassium. The aims of this study were: a) investigate crop response with potassic fertilization in an Ultisol; b) estimate the capacity of potassium supply in Ultisol and Oxisol, with a long report of addition of potassic fertilization; and c) verify mineralogical alterations of the clay fraction in these soils submitted to successive crop cultivations. The study was based on two experiments: The first one was installed in 1991 in an Ultisol with addition of 0, 30, 60 and 90 kg ha-1, evaluating crop yield and potassium levels in soil using Mehlich-1. The second one consisted in a succession of plant cultivation in two types of soil with long history of potassic fertilization. The first experiment was located in the experimental field of the Federal University of Santa Maria, RS, a typical Ultisol, and the second one, classified as Oxisol, in the experimental field of Embrapa Soja, Londrina-PR. The soil samples were collected in the experiments with less and higher concentration of potassium combined with an addition of 0, 30 and 90 mg kg-1 of potassium for every cultivation. There were 11 cultivations in the Ultisol and 8 in the Oxisol. From every cultivation soil samples were collected and the amount of potassium extracted by Mehlich-1 after the 5° and 11° cultivation in the Oxisol 4° and 8° cultivation in the Oxisol was determined. The samples were submitted at extraction with NaTPB, HNO3 and HF. The mineralogy of the clay fraction of the treatments with less and higher concentration of potassium was characterized. Crops respond to the potassium fertilization when the concentration in soil was lower then 50 mg kg-1. This result shows that the doses to maintain potassium concentration do not need to be larger than the amount exported by crops and that the fertilization of correction is only necessary when exhaustion of potassium occurs. The chemical extractor Mehlich-1 was sensitive to evaluate the availability of potassium in short time, while the chemical extractors NaTPB and HNO3 can estimate satisfactorily the depletion of potassium with successive cultivations. The Ultisol showed a greater ability to supply the plant needs than the Oxisol. The crop cultivation in the Ultisol, without the addition of potassium, has altered the soil mineralogy, as detected by X-ray diffraction. On the other hand, in the Oxisol, after successive cultivations, none mineralogy alteration was perceptible by X-ray diffraction. / Em solos contendo minerais portadores de potássio em formas não trocáveis, as culturas absorvem maiores quantidades do elemento que o método químico de rotina consegue extrair, dificultando o estabelecimento do nível de suficiência e das classes de disponibilidade. O presente trabalho tem por objetivos: a) investigar a resposta de culturas à adubação potássica em um Argissolo Vermelho distrófico típico; b) estimar a capacidade de suprimento de potássio em um Argissolo e Latossolo com longo histórico de adições de fertilizantes potássicos; e c) verificar as alterações mineralógicas dos argilominerais desses solos pelo cultivo sucessivo com plantas. Conduziram-se dois experimentos: o primeiro foi instalado em 1991 em um Argissolo Vermelho distrófico com a adição de 0, 30, 60 e 90 kg ha-1 de K2O, avaliando o rendimento das culturas e os teores de potássio no solo por Mehlich-1. O segundo experimento consistiu no cultivo sucessivo de plantas em casa de vegetação utilizando-se amostras de dois solos com longo histórico de fertilização potássica. O primeiro experimento estava localizado no campo experimental da Universidade Federal de Santa Maria, RS, um Argissolo Vermelho distrófico típico e o segundo, no campo experimental da Embrapa-Soja em Londrina PR, correspondendo a um Latossolo Vermelho distrófico. As amostras de solo foram coletadas nos tratamentos testemunha e de maior dose, combinadas com a adição de 0, 30 e 90 mg kg-1 de potássio a cada cultivo. Realizou-se 11 cultivos no Argissolo e 8 no Latossolo. Amostras do solo foram coletadas a cada cultivo e nelas foram determinados os teores de potássio extraído por Mehlich-1, sendo que as amostras coletadas após o 5° e 11° cultivo no Argissolo e após o 4° e 8° no Latossolo foram submetidas também à extração com NaTPB, HNO3 e HF. A fração argila dos tratamentos com a menor e maior dose de fertilizante potássico foi caracterizada mineralogicamente. Os maiores rendimentos foram obtidos quando o nível de suficiência foi próximo ao valor original do solo que foi de 50 mg kg-1 de potássio. As doses de manutenção não necessitam ser superiores às quantidades exportadas pelas culturas e a adubação de correção só é necessária quando há esgotamento de potássio, mas apenas em doses adequadas para retornar aos níveis de suficiência. O extrator de potássio Mehlich-1 foi sensível para a avaliação do potássio disponível em curto prazo, enquanto que os extratores do potássio denominado de não trocável , NaTPB e HNO3, estimaram satisfatoriamente a depleção no decorrer de cultivos sucessivos. O Argissolo apresentou maior capacidade de suprimento de potássio que o Latossolo. O cultivo de plantas no Argissolo sem adição de potássio mostrou alteração na mineralogia do solo, detectável por difratometria de raios X. Já no Latossolo, após os cultivos sucessivos, não houve alteração na mineralogia do solo que fosse perceptível por difratometria de raios X.

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.