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Active layer thermal monitoring of a Dry Valley of the Ellsworth Mountains, Continental Antarctica
(CATENA, 2017-02) Schaefer, Carlos Ernesto G.R.; Delpupo, Caroline; Senra, Eduardo O.; Michel, Roberto F.M.; Bremer, Ulisses F.; Bockheim, James G.
The Ellsworth Mountains are located along the southern edge of the Ronne-Filchner Ice Shelf and are subdivided by the Minnesota Glacier into the Heritage Range to the east, and the Sentinel Range to the west (Figure 1). The climate of the Ellsworth Mountains is strongly controlled by proximity to the Ronne-Filchner Ice Shelf and elevation. The entire ice free area is underlain by continuous permafrost of unknown thickness, most in the form of dry permafrost. Active-layer depths in drift sheets of the Ellsworth Mountains range from 15 to 50 cm. Detailed knowledge on Antarctic permafrost is patchy, especially at the continent. Two adjacent active layer monitoring sites were installed at Mt. Dolence, Ellsworth Mountains, in the summer of 2012. Two dry-valley soils at Mt. Dolence area, on quartzite drift deposits were studied: (i) a convex-slope site exposed to the wind (Lithic Haplorthel 886 m asl, 5 cm, 10 cm, 30 cm); and a sheltered concave-slope site protected from winds (Lithic Anhyorthel 850 m asl, 5 cm, 10 cm, 30 cm). Data was recorded at hourly intervals from January 2nd 2012 until December 29th 2013. The soil climate temperature at 5 cm reaches a maximum daily mean in late December, reaching a minimum in mid July at both sites. Active layer thickness reaches a maximum of 48.4 cm at P1 on January 17th 2013 and 47.8 cm at P2 on January 7th 2012. The soil thermal regime at the dry valley of Mt. Dolence, Ellsworth Mountains is characteristic of cold desert affected by dry-frozen permafrost. Although air temperature does not reach elevated positive values, variations in soil temperature are intense, showing the soil's response to solar radiation. The origins of typical surface periglacial features and landform on the widespread Ellsworth drifts may be inherited from past events of warmer climates, since liquid water is unlikely to play any significant role under the present climate.
Análise multivariada de Argissolos da faixa atlântica brasileira
(Revista Brasileira de Ciência do Solo On-line version ISSN 1806-9657, 2008-09) Carvalho Junior, Waldir de; Schaefer, Carlos Ernesto G.R.; Chagas, César da Silva; Fernandes Filho, Elpídio Inácio
A faixa atlântica brasileira possui extrema diversidade ambiental, onde é expressiva a ocorrência de Argissolos, descritos e identifcados em diversos estudos, sem que tenham sido exauridas as possibilidades de interpretações. O objetivo deste estudo foi avaliar, por meio da análise multivariada, as principais diferenças nos atributos físicos e químicos de Argissolos da faixa atlântica brasileira. Foram analisados 91 perfis de solos oriundos de levantamentos pedológicos realizados pelo Projeto RADAMBRASIL, agrupados em três domínios geomorfológicos distintos: Planaltos Soerguidos, Planaltos Rebaixados e Tabuleiros Costeiros, por meio da análise de componentes principais e análise de função discriminante. Para isso, foram selecionadas 14 variáveis para identificar as peculiaridades de cada grupo geomorfológico e suas principais diferenças. A análise dos componentes principais demonstrou que os cinco primeiros componentes respondem por aproximadamente 70 % da variação dos dados. A análise integrada confirmou que os Argissolos dos Planaltos Soerguidos são mais rasos, associando maiores taxas de erosão com menor espessura dos horizontes Bt, e são quimicamente pobres, embora mais rejuvenescidos e rasos. Já os Argissolos nos Planaltos Rebaixados, submetidos a um clima mais seco e, ou, sazonal que os situados nos Planaltos Soerguidos e Tabuleiros Costeiros, mostram-se menos intemperizados e com maior CTC. As análises realizadas (componentes principais e análise discriminante) permitem melhor entender as relações geomorfopedológicas dos Argissolos nos diferentes domínios estudados.
Avaliação do ambiente solo-semente por meio da tomografia computadorizada
(Revista Brasileira de Ciência do Solo, 2007-11) Modolo, Alcir José; Fernandes, Haroldo Carlos; Naime, João de Mendonça; Schaefer, Carlos Ernesto G.R.; Santos, Nerilson Terra; Silveira, João Cleber Modernel da
O condicionamento físico do solo ao redor das sementes reveste-se de grande importância para o bom desenvolvimento inicial da cultura, assegurando uma população sadia de plantas. O adequado contato solo-semente é um pré-requisito para a rápida emergência e o bom estabelecimento da cultura. Neste trabalho, objetivou-se utilizar a tomografia computadorizada de resolução milimétrica para determinação do ambiente solo-semente em sistema de plantio direto, logo após o plantio da cultura da soja. Utilizou-se o esquema de parcelas subdivididas, em que as parcelas constituíram-se de três teores de água do solo, correspondentes a 0,27; 0,31; e 0,36 kg kg-1, e as subparcelas de quatro níveis de carga, aplicadas pela roda compactadora, correspondentes a 0, 50, 90 e 140 N, no delineamento em blocos ao acaso, com quatro repetições. Foram avaliados a densidade média do solo na região da semente e o perfil de densidade média na linha de semeadura. De acordo com os resultados obtidos, pode-se concluir que as cargas aplicadas pela roda compactadora elevaram a densidade do solo no plano vertical da linha de semeadura abaixo da profundidade de semeadura, quando comparadas com as obtidas antes do plantio; a combinação entre cargas aplicadas pela roda compactadora e os teores de água no solo não influenciou a densidade média do solo na região da semente.
Características químicas do lixo de formigueiros de Atta sexdens rubropilosa (Hymenoptera: Formicidae) mantidos com diferentes substratos
(Revista Brasileira de Ciência do Solo, 2007-05) Guerra, Marcelo Braga Bueno; Schaefer, Carlos Ernesto G.R.; Sousa-Souto, Leandro
As saúvas (Atta spp.) estão amplamente distribuídas pelo continente Sul-Americano e são consideradas importantes componentes do ecossistema neotropical. Diversos estudos têm demonstrado o efeito de formigueiros no enriquecimento do solo e na facilitação ao estabelecimento de espécies vegetais. Possivelmente o enriquecimento do solo seja devido ao acúmulo de matéria orgânica decomposta em câmaras de descarte (lixo) no interior das colônias. Entretanto, pouco se sabe sobre a composição química do lixo de formigas cortadeiras. O objetivo do presente trabalho foi comparar os teores de nutrientes do lixo produzido por colônias de Atta sexdens rubropilosa Forel (Hymenoptera: Formicidae), em laboratório, mantidas com folhas de duas espécies de plantas. Os tratamentos foram dois tipos de substrato (Acalypha sp. ou Bauhinia sp.), repetidos quatro vezes. Oito colônias foram divididas em dois grupos (n = 4), e cada grupo foi mantido com apenas um tratamento. Após 30 dias de experimento, as amostras de folhas e lixo foram secas em estufa (70 ºC) e submetidas à digestão ácida, para determinação das concentrações de N, P, K, S, Ca e Mg. Diferenças nas concentrações dos macronutrientes entre os tratamentos (lixo ou folha) foram comparadas por meio de ANOVA e teste T. As concentrações de nutrientes no lixo foram sempre maiores do que nas folhas, independentemente da espécie cortada. Folhas de Acalypha sp. apresentaram concentrações significativamente maiores do que folhas de Bauhinia sp. com relação aos teores de P, Ca, Mg e S; entretanto, as concentrações do lixo em todos os formigueiros foram muito próximas, indicando incorporação adicional de nutrientes por meio do fungo, excreções e, ou, cadáveres no lixo. Esses resultados indicam que, independentemente do substrato cortado, o lixo produzido apresenta maiores concentrações de nutrientes do que as folhas, sendo importante locus de reciclagem de nutrientes no ecossistema. O lixo pode ser uma das principais razões para o aumento da concentração de nutrientes em solos de formigueiros.
Caracterização física, química e mineralógica de solos da colônia agrícola do Apiaú (Roraima, Amazônia), sob diferentes usos e após queima
(Revista Brasileira de Ciência do Solo, 2006-08) Melo, Valdinar Ferreira; Schaefer, Carlos Ernesto G.R.; Fontes, Luiz Eduardo Ferreira; Chagas, Adriana Cláudia; Lemos Júnior, João Bosco; Andrade, Renato Pereira de
Existem poucos estudos sobre os solos sob cultivo de subsistência em assentamentos rurais do norte da Amazônia. Os objetivos deste trabalho foram a caracterização de solos da Colônia Agrícola do Apiaú, Roraima, e a avaliação das alterações em algumas propriedades químicas resultantes dos sistemas de manejo adotados pelos agricultores, bem como os impactos da ação de queimadas nos solos. As áreas estudadas foram: pastagens, cultivo de banana e de milho, mata queimada e não queimada. As amostras de solos foram submetidas a análises químicas e mineralógicas. Foram encontrados Latossolos, Argissolos e Gleissolos, todos possuindo mineralogia caulinítica e expressivos teores de Ti, evidenciando elevado grau de intemperismo. Os Argissolos e Gleissolos possuem baixos teores de Fe. Os baixos teores de cátions trocáveis indicam a baixa fertilidade natural, com elevada saturação por Al no complexo sortivo na maioria dos solos. A pobreza química resultou em pouca variação química entre os diferentes solos. Comparativamente, a área cultivada com banana mostrou os maiores teores de cátions trocáveis e de P disponível no horizonte superficial, conseqüência da mineralização dos restos culturais pela ação do fogo e maior proximidade de afloramentos de rocha. A pobreza química extrema nos Argissolos refletiu-se na má qualidade da pastagem degradada. Os baixos teores totais de Zn, Cu e Mg indicaram sua baixa reserva e possível deficiência.
Chemical, physical and micromorphological properties of termite mounds and adjacent soils along a toposequence in Zona da Mata, Minas Gerais State, Brazil
(CATENA, 2009-01-15) Sarcinelli, Tathiane Santi; Schaefer, Carlos Ernesto G.R.; Lynch, Leila de Souza; Arato, Helga Dias; Viana, João Herbert M.; Albuquerque Filho, Manoel Ricardo de; Gonçalves, Teresa Telles
Little is known about the effects of neotropical mound-building termites in soil chemical and physical properties. The influence of soil termite activity on soil characteristics was studied by assessing chemical, physical and micromorphological properties of a toposequence of Latosols (Oxisols). Soil samples were collected from the walls and inner parts of termite mounds and also from adjacent soil. A high diversity of termite genera was found in the mounds along the toposequence, together with the inquiline termites and other soil-dwelling arthropods. Chemical analyses showed that pH and the contents of organic C and N, P, Ca and Mg were significantly higher in termite mounds compared with adjacent areas, with an inverse trend for Al content. Significant differences in pH and exchangeable Al were observed between soil and mound across the slopes. The mound density across the landscape was higher at the upper slope segment, followed by the hill top, middle slope and lower slope segments. Considering a lifespan of 30 years and dimensions of termite mounds found in the toposequence we conclude that the textural and chemical uniformity of Latosols may be increased, following the pedobiological turnover during mound building, with local rates varying from 2.1 to 7.5 m3 ha− 1.
Densidade do solo no ambiente solo-semente e velocidade de emergência em sistema de semeadura de milho
(Revista Brasileira de Ciência do Solo, 2006-08) Reis, Elton Fialho dos; Schaefer, Carlos Ernesto G.R.; Fernandes, Haroldo Carlos; Naime, João de Mendonça; Araújo, Eduardo Fontes
O microambiente próximo à semente é influenciado diretamente pelo tipo de mecanismo de abertura do sulco e elemento compactador do solo. Nesse sentido, este trabalho objetivou avaliar a densidade do solo na região da semente, em sistema plantio direto, utilizando a tomografia computadorizada. O experimento foi montado em esquema de parcelas subsubdivididas, em que as parcelas foram constituídas de três teores de água do solo (0,22; 0,28; e 0,34 kg kg-1); as subparcelas, de dois mecanismos de abertura do sulco (haste sulcadora tipo facão e disco duplo); e as subsubparcelas, de dois tipos de elementos compactadores (borracha e lisa), com três repetições, no delineamento em blocos casualizados, na cultura do milho. Foram retiradas amostras indeformadas de solo sobre a linha de plantio, onde deveria conter a semente, para a obtenção de tomografias com resolução milimétrica, a fim de determinar sua densidade. Foram realizadas as determinações de densidades de solo (máxima, mínima e média), na posição onde se encontrava a semente no bloco indeformado. Os resultados mostraram que os tratamentos estudados não interferiram significativamente nos valores de índice de velocidade de emergência e densidade mínima medida pelo tomógrafo. O mecanismo tipo disco duplo proporcionou maiores valores de densidades (média e máxima), bem como menor percentagem de emergência; e o uso do elemento compactador de borracha proporcionou menor pressão aplicada sobre a semente, em decorrência da maior área de contato com o solo. O método da tomografia computadorizada mostrou-se adequado e eficiente na determinação da densidade do solo na região da semente.
Determinação de estoques totais de carbono e nitrogênio e suas frações em sistemas agrícolas implantados em argissolo vermelho-amarelo
(Revista Brasileira de Ciência do Solo, 2008-07) Portugal, Arley Figueiredo; Jucksch, Ivo; Schaefer, Carlos Ernesto G.R.; Wendling, Beno
Os estoques de C orgânico do solo são definidos pela interação dos fatores que determinam sua formação e aqueles que promovem sua decomposição. Este trabalho teve o objetivo de quantificar a recuperação nos estoques de C nos compartimentos de C orgânico de um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico latossólico em conseqüência do seu uso agrícola. Foram avaliadas áreas com seringal, pomar de citros, pastagem e mata secundária. Retiraram-se 20 amostras de solo em cada uso, nas profundidades de 0-10 e 10-20 cm. Para avaliar o efeito dos tratamentos, foram determinadas e calculadas as seguintes propriedades: C orgânico total (COT), N total (NT), C nas frações ácidos fúlvicos (AF), ácidos húmicos (AH) e humina (HN), C orgânico lábil (CL), C da biomassa microbiana (CMICR), matéria orgânica leve (MOL), C e N da MOL (CMOL e NMOL), C solúvel em água (CSA) e índice de manejo de C (IMC). Na profundidade de 0 a 10 cm, o teor de COT variou de 20,9 a 13,3 g kg-1 para mata secundária e pastagem, respectivamente, enquanto de 10 a 20 cm essa variação foi de 13,5 a 9,8 g kg-1, respectivamente. O IMC de 0 a 10 cm foi maior no seringal (69) e pomar de citros (70) e menor na pastagem (54), o que também ocorreu de 10 a 20 cm. Nas profundidades avaliadas, os sistemas com seringal e pomar de citros apresentaram maior potencial para preservar e, ou, recuperar os teores de COT e NT e os compartimentos lábeis, como o CMICR, CSA, MOL, CMOL e NMOL, bem como proporcionaram melhor qualidade da matéria orgânica humificada com o aumento do conteúdo de substâncias húmicas alcalino-solúveis mais condensadas, ao passo que a pastagem mostrou potencial limitado de preservação de C no solo. Isso posiciona o pomar de citros e especialmente o seringal como uma estratégia de manejo importante para conservação da qualidade do solo. Os teores CMICR, CSA, MOL variaram mais intensamente entre os sistemas de uso que o COT, razão por que podem ser considerados indicadores mais sensíveis das mudanças no estado da matéria orgânica do solo.
Etnopedologia e transferência de conhecimento: diálogos entre os saberes indígena e técnico na Terra Indígena Malacacheta, Roraima
(Revista Brasileira de Ciência do Solo, 2007-01) Vale Jr., José Frutuoso do; Schaefer, Carlos Ernesto G.R.; Costa, José Augusto Vieira da
O conhecimento indígena sobre a pedodiversidade é o objeto principal da etnopedologia. Nesse sentido, a tradição agrícola e cultural dos índios Uapixana, do tronco lingüístico Aruaque, em Roraima, constitui relevante acervo imaterial de valor etnocientífico, sendo valorizada pela Universidade Federal de Roraima em seus cursos superiores de Educação Indígena no Estado. Neste trabalho confrontou-se a experiência etnopedológica dos índios Uapixana com o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos, durante o levantamento de solos da Terra Indígena (TI) Malacacheta. O sistema de classificação etnopedológica existente na comunidade indígena Uapixana da TI Malacacheta identifica e separa todos os principais compartimentos ambientais de ocorrência na área, permitindo relacionar aspectos de simples percepção e identificação (cor, textura, profundidade, vegetação) com aspectos cognoscíveis (uso, tipo de cultivo, vocação, etc.). Os índios Uapixana identificam e classificam oito tipos básicos de solos, que ocorrem individualmente ou formando associações: Imii Wyzda'u (Terra Amarelada), Imii Wyza'u (Terra Vermelha), Imii Pudiidiu (Terra Preta), Imii Pudiidiza'u (Terra Roxa), Katy Bara Pudiidiu (Barro Arenoso), Imii Kaxidia'u (Estopa Preta), Imii Katy Bara Pudiidiu Naik Baraka'u (Terra Arenosa Preta e Branca) e Imii Wyzadaza'u Rik Pudiidiu (Miscelânea de Terra Amarela, Roxa e afloramentos de rocha), abordando características morfológicas, físicas e químicas e as principais limitações quanto ao uso agrícola. Há relação evidente entre a dimensão do saber etnopedológico o saber etnoecológico, em sentido amplo. A experiência etnopedológica representa, assim, a extensão de uma abrangente cadeia de inter-relações homem-meio, dentro do princípio universal da ecologia humana da paisagem. O diálogo etnopedológico travado entre a comunidade indígena e os pedólogos trouxe contribuições muito relevantes e mutuamente benéficas: facilitou a transferência de conhecimento entre dois saberes, in loco, desvendando boa parte das relações etnopedológicas e etnoecológicas e refletindo sobre "como" e "por que" cada grupo identificava um dado tipo de solo. Permitiu ainda delinear o esboço da distribuição dos solos com base no saber indígena, utilizando a extrapolação cartográfica disponível ao pedólogo; esse fato facilitou o próprio mapeamento convencional, especialmente no reconhecimento de inclusões e associações de solos. De forma mais destacada, a experiência permitiu ainda uma real comunicação e aproximação entre os agentes do saber (indígenas e técnico), com base na troca e em descobertas mútuas de conhecimentos, gerando uma sinergia que aproxima o técnico e o indígena, com resultados práticos palpáveis, que extrapolam o próprio objetivo inicial do levantamento de solos da TI Malacacheta.
Impact of expected global warming on C mineralization in maritime Antarctic soils: results of laboratory experiments
(Antarctic Science, 2010-07-02) Carvalho, Juliana Vanir de Souza; Mendonça, Eduardo de Sá; Barbosa, Rui Tarcísio; Reis, Efrain Lázaro; Seabra, Paulo Negrais; Schaefer, Carlos Ernesto G.R.
This study concerned the fragility of maritime Antarctic soils under increasing temperature, using the C dynamics and structural characteristics of humic substances as indicators. Working with four representative soils from King George Island (Lithic Thiomorphic Cryosol (LTC1 and LTC2), Ornithogenic Cryosol (OG) and Gelic Organosol (ORG)) we evaluated the total organic C and nitrogen contents, the oxidizable C and humic substances. Soil samples were incubated to assess the amount of C potentially mineralizable at temperatures typical of an Antarctic summer (5–148C). Humic acids showed a higher aliphatic character and a smaller number of condensed aromatic groups, which suggests that these molecules from Antarctic soils are generally less resistant to microbial degradation than humic acids molecules from other regions. Based on 13 C NMR spectra of MAS and CP/MAS, samples of soil humic acids of mineral soils (LTC1 and LTC2) have a higher content of aliphatic C, and heteroatom C, with lower levels of carbonyl and aromatic C, when compared with organic matter-rich soils (OG and ORG). Increasing incubation temperature led to a higher rate of mineralizable C in all soils. A sequence of soil fragility was suggested - LTC1 and LTC2 . OG . ORG - which showed a correlation with the Q10 coefficient and the ratio of labile and recalcitrant C fractions of soil organic matter (R 2 5 0.83).
Micromorphological and microchemical indicators of pedogenesis in Ornithogenic Cryosols (Gelisols) of Hope Bay, Antarctic Peninsula
(Geoderma, 2013-02) Pereira, Thiago T.C.; Schaefer, Carlos Ernesto G.R.; Ker, João C.; Almeida, Cecília C.; Almeida, Ivan C.C.
Micromorphological investigations of Antarctic soils are comparatively scarce, however, they could help understand the genesis of cryogenic soils under extreme polar conditions and different biotic factors. In most areas of Maritime Antarctica, the soil structure is apparently influenced by the local lithology, cryoturbation, guano deposition and reaction of guano solutions. The present study was carried out in Hope Bay, in the northern part of the Antarctic Peninsula, possibly one of the oldest sites of penguin occupation in the region. We describe and analyze the most important micro and sub-microscopic features of selected Ornithogenic Cryosols (Gelisols) from this part of Antarctic Peninsula, representing a transitional climatic zone between the wetter South Shetlands and the much drier Weddell Sea sector. Nine pedons representing the main ornithogenic soils found in ice-free areas of Hope Bay were selected for the micromorphological study. Undisturbed soil blocks were sampled at different depths, ranging between 0 and 30 cm. The microstructure and sub-microstructure were further investigated using a JEOL 8200 and a Zeiss scanning electron microscopes, both coupled with an microprobe (SEM/WDS). These pedons have a very limited surface accumulation of organic matter formed by mosses and lichens, changing abruptly to a mineral phosphatic horizon of bleached colours, and usually hardcemented by ice. A small to medium-sized granular structure is generally observed, with ovoidal, subrounded forms, including several well-defined ornithogenic materials, such as P-rich organic remains, nodular phosphates forms and minute fragments of bone apatite. The chemical composition of ornithogenic materials and phosphatic coatings indicates the presence of discrete forms of taranakite, minyulite, leucophosphite, struvite and fluorapatite, typical of phosphatization process in these soils. Phosphatization and enhanced chemical alteration of the substrate and is one of the main soil-forming process in ornithogenic soils, resulting in P-rich ovoidal aggregates formation. P-rich solutions penetrate desiccation fractures and cleavage planes in large clasts and react preferably with plagioclases. P reacts with Al and Fe to form various amorphous and crystalline P phases. Present day permafrost cementation of deeper phosphate layers indicate that warmer/wetter conditions occurred in the past, during which P was leached downwards and reacted with the rock substrates, developing stable ovoidal aggr egates, now incorporated in ice-cemented subsurface horizon.
Micromorphology and microchemistry of selected Cryosols from maritime Antarctica
(Geoderma, 2008-03-15) Schaefer, Carlos Ernesto G.R.; Simas, Felipe N.B.; Gilkes, Robert J.; Mathison, Charter; Costa, Liovando M. da; Albuquerque, Miriam A.
Little information is available on the microstructure of Cryosols from maritime Antarctica, and the present study characterizes the main soil types commonly found in ice-free areas of Admiralty Bay, King George Island. Four pedons were selected for micromorphological and microprobe analysis. The type of microstructure observed in the soils is strongly influenced by the lithological composition and arrangement, with a high proportion of primary minerals in all particle fractions. The oxidation of sulphides is the most important pedogenetic process in acid sulphate soils from maritime Antarctica and results in intense chemical weathering of minerals and formation of Na-jarosite, amorphous Fe-oxides and kaolinite. Jarosite forms illuvial coating within cryodesiccation fractures and is associated with large amounts of amorphous Fe minerals that possess a high P adsorption capacity. In ornithogenic soils, the phosphatization process enhances soil acidity and chemical alteration of the substrate and is the main soil-forming process in ornithogenic soils. P-rich solutions penetrate cryodesiccation fractures and cleavage planes in large clasts and preferentially react with volcanic glass. Soil reaction with P-rich leachates leads to the progressive displacement of Si from rock minerals, coupled with reacting of P with Al, Fe, K and Mg to form various amorphous and crystalline P forms. Cryoclastic weathering and cryoturbation result in high levels of fine P-rich aggregates down the profile. Chemical weathering is more pronounced in maritime Antarctica than previously thought, especially for acid sulphate and ornithogenic soils. The utilization of micromorphological and microchemical techniques proved to be extremely useful for a better understanding of pedogenesis in these poorly known Antarctic soils.
Morfologia e estabilidade de agregados superficiais de um argissolo vermelho-amarelo sob diferentes manejos de longa duração e mata atlântica secundária
(Revista Brasileira de Ciência do Solo, 2011-06-24) Hickmann, Clério; Costa, Liovando Marciano da; Schaefer, Carlos Ernesto G.R.; Fernandes, Raphael Bragança Alves
Experimentos de longa duração submetidos a diferentes manejos de solo fornecem importantes informações quando as alterações nas propriedades físicas, químicas e biológicas são avaliadas e comparadas às das condições originais do solo. Este estudo teve como objetivo avaliar a morfologia externa e a estabilidade de agregados superficiais de um Argissolo Vermelho-Amarelo sob diferentes tipos de manejo em experimento de longa duração e nas condições sob Mata Atlântica secundária. Foram coletadas amostras de solo deformadas e indeformadas na camada de 0-5 cm, em dois tipos de manejo de solo: plantio direto (PD) e preparo com arado de disco + grade pesada (AD + GP). Também foi avaliada, como referência do estado de agregação original do solo, uma área de Mata Atlântica secundária (MS) adjacente ao experimento. As amostras indeformadas foram impregnadas com resina de poliéster e, na sequência, lâminas delgadas com 30 µm de espessura foram confeccionadas. Posteriormente, as lâminas foram examinadas em microscópio óptico, acoplado à câmera digital, para obtenção de imagens fotográficas mediante seleção aleatória de campos nas lâminas. As imagens geradas foram processadas pelo programa de computador Adobe Photoshop CS3 para análise de parâmetros relacionados à morfologia externa de agregados (perímetro, área, comprimento do maior eixo, comprimento do menor eixo, diâmetro de Feret, alongamento e arredondamento), que visam fornecer informações sobre o tamanho, a forma e a rugosidade dos agregados. Para as amostras deformadas, além da estabilidade dos agregados em água em classes de tamanho 4-2; 2-1; 1-0, 5; 0,5-0,25; 0,25-0,105; e < 0,105 mm de diâmetro, foi determinado o C orgânico total (COT). Foram calculados: diâmetro médio ponderado (DMP), diâmetro médio geométrico (DMG) e índice de estabilidade de agregados (IEA). Houve predomínio da classe de agregados de 4-2 mm nos dois tipos de manejo e na MS, sendo superior no solo sob MS e PD. Os índices de agregação DMG, DMP e IEA foram semelhantes no PD e na MS, sendo maiores que o do manejo por AD + GP. O PD promoveu diferenças morfológicas nos agregados em comparação ao AD + GP, mostrando proximidade com a referência MS.
Ocorrência de corpos silicosos em horizontes superficiais de solos de diferentes ecossistemas
(Revista Brasileira de Ciência do Solo, 2010-03) Costa, Liovando Marciano da; Santos, Roseilton Fernandes dos; Schaefer, Carlos Ernesto G.R.; Moreau, Ana Maria Souza dos Santos; Moreau, Mauricio Santana
O entendimento dos processos que causam as diferentes distribuições de corpos silicosos no solo é essencial para a interpretação dos possíveis fatores ambientais responsáveis pela estabilidade deles, deposição de sedimentos, formação de paleossolos e para análise de sítios arqueológicos. Assim, a presente pesquisa objetivou identificar a ocorrência de corpos silicosos encontrados em horizontes superficiais de solos oriundos de diferentes ecossistemas terrestres. Amostras de horizonte superficial de 10 perfis de solo foram coletadas e queimadas em mufla, para remoção da matéria orgânica. Posteriormente, as amostras foram tratadas com HCl 10 cL L-1, para remoção das impurezas contidas na cinza. A fração silte foi obtida por sedimentação, usando o procedimento de análise granulométrica. A maior parte dos corpos silicosos em solos encontra-se na fração silte. Dessa fração, montaram-se lâminas, utilizando óleo de imersão tipo A para identificação dos corpos silicosos em microscópio óptico. A análise dos resultados permitiu observar a variedade de formas e abundância de corpos silicosos nos solos estudados, sendo mais abundantes e diversificados no solo desenvolvido de quartzito. Nos Latossolos, não houve diferença em abundância de fitólitos em relação aos solos dos biomas do Cerrado, Mata Atlântica e Caatinga.
Perdas de solo e água em plantio de Acacia mangium wild e savana em Roraima, norte da Amazônia
(Revista Brasileira de Ciência do Solo, 2009-03) Barros, Luciana da Silva; Vale Jr., José Frutuoso do; Schaefer, Carlos Ernesto G.R.; Mourão Júnior, Moisés
Plantios florestais de Acacia mangium constituem uma alternativa cada vez mais adotada em áreas de savanas do norte da Amazônia (Roraima) e podem causar alterações significativas de características do solo. Neste sentido, o objetivo deste estudo foi determinar perdas de solo e de água por erosão, que ocorrem em escoamento superficial (run off) em savana nativa e plantios de acácia na região Amazônica. Para isso, foram instaladas em duas fazendas, Santa Rita e Araçá, localizadas no município de Bonfim, na região da Serra da Lua, calhas coletoras de sedimentos, acopladas a caixas d'água, em Argissolo Vermelho-Amarelo. Foram determinadas a granulometria, a densidade aparente (Dap), a resistência à penetração (RP) e a velocidade de infiltração (VIB), bem como parâmetros físicos relacionados a perdas de solo. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com três tratamentos: cobertura natural de savana (SV), plantio de Acacia mangium com um ano de idade (P1) e plantio de Acacia mangium com quatro anos de idade (P4), em três repetições. O experimento teve a duração de 12 meses (setembro de 2006 a agosto de 2007). Os resultados indicaram maiores perdas de solo e de água no plantio mais recente de acácia (P1), de savana nativa e do plantio com 4 anos (P4). Os resultados foram atribuídos à exposição do solo no período inicial de desenvolvimento da planta, ao selamento superficial e à coesão do solo. O pico de perdas de solo ocorreu nos meses de abril a agosto, sendo o tipo de cobertura vegetal o fator determinante para redução das perdas de solo e de água por erosão, sendo que as práticas de plantio no sentido do declive provavelmente agravaram as perdas de solo nos plantios de Acácia. Neste trabalho, a densidade do solo e o teor de matéria orgânica não representaram bons indicadores do tipo de manejo adotado na área.
Phosphorous forms in cultivated indian black earth (anthrosols) of varying texture in the brazilian Amazon
(Revista Brasileira de Ciência do Solo, 2009-06) Souza, Kleberson Worslley de; Lima, Hedinaldo Narciso; Schaefer, Carlos Ernesto G.R.; Teixeira, Wenceslau Geraldes; Pulrolnik, Karina; Corrêa, Guilherme Resende
Despite the agricultural importance of Indian Black Earth (IBE) in the Amazon region, there are few studies that report on the relation between soil texture and chemical fertility of IBE. These soils of pre-Colombian origin, with high contents of P, Ca and other nutrients are found across the Amazon valley. IBE profiles were studied to evaluate the total contents of P, its primary chemical forms and the P transformation phases in areas with IBE soils of variable texture and in adjacent reference soils. The soil texture strongly influenced soil fertility, changing in terms of transformation of the primary P forms and, consequently, predominant P forms in IBE. Soils with texture varying between clay and heavy clay had higher total P contents and primary Ca-P forms. Highest P-Al and lowest total P amounts were observed at the site Rio Preto da Eva, where texture varies from sandy loam to sandy clay loam. In the IBE with clay texture the amounts of soluble P, extracted with NH4Cl were highest, although different from Mehlich 1-extractable amounts.
Physical and chemical attributes of archaeological soils developed from shell middens in the Região dos Lagos, Rio de Janeiro, Brazil
(Revista Brasileira de Ciência do Solo, 2011-05-02) Corrêa, Guilherme Resende; Schaefer, Carlos Ernesto G.R.; Melo, Vander de Freitas; Souza, Kleberson Worslley de; Ker, João Carlos; Rodrigues, Igor Morais Mariano; Senra, Eduardo Osório
In prehistoric times, innumerous shell middens, called "sambaquis", consisting mainly of remains of marine organisms, were built along the Brazilian coast. Although the scientific community took interest in these anthropic formations, especially since the nineteenth century, their pedological context is still poorly understood. The purpose of this study was to characterize and identify the physical and chemical changes induced by soil-forming processes, as well as to compare the morphology of shell midden soils with other, already described, anthropogenic soils of Brazil. Four soil profiles developed from shell middens in the Região dos Lagos - RJ were morphologically described and the physical and chemical properties determined. The chemical analysis showed that Ca, Mn, Mg, and particularly P and Zn are indicators of anthropic horizons of midden soils, as in the Amazon Dark Earths (Terras Pretas de Índio). After the deposition of P-rich material, P reaction and leaching can mask or disturb the evidence of in situ man-made strata, but mineralogical and chemical studies of phosphate forms can elucidate the apparent complexity. Lower phosphate-rich strata without direct anthropic inputs indicate P leaching and precipitation in secondary forms. The total and bioavailable contents of Ca, Mg, Zn, Mn, Cu, P, and organic C of midden soils were much higher than of regional soils without influence of ancient human settlements, demonstrating that the high fertility persisted for long periods, at some sites for more than 4000 years. The physical analysis showed that wind-blown sand contributed significantly to increase the sand fraction in the analyzed soils (texture classes sand, sandy loam and sandy clay loam) and that the aeolian sand accumulation occurred simultaneously with the midden formation.
Resistência hidráulica da crosta formada em solos submetidos a chuvas simuladas
(Revista Brasileira de Ciência do Solo, 2005-10) Brandão, Viviane dos Santos; Silva, Demetrius David da; Ruiz, Hugo Alberto; Pruski, Fernando Falco; Schaefer, Carlos Ernesto G.R.; Martinez, Mauro Aparecido; Menezes, Sady Júnior Martins da Costa de
Para avaliar a redução da taxa de infiltração em solos sujeitos ao encrostamento decorrente da aplicação de chuvas simuladas, foi realizado um experimento em esquema fatorial 5 x 6, sendo cinco solos (Argissolo Vermelho, Argissolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Vermelho-Amarelo, Neossolo Flúvico e Neossolo Quartzarênico) e seis energias cinéticas de chuva (0, 525, 1051, 2102, 3153 e 4204 J m-2), com três repetições. A partir dos dados de taxa de infiltração da água no solo e da espessura da crosta, determinadas por micromorfometria, calcularam-se a condutividade e a resistência hidráulica da crosta. Todos os solos apresentaram redução da taxa de infiltração, quando a energia cinética de chuva simulada aplicada aumentou. A resistência hidráulica da crosta aumentou com a energia cinética (especialmente para os solos Argissolos Vermelho-Amarelos e Vermelho) até atingir um valor máximo, a partir do qual ocorreu diminuição, atribuída ao desgaste erosivo da crosta provocado pelo aumento do escoamento superficial, associado aos maiores valores de energia cinética da chuva simulada. Por meio de análise de regressão múltipla, foram determinadas a relação da resistência hidráulica da crosta com a energia cinética da chuva e as características químicas e físicas de cada solo. A variável resistência hidráulica da crosta mostrou-se adequada a ser utilizada nos modelos infiltração da água no solo para descrever a influência do encrostamento neste processo.
Soil formation in Seymour Island, Weddell Sea, Antarctica
(Geomorphology, 2014-11) Souza, Katia Karoline Delpupo; Schaefer, Carlos Ernesto G.R.; Simas, Felipe Nogueira Bello; Spinola, Diogo Noses; Paula, Mayara Daher de
The Antarctic Peninsula marks the climatic transition between Maritime and Continental Antarctica. Ice-free areas at the western side of the Peninsula (Maritime Antarctica) have been increasingly studied in the last 10 years whereas soils on the eastern coast have been relatively less studied. The objective of the present study is to analyze the properties of soils developed on Seymour Island, in the Weddell sea sector, eastern coast of the Antarctic Peninsula, in order to identify the main factors and processes involved in soil formation under semi-polar desert conditions in this part of Antarctica. Twenty-one pedons were described, sampled and analyzed for their physical, chemical and mineralogical attributes. Most of the soils were classified as Gelisols and Cryosols by the Soil Taxonomy and WRB/FAO, respectively. Three soil groups were found: immature alkaline soils on sandstones and siltstones, acid sulfate and ornithogenic soils. Soils have little cryoturbation and are all affected by salinization with natric and salic characters. Acid sulfate soils are the most weathered soils in Seymour Island. Due to the dry climate, phosphatization is still incipient with P-rich ornithogenic layers with little interaction with the mineral substrate. The Soil Taxonomy and WRB/FAO systems lack adequate classification criteria to classify all soils developed in transitional areas that are affected by a combination of salinization, sulfurization and phosphatization.
Topolitossequências de solos do Alto Paranaíba: atributos físicos, químicos e mineralógicos
(Revista Brasileira de Ciência do Solo, 2009-08) pt-BRRolim Neto, Fernando Cartaxo; Schaefer, Carlos Ernesto G.R.; Fernandes Filho, Elpidio Inácio; Corrêa, Marcelo Metri; Costa, Liovando Marciano da; Parahyba, Roberto da Boa Viagem; Guerra, Sergio Monthezuma Santoianni; Heck, Richard
Pouco se conhece sobre a diferenciação pedogenética no Alto Paranaíba (MG), quando são comparados materiais de composição química tão variada, como tufitos, rochas ígneas alcalinas e ultramáficas e carbonatitos, todos de ocorrência na região. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo caracterizar física, química e mineralogicamente os solos representativos de três topolitossequências do Alto Paranaíba. Para isso, foram descritos e coletados 11 perfis de solos, entre os municípios de Serra do Salitre, Patrocínio e Coromandel, representando as variações litológicas na faixa do contato geológico entre os grupos Bambuí, rochas vulcânicas ultramáficas e Araxá. Nas amostras de solos foram realizadas análises físicas e químicas de rotina, além de determinações de Fe, Al e Si após extração por ataque sulfúrico; Fe por DCB e oxalato; Fe, Ca, Mg, K, P, Ti e outros metais pesados após digestão total (ataque triácido); e determinação dos diferentes componentes da fração argila por difratometria de raios X. Os Latossolos do Alto Paranaíba são extremamente intemperizados e com índices Ki e Kr muito baixos, indicativos de solos ricos em óxidos de Fe e de Al, não possuindo uma filiação definida com os materiais de origem subjacente, indicando intensa pedoturbação e provável mistura com materiais alóctones. As assinaturas geoquímicas indicativas da natureza ultramáfica são os teores elevados de Cr, Ni, Mn, Fe e Mg. A mineralogia da fração argila dos Latossolos indica a coexistência de vermiculita com hidroxi-Al entrecamadas, caulinita, gibbsita e anatásio, evidenciando uma gênese policíclica dos minerais da fração mais fina e o elevado grau de intemperismo. Nos Cambissolos, a rápida dessilificação atual conduz à coexistência de gibbsita e óxidos de Fe com esmectitas e illitas, em virtude da rápida ação do intemperismo nos substratos de rochas máficas ou ultramáficas-alcalinas, pobres em sílica.