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.

Os solos utilizados para a cultura de arroz irrigado no Estado do Rio Grande do Sul são oriundos de diferentes materiais de origem, os quais conferem diferentes características que afetam de forma diferenciada a disponibilidade do fósforo (P) para a cultura. As diferentes frações deste elemento nos solos podem, também, afetar a eficiência dos extratores. Com o objetivo de verificar essas diferenças, foram desenvolvidos quatro estudos. No primeiro, quantificaram-se os teores absolutos das formas de ferro (Fe) e de manganês (Mn) e a capacidade máxima de adsorção de fósforo (CMAP) em seis solos e sorção do P em quatro solos durante quatro períodos de alagamento. No segundo comparou-se, em cinco solos, a eficiência de extratores para avaliar a disponibilidade de P para o arroz. No terceiro, em cinco solos, avaliou-se o efeito das características eletroquímicas e químicas na disponibilidade de P e no último estudo, avaliou-se relação entre as frações de P obtidas por fracionamento e o P acumulado pelo arroz. Os solos oriundos de sedimento de basalto apresentaram maiores teores de Fe, conferindo maior CMAP do que os solos derivados de granito e arenito. Houve sorção de P a partir dos 15 dias de alagamento no solo oriundo de sedimento de granito, enquanto os solos oriundos de sedimento de basalto apresentaram sorção no intervalo de 5 a 15 dias. A separação dos solos em dois grupos segundo os teores de Fe de baixa cristalinidade, resultou em melhor eficiência dos métodos testados para avaliar a disponibilidade de P para o arroz. Os Planossolos apresentaram redução mais rápida do Fe com liberação do P adsorvido, quando comparados aos solos oriundos de sedimento de basalto. Os teores de P acumulado pelas plantas foram associados com as frações de P Resina; Pi, Po NaHCO3 e Pi NaOH 0,1M. / Soils used for the culture of flooded rice in the Rio Grande do Sul State are originated of different parent materials, resulting in different characteristics that affect the availability of phosphorus (P) for the culture. The different fractions of this element in the soils can affect the extractors efficiency. With the objective to verify these differences, four studies were carried. In the first, were determined iron (Fe) and of manganese (Mn) oxides and adsorption maxim capacity (MACP) in six soils and sorption of P in four soils for four flooding periods. In the second, were compared the extractors efficiency to evaluate the P availability to the rice in five soils. In third, the effect of the electrochemical and chemical characteristics in P availability was evaluated in five soils. In the last study, was evaluated the relationship between the P fractions obtained by the fractionation and the P accumulated by rice. The soils derived from basalt sediment presented the greatest iron forms absolute content, resulting in higher MACP than soils derived from granite and sandstone. In the soil derived from granite sediment occurred sorption from the 15° day of the flood, while in the soils derived from sediment basalt occurred sorption in the interval of 5 to 15 flooding days. The separation of soils in two groups according to the low crystalline iron oxides resulted in better efficiency of the tested methods to evaluate the availability of P to rice. The Planosols presented faster iron reduction with release of the adsorbed Fe-P, when compared with basaltic derivated soils. The P accumulated by plants were associates with the fractions of phosphorus Resin; Pi, Po NaHCO3 and Pi NaOH 0,1M.

Com o objetivo de selecionar métodos de extração e de avaliar sua eficácia em estimar a disponibilidade dos nutrientes zinco, cobre, fósforo e potássio, foram conduzidos estudos em microparcelas expostas ao tempo e em laboratório. Nas microparcelas foram cultivados, em vasos com 9 dm3 de solo, 65 solos representativos do estado RS com plantas de milho (Zea mays) e, em seqüência, com soja (Glycine max) por 45 dias cada cultivo. Os métodos de extração estudados foram as soluções de HCl 0,1 mol L-1, de Mehlich 1 e de Mehlich 3 para cobre e zinco; de Mehlich 1, de Mehlich 3 e resina trocadora de íons para fósforo e potássio; e ainda a solução de acetato de amônio 1 mol L-1 a pH 7 para o potássio. Em laboratório, foi comparada a capacidade de extração de potássio, cálcio e magnésio dos métodos Mehlich 1, Mehlich 3 e resina trocadora de íons em relação ao método padrão de acetato de amônio 1 mol L-1 a pH 7; e ainda para cálcio e magnésio a solução de KCl 1 mol L-1. Os coeficientes de determinação obtidos entre as quantidades de cobre absorvido pelas plantas e o extraído pelas soluções de HCl, Mehlich 1 e Mehlich 3 foram, respectivamente, 0,56, 0,35 e 0,46 no primeiro cultivo e 0,66, 0,43 e 0,93 no segundo cultivo. Para o zinco absorvido e o extraído pelas soluções acima, estes foram, respectivamente, 0,18, 0,32 e 0,10 no primeiro cultivo e 0,37, 0,36, e 0,31 no segundo cultivo. Os coeficientes de determinação obtidos entre o fósforo absorvido e o extraído pelas soluções de Mehlich 1, de Mehlich 3 e resina trocadora de íons foram, respectivamente 0,59, 0,45 e 0,59 no primeiro cultivo e 0,57, 0,57 e 0,52 no segundo cultivo. Para o potássio, estes foram 0,67, 0,56 e 0,63 no primeiro cultivo e 0,47, 0,58 e 0,29 no segundo cultivo. Os coeficientes de determinação entre o potássio absorvido e o extraído por acetato de amônio foram 0,64 e 0,56 respectivamente para o primeiro e o segundo cultivos. Na comparação da capacidade extratora de cálcio, magnésio e potássio, todos os métodos extraíram quantidades semelhantes às do acetato de amônio, exceção feita à resina trocadora de íons que subestimou as quantidades. Todos os métodos testados apresentaram baixa eficácia na estimativa da disponibilidade de nutrientes para as plantas, principalmente para o zinco. Pelos resultados, esses métodos devem ser utilizados com ressalvas em laboratórios de rotina de análises solos. / In order to select and evaluate the efficiency of several methods for extracting zinc, copper, phosphorus and potassium and their ability to predict the availability of these nutrients to plants, two studies were conducted, one in the greenhouse and the other in the laboratory. In the greenhouse, 65 soils of Rio Grande do Sul (Brazil) state, were cultivated in 9 dm3 microplots for 45 days with corn (Zea mays) and soybean (Glycine max) in sequence. The methods evaluated were: HCl 0.1 mol L-1 (HCl), Mehlich 1 (M1) and Mehlich 3 (M3) solutions for zinc and copper; Mehlich 1, Mehlich 3 and ion exchange resin (resin) for phosphorus and potassium; the 1 mol L-1, pH 7 ammonium acetate (AA) was also tested for potassium. In the laboratory, the extraction capacity of Mehlich 1, Mehlich 3 and resin for potassium, calcium and magnesium was compared with the standard ammonium acetate 1 mol L-1, pH 7 (AA). It was also tested the KCl 1 mol L-1 solution for calcium and magnesium. The coefficients of determination between plant absorbed copper and the amounts extracted by HCl solution, Mehlich 1 and Mehlich 3 were, respectively 0.56, 0.35 and 0.46 for corn; and 0.66, 0.43 and 0.93 for soybean plants. For plant absorbed zinc and the amounts extracted by HCl solution, Mehlich 1 and Mehlich 3 were, respectively, 0.18, 0.32 and 0.10 for corn; and 0.37, 0.36 and 0.31 soybean plants. The coefficient of determination obtained between plant absorbed phosphorus and the amounts extracted by M1, M3 and resin were, respectively, 0.59, 0.45 and 0.59 for corn; and 0.57, 0.57 and 0.52 for soybean plants. For plant absorbed potassium and the amounts extracted by AA, M1, M3 and resin the coefficients were 0.64, 0.67, 0.56 and 0.63 for corn; and 0.56, 0.47, 0.58 and 0.29 for soybean plants. High correlation coefficients were obtained between the amounts of potassium, calcium and magnesium extracted by different methods and the standard ammonium acetate solution. The amounts extracted were almost equivalent, exception made to the resin which extracted somewhat lower amount. Al the methods tested were not capable of well estimating the availability of these nutrients to plants. The results show that the use of these methods in routine soil testing labs must be done exception.

Práticas de manejo do solo afetam as emissões de N2O do solo, porém poucas são as informações disponíveis para ambientes tropicais e subtropicais. Dois estudos foram conduzidos com o objetivo de avaliar o efeito de práticas de manejo de solo nas emissões de N2O do solo nas condições subtropicais do Sul do Brasil. No Estudo I, num Argissolo vermelho, avaliou-se o efeito de longo prazo (22 anos) de sistemas de preparo do solo [plantio direto (PD) e preparo convencional (PC)], de sistemas de cultura [aveia/milho (A/M) e ervilhaca/milho (V/M)] e de fontes de N em PD [uréia e resíduo de ervilhaca]. No Estudo II, num Gleissolo, foi avaliado o efeito de curto prazo de sete fontes de N mineral aplicadas ao milho. Amostras de ar foram coletadas em câmaras estáticas e a concentração de N2O determinada por cromatografia gasosa. A emissão acumulada de N2O até 45 dias após o manejo das plantas de cobertura, no solo em PD, foi três vezes superior no sistema V/M (0,73±0,1 kg N ha-1) em relação ao sistema A/M (0,19±0,1 kg N ha-1). No solo em PC, entretanto, tais emissões foram equivalentes entre os sistemas: 0,51±0,1 kg N ha-1 no A/M e 0,55±0,1 kg N ha-1 no V/M. Essas emissões foram controladas principalmente pela disponibilidade de N-NO3- e de C orgânico dissolvido no solo, pela porosidade total do solo preenchida com água e pela atividade microbiana (fluxo de CO2). Ambas as fontes de N (uréia ou resíduo de ervilhaca) tiveram efeito semelhante, dobrando as emissões de N2O em comparação ao tratamento sem N Possivelmente, a emissão de N2O do solo com ervilhaca foi potencializada pelas chuvas abundantes após o manejo das plantas de cobertura, as quais atrasaram a semeadura do milho em 36 dias e mantiveram maiores teores de NO3- no solo em comparação ao tratamento com uréia em cobertura no milho no qual o fertilizante foi aplicado quando a cultura apresentava alta demanda do nutriente. Em relação as fontes de N mineral, as maiores taxas de emissão de N2O ocorreram no 3º dia após a aplicação, sendo mais intensas nas fontes com N nítrico (nitrato de amônio: 8587,4±1062,7; nitrato de cálcio: 3485,8±942,6 e uran: 2050,7±427,7 μg N m-2 h-1) em relação às fontes com N amoniacal (sulfato de amônio: 1435,3±172,3 μg N m-2 h-1) ou amídico (uréia: 859,1±197,6; uréia + inibidor de urease: 346,4±32,9 μg N m-2 h-1). A menor emissão de N2O ocorreu no solo adubado com N de liberação lenta (187,8±61,6 μg N m-2 h-1). A desnitrificação foi o principal processo envolvido na emissão de N2O no solo em ambos os estudos e sob estas condições a utilização de fontes amídicas de N apresentam potencial de mitigar a emissão de N2O. O potencial de mitigação das emissões de N2O por leguminosas de inverno em substituição ao N mineral depende das condições climáticas e, possivelmente, é restrito à anos em que o excesso de chuvas não determine atraso na semeadura do milho. / Soil management practices affect soil N2O emissions, but little is the information available to tropical and subtropical environments. Two studies were carried out aiming at assessing the effect of soil management practices on soil N2O emissions in the subtropical conditions of Southern Brazil. In Study I, in an Acrisol, we assessed the long-term effect (22 years) of soil tillage systems [no-tillage (NT) and conventional tillage (CT)], of cropping systems [oat/maize (O/M) and vetch/maize (V/M)] and of N sources [urea and vetch residues]. In Study II, in a Gleysol, we assessed the short-term effect of seven mineral N sources applied to maize. Air samples were collected in static chambers and N2O concentration was determined by gas chromatography. The accumulated N2O emission until 45 days after cover crops rolling, in NT soil, was three times greater in V/M system (0.73±0.1 kg N ha-1) than in O/M system (0.19±0.1 kg N ha-1). In CT soil, however, such emissions were similar in those two systems: 0.51±0.1 kg N ha-1 in O/M and 0.55±0.1 kg N ha-1 no V/M. These emissions were controlled mainly by NO3--N and dissolved organic C availability in soil, by water filled porosity and by microbial activity (CO2 flux). Both N sources (urea and vetch residues) showed similar effects and doubled the N2O emissions in comparison to the treatment without N. The N2O emission derived from the addition of vetch residue was possibly potencialized by abundant rains after cover crops rolling. Rains delayed maize sowing by 36 days and maintained higher NO3- contents in soil in comparison to the treatment with sidedress urea, applied when crop had higher demand for nutrients. Regarding to mineral N sources, the highest N2O emission rates occurred three days after application, being more intensive in nitric N sources (ammonium nitrate: 8587,4±1062,7; calcium nitrate: 3485,8±942,6 and uran: 2050,7±427,7 μg N m-2 h-1) compared to ammoniacal N sources (ammonium sulfate: 1435,3±172,3 μg N m-2 h-1) or amidic (urea: 859,1±197,6; urea + urease inhibitor: 346,4±32,9 μg N m-2 h-1). The lowest N2O emission occurred in soil fertilized with slow release N source (187,8±61,6 μg N m-2 h-1). Denitrification was the major process in N2O emission in both studies and under these conditions the utilization of amidic N sources represents a potential to mitigate N2O emission. The potential of winter legumes in substitution to mineral N to mitigate N2O emissions depends upon climatic conditions and is possibly limited to years the rains do not delay maize sowing.

Regressões logísticas múltiplas (RLM), que estabelecem relações matemáticas entre variáveis resposta discretas e variáveis explanatórias contínuas, foram avaliadas quanto ao seu potencial em predizer a ocorrência e distribuição de classes de solos nas regiões da Bacia Hidrográfica de Arroio Portão, de Ibirubá e Quinze de Novembro e de Viamão. A partir de modelo numérico de terreno digital (MNT) com 90 m de resolução, foram calculadas variáveis de terreno topográficas (elevação, declividade e curvaturas) e hidrográficas (distância dos rios, índice de umidade topográfica, índice de poder de córrego, comprimento de fluxo de escoamento) de cada área de estudo. Foram então estabelecidas RLM entre as classes de solos das regiões com base em levantamento tradicional e as variáveis de terreno. As regressões serviram para calcular a probabilidade de ocorrência de cada classe de solo, sendo que o mapa final de solos estimado foi produzido com base na seleção da classe de solo com maior probabilidade de ocorrência. A acurácia geral (AG), que avaliou a capacidade dos mapas estimados reproduzirem os respectivos mapas originais, foi de 40,3% (Viamão), 58,3% (Ibirubá) e 58,7% (Arroio Portão), e o coeficiente Kappa de Cohen foi de 32,6% (Viamão), 36,6% (Ibirubá) e 41,7% (Arroio Portão). A simplificação da legenda dos mapas elevou a acurácia geral dos mapas para 61,4% (Iburubá) e 67,7% (Arroio Portão) e o coeficiente de Kappa para 38,3% (Ibirubá) e 50,3% (Arroio Portão) de Kappa. Os melhores resultados foram verificados para a bacia do Arroio Portão, em escala maior que os demais (1:50.000) e que possui unidades de mapeamento de solos bem diferenciadas e, ocupando extensas áreas do terreno. Conclui-se que as RLM têm potencial como método preditivo para predição de ocorrência de classes de solos, produzindo resultados de qualidade dependente da qualidade do MNT, da escala do mapa original e do grau de relação entre as classes de solos e as variáveis de terreno. / Multiple logistic regressions (MLR), which establish mathematical relationships between discrete response variables and continuous explanatory variables, were appraised regarding their potential for predicting the occurrence and distribution of classes of soils in the areas of Arroio Port~ao Basin, of Ibirubá and Quinze de Novembro, and of Viamão. From a digital elevation model (DEM) with resolution of 90m, topographical (elevation, steepness, and curvatures) and hydrologic (distance to rivers, Topographic Wetness Index, Stream Power Index, and flow length) were calculated for each study area. MLR were established between classes of soils mapped by traditional soil survey techniques and the terrain derived variables. The regressions calculated the probability of occurrence of each soil class, and the final map predicted the occurrence of soils classes based on the selection of the soil class with larger probability of occurrence. General accuracy evaluated the capacity of the estimated maps to reproduce the respective original maps, and had values of 40,3% (Viamão), 58,3% (Ibirubá), and 58,7% (Arroio Portão), and Kappa Index was of 32,6% (Viamão), 36,6% (Ibirubá), and 41,7% (Arroio Portão). The simplification of the original map legends elevated the general accuracy to 61,4% (Iburubá) and 67,7% (Arroio Portão), and Kappa Index to 38,3% (Ibirubá) and 50,3% (Arroio Portão). The best results were verified for the Arroio Portão Basin, with larger scale (1:50.000) than the others areas and having soil mapping units more differentiated and occupying large area extensions. MLR have potential as method for prediction of occurrence of soil classes, reproducing results with quality differentiated in function of quality of the DEM, scale of the original soil map, and degree of dependence between occurrence of soil classes and terrain variables.

A mistura sulfato de cobre e óxido de cálcio (calda bordalesa) é utilizada na cultura da videira (Vitis vinifera) para o controle de doenças fúngicas desde o final do século IX e em muitos casos tem proporcionado aumentos significativos no teor de cobre no solo, o que pode influenciar no crescimento vegetal, nos microorganismos e nas propriedades químicas do solo. Para avaliar a relação cobre-solo-planta, foram conduzidos cinco estudos em laboratório e casa-devegetação, utilizando solos da região vitivinícola da Encosta Superior do Nordeste do Rio Grande do Sul (RS) com e sem a aplicação de calda bordalesa. No primeiro, avaliou-se a distribuição do cobre, tanto em concentração quanto nas formas, em diferentes camadas de solos com e sem a aplicação de cobre. No segundo, avaliou-se a capacidade de cinco espécies vegetais (videira (Vitis vinifera), aveia (Avena strigosa), milho (Zea mays), cenoura (Daucus carota) e nabo (Brassica rapa)) de se desenvolverem em dois solos contaminados com cobre e um sob mata nativa e a possibilidade de se utilizar cama-de-aviário para diminuir a disponibilidade e absorção do cobre por plantas de aveia. No terceiro, avaliou-se a capacidade máxima de adsorção de alguns solos representativos do cultivo de videira no RS, através do modelo matemático descrito pela equação de Langmuir. No quarto estudo, avaliou-se o efeito do cobre, aplicado em doses crescentes num solo arenoso, sobre a cultura de milho e a possibilidade de eliminação da toxicidade pela aplicação de manganês e ferro via foliar. No quinto estudo, avaliou-se o teor de cobre na região apoplástica e simplástica das raízes de maior atividade da videira cultivada em solo calcário e o teor total nas raízes, ramos e folhas. Avaliou-se também o efeito desse na absorção dos outros nutrientes e a atividade das enzimas catalase e superóxido dismutase nas raízes de maior atividade. O cobre aplicado nas folhas e ramos de videira para o combate de doenças fúngicas, com o passar do tempo, se acumula no solo, principalmente na camada superficial. A capacidade máxima de adsorção de cobre foi proporcional ao teor de matéria orgânica e varia com o valor de pH e de CTC do solo. A resposta das plantas às diferentes concentrações de cobre no solo depende da espécie utilizada e do tipo de solo. Em gramíneas (milho e aveia) e na videira, o cobre se acumulou em maior quantidade nas raízes; na cenoura e no nabo houve maior translocação para a parte aérea. A aplicação de Fe e de Mn via foliar não eliminou nem diminuiu os sintomas de toxidez por cobre. Nas raízes de maior atividade da videira, o maior teor de cobre foi obtido na região apoplástica; nas raízes de nabo, no entanto, o maior teor foi obtido na região simplástica. Altos teores de cobre em solo calcário e arenoso também reduziram a absorção de outros nutrientes pela videira. O aumento na atividade enzimática, possivelmente, reduziu o estresse oxidativo causado pelo metal, e a diminuição pode ser indicativa da insuficiência enzimática para esta proteção. / The repeated use of Bordeaux mixture [Ca(OH)2 + CuSO4] as a fungicide to control vine downy mildew has led to a long-term accumulation of Cu in the topsoils of vineyards throughout the world which may influence on the development of plants, activity of microorganisms, and on chemical properties of the soil. To evaluate the relationship copper-soil-plant, five studies were conducted in laboratory and green house using soils from vine-growing areas of the State of Rio Grande do Sul (RS), Brazil, with and without copper application. In the first study, copper distribution, either in concentration or in forms, was evaluated in different depths in soil samples from areas where copper has been applied and from a native one. In the second, the capacity of five different plant species of growing on two contaminated soils and in one uncontaminated was evaluated. In this study, the use of poultry manure as a mean of controlling the availability of copper to oat plants (Avena strigosa) was also tested. In the third study, the soil maximum sorption capacity was evaluated through Languimir model using soils from the representative vineyard region of RS State. In the fourth study, the use o Mn and Fe via foliar application was tested on Zea mays plants in order to mitigate copper toxicity in sandy soil with high doses of copper added. In the fifth study, the amount of copper present in apoplast and symplast region of roots of highest activity, and the total amount in branches and leaves of grape plants were evaluated. In this study, the effect of high levels of copper in soil on other nutrients absorption, and the catalase and superoxide dismutase enzymes activity were also measured. The results have shown that copper applied to vineyards as fungicide, with time, accumulates in the upper part of the soil. Tha maximum soil sorption capacity was directly proportional to soil organic matter and varied according to pH and CEC values. The plant response to different soil copper concentrations was related to the species and soil type utilized. With grasses (Zea mays and Avena strigosa) and vine, copper accumulated in higher quantities in roots, while in carrot (Daucus carota) and turnip (Brassica rapa) it was transferred to the upper part. The foliar application of iron and manganese did not eliminate nor dimmed the copper toxicity symptoms. In high activity vine roots, copper accumulated in the apoplastic region, meanwhile, for carrot and turnip tubers, the highest concentration was observed in the symplastic region. In a calcaric arenic soil with high amount of copper, the absorption of other essential nutrients was also affected in vine plants. The increasing of enzyme activities with copper increments in soil possibly indicates a reducing oxidative stress caused by this metal. However, excessive concentrations of copper in soil may counteract this effect by leveling or diminishing the enzyme activities.

A citricultura ocupa lugar de destaque no Brasil e no Estado do Rio Grande do Sul, sendo de grande importância econômica e social. O objetivo do trabalho foi avaliar atributos físicos e químicos de um Argissolo conduzido com diferentes manejos de vegetação espontânea nas entrelinhas de um pomar de tangerineiras (Citrus reticulata) da variedade Montenegrina, e seus possíveis reflexos na produtividade da cultura. O experimento foi feito em Montenegro (RS), em um pomar com 19 anos de idade e conduzido há 11 anos sob sistema orgânico de produção. Efetivaram-se quatro tratamentos (gradagem, roçada e acamamento, com rolo faca e arraste de tronco), sendo avaliados atributos físicos em dois locais (projeção da copa e área de tráfego de máquinas) e em duas profundidades (0 - 0,10 e 0,10 - 0,20m). A fertilidade química do solo foi determinada em três profundidades (0 - 0,10, 0,10 - 0,20 e 0,20 - 0,40m), e a produtividade de frutos estimada a partir das plantas centrais de cada parcela. Observou-se alta heterogeneidade espacial para os atributos físicos estudados, sendo que na região do tráfego dos rodados das máquinas ocorreram os menores valores de infiltração de água no solo, maior densidade, e maior resistência mecânica à penetração, em comparação com a região da projeção da copa. O sistema orgânico, baseado na adição de compostos orgânicos ao solo e no manejo da vegetação nas entrelinhas do pomar, sem revolvimento do solo, apontou incremento dos teores de matéria orgânica na camada de 0 - 0,10m e aumento dos valores de P, K, Ca, Mg, nas três profundidades analisadas. O tráfego de máquinas, apesar de afetar negativamente os atributos físicos do solo, não foi impeditivo para o desenvolvimento das tangerineiras. Entre os tratamentos avaliados, a gradagem promoveu aumento de produtividade de frutos em relação à roçada. Considerando as limitações físicas e de fertilidade natural do Argissolo neste estudo, a condução do pomar pelo sistema orgânico de produção foi eficiente, pois melhorou a infiltração de água no solo, aumentou a fertilidade e minimizou os efeitos negativos do tráfego de máquinas nas entrelinhas do pomar. / Citrus production plays an important role in Brazil and in the state of Rio Grande do Sul, having a great economic and social importance. The aim of the work was to evaluate physical and chemical attributes of a Paleudult under different management of spontaneous vegetation in inter-rows of Montenegrina tangerines and consequences on productivity. The experiment was conducted in Montenegro (RS), in an orchard 19 years old and under organic production system last 11 years. Four treatments (disking, mowing and rolling with rollers and pulling a log), and physical attributes evaluated in two places (crown projection and tracked interrows) and two layers (0 to 0,10 and 0,10 to 0,20m). The fertility was diagnosed at three depths (0 - 0,10; 0,10 - 0,20 and 0,20 - 0,40m), while the central plants of each plot were used to assess the productivity of tangerines. There was high spatial variation in the physical attributes, but the interrows with traffic showed lower water infiltration rate, higher density, and higher mechanical resistance to penetration in comparison with the soil at the projection of the canopy under the trees. The organic system based on the addition of organic compounds to the soil and management of vegetation in no tillage inter-rows of the orchard, showed increased levels of organic matter in the layer 0 to 0,10m, and higher levels of P, K, Ca, Mg, in the three examined depths. The tractor traffic in inter-rows affected soil physical attributes but was not impeditive for the development of the tangerine trees. With regards of soil cover management, the use of harrow promoted increase of productivity compared to mowing. Considering the physical limitations and natural fertility of the studied Paleudult, orchard organic production system was efficient because it improved soil water infiltration, increased soil fertility and minimized the negative effects of machinery traffic in the orchard.

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 tem como objetivo estudar o comportamento mecânico de camadas de um solo residual areno-siltoso reforçado com a adição de fibras de polipropileno distribuídas aleatoriamente na massa de solo, sob carregamento estático, visando o assentamento de fundações superficiais. O estudo se baseou em duas etapas, uma de laboratório e outra de campo. O programa experimental de laboratório consistiu na realização de ensaios triaxiais adensados drenados a fim de se estudar o comportamento do solo residual e de misturas solo-fibra em termos de tensão-deformação-resistência. Foram analisadas tensões confinantes, comprimentos, teores e diâmetros de fibras de polipropileno. Também foi avaliado o comportamento ao longo de ciclos carga-descarga-recarga para o solo reforçado, a influência da velocidade de carregamento, bem como o comportamento do solo residual e do solo-fibra, não somente na umidade ótima e densidade máxima, como também nos ramos seco e úmido da curva de compactação, obtida sob energia Proctor Normal. Na etapa de campo foram construídos aterros experimentais com camadas de solo residual compactado e do mesmo reforçado com fibras, e sobre estes foram executadas provas de carga (placa circular) com o objetivo de avaliar o comportamento carga x recalque de fundações superficiais. Uma comparação entre os resultados de ensaios triaxiais realizados sobre amostras de solo reforçado reconstituídas em laboratório e sobre amostras retiradas em campo é apresentada. A análise global dos resultados permitiu identificar as alterações provocadas pela inclusão aleatória de fibras de polipropileno no solo residual de arenito. Os resultados dos ensaios de placa sobre camadas de solo compactado com e sem reforço fibroso demonstraram um aumento significativo da capacidade de suporte com a inclusão de fibras, além de uma redução considerável dos recalques, quando comparado ao comportamento do solo residual compactado.

Os solos de várzea são responsáveis por uma parcela significativa da economia do Rio Grande do Sul. As principais atividades de exploração desses solos são o cultivo do arroz irrigado por inundação e a pecuária. Tendo em vista o método de irrigação adotado, o cultivo do arroz é acompanhado de grandes consumos de água e energia. As más condições de drenagem, associadas à uma série de outros fatores, praticamente limitam a atividade agrícola à essa cultura, e fazem com que a pecuária seja quase uma imposição. Tendo esse quadro como referência foram definidos os objetivos desse trabalho, através dos quais buscaram-se algumas respostas que possam auxiliar na definição de um modelo de exploração mais adequado ao grande potencial que esses solos apresentam. Inicialmente o modelo agroidrológico SWAP foi adaptado às particularidades da irrigação por inundação e dos sistemas de drenagem que têm seus drenos implantados com subsoladores. Criou-se então uma nova versão, denominada SWAP_INU. Na seqüência o modelo foi validado a partir da comparação de seus resultados com observações feitas em áreas da Estação Experimental do Arroz do IRGA. Nessas áreas os perfis de solo têm como característica a presença de horizonte B superficial e impermeável. Uma série de simulações permitiram que fossem confrontadas as lâminas de irrigação e profundidades do lençol freático registradas nos experimentos e calculadas pelo modelo. No caso específico da irrigação, as lâminas observadas e calculadas também foram comparadas com as recomendadas pelo IRGA, quando pode-se constatar que o limite inferior do intervalo recomendado é compatível com as observações e cálculos feitos. Além disso, verificou-se que nesse tipo de perfil as características do horizonte A têm pouca importância sobre os resultados finais. Em outra série de simulações procurou-se relacionar a drenagem com a possibilidade de mecanização. Foram criados cenários com diferentes condições de drenagem superficial e subsuperficial, além da presença de drenos livres. Os resultados mostraram uma dependência muito grande entre os sistemas convencionais, e um desempenho bastante satisfatório da drenagem não convencional. Por fim, os resultados de um modelo simplificado, IRRIGA, foram confrontados com os do modelo SWAP_INU. A proximidade entre os valores calculados indicou um ótimo desempenho do modelo simplificado na estimativa da necessidade total de água para a irrigação por inundação.