Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Neossolos Litólicos and Regolíticos (Leptosols and Regosols) cover at least 15% of the Rio Grande do Sul state (RS) area. Those soils have been classified as low potential soils for general use, and also have been inadequately described in the field, due to difficulties in interpreting soil-saprolite-rock contacts. Besides, the classes of Neossolos, in the Brazilian Soil Classification System (SiBCS), are those needing improvements. The aim of this research was to analyze different profiles of Neossolos derived from volcanic rocks of the Serra Geral formation, disposed in a lito-climosequence in the RS. The research was separated into three investigation lines: a) chemical and mineralogical characterization of soil and saprolite profile; b)contributions to the morphologic analysis of Neossolos, including their saprolites; c) contributions to the taxonomic classification of Neossolo regolith. The results allowed verifying that the chemical and mineralogical characteristics and, consequently, the degree of weathering of the profiles are affected by the local climatic and geological conditions. Contacts of soil-saprolite, different from those found in the SiBCS, were identified in the field, through morphologic analysis. Thus, suggestions for the taxonomic classification of Neossolos derived from volcanic rocks in the RS were presented, seeking to contribute with the improvement of SiBCS. / Os Neossolos Litólicos e Regolíticos compreendem pelo menos 15% da área do Rio Grande do Sul (RS). Esses solos têm sido classificados como materiais de baixo potencial de uso geral, ao mesmo tempo em que têm sido inadequadamente descritos no campo, devido à dificuldade em se interpretar os contatos solosaprolito- rocha. Além disso, as classes dos Neossolos Litólicos e Neossolos Regolíticos, no Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS), são consideradas as que mais necessitam de aprimoramentos. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi analisar diferentes perfis de Neossolos Litólicos e Regolíticos derivados de rochas vulcânicas da Formação Serra Geral, dispostos em uma litoclimoseqüência no RS. O trabalho foi dividido em três linhas de investigação: a) caracterização química e mineralógica de Neossolos e saprolitos; b) contribuições à análise morfológica de Neossolos e saprolitos; c) contribuições à classificação taxonômica de Neossolos e saprolitos. Os resultados permitiram verificar que as características químicas e mineralógicas e, conseqüentemente, o grau de intemperismo dos perfis são afetados pelas condições climáticas e geológicas locais. Foram encontrados, através de análise morfológica no campo, diferentes contatos solo-saprolito, os quais não apresentam correspondência no SiBCS. Nesse caso, propostas à classificação taxonômica de Neossolos derivados de rochas vulcânicas no RS foram sugeridas, visando contribuir para a evolução do SiBCS.

Currently, there is very little research available on nonpoint source pollution from rural watersheds. Government regulatory agencies are desperate for information regarding the causes of nonpoint source pollution, which includes the relationship between suspended soil particles and dispersion. Since soil dispersion is dependent on clay mineralogy, knowing the clay mineralogy of the soil in an area can help predict sediment loads entering the surrounding surface waters. This information is necessary to protect the resource value of our rivers, lakes, and estuaries, as well as to protect recreational activities such as fishing or hunting; but most importantly, this information is necessary to ensure the safety of our drinking water supply. Clay mineralogy and its influence on dispersion, as well as dispersion and its relation to water quality are the focus of this study. Soil mineralogy affects water quality in several ways: soil mineralogy determines the dispersivity of the clay portion of the soil and dispersive clays are likely to end up as suspended sediment in surface waters; weathering reactions contribute elements to water as dissolved load, and the sorption properties of clay minerals contribute to soils' ability to filter and carry pollutants. Through the use of X-ray diffraction, dispersivity, atomic absorption spectrometry, cation exchange capacity, and petrographic microscopy, this study shows that the clay mineral fraction of a soil determines the dispersivity, and that dispersed clay minerals contribute excess nutrients and metals as nonpoint source pollutants to surface waters.

A porção sul do Leque Aluvial do Taquari, chamada Nhecolândia, é uma sub-região do Pantanal Mato-Grossense, que apresenta um complexo sistema de lagoas arredondadas, vazantes, cordilheiras, corixos e pequenas depressões. Estudos anteriores mostraram que os fluxos de águas subsuperficiais dependem da intensidade das cheias, e da presença e forma dos horizontes verdes argilosos, localmente cimentados, que limitam fortemente a permeabilidade, e comandam os fluxos laterais. Inicialmente associados a ambientes alcalinos das salinas, esses horizontes também ocorrem em ambientes diluídos, como as pequenas depressões. O objetivo geral deste trabalho é compreender o funcionamento hídrico de três pequenas depressões, em relação com as características morfológicas dos solos. Métodos de indução eletromagnética foram utilizados para mapear a condutividade elétrica aparente (CEa); complementados por métodos de descrições das características morfológicas dos solos, e de análises granulométricas e mineralógicas em laboratório. Estes trabalhos foram complementados por análises físico-químicas das águas nas depressões; e pelo monitoramento do nível do lençol freático entre uma depressão e uma baía. O horizonte verde argiloso, mais ou menos endurecido, aparece na base das sequências de solos nas três pequenas depressões, ao qual se superpõem horizontes arenosos superficiais e subsuperficiais. As principais diferenciações morfológicas observadas referem-se aos processos de redistribuição de ferro e da matéria orgânica, ligados ao regime hídrico. No período seco, quando ocorre um rebaixamento do nível freático, o horizonte verde argiloso funciona como uma soleira e fragmenta o lençol, que passa a funcionar como dois segmentos, um ligado à Depressão Fechada, e outro à Baía. Ao longo do ano, a Depressão Fechada acumula água apenas temporária e fugazmente. Na maior parte do tempo, ela funciona como área dispersora de água às unidades morfológicas adjacentes, salientando sua importância funcional na Nhecolândia. / The southern part of the Taquari alluvial fan, called Nhecolândia, is a sub-region of the Pantanal of Mato-Grosso exhibiting a complex of round shape lakes, draining fields, forested sandy areas, small watercourses and small depressions. Former studies have shown that the sub-superficial water fluxes depend on the intensity of the flood and on the presence and shape of a sandy clay loam greenish horizon, locally cemented, which acts as an impervious layer and drives lateral fluxes. Although its presence has always been associated to the alkaline-saline parts of this singular landscape, it also occurs below small freshwater depressions. The objective of this study is to understand the hydrological functioning of these small depressions in relation to the soil cover layout. Electromagnetic induction methods were used to draw apparent electrical conductivity (CEa) maps, crossed with direct auger holes and pits observations, and laboratory analysis (grain size distribution and mineralogy). Physico-chemical analysis of the ground water in the depressions and a monitoring of the groundwater fluctuation along one year were also performed. The greenish horizon, more or less cemented, occurred at the base of the soil system in all the studied depressions. It was overlaid by more sandy horizons. The main pedological differentiation was organic matter and iron redistribution along the soil sequences, in relation with the hydrological regime. During the dry season, the watertable goes down and the greenish horizon acts as a threshold, disconnecting various watertables in the different parts of the landscape. Along the year, the closed depressions accumulate the water only temporarily and fleetingly. Most of the time, they work as areas of water redistribution towards the surrounding landscape units, and therefore have a essential function in the Nhecolândia.

The most frequent soils in the São Paulo State Coastal Plain are Podzols, characterized by strong to moderate hydromorphic to well-drained podzolization with very well developed podzol-B horizons (Bh or Bhm). Podzolization processes include the effects of hydrology and rooting on profile morphology and the subsequent effects of improved drainage. A Podzol chrono-hydrosequence was described in detail on a cliff at the south coast of Ilha Comprida, a Holocene barrier island, and allowed a subdivision into four distinct groups: poorly-drained profiles, profiles with well-drained B horizons, strongly rooted profiles and superposed profiles. The morphological description and some observations about the exposure cliff were essential for grouping and differentiating the podzol profiles. Some well-drained podzols have OM-depleted mottles that are related to selective decomposition of organic matter (OM) by microorganisms. Such mottles are frequently associated to root channels. Seventeen profiles were studied, thirteen had depletion mottles scattered along the profile. Most of these mottles are whitish and are located preferentially in the horizons of transition between the E and B horizons, particularly in conditions of good drainage. Such mottles have certain morphological differences and may be grouped according to similarities in their morphology and their position in the profile. Distinct groups are: (a) concentric OM-depleted mottles; (b) circular/tubular OM-depleted mottles (burrows); (c) dotted OM-depleted mottles; (d) ghost OM-depleted mottles; (e) irregular OM-depleted mottles and (f) Fe-depleted mottles. The chemical composition of soil organic matter was studied in detail using pyrolysis in combination with gas chromatography/mass spectrometry (Py-GC/MS). Samples of all horizons of the distinct profiles studied were taken, as well as from the center of the mottle (M) and from the direct surroundings (S). The processes involved in the genesis of Podzols in the sandy coastal plain are directly related to drainage, the contribution of dissolved organic matter (DOM), the contribution of organic matter derived from roots, the chemical composition of organic matter and its decomposition by microorganisms, causing a large variation in adjacent Podzols. The well-drained Podzols differ in characteristics from the poorly drained ones in composition and deposition of OM, as well as its decomposition, which is directly related to the activity of groups of microorganisms. They also differ in the relative contribution of OM-derived from roots and DOM. There is a wide variation in the characteristics of decomposition by microorganisms between the profiles of Podzols permanently exposed to air and marine spray (the cliffs) on Ilha Comprida and those inland (pits). There are therefore two main processes that change the morphology of Podzols (OM and composition): (a) change in drainage and rooting, and (b) exposure to air. / Os solos mais frequentes na Planície Costeira do Estado de São Paulo são os podzóis, caracterizados por podzolização com hidromorfismo forte a moderado a bem drenado com horizontes B-podzol muito bem desenvolvidos (Bh ou Bhm). O processo de podzolização inclui os efeitos da hidrologia e do enraizamento no perfil e os efeitos subsequentes da drenagem melhorada. Uma crono-hidrosequencia de podzóis foi descrita em detalhes em um barranco na costa sul da Ilha Comprida, uma ilha barreira do Holoceno, e permitiu uma subdivisão em quatro grupos distintos: perfis mal drenados, perfis com horizonte B bem drenados, perfis fortemente enraizados e perfis superpostos. A descrição morfológica e algumas observações sobre o barranco exposto foram essenciais para o agrupamento e diferenciar os perfis de podzóis. Alguns desses podzóis bem drenados possuem manchas esbranquiçadas que estão relacionadas com a seletiva decomposição da matéria orgânica (MO) por microorganismos. Tais manchas são freqüentemente associadas aos canais radiculares. Foram estudados dezessete perfis, dos quais treze apresentaram manchas de esgotamento espalhadas ao longo do perfil. A maioria destas manchas são esbranquiçadas e estão localizadas preferencialmente nos horizontes de transição entre os horizontes E e B, particularmente em condições de boa drenagem. Tais manchas possuem algumas diferenças morfológicas e puderam ser agrupadas de acordo com semelhanças na sua morfologia e da sua posição no perfil. Os grupos são: (a) manchas concêntricas de depleção da MO; (b) manchas circulares/tubularess de depleção da MO (tocas); (c) manchas pontilhadas de depleção da MO; (d) manchas fantasmas de depleção da MO; (e) manchas irregulares de depleção da MO; e (f) manchas de depleção de Fe. A composição química da matéria orgânica do solo foi estudada em detalhe por pirólise em combinação com cromatografia em fase gasosa/espectrometria de massa (Py-CG/EM). Amostras de todos os horizontes dos perfis estudados foram coletadas, bem como amostras do centro das manchas (M) e do solo adjacente (S). Os processos envolvidos na gênese de podzóis da planície costeira arenosa estão diretamente relacionados com a drenagem, a contribuição de matéria orgânica dissolvida (MOD), a contribuição de matéria orgânica derivada de raízes, a composição química da matéria orgânica e sua decomposição por microorganismos, causando uma grande variação no podzóis. Os podzóis bem drenados diferem em características dos mal drenados em composição e deposição de MO, bem como a sua decomposição, que está directamente relacionada com a actividade dos grupos de microrganismos. Eles também diferem na contribuição relativa da MO derivada de raízes e MOD. Existe uma grande variação nas características da decomposição por microorganismos entre os perfis de podzóis permanentemente expostas ao ar e spray marinho (falésias) na Ilha Comprida e os do interior (trincheiras). Há, portanto, dois processos principais que alteram a morfologia de podzóis (composição da MO): (a) mudança na drenagem e enraizamento, e (b) a exposição ao ar.

The most frequent soils in the São Paulo State Coastal Plain are Podzols, characterized by strong to moderate hydromorphic to well-drained podzolization with very well developed podzol-B horizons (Bh or Bhm). Podzolization processes include the effects of hydrology and rooting on profile morphology and the subsequent effects of improved drainage. A Podzol chrono-hydrosequence was described in detail on a cliff at the south coast of Ilha Comprida, a Holocene barrier island, and allowed a subdivision into four distinct groups: poorly-drained profiles, profiles with well-drained B horizons, strongly rooted profiles and superposed profiles. The morphological description and some observations about the exposure cliff were essential for grouping and differentiating the podzol profiles. Some well-drained podzols have OM-depleted mottles that are related to selective decomposition of organic matter (OM) by microorganisms. Such mottles are frequently associated to root channels. Seventeen profiles were studied, thirteen had depletion mottles scattered along the profile. Most of these mottles are whitish and are located preferentially in the horizons of transition between the E and B horizons, particularly in conditions of good drainage. Such mottles have certain morphological differences and may be grouped according to similarities in their morphology and their position in the profile. Distinct groups are: (a) concentric OM-depleted mottles; (b) circular/tubular OM-depleted mottles (burrows); (c) dotted OM-depleted mottles; (d) ghost OM-depleted mottles; (e) irregular OM-depleted mottles and (f) Fe-depleted mottles. The chemical composition of soil organic matter was studied in detail using pyrolysis in combination with gas chromatography/mass spectrometry (Py-GC/MS). Samples of all horizons of the distinct profiles studied were taken, as well as from the center of the mottle (M) and from the direct surroundings (S). The processes involved in the genesis of Podzols in the sandy coastal plain are directly related to drainage, the contribution of dissolved organic matter (DOM), the contribution of organic matter derived from roots, the chemical composition of organic matter and its decomposition by microorganisms, causing a large variation in adjacent Podzols. The well-drained Podzols differ in characteristics from the poorly drained ones in composition and deposition of OM, as well as its decomposition, which is directly related to the activity of groups of microorganisms. They also differ in the relative contribution of OM-derived from roots and DOM. There is a wide variation in the characteristics of decomposition by microorganisms between the profiles of Podzols permanently exposed to air and marine spray (the cliffs) on Ilha Comprida and those inland (pits). There are therefore two main processes that change the morphology of Podzols (OM and composition): (a) change in drainage and rooting, and (b) exposure to air. / Os solos mais frequentes na Planície Costeira do Estado de São Paulo são os podzóis, caracterizados por podzolização com hidromorfismo forte a moderado a bem drenado com horizontes B-podzol muito bem desenvolvidos (Bh ou Bhm). O processo de podzolização inclui os efeitos da hidrologia e do enraizamento no perfil e os efeitos subsequentes da drenagem melhorada. Uma crono-hidrosequencia de podzóis foi descrita em detalhes em um barranco na costa sul da Ilha Comprida, uma ilha barreira do Holoceno, e permitiu uma subdivisão em quatro grupos distintos: perfis mal drenados, perfis com horizonte B bem drenados, perfis fortemente enraizados e perfis superpostos. A descrição morfológica e algumas observações sobre o barranco exposto foram essenciais para o agrupamento e diferenciar os perfis de podzóis. Alguns desses podzóis bem drenados possuem manchas esbranquiçadas que estão relacionadas com a seletiva decomposição da matéria orgânica (MO) por microorganismos. Tais manchas são freqüentemente associadas aos canais radiculares. Foram estudados dezessete perfis, dos quais treze apresentaram manchas de esgotamento espalhadas ao longo do perfil. A maioria destas manchas são esbranquiçadas e estão localizadas preferencialmente nos horizontes de transição entre os horizontes E e B, particularmente em condições de boa drenagem. Tais manchas possuem algumas diferenças morfológicas e puderam ser agrupadas de acordo com semelhanças na sua morfologia e da sua posição no perfil. Os grupos são: (a) manchas concêntricas de depleção da MO; (b) manchas circulares/tubularess de depleção da MO (tocas); (c) manchas pontilhadas de depleção da MO; (d) manchas fantasmas de depleção da MO; (e) manchas irregulares de depleção da MO; e (f) manchas de depleção de Fe. A composição química da matéria orgânica do solo foi estudada em detalhe por pirólise em combinação com cromatografia em fase gasosa/espectrometria de massa (Py-CG/EM). Amostras de todos os horizontes dos perfis estudados foram coletadas, bem como amostras do centro das manchas (M) e do solo adjacente (S). Os processos envolvidos na gênese de podzóis da planície costeira arenosa estão diretamente relacionados com a drenagem, a contribuição de matéria orgânica dissolvida (MOD), a contribuição de matéria orgânica derivada de raízes, a composição química da matéria orgânica e sua decomposição por microorganismos, causando uma grande variação no podzóis. Os podzóis bem drenados diferem em características dos mal drenados em composição e deposição de MO, bem como a sua decomposição, que está directamente relacionada com a actividade dos grupos de microrganismos. Eles também diferem na contribuição relativa da MO derivada de raízes e MOD. Existe uma grande variação nas características da decomposição por microorganismos entre os perfis de podzóis permanentemente expostas ao ar e spray marinho (falésias) na Ilha Comprida e os do interior (trincheiras). Há, portanto, dois processos principais que alteram a morfologia de podzóis (composição da MO): (a) mudança na drenagem e enraizamento, e (b) a exposição ao ar.

A porção sul do Leque Aluvial do Taquari, chamada Nhecolândia, é uma sub-região do Pantanal Mato-Grossense, que apresenta um complexo sistema de lagoas arredondadas, vazantes, cordilheiras, corixos e pequenas depressões. Estudos anteriores mostraram que os fluxos de águas subsuperficiais dependem da intensidade das cheias, e da presença e forma dos horizontes verdes argilosos, localmente cimentados, que limitam fortemente a permeabilidade, e comandam os fluxos laterais. Inicialmente associados a ambientes alcalinos das salinas, esses horizontes também ocorrem em ambientes diluídos, como as pequenas depressões. O objetivo geral deste trabalho é compreender o funcionamento hídrico de três pequenas depressões, em relação com as características morfológicas dos solos. Métodos de indução eletromagnética foram utilizados para mapear a condutividade elétrica aparente (CEa); complementados por métodos de descrições das características morfológicas dos solos, e de análises granulométricas e mineralógicas em laboratório. Estes trabalhos foram complementados por análises físico-químicas das águas nas depressões; e pelo monitoramento do nível do lençol freático entre uma depressão e uma baía. O horizonte verde argiloso, mais ou menos endurecido, aparece na base das sequências de solos nas três pequenas depressões, ao qual se superpõem horizontes arenosos superficiais e subsuperficiais. As principais diferenciações morfológicas observadas referem-se aos processos de redistribuição de ferro e da matéria orgânica, ligados ao regime hídrico. No período seco, quando ocorre um rebaixamento do nível freático, o horizonte verde argiloso funciona como uma soleira e fragmenta o lençol, que passa a funcionar como dois segmentos, um ligado à Depressão Fechada, e outro à Baía. Ao longo do ano, a Depressão Fechada acumula água apenas temporária e fugazmente. Na maior parte do tempo, ela funciona como área dispersora de água às unidades morfológicas adjacentes, salientando sua importância funcional na Nhecolândia. / The southern part of the Taquari alluvial fan, called Nhecolândia, is a sub-region of the Pantanal of Mato-Grosso exhibiting a complex of round shape lakes, draining fields, forested sandy areas, small watercourses and small depressions. Former studies have shown that the sub-superficial water fluxes depend on the intensity of the flood and on the presence and shape of a sandy clay loam greenish horizon, locally cemented, which acts as an impervious layer and drives lateral fluxes. Although its presence has always been associated to the alkaline-saline parts of this singular landscape, it also occurs below small freshwater depressions. The objective of this study is to understand the hydrological functioning of these small depressions in relation to the soil cover layout. Electromagnetic induction methods were used to draw apparent electrical conductivity (CEa) maps, crossed with direct auger holes and pits observations, and laboratory analysis (grain size distribution and mineralogy). Physico-chemical analysis of the ground water in the depressions and a monitoring of the groundwater fluctuation along one year were also performed. The greenish horizon, more or less cemented, occurred at the base of the soil system in all the studied depressions. It was overlaid by more sandy horizons. The main pedological differentiation was organic matter and iron redistribution along the soil sequences, in relation with the hydrological regime. During the dry season, the watertable goes down and the greenish horizon acts as a threshold, disconnecting various watertables in the different parts of the landscape. Along the year, the closed depressions accumulate the water only temporarily and fleetingly. Most of the time, they work as areas of water redistribution towards the surrounding landscape units, and therefore have a essential function in the Nhecolândia.