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.

Caracterização mineralógica dos solos derivados de rochas efusivas no Planalto Sul de Santa Catarina, Brasil / Mineralogical characterization of soils derived from effusive rocks from plateau in south Santa Catarina, Brazil

A presença simultânea de gibbsita, caulinita, argilominerais 2:1 com polímeros de hidróxi- Al (2:1HE) e interestratificados em solos ácidos e dessaturados do Sul do Brasil pode ser considerada contraditória, mas não rara. Como a correta identificação destes argilominerais é de difícil execução, a evolução destes solos pode acabar sendo atribuída simplesmente a uma escala de intemperismo moderado. Para melhor compreender a gênese dos solos da região do Planalto Sul de Santa Catarina, foram desenvolvidos estudos mineralógicos da fração argila e das respectivas rochas matriz de sete perfis de solo ao longo de duas topossequências. As análises mineralógicas foram realizadas por difratometria de raios X (DRX), utilizando os pré-tratamentos usuais e um pré-tratamento com hidróxido de sódio (NaOH) a 3,5 mol L-1 a quente (250ºC). Os teores dos óxidos de Si, Al e Fe foram determinados após a digestão das amostras com ataque sulfúrico. As rochas apresentaram mineralogia similar, exceto nas quantidades de plagioclásios, piroxênios e quartzo. Todos os solos apresentaram caulinitas de baixa cristalinidade e resquícios de argilominerais 2:1 sob a forma de interestratificados e/ou 2:1HE, que permaneceram nos solos devido à intercalação dos polímeros de Al e/ou Fe nas entrecamadas. As diminutas proporções de gibbsita são decorrentes do efeito complexante da matéria orgânica do solo (MOS) sobre a cristalização dos hidróxidos de Al e também, devido ao ambiente lixiviante que não foi sufi cientemente severo a ponto de predominar os processos de alitização. Nos Nitossolos Vermelhos o principal processo de alteração do material originário foi a monossialitização, enquanto os Cambissolos Háplicos apresentaram processo de hidrólise tendendo para a alitização.

The simultaneous presence of gibbsite, kaolinite, 2:1 clay minerals with Al-hydroxy polymers and interstratified minerals in acid soils and desaturated in southern Brazil can be seen as contradictory, but not rare. How correct identification of these clay minerals is difficult to perform, the evolution of these soils may simply end up being attributed to a range of moderate weathering. To better understand the genesis of soils in southern highlands of Santa Catarina, studies were conducted of mineralogical clay rocks and their array of seven soil profiles along two topossequences. The mineralogical analyzes were performed by X-ray diffractometry (XRD) using the usual pretreatment and a pretreatment with hot (250°C) 3.5 mol L-1 solution. The levels of oxides of Si, Al and Fe were determined after dissolving the samples in sulfuric acid. The rocks show similar mineralogy, except in amounts of plagioclase, pyroxene and quartz. All soils had low crystallinity of kaolinite and traces of 2:1 clay minerals in the form of interstratifi ed and/or 2:1 clay minerals with Al-hydroxy polymers, that/ which remained in the soil due to intercalation of the polymers of Al and / or Fe in interlayers. The diminutive proportions of gibbsite are due to the complex effect of soil organic matter (SOM) on the crystallization of Al hydroxides and also due to the leaching environment was not suffi ciently severe as to dominate the processes of alitization. In Kandiudox the main process of changing the source material was monossialitization while Haplumbrept showed hydrolysis process tending to alitization.

Caracterização mineralógica dos solos derivados de rochas efusivas no Planalto Sul de Santa Catarina, Brasil / Mineralogical characterization of soils derived from effusive rocks from plateau in south Santa Catarina, Brazil

A presença simultânea de gibbsita, caulinita, argilominerais 2:1 com polímeros de hidróxi- Al (2:1HE) e interestratificados em solos ácidos e dessaturados do Sul do Brasil pode ser considerada contraditória, mas não rara. Como a correta identificação destes argilominerais é de difícil execução, a evolução destes solos pode acabar sendo atribuída simplesmente a uma escala de intemperismo moderado. Para melhor compreender a gênese dos solos da região do Planalto Sul de Santa Catarina, foram desenvolvidos estudos mineralógicos da fração argila e das respectivas rochas matriz de sete perfis de solo ao longo de duas topossequências. As análises mineralógicas foram realizadas por difratometria de raios X (DRX), utilizando os pré-tratamentos usuais e um pré-tratamento com hidróxido de sódio (NaOH) a 3,5 mol L-1 a quente (250ºC). Os teores dos óxidos de Si, Al e Fe foram determinados após a digestão das amostras com ataque sulfúrico. As rochas apresentaram mineralogia similar, exceto nas quantidades de plagioclásios, piroxênios e quartzo. Todos os solos apresentaram caulinitas de baixa cristalinidade e resquícios de argilominerais 2:1 sob a forma de interestratificados e/ou 2:1HE, que permaneceram nos solos devido à intercalação dos polímeros de Al e/ou Fe nas entrecamadas. As diminutas proporções de gibbsita são decorrentes do efeito complexante da matéria orgânica do solo (MOS) sobre a cristalização dos hidróxidos de Al e também, devido ao ambiente lixiviante que não foi sufi cientemente severo a ponto de predominar os processos de alitização. Nos Nitossolos Vermelhos o principal processo de alteração do material originário foi a monossialitização, enquanto os Cambissolos Háplicos apresentaram processo de hidrólise tendendo para a alitização.(AU)

The simultaneous presence of gibbsite, kaolinite, 2:1 clay minerals with Al-hydroxy polymers and interstratified minerals in acid soils and desaturated in southern Brazil can be seen as contradictory, but not rare. How correct identification of these clay minerals is difficult to perform, the evolution of these soils may simply end up being attributed to a range of moderate weathering. To better understand the genesis of soils in southern highlands of Santa Catarina, studies were conducted of mineralogical clay rocks and their array of seven soil profiles along two topossequences. The mineralogical analyzes were performed by X-ray diffractometry (XRD) using the usual pretreatment and a pretreatment with hot (250°C) 3.5 mol L-1 solution. The levels of oxides of Si, Al and Fe were determined after dissolving the samples in sulfuric acid. The rocks show similar mineralogy, except in amounts of plagioclase, pyroxene and quartz. All soils had low crystallinity of kaolinite and traces of 2:1 clay minerals in the form of interstratifi ed and/or 2:1 clay minerals with Al-hydroxy polymers, that/ which remained in the soil due to intercalation of the polymers of Al and / or Fe in interlayers. The diminutive proportions of gibbsite are due to the complex effect of soil organic matter (SOM) on the crystallization of Al hydroxides and also due to the leaching environment was not suffi ciently severe as to dominate the processes of alitization. In Kandiudox the main process of changing the source material was monossialitization while Haplumbrept showed hydrolysis process tending to alitization.(AU)

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.(AU)

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.(AU)

Avaliação de cinco algoritmos de árvores de decisão e três tipos de modelos digitais de elevação para mapeamento digital de solos a nível semidetalhado na Bacia do Lageado Grande, RS, Brasil

Digital soil mapping (DSM) has been shown to be feasible to use in soil survey. Although several methods have been exploited, there is a lack in defining methodologies for doing DSM. This study tests five decision trees algorithms that have been identified as suitable (Simple Chart, Random Tree, REP Tree, BF Tree, and J48) and three digital elevation models (AsterGDEM, SRTM and SRTM V3) for DSM at semidetailed level in situations where the main differentiating factor between soil types is the relief. The use of MDE Aster GDEM and decision three algorithms J48, Simple Tree e BF Tree produced decision tree models capable of produce soil maps with larger accuracy related to reference soil maps.

O mapeamento digital de solos (MDS) tem como base a geração de sistemas de informações que permitem estabelecer relações matemáticas entre variáveis ambientais e solos e, dessa forma, predizer a distribuição espacial das classes ou propriedades dos solos. Dentre as abordagens mais utilizadas, as árvores de decisão têm se destacado por apresentar bons resultados no MDS. Por outro lado, dada a disponibilidade de novas fontes de informação sobre a elevação, torna-se necessário o teste e avaliação de modelos digitais de elevação (MDE) quanto ao seu uso para o MDS. Este estudo testa cinco algoritmos de árvores de decisão (Simple Chart, Random Tree, REP Tree, BF Tree e J48) e três MDE (Aster GDEM, SRTM e SRTM V3) para o MDS a nível semidetalhado, em situações em que o principal fator diferenciador entre os tipos de solo é o relevo. O uso do MDE Aster GDEM e árvore de decisão com algoritmo J48, Simple Tree e BF Tree foram os que produziram modelos de árvore de decisão capazes de produzir mapas de solo com maior similaridade ao mapa de referência.

Avaliação de cinco algoritmos de árvores de decisão e três tipos de modelos digitais de elevação para mapeamento digital de solos a nível semidetalhado na Bacia do Lageado Grande, RS, Brasil

Digital soil mapping (DSM) has been shown to be feasible to use in soil survey. Although several methods have been exploited, there is a lack in defining methodologies for doing DSM. This study tests five decision trees algorithms that have been identified as suitable (Simple Chart, Random Tree, REP Tree, BF Tree, and J48) and three digital elevation models (AsterGDEM, SRTM and SRTM V3) for DSM at semidetailed level in situations where the main differentiating factor between soil types is the relief. The use of MDE Aster GDEM and decision three algorithms J48, Simple Tree e BF Tree produced decision tree models capable of produce soil maps with larger accuracy related to reference soil maps.

O mapeamento digital de solos (MDS) tem como base a geração de sistemas de informações que permitem estabelecer relações matemáticas entre variáveis ambientais e solos e, dessa forma, predizer a distribuição espacial das classes ou propriedades dos solos. Dentre as abordagens mais utilizadas, as árvores de decisão têm se destacado por apresentar bons resultados no MDS. Por outro lado, dada a disponibilidade de novas fontes de informação sobre a elevação, torna-se necessário o teste e avaliação de modelos digitais de elevação (MDE) quanto ao seu uso para o MDS. Este estudo testa cinco algoritmos de árvores de decisão (Simple Chart, Random Tree, REP Tree, BF Tree e J48) e três MDE (Aster GDEM, SRTM e SRTM V3) para o MDS a nível semidetalhado, em situações em que o principal fator diferenciador entre os tipos de solo é o relevo. O uso do MDE Aster GDEM e árvore de decisão com algoritmo J48, Simple Tree e BF Tree foram os que produziram modelos de árvore de decisão capazes de produzir mapas de solo com maior similaridade ao mapa de referência.

Delimitação de áreas para plantio de eucalipto utilizando regressões logísticas

Effective usable area is a key parameter in land acquisition and afforestation planning. The purpose of this research was to generate predictive maps of areas suitable for planting eucalyptus trees using binary logistic regressions and geomorphometric variables. The relationships between the predicting variables and suitable areas for planting eucalyptus trees were modeled and the variable that best explained occurrence of suitable lands was distance from rivers. The generated map showing areas suitable for planting had a high ability to reproduce the original planting map. Logistic regressions demonstrated the feasibility of use this approach to map suitability for eucalyptus forestation.

A área útil efetiva é um parâmetro importante na aquisição de terras e planejamento do florestamento. A finalidade desta pesquisa foi gerar mapas preditores de áreas aptas ao plantio de eucalipto usando regressões logísticas binárias e variáveis geomorfométricas. As relações entre as variáveis preditoras e as áreas aptas para plantio de eucalipto foram modeladas e a variável que melhor explicou a ocorrência de áreas para plantio foi a distância dos rios. O mapa gerado apresentando as áreas aptas para plantio mostrou alta capacidade de reproduzir o mapa original de plantio de eucalipto. As regressões logísticas demonstraram viabilidade do uso para o mapeamento da aptidão para o plantio de eucalipto.

Delimitação de áreas para plantio de eucalipto utilizando regressões logísticas

Effective usable area is a key parameter in land acquisition and afforestation planning. The purpose of this research was to generate predictive maps of areas suitable for planting eucalyptus trees using binary logistic regressions and geomorphometric variables. The relationships between the predicting variables and suitable areas for planting eucalyptus trees were modeled and the variable that best explained occurrence of suitable lands was distance from rivers. The generated map showing areas suitable for planting had a high ability to reproduce the original planting map. Logistic regressions demonstrated the feasibility of use this approach to map suitability for eucalyptus forestation.

A área útil efetiva é um parâmetro importante na aquisição de terras e planejamento do florestamento. A finalidade desta pesquisa foi gerar mapas preditores de áreas aptas ao plantio de eucalipto usando regressões logísticas binárias e variáveis geomorfométricas. As relações entre as variáveis preditoras e as áreas aptas para plantio de eucalipto foram modeladas e a variável que melhor explicou a ocorrência de áreas para plantio foi a distância dos rios. O mapa gerado apresentando as áreas aptas para plantio mostrou alta capacidade de reproduzir o mapa original de plantio de eucalipto. As regressões logísticas demonstraram viabilidade do uso para o mapeamento da aptidão para o plantio de eucalipto.