VIS-NIR spectral reflectance for discretization of soils with high sand content / Refletância espectral VIS-NIR para discretização de solos com alto teor de areia

The aim of this study is to evaluate the spatial distribution and relationships between the physicochemical attributes and radiometry of soils with high sand contents. One hundred surface horizon samples were collected for physicochemical and spectral analyses of the soil. The samples were selected spatially by the conditioned Latin hypercube method. The physicochemical analyses consisted of granulometry, organic carbon content, and iron oxides content, extracted using sodium dithionite-citrate-bicarbonate (DCB). The spectral response of the soils was analyzed in the 400 to 1000 nm range. The spectral curves were obtained from the samples of the surface horizons, which were categorized according to the attribute in question. The relationship between the soil physicochemical attributes and soil radiometry was evaluated through a Pearson's correlation. There was a tendency for the organic carbon content to decrease with an increase in soil depth, associated with the presence of soils with higher sand contents. For soils with iron contents lower than 80 g kg <->1, there was an increase in the reflectance along the spectrum, whereas for soils with contents between 80 and 160 g kg <->1, the reflectance decreased after 600 nm, with greater variation along the spectrum for soils with iron contents higher than 120 g kg <->1. The diffuse reflectance spectroscopy could potentially allow for granulometric distinction between the soils evaluated.(AU)

Este estudo objetivou avaliar a discretização espacial e relações entre atributos físico-químicos com a radiometria dos solos com altos teores de areia. Foram coletadas 100 (cem) amostras de horizontes superficiais para análises físico-químicas e espectrais do solo, selecionadas espacialmente pelo método do hipercúbico latino condicionado. As análises físico-químicas foram a granulometria, teores de carbono orgânico e de óxidos de ferro extraído por ditionito-citrato-bicarbonato de sódio (DCB). A resposta espectral dos solos foi analisada na faixa de 400 a 1000 nm. As curvas foram elaboradas a partir da média de reflectância espectral de cem amostras de horizontes superficiais categorizados de acordo com o atributo em questão. A relação entre os atributos físico-químicos do solo e a radiometria dos solos foi avaliada através da correlação de Pearson. Houve a tendência do decréscimo nos teores de carbono orgânico com a diminuição da altitude, associada a presença de solos com maiores teores de areia. Para os solos com teores de ferro inferiores 80 g kg <->1 houve um aumento da refletância ao longo do espectro, enquanto que solos com teores entre 80 a 160 g kg <->1 a refletância decresceu significativamente após os 600 nm, com maior variação nos solos com teores de ferro superiores a 120 g kg <->1. A espectroscopia de refletância difusa mostrou-se uma ferramenta com potencial de distinção granulométrica para os solos avaliados.(AU)

Teores e estoques de carbono orgânico do solo em diferentes usos da terra no Planalto Sul de Santa Catarina / Contents and stocks of soil organic carbon in different types of land use in the Southern Plateau of Santa Catarina (Brazil)

O estudo das modificações do carbono do solo provocadas pela mudança de uso da terra possibilita adotar medidas que reduzam os riscos de futuros impactos negativos. O objetivo da pesquisa foi quantificar e comparar os teores (COT) e os estoques (EC) de carbono orgânico total do solo em diferentes usos da terra na região do Planalto Sul de Santa Catarina. Foram selecionadas áreas sob floresta natural (FN), plantio de pinus (PP), campo natural pastejado (CP) e sucessão de lavoura e pastagem (LP). Amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-40 cm, onde foram determinados os teores e calculados os estoques de carbono orgânico total por dois métodos, considerando a camada equivalente e a massa equivalente de solo. Os diferentes usos da terra influenciam os COT e os EC, os quais são maiores na condição de FN. Os valores de COT foram, respectivamente, 33,9; 27,1; 26,0 e 23,2 g kg-1 para FN, PP, CP e LP, na média da camada de 0-40 cm, enquanto os EC até a profundidade de 40 cm foram, respectivamente, 121,5; 113,8; 112,4 e 100,6 Mg ha-1 com base na camada equivalente de solo e 121,5; 102,2; 99,1 e 89,8 Mg ha-1 após correção pela massa equivalente de solo. A adequada gestão de uso do solo, a recuperação de matas e a florestação das terras são passos importantes para permitir o sequestro de carbono no solo.

The study of soil carbon changes caused by the land use alteration allows adopting measures to reduce the risk of future negative impacts. This study aimed to quantify and compare the contents (TOC) and stocks (SOC) of total organic carbon for different types of land use in the southern Plateau of Santa Catarina. The areas selected were natural forest (NF), planted pine (PP), natural rangeland (NR), and crops in succession with pasture (CSP). Soil samples were collected at depths of 0-5, 5-10, 10-20, and 20-40 cm, where the TOC were determined and the SOC were calculated by two methods, one considering the equivalent soil layer and the other the equivalent soil mass. The different types of land use influence the TOC and SOC, which are higher in the NF. The TOC values were, respectively 33.9; 27.1; 26.0, and 23.2 g kg-1 for NF, PP, NR and CSP, in the soil layer average of 0-40 cm. The EC values up to the depth of 40 cm were respectively 121.5; 113.8; 112.4, and 100.6 Mg ha-1, based on the equivalent soil layer, and 121.5; 102.2; 99.1 and 89.8 Mg ha-1 after correction for the equivalent soil mass. Proper management of land use, recovery of forests and afforestation of lands are important steps to allow carbon sequestration in the soil.

Teores e estoques de carbono orgânico do solo em diferentes usos da terra no Planalto Sul de Santa Catarina / Contents and stocks of soil organic carbon in different types of land use in the Southern Plateau of Santa Catarina (Brazil)

O estudo das modificações do carbono do solo provocadas pela mudança de uso da terra possibilita adotar medidas que reduzam os riscos de futuros impactos negativos. O objetivo da pesquisa foi quantificar e comparar os teores (COT) e os estoques (EC) de carbono orgânico total do solo em diferentes usos da terra na região do Planalto Sul de Santa Catarina. Foram selecionadas áreas sob floresta natural (FN), plantio de pinus (PP), campo natural pastejado (CP) e sucessão de lavoura e pastagem (LP). Amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-40 cm, onde foram determinados os teores e calculados os estoques de carbono orgânico total por dois métodos, considerando a camada equivalente e a massa equivalente de solo. Os diferentes usos da terra influenciam os COT e os EC, os quais são maiores na condição de FN. Os valores de COT foram, respectivamente, 33,9; 27,1; 26,0 e 23,2 g kg-1 para FN, PP, CP e LP, na média da camada de 0-40 cm, enquanto os EC até a profundidade de 40 cm foram, respectivamente, 121,5; 113,8; 112,4 e 100,6 Mg ha-1 com base na camada equivalente de solo e 121,5; 102,2; 99,1 e 89,8 Mg ha-1 após correção pela massa equivalente de solo. A adequada gestão de uso do solo, a recuperação de matas e a florestação das terras são passos importantes para permitir o sequestro de carbono no solo.(AU)

The study of soil carbon changes caused by the land use alteration allows adopting measures to reduce the risk of future negative impacts. This study aimed to quantify and compare the contents (TOC) and stocks (SOC) of total organic carbon for different types of land use in the southern Plateau of Santa Catarina. The areas selected were natural forest (NF), planted pine (PP), natural rangeland (NR), and crops in succession with pasture (CSP). Soil samples were collected at depths of 0-5, 5-10, 10-20, and 20-40 cm, where the TOC were determined and the SOC were calculated by two methods, one considering the equivalent soil layer and the other the equivalent soil mass. The different types of land use influence the TOC and SOC, which are higher in the NF. The TOC values were, respectively 33.9; 27.1; 26.0, and 23.2 g kg-1 for NF, PP, NR and CSP, in the soil layer average of 0-40 cm. The EC values up to the depth of 40 cm were respectively 121.5; 113.8; 112.4, and 100.6 Mg ha-1, based on the equivalent soil layer, and 121.5; 102.2; 99.1 and 89.8 Mg ha-1 after correction for the equivalent soil mass. Proper management of land use, recovery of forests and afforestation of lands are important steps to allow carbon sequestration in the soil.(AU)

Study of soil physical properties and water infiltration rates in different types of land use / Estudo dos atributos físicos do solo e taxas de infiltração de água em diferentes modalidades de uso da terra

Studying the changes in soil properties caused by different land uses allows measures to be adopted that will reduce the risk of future negative effects. The aim of this study was to evaluate soil physical properties and quantify water infiltration for different types of land use in the Santa Catarina Plateau of southern Brazil. The research was conducted on a 1,200 ha rural property. The land use types selected were natural forest (NF), planted pine (PP), crop-livestock integration (CLI), and burned natural rangeland (BR). A sample survey was carried out in nine different areas for each land use. Samples were collected from four soil layers and the soil bulk density (Bd), total porosity (Tp), and macropore (Ma), micropore (Mi), and biopore (Bio) volumes were measured. Water infiltration tests were performed to obtain the initial (ii) and final (fi) water infiltration rates into the soil, and the total amount of water that had infiltrated the soil (Ti). In NF, Bd was lower and Tp was higher than in other types of land use. The forest vegetation (NF and PP) had higher Ma and Bio volumes in the superficial layers of the soil. Water infiltration was markedly different between land use types. The NF had the highest ii, fi, and Ti values followed by PP, whereas the CLI and BR areas had drastically lower infiltration parameters with BR having the lowest values...

O estudo das modificações nos atributos do solo provocadas pela forma de utilização das terras possibilita a adoção de medidas que reduzam riscos de futuros impactos. A pesquisa teve por objetivos quantificar atributos físicos do solo e a infiltração de água em diferentes modalidades de uso da terra no Planalto Sul Catarinense. O estudo foi conduzido em propriedade rural de 1.200 ha, onde foram selecionadas áreas sob floresta natural (FN), plantio de pinus (PP), integração lavoura-pecuária (ILP) e campo natural pastejado e submetido à queima (CN). Para isso, realizou-se levantamento amostral em nove glebas distintas para cada tipo de uso. Foram coletadas amostras de solo em quatro camadas para determinação da densidade do solo (Ds), porosidade total (Pt), macroporos (Ma), microporos (Mi) e bioporos (Bio). Testes de infiltração de água no solo foram realizados para obtenção das taxas de infiltração inicial (ii) e final (if) e da lâmina total infiltrada (It). Na FN a Ds é menor e a Pt maior do que nos demais tipos de uso da terra. A vegetação florestal (FN e PP) se destaca com maiores Ma e Bio nas camadas superficiais do solo. A infiltração de água apresenta diferenças acentuadas entre os tipos de uso. A FN tem maiores valores de ii, if e It, seguida pelo PP, enquanto CN e ILP tem redução drástica nos parâmetros de infiltração, com menores valores no CN...

Study of soil physical properties and water infiltration rates in different types of land use / Estudo dos atributos físicos do solo e taxas de infiltração de água em diferentes modalidades de uso da terra

Studying the changes in soil properties caused by different land uses allows measures to be adopted that will reduce the risk of future negative effects. The aim of this study was to evaluate soil physical properties and quantify water infiltration for different types of land use in the Santa Catarina Plateau of southern Brazil. The research was conducted on a 1,200 ha rural property. The land use types selected were natural forest (NF), planted pine (PP), crop-livestock integration (CLI), and burned natural rangeland (BR). A sample survey was carried out in nine different areas for each land use. Samples were collected from four soil layers and the soil bulk density (Bd), total porosity (Tp), and macropore (Ma), micropore (Mi), and biopore (Bio) volumes were measured. Water infiltration tests were performed to obtain the initial (ii) and final (fi) water infiltration rates into the soil, and the total amount of water that had infiltrated the soil (Ti). In NF, Bd was lower and Tp was higher than in other types of land use. The forest vegetation (NF and PP) had higher Ma and Bio volumes in the superficial layers of the soil. Water infiltration was markedly different between land use types. The NF had the highest ii, fi, and Ti values followed by PP, whereas the CLI and BR areas had drastically lower infiltration parameters with BR having the lowest values...(AU)

O estudo das modificações nos atributos do solo provocadas pela forma de utilização das terras possibilita a adoção de medidas que reduzam riscos de futuros impactos. A pesquisa teve por objetivos quantificar atributos físicos do solo e a infiltração de água em diferentes modalidades de uso da terra no Planalto Sul Catarinense. O estudo foi conduzido em propriedade rural de 1.200 ha, onde foram selecionadas áreas sob floresta natural (FN), plantio de pinus (PP), integração lavoura-pecuária (ILP) e campo natural pastejado e submetido à queima (CN). Para isso, realizou-se levantamento amostral em nove glebas distintas para cada tipo de uso. Foram coletadas amostras de solo em quatro camadas para determinação da densidade do solo (Ds), porosidade total (Pt), macroporos (Ma), microporos (Mi) e bioporos (Bio). Testes de infiltração de água no solo foram realizados para obtenção das taxas de infiltração inicial (ii) e final (if) e da lâmina total infiltrada (It). Na FN a Ds é menor e a Pt maior do que nos demais tipos de uso da terra. A vegetação florestal (FN e PP) se destaca com maiores Ma e Bio nas camadas superficiais do solo. A infiltração de água apresenta diferenças acentuadas entre os tipos de uso. A FN tem maiores valores de ii, if e It, seguida pelo PP, enquanto CN e ILP tem redução drástica nos parâmetros de infiltração, com menores valores no CN...(AU)

VIS-NIR spectral reflectance for discretization of soils with high sand content / Refletância espectral VIS-NIR para discretização de solos com alto teor de areia

The aim of this study is to evaluate the spatial distribution and relationships between the physicochemical attributes and radiometry of soils with high sand contents. One hundred surface horizon samples were collected for physicochemical and spectral analyses of the soil. The samples were selected spatially by the conditioned Latin hypercube method. The physicochemical analyses consisted of granulometry, organic carbon content, and iron oxides content, extracted using sodium dithionite-citrate-bicarbonate (DCB). The spectral response of the soils was analyzed in the 400 to 1000 nm range. The spectral curves were obtained from the samples of the surface horizons, which were categorized according to the attribute in question. The relationship between the soil physicochemical attributes and soil radiometry was evaluated through a Pearson's correlation. There was a tendency for the organic carbon content to decrease with an increase in soil depth, associated with the presence of soils with higher sand contents. For soils with iron contents lower than 80 g kg

Este estudo objetivou avaliar a discretização espacial e relações entre atributos físico-químicos com a radiometria dos solos com altos teores de areia. Foram coletadas 100 (cem) amostras de horizontes superficiais para análises físico-químicas e espectrais do solo, selecionadas espacialmente pelo método do hipercúbico latino condicionado. As análises físico-químicas foram a granulometria, teores de carbono orgânico e de óxidos de ferro extraído por ditionito-citrato-bicarbonato de sódio (DCB). A resposta espectral dos solos foi analisada na faixa de 400 a 1000 nm. As curvas foram elaboradas a partir da média de reflectância espectral de cem amostras de horizontes superficiais categorizados de acordo com o atributo em questão. A relação entre os atributos físico-químicos do solo e a radiometria dos solos foi avaliada através da correlação de Pearson. Houve a tendência do decréscimo nos teores de carbono orgânico com a diminuição da altitude, associada a presença de solos com maiores teores de areia. Para os solos com teores de ferro inferiores 80 g kg