Representatividade e potencial de utilização de um banco de dados de solos do Brasil.

O Brasil ocupa uma posição de destaque em estudos de solos tropicais, em razão do enorme volume de informações levantadas sobre os solos do país. Entretanto, a disponibilização dessas informações tem-se mostrado pouco eficiente. Com o intuito de ampliar as possibilidades de utilização de uma base de dados de solos de abrangência nacional, elaborada a partir de levantamentos pedológicos de grande amplitude, procedeu-se à sua reestruturação, atualizando a classificação dos perfis de solo que a constituem, seguida de uma avaliação quanto à sua representatividade e potencial para análises qualitativas. Para isso, os dados foram organizados em formato de banco de dados e a classificação pedológica atualizada de acordo com a versão mais recente do Sistema Brasileiro de Classificação de Solos, até o quarto nível categórico. Essa atualização foi, em geral, bastante satisfatória, sobretudo nos três primeiros níveis hierárquicos, com maiores restrições no subgrupo, conforme a análise dos graus de confiabilidade adotados para expressar a exatidão no ajuste do enquadramento taxonômico. Desse modo, ao suprir a carência de uma nomenclatura unificada e ajustada aos critérios atuais que regem a classificação de solos no Brasil, constituiu-se um banco de dados comparável qualitativamente com variáveis externas, como distribuição geográfica, altitude e tipos climáticos. As avaliações realizadas a partir dessa base evidenciaram uma boa representatividade da distribuição dos perfis na grande maioria dos estados da federação, assim como em relação às condições ambientais representadas por zonas e tipos climáticos da classificação de Köppen. Entretanto, não foram constatadas correlações estreitas entre estas variáveis e as classes de solo em nível de ordem, embora algumas tendências gerais tenham sido observadas, como uma significativa proporção de perfis de Vertissolos e Luvissolos sob clima semi-árido (BS). De forma semelhante, a altitude de onde ocorrem as classes de solos foi também muito variável, mas os valores de quartis e mediana indicaram algumas faixas preferenciais. Assim, Cambissolos e Latossolos tendem a ocupar os níveis mais altos da paisagem brasileira, ao passo que 75 % dos perfis de Espodossolos e de Plintossolos situam-se em cotas inferiores a 200 m. Além das potencialidades de uso evidenciadas, a estruturação atual da base de dados permite outras aplicações para atender necessidades específicas de estudo, inclusive no que tange a investigações relacionadas ao sistema de classificação de solos que vem sendo desenvolvido no país.

Levantamento detalhado dos solos da Estação Experimental de Tracuateua - IPEAN.

1974

Fracionamento da matéria orgânica e caracterização dos ácidos húmicos e sua utilização no sistema brasileiro de classificação de solos.

A importância da matéria orgânica do solo nos estudos de pedologia e em especial na classificação de solos pode ser constatada pela utilização de atributos como os teores de carbono orgânico e grau de decomposição da matéria orgânica a partir do teor de fibras. Alguns trabalhos desenvolvidos recentemente no Brasil com substâncias húmicas em solos buscaram estabelecer padrões que poderiam ser utilizados na separação de horizontes (atributo diagnóstico), classificação dos horizontes ou mesmo relações com propriedades edáficas que conotam fertilidade dos solos. Este trabalho teve como objetivos: caracterizar diferentes horizontes diagnósticos de solos por meio das substâncias húmicas e dos ácidos húmicos; e propor o uso de atributos relacionados às substâncias húmicas na categorização dos níveis hierárquicos inferiores (família e série) do SiBCS. Foram utilizados materiais de solo de 169 horizontes diagnósticos, sendo: 13 O hístico, 30 H hístico, 42 chernozêmico, 39 A húmico, 45 B espódico. Foram avaliadas as propriedades químicas: COT, pH, SB, H+, Al3+, CTC e V%; propriedades físicas: areia, silte e argila; fracionamento quantitativo das substâncias húmicas: fração ácidos fúlvicos (C-FAF), fração ácidos húmicos (C-FAH) e fração humina (C-HUM), relações C-FAH/C-FAF, C-EA/C-HUM e C-EA/COT (C-EA = C-FAF + C-FAH) e a %FAF, %FAH, %HUM, % EA. Em ácidos húmicos (AH) purificados foram realizadas análises espectroscópicas na região do visível e infravermelho, composição elementar e termogravimétrica; além de, no extrato alcalino (EA) análise espectroscópica na região do visível. O fracionamento quantitativo das substâncias húmicas apresentou distribuições diferenciadas entre os tipos de horizontes diagnósticos de solos, destacando-se no O hístico e H hístico o predomínio da humina com média de 53% e 39%, respectivamente, seguido dos ácidos húmicos e ainda para o último, altos valores da relação C-FAH/C-FAF (média de 5,6). No A chernozêmico observou-se o predomínio absoluto da humina com média de 71% e baixos valores da relação C-EA/C-HUM (média de 0,2) enquanto no A húmico houve predomínio da humina (média de 47%), seguida dos ácidos húmicos. No B espódico o predomínio dos ácidos fúlvicos e húmicos com média de 30% e 44%, respectivamente, e altos valores da relação C-FAH/C-FAF com média de 9,9 (maioria superiores 1,0) e C-EA/C-HUM com média de 16,5 (maioria superiores 2,0). Pela avaliação das variáveis relacionadas à espectroscopia do visível e infravermelho, composição elementar e termogravimetria dos AH, e na região do visível para o EA, observou-se características semelhantes e ausência de padrão diferencial independente da gênese dos solos. Com base na distribuição das substâncias húmicas foram feitas as seguintes propostas de características diferenciais no SiBCS: Matéria Orgânica Estável (horizontes minerais superficiais) - C-EA/C-HUM ? 0,5, Matéria Orgânica Iluvial (horizontes minerais subsuperficiais) - C-EA/C-HUM ? 2,0 e, Potencial de Lixiviação (sistema ou solo) - C-FAH/C-FAF e C-EA/C-HUM ? 1,0. O estabelecimento de classes com os valores das substâncias húmicas também foi eficiente para individualizar grupos pela comparação das propriedades químicas, o que valida a proposta de utilização dessas variáveis para a classificação desses horizontes nos níveis de família ou série e podem contribuir para a estruturação do SiBCS nos níveis hierárquicos inferiores (5º e 6º).

Field-oriented assessment of agricultural crops through temporal segmentation of modis VI data.

Monitoring agricultural crops constitutes a vital task for the general understanding of land use spatio-temporal dynamics. This paper presents an approach for the enhancement of current crop monitoring capabilities on a regional scale, in order to allow for the analysis of environmental and socio-economic drivers and impacts of agricultural land use. This work discusses the advantages and current limitations of using 250m VI data from the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) for this purpose, with emphasis in the difficulty of correctly analyzing pixels whose temporal responses are disturbed due to certain sources of interference such as mixed or heterogeneous land cover. It is shown that the influence of noisy or disturbed pixels can be minimized, and a much more consistent and useful result can be attained, if individual agricultural fields are identified and each field's pixels are analyzed in a collective manner. As such, a method is proposed that makes use of image segmentation techniques based on MODIS temporal information in order to identify portions of the study area that agree with actual agricultural field borders. The pixels of each portion or segment are then analyzed individually in order to estimate the reliability of the temporal signal observed and the consequent relevance of any estimation of land use from that data. The proposed method was applied in the state of Mato Grosso, in mid-western Brazil, where extensive ground truth data was available. Experiments were carried out using several supervised classification algorithms as well as different subsets of land cover classes, in order to test the methodology in a comprehensive way. Results show that the proposed method is capable of consistently improving classification results not only in terms of overall accuracy but also qualitatively by allowing a better understanding of the land use patterns detected. It thus provides a practical and straightforward procedure for enhancing crop-mapping capabilities using temporal series of moderate resolution remote sensing data.

Detecting outliers and asserting consistency in agriculture ground truth information by using temporal VI data from modis.

Collecting ground truth data is an important step to be accomplished before performing a supervised classification. However, its quality depends on human, financial and time ressources. It is then important to apply a validation process to assess the reliability of the acquired data. In this study, agricultural infomation was collected in the Brazilian Amazonian State of Mato Grosso in order to map crop expansion based on MODIS EVI temporal profiles. The field work was carried out through interviews for the years 2005-2006 and 2006-2007. This work presents a methodology to validate the training data quality and determine the optimal sample to be used according to the classifier employed. The technique is based on the detection of outlier pixels for each class and is carried out by computing Mahalanobis distances for each pixel. The higher the distance, the further the pixel is from the class centre. Preliminary observations through variation coefficent validate the efficiency of the technique to detect outliers. Then, various subsamples are defined by applying different thresholds to exclude outlier pixels from the classification process. The classification results prove the robustness of the Maximum Likelihood and Spectral Angle Mapper classifiers. Indeed, those classifiers were insensitive to outlier exclusion. On the contrary, the decision tree classifier showed better results when deleting 7.5% of pixels in the training data. The technique managed to detect outliers for all classes. In this study, few outliers were present in the training data, so that the classification quality was not deeply affected by the outliers.

Substâncias húmicas como suporte à classificação de solos brasileiros.

As substâncias húmicas que compõem a matéria orgânica do solo participam de forma ativa dos processos pedogenéticos do solo, em especial dos horizontes diagnósticos O e H hístico, A chernozêmico, A húmico e B espódico. Este trabalho teve como objetivo determinar o teor de C orgânico das substâncias húmicas e avaliar sua influência na separação de horizontes diagnósticos. Foram utilizados 56 horizontes diagnósticos de diferentes regiões do Brasil, 52 superficiais (H hístico, A chernozêmico, A proeminente, A húmico e A moderado) e quatro subsuperficiais (B espódico). Nesses solos, foram feitas a caracterização química e física, e também de C orgânico, da fração ácidos fúlvicos (C-FAF), fração ácidos húmicos (C-FAH) e humina (C-HUM), as relações C-FAH/C-FAF e C-EA/C-HUM (C-EA = C-FAF + C-FAH) e a percentagem das frações em relação ao C orgânico total (COT), sendo as variáveis submetidas à avaliação por análises multivariadas. Nos horizontes orgânicos, o H hístico apresentou maiores valores e equilíbrio entre o C-HUM e o C-FAH. Na maioria dos horizontes minerais, observou-se predomínio do CHUM, seguido pelo C-FAH nos horizontes A chernozêmico e A húmico e pelo C-FAF nos horizontes A proeminente e A moderado. Nos horizontes B espódico, foi observado predomínio variável de C-FAF e C-FAH. Com a análise de variáveis canônicas, identificaram-se as variáveis que poderiam ser utilizadas para a separação dos tipos de horizontes diagnósticos. Usando a análise de agrupamento, separaram-se os tipos de horizontes com menor influência da matéria orgânica. Pela análise discriminante, obtiveram-se resultados satisfatórios na classificação dos horizontes diagnósticos com base nas variáveis das substâncias húmicas, quando comparados à classificação original. Os resultados das análises multivariadas indicam que a distribuição do C das substâncias húmicas pode ser utilizada para separar os tipos de horizontes diagnósticos ricos em C orgânico.

Espectroscopia Mössbauer na caracterização de compostos ferrosos em solos e sua relação com retenção de fósforo.

O presente trabalho teve como objetivos: caracterizar, especialmente por espectroscopia Mössbauer na temperatura do ambiente (~298 K) e a 110 K, as espécies químicas ferruginosas ocorrentes em Latossolos brasileiros representativos e relacioná-los com a capacidade de adsorção de fósforo, para os pedossistemas selecionados.

Mineralogia e micromorfologia de solos esqueléticos do bioma Cerrado, no leste de Goiás.

A grande quantidade de material mineral com diâmetro maior que 2 mm de alguns solos do bioma Cerrado é uma característica de interesse em se tratando de formação, classificação, uso e manejo desses solos. Com o objetivo de contrastar atributos morfológicos, físicos, químicos, mineralógicos e micromorfológicos desses solos, com caráter esquelético, foram estudados perfis de Plintossolos Pétricos e Cambissolos Háplicos no leste de Goiás, comparando-os, também, com outros perfis semelhantes descritos na literatura. Cada perfil de solo (seis ao todo) correspondeu a uma trincheira, que permitiu a descrição morfológica e as amostragens, realizadas em duas profundidades, totalizando 12 amostras. Os corpos de petroplintita das frações mais grosseiras da terra fina contribuem para aumentar o Fe2O3 do ataque sulfúrico dos Plintossolos. As relações Feo/Fed são, de forma generalizada, muito baixas, refletindo a elevada estabilidade das formas cristalinas de Fe. Os Plintossolos e os Cambissolos estudados apresentam valores médios de Ki e Kr relativamente baixos quando comparados com outros solos das mesmas classes e com caráter esquelético do bioma Cerrado. A ausência de hematita na fração argila dos solos estudados reflete um processo de xantização do pedoambiente mais úmido das bordas da chapada, local de ocorrência dos Plintossolos, cujo material erodido contribui para formação dos Cambissolos. A hematita só aparece na fração areia dos Plintossolos, associada aos corpos de petroplintita. Magnetita/maghemita foram identificadas nas duas classes de solos. Nos Cambissolos, a detecção de mica por difração de raios X da fração areia e de minerais com cores de interferência fortes nas lâminas delgadas, além dos maiores valores das relações Ki e Kr, realçam a presença de material menos intemperizado, relativamente aos Plintossolos. A pequena quantidade de plasma, 10 % em relação à área das lâminas delgadas, confirma o caráter esquelético dos solos estudados. Os Plintossolos apresentam estrutura granular adensada. Os Cambissolos apresentam o espaço poroso menos conectado e dominado por alvéolos e canais, com microestrutura de grãos com películas.

Geoquímica de solos da Ilha da Trindade, ES.

O trabalho apresenta a geoquímica dos elementos traços em solos de origem vulcânica da Ilha da Trindade, Atlântico Sul, Brasil, e sua relação com a posição geomorfológica e altimétrica.Foi realizada a amostragem sequencial de solos por altitudes nas encostas da Ilha de Trindade em 10 perfis representativos para cada tipo topográfico, para fins de determinar as fases específicas para cada elemento presente no solo. O vertente sul da ilha é mais frio e úmido e coberto por vegetação exuberante de samambaias gigantes. Devido ao acúmulo de material orgânico ocorrem Organossolos ou Cambissolos nas partes mais protegidas. Em altitudes superiores a 400 m, os solos são mais ácidos e lixiviados, com a predominância de Cambissolos, já nas cotas mais baixas encontram-se solos mais jovens, os Neossolos. Os dados analíticos apresentaram que Cu, K, Mn, Ni e Zn são altos na fração ligada a Matéria Orgânica e na fração ligada a óxidos de Fe amorfos. De forma geral, os teores disponíveis de cada metal na fração solúvel e trocável dos solos são muito baixos em comparação com àqueles em solos totais. Os elementos metálicos estão presentes nos solos na forma insolúvel, tanto nas estruturas dos minerais quanto nos complexos de Matéria Orgânica e de Al e Fe, sejam amorfos ou cristalinos denotando ser os solos mais intemperizados conhecidos no território brasileiro.

Extração em larga escala do resíduo de construção e demolição reciclados para correção da acidez dos solos.

2016

Relação entre solos e unidades da paisagem no ecossistema Pantanal.

O objetivo deste trabalho foi avaliar as variações nos solos e em seus atributos químicos sob diferentes unidades da paisagem no ecossistema Pantanal, na sub-região da Nhecolândia, no Mato Grosso do Sul. As unidades da paisagem avaliadas incluíram: FS, floresta semidecídua; CE, cerradão; CC, cerrado/campo cerrado; CLE, campo limpo com Elionurus muticus; CLA, campo limpo com Axonopus purpusii e Andropogon spp.; BB, bordas de baías; e VB, vazantes/baixadas. Perfis de solos representativos de cada unidade da paisagem foram descritos morfologicamente, e os atributos químicos foram determinados nas profundidades de 0,00?0,05, 0,05?0,10, 0,10?0,15 e 0,15?0,20 m. Os solos apresentaram textura arenosa, baixo teor de matéria orgânica, e baixa capacidade de troca catiônica e aniônica. A principal diferenciação entre os solos avaliados foi a fertilidade natural, a qual foi mais elevada sob FS, especialmente nas camadas mais superficiais e nos horizontes abaixo de 2 m de profundidade. A qualidade química do solo é capaz de discriminar as unidades da paisagem em três diferentes grupos: 1, FS; 2, CE; e 3, CC, CLE, CLA, BB e VB.

Acúmulo de cobre e zinco em solos cultivados com videira no meio Oeste de Santa Catarina.

As aplicações sucessivas de fungicidas e caldas via foliar em videiras para o controle preventivo de doenças fúngicas, aumenta o teor de cobre (Cu) e zinco (Zn) nas camadas mais superficiais do solo. O trabalho objetivou avaliar os teores de Cu e Zn no perfil de solos com textura argilosa e com histórico de aplicação de fungicidas cúpricos na região Meio Oeste de SC. Em outubro de 2010, foram selecionados três vinhedos com idades de 4, 6 e 10 anos de idade, no município de Água Doce (SC). Em novembro de 2010 foram coletadas amostras de solo nas camadas de 0-5, 5-10, 10-15, 15-20 e 20-40 cm. Também foi coletado solo em uma área de mata nativa, adjacente aos vinhedos. Os solos foram secos, moídos, passados em peneira e submetidos as análises de Cu e Zn extraídos pelos métodos de EDTA (Na2-EDTA 0,01 mol L-1+acetato de amônio 1,0 mol L-1) com pH ajustado para 7,0. Os teores de Cu e Zn extraídos por HCl 0,1 mol L-1 e EDTA foram maiores nas camadas superficiais do solo, especialmente, no vinhedo mais antigo, onde o Cu migrou até 20 cm e o Zn até 15 cm.

Algoritmo para mapeamento de áreas de produção agropecuária com subdivisões.

Áreas de produção agropecuária podem ser mapeadas com o uso de receptores GPS, pela medida da posição geográfica de pontos. A coleta de pontos a campo geralmente não segue uma ordem que permita o traçado direto das áreas. O trabalho descreve um algoritmo desenvolvido para ordenar os pontos medidos, usando apenas a identificação da área e setor a qual cada ponto pertence, permitindo criar um mapa das áreas de produção e suas subdivisões (setores de produção contíguos). O algoritmo foi implementado na forma de um programa em linguagem C, sendo testado e validado em mais de 600 propriedades vitícolas.

Avaliação e identificação de plantas com potencial de extração de cobre em solos cultivados com videira.

A Serra Gaúcha produz 247.135 t de uvas Americanas (Vitis Labrusca) e sua principal doença é o Míldio (Plasmopara viticola). Um dos principais fungicidas utilizados para as uvas americanas é a Calda Bordalesa [(CuSO4 5H2 O + Ca (OH)2)], o uso indiscriminado deste fungicida causa um aumento da concentração de Cobre no solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial das plantas, que habitam solos sob vinhedo, de mitigar a contaminação por cobre. O trabalho foi realizado em um vinhedo de aproximadamente 0,66 ha localizado na EMBRAPA Uva e Vinho, Bento Gonçalves, RS, Brasil (Latitude 29º 09? 44? S e Longitude 51º 31?50?W). O vinhedo foi dividido em duas partes, Neossolo Litólico e Cambissolo Húmico. Em cada um dos diferentes solos foram feitas 10 amostragens (parcelas), de 1m2. Após a coleta, as amostras foram analisadas para determinação de Cu. Com as quantidades de Cu na parte aérea e raízes e a massa seca das mesmas foram calculadas as médias das concentrações para cada espécies e foi possível a determinação da quantidade de Cu absorvido pela parte aérea e da raiz. Os resultados mostraram que não foram encontradas plantas hiperacumuladoras na área e todas as plantas têm concentração de Cu acima dos valores ditos como tóxicos. Entre a população de plantas que habitam as áreas, a que mais extrai cobre do solo é a Setaria sp., extraindo 0,56 e 0,70 mg, respectivamente no Neossolo e Cambissolo.

Caracterização, potencial agrícola e perspectivas de manejo de solos leves no Brasil.

Os solos leves ocupam cerca de 8% do território brasileiro e são especialmente expressivos na nova e na última fronteira agrícola do país: a região de Matopiba, nos estados do Maranhão, do Tocantins, do Piauí e da Bahia, onde representam 20% da área. Esses solos enquadram-se nas classes texturais areia e areia franca ou francoarenosa, até a profundidade de 0,75 m ou mais, e são representados principalmente pelos Neossolos Quartzarênicos e, em parte, por Latossolos e Argissolos. O entendimento do funcionamento desses solos depende do estabelecimento de critérios distintivos sobre: dinâmica da matéria orgânica; teor e mineralogia da fração argila; teores de areia grossa e de areia total, em relação aos de areia fina; diâmetro médio da fração areia; e capacidade de retenção de água. Esses critérios podem contribuir para o zoneamento e para o manejo conservacionista e da fertilidade dos solos leves, bem como para estimação de seu potencial agrícola. Sistemas integrados de produção, como os de integração lavoura-pecuária e lavoura-pecuária-floresta, além do plantio direto com rotação de culturas, dos plantios florestais mistos com espécies leguminosas, e do uso de adubos verdes e cultivos de cobertura, são relevantes para o manejo adequado desses solos. O objetivo deste artigo de revisão foi caracterizar os solos leves e apontar os principais desafios em relação a seu potencial agrícola, a seu manejo e conservação e sua fertilidade, frente à expansão e à consolidação da nova fronteira agrícola.