Provenance of heavy and clay minerals in bottom sediments of Green Lake, an Amazonian fluvial lake in Brazil / Proveniência de minerais pesados e argilominerais em sedimentos de fundo do Lago Verde, um lago fluvial amazônico no Brasil

Studies on provenance of minerals in Amazonian rivers focus mostly on suspended sediments, while processes that control bottom-sediment production and distribution are still little known. We determined the provenance of the bottom sediments of Green Lake, a micro-basin draining into the Tapajós River, in the eastern Brazilian Amazon. We used X-ray powder diffraction (XRD), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscope (SEM) and, cathodoluminescence techniques to analyze clay, light and heavy minerals of 22 samples. The lake is L-shaped, with 5.5 m maximum depth, and predominance of mud over sand in the center. Quartz and feldspar were dominant in the light fraction, while zircon, tourmaline, kyanite, rutile, and staurolite were dominant in the heavy fraction. The clay fraction was dominated by kaolinite, with morphology and degree of crystallinity indicative of a detrital origin related to weathering. The Alter do Chão Formation (ACF) is suggested as the main source of sand sediments and heavy minerals, due to their mineralogical and percentage similarity. The provenance of kaolinite was mainly the ACF, with a minor contribution of the Amazon and Tapajós rivers. The primary origin of the heavy minerals in the ACF indicates the basement of the Amazonas Basin as source rock and this formation as a source of sediments for Green Lake through weathering and erosion processes under current tropical conditions. The presence of Aulacoseira granulata and Aulacoseira ambigua indicates the importance of current erosive processes on sediment production.(AU)

Estudos de proveniência em rios amazônicos concentram-se principalmente em sedimentos suspensos, enquanto os processos que controlam a produção e distribuição de sedimentos de fundo ainda são pouco conhecidos. Sedimentos de fundo do Lago Verde foram estudados com o objetivo principal de determinar a proveniência sedimentar. Utilizamos técnicas de difração de raios-X em pó (DRX), espectroscopia no infravermelho com transformação de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e catodoluminescência para analisar argilas e minerais pesados em 22 amostras. O Lago Verde tem forma em L, profundidade máxima de 5.5 m, com predomínio da fração lama sobre areia no centro do lago. Quartzo e feldspato foram dominantes na fração leve, e zircão, turmalina, cianita, rutilo e estaurolita na fração pesada. A fração argila foi dominada por caulinita, cuja morfologia e grau de cristalinidade indicam origem detrítica relacionada com ação intempérica. A Formação Alter do Chão (FAC), substrato do Lago Verde, é indicada como principal fonte dos sedimentos arenosos e minerais pesados, dada a semelhança mineralógica e percentual. A caulinita foi derivada da FAC, mas não como única fonte. Os rios Amazonas e Tapajós têm uma pequena contribuição para a proveniência da caulinita. A origem primária dos minerais pesados na FAC indica o embasamento da Bacia do Amazonas como rochas fonte, e esta formação funciona com fonte de sedimentos para o Lago Verde, a partir dos processos de intemperismo e erosão, sob condições tropicais atuais. A presença de Aulacoseira granulata e Aulacoseira ambigua indicou o papel importante dos processos erosivos atuais na produção de sedimentos.(AU)

Influence of summer crop residues on 15N present in organic matter fractions under two lowland soils / Influência de resíduos de culturas de verão sobre o 15 N em frações da matéria orgânica de dois solos de terras baixas

The state of Rio Grande do Sul has about 20% of the total area as lowland soils, suitable for flooded rice (Oryza sativa). In order to mitigate damage caused by rice monoculture, new crops such as sorghum (Sorghum bicolor) and soybean (Glycine max) have been cultivated in these areas. With different qualities of crop residues, it is expected a change in soil organic matter (SOM) dynamics and consequently, nitrogen (N) availability. The objective of this study was to evaluate the influence of rice, soybean and sorghum crop residues on the N present in physical fractions of SOM of two lowland soils, using labeled 15N technique, under incubation for 180 days in aerobic condition and more 180 days in anaerobic condition. At 30, 180 and 360 days of incubation the remaining N of the plant residues and N destination from the residues in both soils were quantified in the physical fractions of SOM >250 μm, 250-53 μm and <53 μm. The soil with higher amount of clay+silt received a larger quantity of 15N from residues, while flooding of the soil after 180 days caused a loss of N added to the soil by the soybean and sorghum residues. In general, larger amounts of 15N were reported in the fraction <53 μm, associated with clay minerals, throughout the incubation period. These N losses should be considered in N fertilization for the following crops in rotation with flooded rice.(AU)

O Rio Grande do Sul possui cerca de 20% da área total de solos de terras baixas, propícias para o cultivo do arroz (Oryza sativa) irrigado por inundação. Buscando mitigar danos ocasionados com o monocultivo de arroz, novas culturas, como o sorgo (Sorghum bicolor) e a soja (Glycine max), têm sido cultivadas nestas áreas. Com diferentes qualidades de resíduos culturais, espera-se uma alteração na dinâmica da matéria orgânica do solo (MOS) e, consequentemente, do nitrogênio (N). O objetivo deste estudo foi avaliar a influência de resíduos culturais de arroz, soja e sorgo na quantidade de N em frações físicas da MOS de dois solos de terras baixas, utilizando a técnica de marcação isotópica de 15N das culturas e uma incubação por um ciclo de 180 dias em condição aeróbica e mais 180 dias em condição anaeróbica. Aos 30, 180 e 360 dias de incubação foi quantificado o N remanescente dos resíduos vegetais e destino do N proveniente dos resíduos nos dois solos em frações físicas da MOS >250 μm, 250-53 μm e <53 μm. O solo com maior quantidade de argila+silte recebeu maior quantidade de 15N dos resíduos, enquanto que o alagamento do solo após 180 dias de incubação ocasionou uma perda do N adicionado ao solo pelos resíduos de soja e sorgo. De maneira geral, foram encontradas maiores quantidades de 15N na fração <53 μm, associado aos argilominerais. As perdas de N devem ser consideradas na adubação nitrogenada para as culturas sequentes nos sistemas de rotação de culturas com arroz irrigado.(AU)

Chemical, physical and mineralogical attributes of the soils of the Sertanejo pediplain in the sisal-growing areas of the semiarid Bahia / Atributos químicos, físicos e mineralógicos de solos do Pediplano Sertanejo cultivado com sisal no semiárido baiano

Information and available knowledge of the soils of the Sertanejo pediplain are relatively scarce and restricted to survey data. Researches about soil characterization and classification contributes to the knowledge of different soil orders within a region and allows information to be obtained systemically based on the physical, chemical, and mineralogical properties of the soil. This study aimed to evaluate the genesis of the Sertanejo pediplain soils, through the characterization of the chemical and mineralogical properties and classification of the soils of the sisal-growing region. Five soil profiles located in Araci, Retirolândia, St. Dominic, and Valente, cities located in the sisal-growing areas of the Bahia semiarid region, were studied, described morphologically, and analyzed for chemical (pH H2O and KCl, Ca2+, Mg2+, K+, Na+, Al3+, H+ + Al3+, P, and TOC) and mineralogical attributes. Most evaluated soil classes were formed by lithological discontinuity of material. The main processes involved in the formation of such soil classes were: cumulization, accretion, and lessivage. The mineralogy of the clay fraction observed was complex and included a variety of minerals, with a predominance of kaolinite and bayerite. In addition, we also found goethite and illite in most of the studied profiles, both in the sediment, horizons P1 C2, and in the crystalline horizon P1 Cr, P2 Bi, P3 2Cr, and P5 Bi. The soils were classified up to the fourth category level, as Entisol Eutrophic Inceptisol (RRE), Alfisols Haplic typical Eutrophic (SXE), and Inceptisols Ta Eutrophic vertissólico (CXve).(AU)

As informações e o conhecimento disponível sobre os solos presentes no Pediplano Sertanejo são relativamente escassas, restringindo-se a informações produzidas pelos levantamentos em nível exploratório ou de reconhecimento. Pesquisas pedológicas sobre caracterização, mineralogia e classificação de solos, contribuem para o conhecimento das diversas ordens de solo de uma região e permitem sistematizar informações sobre os atributos físicos, químicos e mineralógicos dos solos. Este estudo objetivou determinar as propriedades químicas e mineralógicas, bem como a classificação de solos do Pediplano Sertanejo, representativos da região sisaleira. Cinco perfis de solos localizados nos municípios de em Araci, Retirolândia, São Domingos e Valente pertencentes à região sisaleira, semiárido baiano, foram abertos, descritos morfologicamente e analisados nos seus atributos químicos (pH em água e KCl, Ca2+, Mg2+, K+, Na+, Al3+, H+ +Al3+, P e C) e mineralógicos. A maioria das classes de solos avaliadas são formadas por descontinuidade litológica. Os principais processos envolvidos na formação das classes de solos foram: cumulização, agradação e lessivagem. A mineralogia da fração argila observada é complexa e composta de uma variedade de minerais, com predomínio da caulinita e bayerita. Além destes, também foram encontrados goethita e ilita na maioria dos perfis estudados, tanto no sedimento, nos horizontes P1 C2, como no cristalino, horizontes P1 Cr, P2 Bi, P3 2Cr e P5 Bi. Os solos foram classificados, até o quarto nível categórico, como: Neossolo Regolítico Eutrófico léptico (RRe); Planossolo Háplico Eutrófico típico (SXe) e Cambissolo Háplico Ta Eutrófico vertissólico (CXve).(AU)

Genotoxicity effects on Geophagus brasiliensis fish exposed to Doce River water after the environmental disaster in the city of Mariana, MG, Brazil / Efeitos da genotoxicidade em peixes da espécie Geophagus brasiliensis expostos a água do Rio Doce após o desastre ambiental na cidade de Marina, MG, Brasil

The Doce River basin has suffered the largest environmental accident ever occurred in Brazil with the influx of tailings from Fundão and Santarém, belonging to Samarco mining company, due to the disaster in Mariana. A spill between 50 and 60 million m3 of tailings was estimated by the company. According to Samarco, the wastewater was composed mainly of clay, silt and heavy metals like iron, copper and manganese. Thereby, the objective of the present study was evaluated the genotoxic damage in juvenile of Geophagus brasiliensis (Quoy e Gaimard, 1824) exposed to Doce river water before (DRWBA Doce River water before acident) and after (DRWAA Doce River water after acident) the influx of tailings from the Germano and Santarém Dam disasters in Mariana, MG, Brazil. For this, 24 individuals of the species G. brasiliensis (obtained on IFES/ALEGRE fish culture) were submitted to a bioassay with three treatments and eight replicates. The treatments were: 1) Control water (water from the urban water supply system, filtered with a 0.45 µm membrane), 2) DRBA and 3) DRAA. After 96 h, these fishes were anesthetized to remove blood for evaluation of genotoxic damage (micronucleus and comet). For the bioassay, a total of 80 L of The Doce River water were collected before the influx of tailings and after the influx and then submitted to metal quantification analysis. Fish exposed to DRWBA and DRWAA treatments showed a significant increase in both the number of erythrocyte micronuclei and the DNA damage index in relation to the control fish; however, they did not present any differences between the two treatments. The results demonstrate that the DRWBA treatment was already genotoxic for the fish, mainly due to dissolved Cu concentrations in the water. The DRWAA treatment probably presented genotoxicity due to the increase in the dissolved fraction and synergistic effects of several metals found in the tailings of the Mariana accident.(AU)

A bacia do Rio Doce sofreu o maior acidente ambiental com o influxo de rejeitos de Fundão e Santarém, pertencentes à empresa de mineração Samarco, devido ao desastre em Mariana. Um derramamento entre 50 e 60 milhões de m3 de rejeitos foi estimado pela empresa. De acordo com a Samarco, o rejeito despejado era composto principalmente de argila, silte e alguns metais pesados como ferro, cobre e manganês. Com isso, o presente estudo teve como objetivo avaliar os danos genotóxicos em juvenis de Geophagus brasilienses expostos a água do rio Doce antes (DRWAA água do Rio Doce antes do acidente) e depois (DRWBA- água do Rio Doce depois do acidente) da chegada dos rejeitos do rompimento das barragens de Germano e Santarém em Mariana, MG, Brasil. Para isso, 24 indivíduos da espécie G. brasilienses (obtidos na piscicultura do IFES/ALEGRE) foram submetidos a um bioensaio com três tratamentos e oito réplicas. Os tratamentos eram: 1) Controle (com água do abastecimento urbano, filtrada com filtro analítico de 0,45 µm); 2) DRWBA e 3) DRWAA. Após um período de 96 h, esses peixes foram anestesiados para retirada de sangue para avaliação dos danos genotóxicos (micronúcleo e cometa). Para a realização do bioensaio, um total de 80 L de água do Rio Doce foram coletados antes da chegada dos rejeitos e outros 80 L foram coletados depois da chegada dos rejeitos e ambas foram submetidas a análises de quantificação de metal. Os peixes expostos ao DRWBA e ao DRWAA apresentaram um aumento significativo na quantidade de micronúcleos eritrocitários e no índice de danos do DNA em relação aos peixes controle, no entanto não apresentaram diferenças entre si. Os resultados obtidos demonstram que a DRWBA já era genotóxica para os peixes, principalmente, em função das concentrações de Cu dissolvido na água. A DRWAA apresentou genotixicidade, provavelmente, em função do aumento da fração dissolvida e do efeito sinérgico de diversos metais presentes nos rejeitos do acidente de Mariana.(AU)

Mineralogia da argila e propriedades químicas de solos do Planalto Norte Catarinense / Clay mineralogy and chemical properties of soils in the north plateau of Santa Catarina state

No Planalto Norte Catarinense são escassas as informações sobre a composição mineralógica dos solos e há poucos perfis de solo descritos e caracterizados para a região. O mapa de solos de Santa Catarina indica predominância de Cambissolos, Neossolos Litólicos e Latossolos, com Gleissolos ocupando áreas de várzeas. Esses solos ocorrem em relevo desde plano até forte ondulado, onde pequenos e médios proprietários rurais desenvolvem cultivos diversificados, com áreas expressivas de reflorestamentos com pinus. Este trabalho objetivou aprofundar o conhecimento sobre a mineralogia e as propriedades químicas de alguns desses solos, desenvolvidos de rochas sedimentares de distintas formações geológicas. Foram descritos e amostrados 5 (cinco) perfis de solo, sendo um Latossolo e quatro Cambissolos.  Na TFSA, foram feitas análises físicas (areia, silte, argila) e químicas de caracterização básica ( pH em água e sal, carbono orgânico, Ca, Mg, K, Na, Al, H+Al) e com base nesses parâmetros foi calculada a CTC efetiva, CTC pH7, Soma e Saturação por Bases. Análises mineralógicas foram conduzidas na fração argila do horizonte B de cada solo, utilizando-se difratometria de raios X. Todos os solos apresentaram reação muito ácida, com baixa soma e saturação por bases e teores elevados de carbono orgânico e Al trocável. A mineralogia da fração argila revelou predomínio de caulinitas em todos os solos, com quantidades consideráveis de illita, gibbsita e vermiculita com hidroxi-Al entrecamadas.

In the North Plateau of Santa Catarina state, Brazil, there is little information about the mineralogical composition of the soils and a few soil profiles were described and characterized in the region. The two generalized soil maps of Santa Catarina indicate predominance of Inceptisols, Entisols and Oxisols, with hydromorphic soils occupying areas of floodplains. These soils occur in relief from plane to strong wavy, where small and medium rural farmers develop diversified crops, with significant areas with pine reforestation. This work aimed to increase the knowledge of the mineralogical and chemical properties of some of these soils developed from sedimentary rocks of different geological formations. Five soil profiles were described and sampled, included one oxisol and four Inceptisols. In fine earth, physical (sand, silt, clay) and chemical analyzes were performed (pH in water, organic carbon, Ca2+, Mg, K, Na, Al, H + Al) and based on these attributes was calculated effective CEC, CEC at pH7, sum of bases and base saturation. Mineralogical analyzes were conducted in the clay fraction of the B horizon of each soil, using X-ray diffraction techniques. All soils showed very acid reaction, with low sum of bases and base saturation and high levels of organic carbon and exchangeable Al. The clay mineralogy revealed predominance of kaolinite in all soils, with considerable amounts of gibbsite, and vermiculite with hydroxy-Al interlayered.

Mineralogia da argila e propriedades químicas de solos do Planalto Norte Catarinense / Clay mineralogy and chemical properties of soils in the north plateau of Santa Catarina state

No Planalto Norte Catarinense são escassas as informações sobre a composição mineralógica dos solos e há poucos perfis de solo descritos e caracterizados para a região. O mapa de solos de Santa Catarina indica predominância de Cambissolos, Neossolos Litólicos e Latossolos, com Gleissolos ocupando áreas de várzeas. Esses solos ocorrem em relevo desde plano até forte ondulado, onde pequenos e médios proprietários rurais desenvolvem cultivos diversificados, com áreas expressivas de reflorestamentos com pinus. Este trabalho objetivou aprofundar o conhecimento sobre a mineralogia e as propriedades químicas de alguns desses solos, desenvolvidos de rochas sedimentares de distintas formações geológicas. Foram descritos e amostrados 5 (cinco) perfis de solo, sendo um Latossolo e quatro Cambissolos.  Na TFSA, foram feitas análises físicas (areia, silte, argila) e químicas de caracterização básica ( pH em água e sal, carbono orgânico, Ca, Mg, K, Na, Al, H+Al) e com base nesses parâmetros foi calculada a CTC efetiva, CTC pH7, Soma e Saturação por Bases. Análises mineralógicas foram conduzidas na fração argila do horizonte B de cada solo, utilizando-se difratometria de raios X. Todos os solos apresentaram reação muito ácida, com baixa soma e saturação por bases e teores elevados de carbono orgânico e Al trocável. A mineralogia da fração argila revelou predomínio de caulinitas em todos os solos, com quantidades consideráveis de illita, gibbsita e vermiculita com hidroxi-Al entrecamadas.(AU)

In the North Plateau of Santa Catarina state, Brazil, there is little information about the mineralogical composition of the soils and a few soil profiles were described and characterized in the region. The two generalized soil maps of Santa Catarina indicate predominance of Inceptisols, Entisols and Oxisols, with hydromorphic soils occupying areas of floodplains. These soils occur in relief from plane to strong wavy, where small and medium rural farmers develop diversified crops, with significant areas with pine reforestation. This work aimed to increase the knowledge of the mineralogical and chemical properties of some of these soils developed from sedimentary rocks of different geological formations. Five soil profiles were described and sampled, included one oxisol and four Inceptisols. In fine earth, physical (sand, silt, clay) and chemical analyzes were performed (pH in water, organic carbon, Ca2+, Mg, K, Na, Al, H + Al) and based on these attributes was calculated effective CEC, CEC at pH7, sum of bases and base saturation. Mineralogical analyzes were conducted in the clay fraction of the B horizon of each soil, using X-ray diffraction techniques. All soils showed very acid reaction, with low sum of bases and base saturation and high levels of organic carbon and exchangeable Al. The clay mineralogy revealed predominance of kaolinite in all soils, with considerable amounts of gibbsite, and vermiculite with hydroxy-Al interlayered.(AU)

Genotoxicity effects on Geophagus brasiliensis fish exposed to Doce River water after the environmental disaster in the city of Mariana, MG, Brazil

Abstract The Doce River basin has suffered the largest environmental accident ever occurred in Brazil with the influx of tailings from Fundão and Santarém, belonging to Samarco mining company, due to the disaster in Mariana. A spill between 50 and 60 million m3 of tailings was estimated by the company. According to Samarco, the wastewater was composed mainly of clay, silt and heavy metals like iron, copper and manganese. Thereby, the objective of the present study was evaluated the genotoxic damage in juvenile of Geophagus brasiliensis (Quoy e Gaimard, 1824) exposed to Doce river water before (DRWBA Doce River water before acident) and after (DRWAA Doce River water after acident) the influx of tailings from the Germano and Santarém Dam disasters in Mariana, MG, Brazil. For this, 24 individuals of the species G. brasiliensis (obtained on IFES/ALEGRE fish culture) were submitted to a bioassay with three treatments and eight replicates. The treatments were: 1) Control water (water from the urban water supply system, filtered with a 0.45 µm membrane), 2) DRBA and 3) DRAA. After 96 h, these fishes were anesthetized to remove blood for evaluation of genotoxic damage (micronucleus and comet). For the bioassay, a total of 80 L of The Doce River water were collected before the influx of tailings and after the influx and then submitted to metal quantification analysis. Fish exposed to DRWBA and DRWAA treatments showed a significant increase in both the number of erythrocyte micronuclei and the DNA damage index in relation to the control fish; however, they did not present any differences between the two treatments. The results demonstrate that the DRWBA treatment was already genotoxic for the fish, mainly due to dissolved Cu concentrations in the water. The DRWAA treatment probably presented genotoxicity due to the increase in the dissolved fraction and synergistic effects of several metals found in the tailings of the Mariana accident.

Resumo A bacia do Rio Doce sofreu o maior acidente ambiental com o influxo de rejeitos de Fundão e Santarém, pertencentes à empresa de mineração Samarco, devido ao desastre em Mariana. Um derramamento entre 50 e 60 milhões de m3 de rejeitos foi estimado pela empresa. De acordo com a Samarco, o rejeito despejado era composto principalmente de argila, silte e alguns metais pesados como ferro, cobre e manganês. Com isso, o presente estudo teve como objetivo avaliar os danos genotóxicos em juvenis de Geophagus brasilienses expostos a água do rio Doce antes (DRWAA água do Rio Doce antes do acidente) e depois (DRWBA- água do Rio Doce depois do acidente) da chegada dos rejeitos do rompimento das barragens de Germano e Santarém em Mariana, MG, Brasil. Para isso, 24 indivíduos da espécie G. brasilienses (obtidos na piscicultura do IFES/ALEGRE) foram submetidos a um bioensaio com três tratamentos e oito réplicas. Os tratamentos eram: 1) Controle (com água do abastecimento urbano, filtrada com filtro analítico de 0,45 µm); 2) DRWBA e 3) DRWAA. Após um período de 96 h, esses peixes foram anestesiados para retirada de sangue para avaliação dos danos genotóxicos (micronúcleo e cometa). Para a realização do bioensaio, um total de 80 L de água do Rio Doce foram coletados antes da chegada dos rejeitos e outros 80 L foram coletados depois da chegada dos rejeitos e ambas foram submetidas a análises de quantificação de metal. Os peixes expostos ao DRWBA e ao DRWAA apresentaram um aumento significativo na quantidade de micronúcleos eritrocitários e no índice de danos do DNA em relação aos peixes controle, no entanto não apresentaram diferenças entre si. Os resultados obtidos demonstram que a DRWBA já era genotóxica para os peixes, principalmente, em função das concentrações de Cu dissolvido na água. A DRWAA apresentou genotixicidade, provavelmente, em função do aumento da fração dissolvida e do efeito sinérgico de diversos metais presentes nos rejeitos do acidente de Mariana.

Fractions of soil organic matter in the vineyards of altitude regions in Santa Catarina / Compartimentos da matéria orgânica do solo em vinhedos altomontanos em Santa Catarina

The implementation of agricultural systems such as viticulture can quantitatively and qualitatively affect the contents of soil organic matter (SOM). These changes may modify the edaphic features of the soil as well as the soil quality. The objective of this study was to evaluate the chemical and physical fraction of SOMand to analyze changes in the carbon stock and C management index in areas of implanted vineyards in altitude regions of Santa Catarina. Four regions were selected: Region I (Urubici); Region II (San Joaquim); Region III (Campos Novos) and Region IV (Água Doce). In each region, we selected vineyards implanted between 2001 and 2005 as well as surrounding forested areas. Disturbed and undisturbed samples were collected from the 0-5, 5-10, and 10-20 cm layers of the soil. Samples were prepared in the laboratory to obtain air-dried soft soil, which was then used for the analysis of several parameters, namely total organic carbon (TOC), carbon stock,and chemical fractionation of the soil. The chemical fractionation was then used to determine carbon content in the fulvic acid fraction (C-FAF), humic acid fraction (C-HAF), and humin fraction (C-HUM). We also analyzed particle size, quantified the levels of particulate carbon (COp) and carbon associated with clay and silt (COam), and calculated the carbon management index (CMI). We evaluated normality and homogeneity for all data. The resultswere evaluated with an analysis of variance and subsequent F-test. Mean values were compared using a5% Students t-test and subsequently submitted to a Tukeys test. The highest TOC levels were observedin Region II in the 0-5 cm layer in both vineyard and forested areas. Vineyard areas exhibited lowervalues of TOC, Cop, and COam compared to forested areas indicating that the management adopted inthese areas contributed to the reduction of these fractions. Forested areas exhibited a higher proportionof Cop compared to vineyard areas...(AU)

A implantação de sistemas agrícolas como a viticultura pode afetar quantitativamente e qualitativamente o conteúdo de matéria orgânica no solo (MOS). Estas transformações podem modificar os atributos edáficos do solo, bem como sua qualidade. Assim, o objetivo desse estudo foi de avaliar a compartimentalização da MOS, com o emprego do fracionamento químico e físico da MOS e verificar as mudanças no estoque de carbono e no índice de manejo de C em áreas de vinhedos implantados nas regiões de altitude de SC. Foram selecionadas quatro regiões de altitude: Região I (Urubici); Região II (São Joaquim); Região III (Campos Novos); Região IV (Água Doce). Em cada região foram selecionadas áreas de vinhedos implantados entre os anos de 2001 e 2005 e também áreas de floresta. Foram coletadas amostras deformadas e indeformadas nas camadas de 0-5; 5-10;10-20 cm. As amostras foram preparadas em laboratório para obtenção da terra fina seca ao ar, material este que foi utilizado para realizar as análises de carbono orgânico total (COT), o estoque de carbono no solo, fracionamento químico, determinando-se os teores de carbono na fração ácido fúlvico (C-FAF), fração ácido húmico (C-FAH) e fração humina (C-HUM) e granulométrico, quantificando-se os teores de carbono particulado (COp) e o associado a argila e silte (COam), além do cálculo do índice de manejo do carbono. Para todos os dados foi realizada a avaliação da normalidade e homogeneidade. Os resultados foram submetidosà análise de variância com aplicação do teste F e os valores médios comparados entre si pelo teste ta 5%, e, posteriormente, submetidos ao teste de Tukey. Os maiores teores de COT foram observadosna região II, na camada de 0-5cm, tanto nas áreas dos vinhedos como na área de floresta. As áreas dosvinhedos apresentaram menores valores de COT, COp e COam quando comparadas as de floresta o queindica que o manejo adotado nessas áreas está contribuindo para a redução dessas frações...(AU)

Genotoxicity effects on Geophagus brasiliensis fish exposed to Doce River water after the environmental disaster in the city of Mariana, MG, Brazil

Abstract The Doce River basin has suffered the largest environmental accident ever occurred in Brazil with the influx of tailings from Fundão and Santarém, belonging to Samarco mining company, due to the disaster in Mariana. A spill between 50 and 60 million m3 of tailings was estimated by the company. According to Samarco, the wastewater was composed mainly of clay, silt and heavy metals like iron, copper and manganese. Thereby, the objective of the present study was evaluated the genotoxic damage in juvenile of Geophagus brasiliensis (Quoy e Gaimard, 1824) exposed to Doce river water before (DRWBA Doce River water before acident) and after (DRWAA Doce River water after acident) the influx of tailings from the Germano and Santarém Dam disasters in Mariana, MG, Brazil. For this, 24 individuals of the species G. brasiliensis (obtained on IFES/ALEGRE fish culture) were submitted to a bioassay with three treatments and eight replicates. The treatments were: 1) Control water (water from the urban water supply system, filtered with a 0.45 µm membrane), 2) DRBA and 3) DRAA. After 96 h, these fishes were anesthetized to remove blood for evaluation of genotoxic damage (micronucleus and comet). For the bioassay, a total of 80 L of The Doce River water were collected before the influx of tailings and after the influx and then submitted to metal quantification analysis. Fish exposed to DRWBA and DRWAA treatments showed a significant increase in both the number of erythrocyte micronuclei and the DNA damage index in relation to the control fish; however, they did not present any differences between the two treatments. The results demonstrate that the DRWBA treatment was already genotoxic for the fish, mainly due to dissolved Cu concentrations in the water. The DRWAA treatment probably presented genotoxicity due to the increase in the dissolved fraction and synergistic effects of several metals found in the tailings of the Mariana accident.

Resumo A bacia do Rio Doce sofreu o maior acidente ambiental com o influxo de rejeitos de Fundão e Santarém, pertencentes à empresa de mineração Samarco, devido ao desastre em Mariana. Um derramamento entre 50 e 60 milhões de m3 de rejeitos foi estimado pela empresa. De acordo com a Samarco, o rejeito despejado era composto principalmente de argila, silte e alguns metais pesados como ferro, cobre e manganês. Com isso, o presente estudo teve como objetivo avaliar os danos genotóxicos em juvenis de Geophagus brasilienses expostos a água do rio Doce antes (DRWAA água do Rio Doce antes do acidente) e depois (DRWBA- água do Rio Doce depois do acidente) da chegada dos rejeitos do rompimento das barragens de Germano e Santarém em Mariana, MG, Brasil. Para isso, 24 indivíduos da espécie G. brasilienses (obtidos na piscicultura do IFES/ALEGRE) foram submetidos a um bioensaio com três tratamentos e oito réplicas. Os tratamentos eram: 1) Controle (com água do abastecimento urbano, filtrada com filtro analítico de 0,45 µm); 2) DRWBA e 3) DRWAA. Após um período de 96 h, esses peixes foram anestesiados para retirada de sangue para avaliação dos danos genotóxicos (micronúcleo e cometa). Para a realização do bioensaio, um total de 80 L de água do Rio Doce foram coletados antes da chegada dos rejeitos e outros 80 L foram coletados depois da chegada dos rejeitos e ambas foram submetidas a análises de quantificação de metal. Os peixes expostos ao DRWBA e ao DRWAA apresentaram um aumento significativo na quantidade de micronúcleos eritrocitários e no índice de danos do DNA em relação aos peixes controle, no entanto não apresentaram diferenças entre si. Os resultados obtidos demonstram que a DRWBA já era genotóxica para os peixes, principalmente, em função das concentrações de Cu dissolvido na água. A DRWAA apresentou genotixicidade, provavelmente, em função do aumento da fração dissolvida e do efeito sinérgico de diversos metais presentes nos rejeitos do acidente de Mariana.

Frações de fósforo e correlação com atributos edáficos sob sistemas de plantio direto e integração lavoura-pecuária no Cerrado goiano / Phosphorus fractions and correlation with soil attributes under no-tillage and crop-livestock integration systems in Cerrado of Goias

Os objetivos deste trabalho foram avaliar as frações de fósforo (P) orgânico e inorgânico do solo, além de determinar os teores de fósforo remanescente (Prem) e correlacionar as frações do P com alguns atributos edáficos em áreas com diferentes sistemas de uso do solo no Cerrado goiano. Os sistemas agrícolas utilizados foram: integração lavoura-pecuária ILP (milho+braquiária/feijão/algodão/soja), sistema plantio direto SPD (girassol/milheto/soja/milho) e como referência, o Cerrado natural (Cerradão). Em área de Latossolo Vermelho e relevo plano, coletaram-se amostras de solo nas camadas de 0,00-10,0, 0,10-0,20, 0,20-0,30 e 0,30-0,40 m de profundidade. Foram determinados os teores de P orgânico Po (H+, OH- e lábil-L), P inorgânico Pi (H+, OH- e L), P-total (Pt) e Prem. Por meio de correlações de Pearson estimou-se a dependência entre as frações de P e alguns atributos edáficos (argila, frações da matéria orgânica do solo MOS, atributos químicos via adubação e óxidos de ferro). De maneira geral, os maiores teores de PiH+, PoH+, PtH+, PiOH-, PtOH-, PiL, PoL, PtL e Prem (0,00-0,10 m) foram encontrados no sistema de ILP em comparação ao SPD. Em relação à profundidade, os maiores teores das frações de P foram observados na camada superficial. As áreas cultivadas apresentaram maiores valores das frações de P quando comparada a área de Cerradão. Verificou-se dependência da fração PiH+ com a argila e a fertilidade (adubação); a fração PoH+ está relacionada aos óxidos de ferro (Fed e Feo) e as frações da MOS; a fração PiOH- mostrou-se dependente dos óxidos de ferro e do carbono da fração ácido fúlvico (C-FAF) e P, enquanto a fração PoOH- relacionou-se com o carbono da fração ácido húmico (C-FAH) e o Mg, Al e K. A fração PiL está relacionada a argila e adubação; enquanto o PoL, aos óxidos de ferro, ao C-FAF e C-FAH e a adubação.(AU)

The objectives of this study were to evaluate the fractions of organic phosphorus (P) and inorganic soil, and to determine the remaining phosphorus (Prem) and correlate the fractions of P with some soil attributes in areas with different land use systems in the Cerrado region, Goias State. The farming systems were used: crop-livestock integration CLI (Brachiaria+corn/beans/cotton/soybean), no-tillage system NTS (sunflower/millet/soybean/corn) and as a reference, the natural Cerrado (Cerradão). In a completely randomized design in Oxisol and relief, were collected soil samples in the layers 0.00-0.10, 0.10-0.20, 0.20-0.30 and 0.30-0.40 m depth. Were determined organic P Po (H+, OH- and labile-L), inorganic P Pi (H+, OH-, and L), P-total (Pt) and Prem. Through Pearson correlations estimated the dependency between P fractions and some soil attributes (clay, fractions of soil organic matter SOM, soil chemical attributes via fertilization, and iron oxides). In general, the highest levels of PiH+, PoH+, PtH+, PiOH-, PtOH-, PiL, PoL, PtL and Prem (0.00-0.10 m) were found in the CLI system compared to the NTS. Regarding depth, the highest levels of P fractions were observed in the surface layer. The cultivated areas had higher values of P fractions when compared to Cerrado area. It was observed dependence of the fraction PiH+ with clay and fertility (fertilizer); fraction PoH+ is related to iron oxides (Fed and Feo) and SOM fractions, the fraction PiOH- was dependent on iron oxides and carbon of fulvic acid fraction (C-FAF) and P, while the fraction PoOH- related with the carbon of humic acid fraction (C-HAF) and Mg, Al and K. The fraction is related PiL clay and fertilizer, while the PoL, to iron oxides, the C-FAF and C-HAF and fertilizing. CLI system, due to the increased plant intake brachiaria, bovine manure randomly left in the area and fertilization performed, carries the greater availability of Pi and Po fractions than compared to SPD, without brachiaria.(AU)

Pilarização de argilas e perspectivas de aplicação e de pesquisa agronômica e ambiental / Pillaring of clays and perspective of agronomic and environmental application and research

A exploração das propriedades químicas e estruturais de argilas expansivas, por meio da intercalação de polímeros inorgânicos no espaço interlamelar, permite o desenvolvimento de materiais reativos e com elevado potencial de aplicação tecnológica, agronômica e ambiental. Esta técnica, conhecida como pilarização, já é bastante difundida na área das ciências química e dos materiais, havendo esforços crescentes nos últimos anos para aplicação desses materiais com fins ambientais. Contudo, apenas uma fração do conhecimento acumulado é atualmente utilizada diretamente por cientistas do solo, abrindo oportunidades para novas pesquisas por meio do intercambio de conhecimento entre as diferentes áreas de pesquisa, como físico-química e microbiologia. Portanto, esta revisão apresenta e discute o que são a pilarização e as argilas pilarizadas, métodos de síntese e algumas aplicações nas ciências do solo e ambiental, buscando encorajar mais grupos brasileiros de pesquisa a explorá-las.(AU)

The use of chemical and structural properties of swelling clays intercalated with inorganic polymers allows the development of materials with high reactivity and potential for technological and environmental applications. This technique is known as pillaring and has been studied widely in the field of chemical and material science, but the use of pillared clays for environmental application has increased only in the last few years. Nevertheless, only a fraction of this knowledge is applied by soil scientists being, therefore, an opportunity to develop new studies including a wide range of disciplines, such as physico-chemistry and microbiology. Therefore, this review presents and discusses what are pillaring and pillared clays, methods of synthesis and some applications in soil and environmental science, aiming to encourage more research groups in Brazil to explore it.(AU)

Absorção e níveis críticos de fósforo na parte aérea da mamoneira cultivada em diferentes classes de solos / Absorption and critical levels of phosphorus in castor bean shoots grown in different soil classes

Solos que apresenta alto grau de intemperismo, com maior fração do P inorgânico ligada a óxidos de Fe e Al, apresentam baixa disponibilidade de P para as plantas. Assim, o nível crítico de um elemento na planta refere-se ao teor, abaixo do qual a taxa de crescimento ou a produção vegetal diminui, demonstrando a necessidade de adubação complementar. Nesse sentido, foi conduzido um experimento em casa de vegetação na Embrapa Algodão, com o objetivo de avaliar a resposta da mamoneira a cinco doses de P em quatro tipos de solo com diferentes características de adsorção, e estimar os níveis críticos foliares P. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4x5, sendo quatro tipos de solo e cinco doses de P com quatro repetições. Para o TCo, houve incremento no crescimento em altura, sendo a dose de 229,6 mg dm-3 responsável pela máxima altura da planta (74,3 cm). O maior diâmetro caulinar (17,58 mm) foi observado no CXve com aplicação de 229,6 mg dm-3 de P, verificando-se decréscimo quando se utilizou doses superiores. O crescimento em área foliar foi menor no RY (4724,8 cm2) sendo obtida com a dose de 280,2 mg dm-3. De forma geral os níveis críticos de P na parte aérea da planta não variaram muito dentre os solos estudados. O nível crítico de P na massa seca da parte aérea da mamoneira foi maior (4,61 g kg-1) no TCo, estando esse resultado diretamente relacionado com o baixo teor de argila desse solo.(AU)

Soil that has a high degree of weathering, with more inorganic P bound to Fe and Al oxides, has less P availability to plants. Thus, the critical element of a plant refers to the level below which the growth rate and plant production decreases, demonstrating the need for supplementary fertilization. Accordingly, an experiment was conducted in a greenhouse at Embrapa Algodão with the objective of evaluating the response of castor plants to five doses of P in four types of soil with different adsorption characteristics and critical levels of foliar P. The experimental design was completely randomized in a 4 x 5 factorial design, four types of soil and 5 levels of P with four replications. For TCo, there was an increase in height growth, with dose of 229.6 mg dm-3 responsible for maximum plant height (74.3 cm). The largest diameter stem (17.58 mm) was observed in CXve with an application of 229.6 mg dm-3 of P; a decrease was seen when using higher doses. The increase in leaf area was smaller in RY (4724.8 cm2), where it was obtained with a dose of 280.2 mg dm-3. In general, critical levels of P in the plant shoots did not vary much between the soils. The critical level of P in castor bean shoot dry mass was higher (4.61 g kg-1) in TCo, this result being directly related to the low clay content of the soil.(AU)

Mineralogia das frações silte e argila em Argissolos com horizontes subsuperficiais escurecidos em Santa Catarina / Mineralogy of the silt and clay fractions in Ultisols with darkened subsurface horizon in the state of Santa Catarina

No Estado de Santa Catarina há Argissolos com horizonte subsuperficial escurecido com morfologia semelhante à dos horizontes sômbricos dos sistemas de classifi cação norteamericano (Soil Taxonomy - ST) e da FAO (World Reference Base – WRB), mas existem dúvidas quanto à possibilidade de serem horizontes A enterrados. O presente trabalho avaliou a composição mineralógica das frações silte e argila dos horizontes genéticos de três Argissolos (Vermelho, Amarelo e Bruno-Acinzentado) com horizontes diagnósticos subsuperficiais similares ao sômbrico, localizados na região leste catarinense, objetivando identificar possíveis descontinuidades litológicas influenciando a gênese desses horizontes escuros. As amostras dos Argissolos foram coletadas nos municípios de Içara, Rancho Queimado e Alfredo Wagner. Na fração TFSA procedeu-se à separação das frações silte e argila para análises por difratometria de raios-X (DRX), analisadas respectivamente em pó e em lâminas de argila orientada. Parte das amostras da fração argila, após eliminação da matéria orgânica e dos óxidos de ferro, foi saturada com magnésio e solvatada com etileno-glicol. Outra parte foi saturada com potássio e submetida a várias temperaturas. As análises por DRX indicaram haver descontinuidade litológica nos Argissolos Amarelo e Bruno-Acinzentado, sugerindo que nesses solos os horizontes subsuperfi ciais escuros sejam antigos A enterrados, e não horizontes sômbricos. O Argissolo Vermelho de Içara não apresentou evidências de descontinuidade na litologia entre os horizontes, podendo indicar um horizonte sômbrico, o que depende de maiores investigações. A mineralogia da fração argila revelou predominância de caulinita nos Argissolos, e quantidades expressivas de vermiculita com polímeros de hidróxi-alumínio nas entrecamadas, além de gibbsita, illita e quartzo. No silte, os difratogramas indicaram somente quartzo em quantidades detectáveis, demonstrando não haver reserva mineral nesses solos.

In the Santa Catarina state there occurs darkened subsurface horizon in Ultisols, whose morphology is similar to the sombric horizons of the Soil Taxonomy and FAO classifi cation systems. But there are doubts about the possibility of there being buried horizons. The present study aimed to identify lithologic discontinuities in mineralogy of the silt and clay fractions of three Ultisols (red, yellow and brown-gray) which exhibit similar morphology to sombric horizons, located in the eastern region of Santa Catarina state. Samples. were collected in the Ultisols from Içara, Rancho Queimado e Alfredo Wagner municipalities. In the samples TFSA proceeded to separate the silt and clay samples for analysis by X-ray diffraction (XRD) , respectively analyzed in powder and oriented clay slides . Part of the clay samples, after removal of organic matter and the iron oxides was saturated with magnesium and saturated with ethylene glycol. After being analyzed by X-ray diffraction the samples saturated with magnesium underwent saturation with thylene glycol. The samples that were saturated with potassium were heated to various temperatures. The results identifi ed discontinuity clay mineralogy in Yellow and Brown-Gray Ultisols. These soils do not have sombric horizons. The Red Ultisol showed no mineralogical discontinuity and depend on further studies to confi rm or not sombric horizon. The mineralogy of the clay sample indicated a predominance of kaolinite in all Ultisols, with signifi cant amounts of vermiculite with hydroxyaluminum interlayered, gibbsite, illite and quartz. The silt sample showed only quartz. The soils have no detectable mineral reserve for plants.

Mineralogia das frações silte e argila em Argissolos com horizontes subsuperficiais escurecidos em Santa Catarina / Mineralogy of the silt and clay fractions in Ultisols with darkened subsurface horizon in the state of Santa Catarina

No Estado de Santa Catarina há Argissolos com horizonte subsuperficial escurecido com morfologia semelhante à dos horizontes sômbricos dos sistemas de classifi cação norteamericano (Soil Taxonomy - ST) e da FAO (World Reference Base WRB), mas existem dúvidas quanto à possibilidade de serem horizontes A enterrados. O presente trabalho avaliou a composição mineralógica das frações silte e argila dos horizontes genéticos de três Argissolos (Vermelho, Amarelo e Bruno-Acinzentado) com horizontes diagnósticos subsuperficiais similares ao sômbrico, localizados na região leste catarinense, objetivando identificar possíveis descontinuidades litológicas influenciando a gênese desses horizontes escuros. As amostras dos Argissolos foram coletadas nos municípios de Içara, Rancho Queimado e Alfredo Wagner. Na fração TFSA procedeu-se à separação das frações silte e argila para análises por difratometria de raios-X (DRX), analisadas respectivamente em pó e em lâminas de argila orientada. Parte das amostras da fração argila, após eliminação da matéria orgânica e dos óxidos de ferro, foi saturada com magnésio e solvatada com etileno-glicol. Outra parte foi saturada com potássio e submetida a várias temperaturas. As análises por DRX indicaram haver descontinuidade litológica nos Argissolos Amarelo e Bruno-Acinzentado, sugerindo que nesses solos os horizontes subsuperfi ciais escuros sejam antigos A enterrados, e não horizontes sômbricos. O Argissolo Vermelho de Içara não apresentou evidências de descontinuidade na litologia entre os horizontes, podendo indicar um horizonte sômbrico, o que depende de maiores investigações. A mineralogia da fração argila revelou predominância de caulinita nos Argissolos, e quantidades expressivas de vermiculita com polímeros de hidróxi-alumínio nas entrecamadas, além de gibbsita, illita e quartzo. No silte, os difratogramas indicaram somente quartzo em quantidades detectáveis, demonstrando não haver reserva mineral nesses solos.(AU)

In the Santa Catarina state there occurs darkened subsurface horizon in Ultisols, whose morphology is similar to the sombric horizons of the Soil Taxonomy and FAO classifi cation systems. But there are doubts about the possibility of there being buried horizons. The present study aimed to identify lithologic discontinuities in mineralogy of the silt and clay fractions of three Ultisols (red, yellow and brown-gray) which exhibit similar morphology to sombric horizons, located in the eastern region of Santa Catarina state. Samples. were collected in the Ultisols from Içara, Rancho Queimado e Alfredo Wagner municipalities. In the samples TFSA proceeded to separate the silt and clay samples for analysis by X-ray diffraction (XRD) , respectively analyzed in powder and oriented clay slides . Part of the clay samples, after removal of organic matter and the iron oxides was saturated with magnesium and saturated with ethylene glycol. After being analyzed by X-ray diffraction the samples saturated with magnesium underwent saturation with thylene glycol. The samples that were saturated with potassium were heated to various temperatures. The results identifi ed discontinuity clay mineralogy in Yellow and Brown-Gray Ultisols. These soils do not have sombric horizons. The Red Ultisol showed no mineralogical discontinuity and depend on further studies to confi rm or not sombric horizon. The mineralogy of the clay sample indicated a predominance of kaolinite in all Ultisols, with signifi cant amounts of vermiculite with hydroxyaluminum interlayered, gibbsite, illite and quartz. The silt sample showed only quartz. The soils have no detectable mineral reserve for plants.(AU)

Caracterização e classificação de solos graníticos em topossequência na região Sul do Brasil

In Brazil's South region, it had been verified high textural change in soils of granitic hilly areas. This study had the objective to evaluate pedogenetic processes involved in a granite toposequence in Porto Alegre city, Brazil. Soil profiles were described and analyzed in morphological, physical, chemical and mineralogical issues. Soil profiles at summit, upper slope and foot slope showed expressive textural change and the relationship fine clay:total clay increased in subsurface horizons (Bt), indicating finer fraction translocation. Uniformity index lower than 0,6 showed absence of lithologic discontinuity. Ki index, Fe2O3(d)/Fe2O3(s) relationship and presence of feldspar, 2:1 and 2:1:1 minerals, detected in X-Ray diffraction analysis, indicated intermediate weathering degree. X-Ray diffraction also indicates higher caulinite content in subsurface. At down slope position, soil profile didn't show the presence of B pedogenetic horizon. Results indicated lessivage as the main pedogenetic process, associated with the presence of some characteristics, which shows low advanced pedogenetic development in these profiles.

Na região sul do Brasil, foi verificada a ocorrência de forte gradiente textural em solos localizados em áreas de morros graníticos. O presente estudo teve como objetivo avaliar os processos pedogenéticos envolvidos na formação de solos em topossequência de granito em Porto Alegre (RS). Foram descritos e amostrados morfológica, química, física e mineralogicamente quatro perfis de solos localizados em diferentes segmentos da paisagem. Os perfis de solos do topo, encosta superior e sopé da topossequência apresentaram gradiente textural expressivo, e a relação argila fina:argila total aumentou nos horizontes subsuperficias (Bt), indicando transporte da fração mais fina. O índice de uniformidade inferior a 0,6 sugeriu que os solos não apresentaram indícios de descontinuidade litológica. O índice Ki, a relação Fe2O3d/Fe2O3s e a presença de feldspato e minerais 2:1 e 2:1:1, constatadas pela difração de raios-x indicaram grau de intemperismo intermediário. A difração por raios x também mostrou aumento do argilomineral caulinita em profundidade. Na encosta inferior, o perfil de solo não apresentou horizonte B pedogenético. Os resultados são indicativos da ocorrência da lessivagem como o principal processo pedogenético atuante, apesar das características indicativas de estádio de intemperismo pouco avançado.

Caracterização e classificação de solos graníticos em topossequência na região Sul do Brasil

In Brazil's South region, it had been verified high textural change in soils of granitic hilly areas. This study had the objective to evaluate pedogenetic processes involved in a granite toposequence in Porto Alegre city, Brazil. Soil profiles were described and analyzed in morphological, physical, chemical and mineralogical issues. Soil profiles at summit, upper slope and foot slope showed expressive textural change and the relationship fine clay:total clay increased in subsurface horizons (Bt), indicating finer fraction translocation. Uniformity index lower than 0,6 showed absence of lithologic discontinuity. Ki index, Fe2O3(d)/Fe2O3(s) relationship and presence of feldspar, 2:1 and 2:1:1 minerals, detected in X-Ray diffraction analysis, indicated intermediate weathering degree. X-Ray diffraction also indicates higher caulinite content in subsurface. At down slope position, soil profile didn't show the presence of B pedogenetic horizon. Results indicated lessivage as the main pedogenetic process, associated with the presence of some characteristics, which shows low advanced pedogenetic development in these profiles.

Na região sul do Brasil, foi verificada a ocorrência de forte gradiente textural em solos localizados em áreas de morros graníticos. O presente estudo teve como objetivo avaliar os processos pedogenéticos envolvidos na formação de solos em topossequência de granito em Porto Alegre (RS). Foram descritos e amostrados morfológica, química, física e mineralogicamente quatro perfis de solos localizados em diferentes segmentos da paisagem. Os perfis de solos do topo, encosta superior e sopé da topossequência apresentaram gradiente textural expressivo, e a relação argila fina:argila total aumentou nos horizontes subsuperficias (Bt), indicando transporte da fração mais fina. O índice de uniformidade inferior a 0,6 sugeriu que os solos não apresentaram indícios de descontinuidade litológica. O índice Ki, a relação Fe2O3d/Fe2O3s e a presença de feldspato e minerais 2:1 e 2:1:1, constatadas pela difração de raios-x indicaram grau de intemperismo intermediário. A difração por raios x também mostrou aumento do argilomineral caulinita em profundidade. Na encosta inferior, o perfil de solo não apresentou horizonte B pedogenético. Os resultados são indicativos da ocorrência da lessivagem como o principal processo pedogenético atuante, apesar das características indicativas de estádio de intemperismo pouco avançado.

Fracionamento químico e físico da matéria orgânica de um argissolo vermelho sob diferentes sistemas de uso

The objective of this study was to evaluate the total organic carbon and the physical and chemical fractions of organic matter in an Alfisol under different use systems. The land use systems evaluated was homogeneous forestry of Eucalyptus grandis, agrosilvopastoral system and native grassland, in layers from 0.000-0.025 and 0.025-0.075m depth. The coarse fraction (CFG) and the carbon associated minerals (CAM) were obtained by physical fractionation. The free light fraction (FLL), light occluded (FLO) and heavy (FP) were obtained by densimetric physical fractionation. The non-humicfractions (NH), fulvic acid (AF), humic acid (HA) and humin (HU) were obtained by chemical fractionation. The Eucalyptus grandis system promoted higher total organic carbon, CFG, FLL and FLO and AF. In the surface layer, the protective recalcitrance mechanisms by organic matter molecular and chemical stabilization are overlapping stability which result from aggregates occlusion. As is difficult to form aggregates due to sandy soil matrix, carbon youth which enter the system is decomposed by microorganisms going to a more advanced stage of decomposition, forming in this case associations with silt and clay particles. This occurs in soils where the clay percentage is low. Through the fractionation it was observed that most of the soil organic matter is stored in the form of HU.

Objetivou-se com este estudo avaliar o carbono orgânico total e as frações físicas e químicas da matéria orgânica (MO) do solo em um Argissolo Vermelho Eutrófico arênico, submetido a diferentes sistemas de uso. Os sistemas de uso do solo avaliados foram: florestamento homogêneo de Eucalyptus grandis (EUC), sistema agrossilvipastoril na faixa (ASP) e campo nativo (CN), nas camadas de 0,000-0,025m e de 0,025-0,075m. A fração grosseira (CFG) e o carbono associado aos minerais (CAM) foram obtidos por meio de fracionamento físico granulométrico. As frações leve livre (FLL), leve oclusa (FLO) e pesada (FP) foram obtidas por meio de fracionamento físico densimétrico. As frações não húmicas (NH), ácido fúlvico (AF), ácido húmico (AH) e humina (HU) foram obtidas por meio de fracionamento químico. O sistema EUC promoveu maiores estoques de carbono orgânico total, CFG, FLL e FLO e na fração AF nas camadas avaliadas. Na camada superficial, os mecanismos de proteção da MO por recalcitrância molecular e estabilização química estão sobrepondo a estabilidade decorrente da oclusão em agregados. Com a dificuldade de formar agregados, devido a matrizes arenosas desse solo, o carbono jovem que entra no sistema é decomposto pelos microrganismos, entrando em um estágio mais avançado de decomposição e, nesse caso, formando associações com as partículas silte e argila, mesmo em solos em que o percentual de argila é baixo. Através do fracionamento químico, observou-se que a maior parte da MO do solo encontra-se armazenada na forma de HU.

Fracionamento químico e físico da matéria orgânica de um argissolo vermelho sob diferentes sistemas de uso

The objective of this study was to evaluate the total organic carbon and the physical and chemical fractions of organic matter in an Alfisol under different use systems. The land use systems evaluated was homogeneous forestry of Eucalyptus grandis, agrosilvopastoral system and native grassland, in layers from 0.000-0.025 and 0.025-0.075m depth. The coarse fraction (CFG) and the carbon associated minerals (CAM) were obtained by physical fractionation. The free light fraction (FLL), light occluded (FLO) and heavy (FP) were obtained by densimetric physical fractionation. The non-humicfractions (NH), fulvic acid (AF), humic acid (HA) and humin (HU) were obtained by chemical fractionation. The Eucalyptus grandis system promoted higher total organic carbon, CFG, FLL and FLO and AF. In the surface layer, the protective recalcitrance mechanisms by organic matter molecular and chemical stabilization are overlapping stability which result from aggregates occlusion. As is difficult to form aggregates due to sandy soil matrix, carbon youth which enter the system is decomposed by microorganisms going to a more advanced stage of decomposition, forming in this case associations with silt and clay particles. This occurs in soils where the clay percentage is low. Through the fractionation it was observed that most of the soil organic matter is stored in the form of HU.

Objetivou-se com este estudo avaliar o carbono orgânico total e as frações físicas e químicas da matéria orgânica (MO) do solo em um Argissolo Vermelho Eutrófico arênico, submetido a diferentes sistemas de uso. Os sistemas de uso do solo avaliados foram: florestamento homogêneo de Eucalyptus grandis (EUC), sistema agrossilvipastoril na faixa (ASP) e campo nativo (CN), nas camadas de 0,000-0,025m e de 0,025-0,075m. A fração grosseira (CFG) e o carbono associado aos minerais (CAM) foram obtidos por meio de fracionamento físico granulométrico. As frações leve livre (FLL), leve oclusa (FLO) e pesada (FP) foram obtidas por meio de fracionamento físico densimétrico. As frações não húmicas (NH), ácido fúlvico (AF), ácido húmico (AH) e humina (HU) foram obtidas por meio de fracionamento químico. O sistema EUC promoveu maiores estoques de carbono orgânico total, CFG, FLL e FLO e na fração AF nas camadas avaliadas. Na camada superficial, os mecanismos de proteção da MO por recalcitrância molecular e estabilização química estão sobrepondo a estabilidade decorrente da oclusão em agregados. Com a dificuldade de formar agregados, devido a matrizes arenosas desse solo, o carbono jovem que entra no sistema é decomposto pelos microrganismos, entrando em um estágio mais avançado de decomposição e, nesse caso, formando associações com as partículas silte e argila, mesmo em solos em que o percentual de argila é baixo. Através do fracionamento químico, observou-se que a maior parte da MO do solo encontra-se armazenada na forma de HU.

Fracionamento químico e físico da matéria orgânica de um argissolo vermelho sob diferentes sistemas de uso

The objective of this study was to evaluate the total organic carbon and the physical and chemical fractions of organic matter in an Alfisol under different use systems. The land use systems evaluated was homogeneous forestry of Eucalyptus grandis, agrosilvopastoral system and native grassland, in layers from 0.000-0.025 and 0.025-0.075m depth. The coarse fraction (CFG) and the carbon associated minerals (CAM) were obtained by physical fractionation. The free light fraction (FLL), light occluded (FLO) and heavy (FP) were obtained by densimetric physical fractionation. The non-humicfractions (NH), fulvic acid (AF), humic acid (HA) and humin (HU) were obtained by chemical fractionation. The Eucalyptus grandis system promoted higher total organic carbon, CFG, FLL and FLO and AF. In the surface layer, the protective recalcitrance mechanisms by organic matter molecular and chemical stabilization are overlapping stability which result from aggregates occlusion. As is difficult to form aggregates due to sandy soil matrix, carbon youth which enter the system is decomposed by microorganisms going to a more advanced stage of decomposition, forming in this case associations with silt and clay particles. This occurs in soils where the clay percentage is low. Through the fractionation it was observed that most of the soil organic matter is stored in the form of HU.

Objetivou-se com este estudo avaliar o carbono orgânico total e as frações físicas e químicas da matéria orgânica (MO) do solo em um Argissolo Vermelho Eutrófico arênico, submetido a diferentes sistemas de uso. Os sistemas de uso do solo avaliados foram: florestamento homogêneo de Eucalyptus grandis (EUC), sistema agrossilvipastoril na faixa (ASP) e campo nativo (CN), nas camadas de 0,000-0,025m e de 0,025-0,075m. A fração grosseira (CFG) e o carbono associado aos minerais (CAM) foram obtidos por meio de fracionamento físico granulométrico. As frações leve livre (FLL), leve oclusa (FLO) e pesada (FP) foram obtidas por meio de fracionamento físico densimétrico. As frações não húmicas (NH), ácido fúlvico (AF), ácido húmico (AH) e humina (HU) foram obtidas por meio de fracionamento químico. O sistema EUC promoveu maiores estoques de carbono orgânico total, CFG, FLL e FLO e na fração AF nas camadas avaliadas. Na camada superficial, os mecanismos de proteção da MO por recalcitrância molecular e estabilização química estão sobrepondo a estabilidade decorrente da oclusão em agregados. Com a dificuldade de formar agregados, devido a matrizes arenosas desse solo, o carbono jovem que entra no sistema é decomposto pelos microrganismos, entrando em um estágio mais avançado de decomposição e, nesse caso, formando associações com as partículas silte e argila, mesmo em solos em que o percentual de argila é baixo. Através do fracionamento químico, observou-se que a maior parte da MO do solo encontra-se armazenada na forma de HU.

Caracterização química, física e morfológica de solos derivados de rochas efusivas no Planalto Sul de Santa Catarina, Brasil / Chemical, physical and morphological characterization of soils derived from effusive rocks on the south plateau of Santa Catarina, Brazil

Em duas topossequências no Planalto Sul Catarinense estudou-se as características químicas, físicas e morfológicas de sete perfis de solo desenvolvidos de rochas efusivas (basaltos e riodacitos) da Formação Serra Geral. A caracterização física constou da determinação da textura, argila dispersa em água e grau de floculação. As análises químicas consistiram da determinação do pH em H2O e em KCl, Ca2+, Mg2+, K+, Na+, Al3+, H + Al e Carbono Orgânico (CO). Estudou-se também a contribuição da fração argila e do CO na Capacidade de Troca de Cátions (CTC) através do método gráfico de Bennema. Os solos originados de riodacitos foram classificados como Cambissolos Háplicos, e os desenvolvidos de basalto como Nitossolos Vermelhos. Os Cambissolos Háplicos apresentam reação fortemente ácida, níveis muito altos de Al trocável e baixos valores de soma e saturação por bases, possuindo caráter alítico ou alumínico. Os Nitossolos Vermelhos têm reação menos ácida, teores mais baixos de Al trocável, além de valores de soma (SB) e saturação por bases (V%) mais altos do que nos Cambissolos, sendo distróficos. A estimativa da contribuição da fração argila e do CO na Capacidade de Troca de Cátions (CTC) pelo método de Bennema resultou em valores da atividade da argila (T) inferiores àqueles obtidos pelo método preconizado pelo Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS). A contribuição do CO na CTC é relevante em solos de regiões com maiores altitudes, pois os teores de matéria orgânica são altos mesmo nos horizontes subsuperficiais. Portanto, sugere-se considerar o efeito da matéria orgânica no cálculo da atividade da argila, principalmente em solos com altitudes mais elevadas, devido à sua importância no enquadramento do solo no terceiro nível categórico.

In two top sequences in the Southern Plateau of Santa Catarina, we studied the chemical, physical and morphological characteristics of seven soil profiles from effusive rocks (basalts and rhyodacites) of the Serra Geral formationl. The physical characterization consisted of determining the texture, water dispersible clay and degree of fl occulation. The chemical analysis consisted of determining the pH in H2O and KCl, Ca2+, Mg2+, K+, Na+, Al3+, H+Al and organic carbon (OC). Also studied was the contribution of clay and organic carbon in Cation Exchange Capacity (CEC) by the graphic method of Bennema. The soils originated from rhyodacites were classified as Cambissolos Háplicos (Haplumbrept), and developed from basalt as Nitossolos Vermelhos (Kandiudox). The Haplumbrept have a strong reaction to acid, very high levels of exchangeable Al and low values of sum and base saturation, possessing alito or alumina characteristics, whereas the Kandiudox have a less acidic reaction, lower levels of exchangeable Al, and values sum (SB) and base saturation (V%) higher than in Haplumbrept, and dystrophic. The estimate of the contribution of clay and organic carbon in the Cation Exchange Capacity (CEC) using the Bennema method resulted in values of the activity of clay (T) lower than those obtained by the method recommended by the Brazilian System of Soil Classification (SiBCS). The contribution of CO in the CTC is relevant in soils of regions with higher altitudes, because the organic matter levels are high even in the subsurface layers. Therefore, it is suggested to consider the effect of organic matter in the calculation of the activity of clay, especially in soils with higher altitudes, due to its importance in the framework of the soil in the third categorical level.