Comportamento espectral de materiais de solos e de estruturas biogênicas associadas

No presente estudo, verificou-se a interferência da macrofauna edáfica sobre os atributos físicos e químicos e sua relação com a reflectância espectral de um Latossolo Vermelho-Amarelo (LV), Terra Roxa Estruturada latossólica (TR) e Vertissolo (V). Esses solos localizam-se em três pontos ao longo de uma toposseqüência da região de Piracicaba (SP). As amostras foram direcionadas para os agregados formados pelas formigas cortadeiras (Atta sp.), cupins (Cornitermes cumulans) e minhocas (Pontoscolex corethrurus), os quais foram comparados com o solo-controle sem atividade visível e recente dos animais (testemunha). Foram avaliadas a granulometria e a composição química das amostras de solo. O comportamento espectral do solo foi obtido em laboratório, utilizando espectroradiômetro entre 400 e 2.500 nm. Os coprólitos de minhoca apresentaram 2 a 3 vezes mais fósforo e um incremento de 30 a 50% na matéria orgânica em relação ao horizonte superficial do solo. Os agregados de cupins e formigas apresentaram composição química semelhante à dos horizontes subsuperficiais dos solos. O comportamento espectral dos agregados biológicos variou conforme sua composição química e profundidade de ação dos animais. No caso da minhoca, as curvas de reflectância foram semelhantes às do horizonte superficial para os três solos. Para as estruturas de cupim e formiga, tanto a composição química como o comportamento espectral corresponderam ao horizonte subsuperficial no LV e TR.

Efeito do controle de invasoras em propriedades físicas e micropedológicas de um podzólico vermelho-amarelo

Nos trópicos, o impacto das gotas de chuva é capaz de destruir agregados e a porosidade natural do solo, influenciando o montante de água infiltrada e sua redistribuição. Em tais condições, a cobertura vegetal produzida pelas plantas invasoras não pode ser vista, simplesmente, como competidora com a cultura de interesse. Este projeto de pesquisa foi concebido para examinar, em condições de campo, a influência de diferentes tipos de manejo de invasoras sobre a umidade, estrutura e selamento do solo, visando contribuir para o desenvolvimento de técnicas compatíveis com uma agricultura sustentada. Quatro tipos de manejo de invasoras (coberturas): capina, sem vegetação (aplicação combinada do herbicida de pré-emergência Arsenal-250® (Imazapir) 2,0 L ha-1 e do herbicida sistêmico Gliz® (Glifosato) 5,0 L ha-1), roçado e roçado + herbicida (herbicida sistêmico Gliz®(Glifosato) 5,0 L ha-1), foram estudadas em um Podzólico Vermelho-Amarelo fase terraço em Minas Gerais. Nos períodos de elevada precipitação, as coberturas roçado e roçado + herbicida apresentaram maiores valores de umidade de solo quando comparados com capina e sem vegetação. Por outro lado, nos períodos secos, capina e sem vegetação apresentaram maiores valores de umidade de solo em relação as demais. Um selamento de aproximadamente 15 mm a partir da superfície do solo foi observado nas coberturas capina e sem vegetação, sendo particularmente bem estratificado na última. Postulou-se que processos microerosionais e microdeposicionais foram envolvidos no selamento observado na cobertura capina. Estes processos resultaram da quebra, e posterior rearranjo dos microagregados. Na cobertura sem vegetação, o selamento foi associado com alterações físicas na superfície do solo, devido ao impacto das gotas de chuva. As coberturas roçado e roçado + herbicida apresentaram grande desenvolvimento de algas, briófitas e atividade de minhocas na superfície. Baseado nos resultados obtidos, o uso de roçadeira motorizada com herbicida sistêmico, parece ser uma alternativa apropriada para o controle das invasoras, por reduzir a degradação física e as perdas de água e solo neste ambiente particular.

Agregação de um Planossolo submetido a diferentes sistemas de cultivo

Estudaram-se os efeitos de oito diferentes sistemas de cultivo sobre o estado de agregação na profundidade de 0-10 cm num Planossolo eutrófico, por meio dos seguintes atributos: distribuição dos agregados estáveis em água em diferentes classes de tamanho e diâmetro médio ponderado dos agregados. O ensaio foi instalado no CPATB-EMBRAPA, em Pelotas (RS), num experimento que vem sendo realizado desde 1985. Após 10 anos, nos sistemas de cultivo em que a mobilização do solo foi mínima, a maior concentração dos agregados estáveis em água ocorreu na classe de maior tamanho, enquanto, nos tratamentos de maior ação antrópica, a maior concentração ocorreu nas classes de menor tamanho. Comparando o diâmetro médio ponderado dos agregados obtido no solo mantido sem cultivo com o dos demais sistemas, houve uma redução desse atributo de 1,11 vez com relação à semeadura direta, de 1,80 vez com relação ao sistema tradicional e convencional de cultivo de arroz irrigado e de 2,87 vezes com relação aos sistemas que envolveram sucessão e rotação de culturas. O conteúdo de matéria orgânica, embora tenha diminuído cerca de 30% nos tratamentos que envolveram sucessão e rotação de culturas, em comparação com o solo mantido sem cultivo, correlacionou-se positivamente com o diâmetro médio ponderado de agregados, caracterizando-se como um potencial indicador da desagregação do solo nas condições estudadas.

Efeito da adsorção de fosfato em parâmetros físicos e na compressibilidade de solos tropicais

A elevada adsorção de fosfato em solos tropicais oxídicos altera o balanço de cargas nas superfícies das partículas e pode aumentar a dispersão. Conseqüentemente, isto pode influir na distribuição de tamanhos de poros, estabilidade de agregados e suscetibilidade à compactação. Para avaliar o efeito da adsorção de fosfato nas curvas de compressão e limites de consistência de solos, foram amostradas as camadas de 0-3 e 27-30 cm de um Latossolo Vermelho-Escuro (LE) e de um Cambissolo (C), ambos de textura muito argilosa, na microrregião dos Campos da Mantiqueira (MG). Foi adicionada solução de fosfato à metade das amostras para atingir a sua capacidade máxima de adsorção. As pressões de preconsolidação foram obtidas a partir das curvas de compressão, que representam, graficamente, a densidade do solo em função do logarítmo da pressão aplicada. Os limites de liquidez, plasticidade e de contração foram também determinados para cada amostra com e sem fosfato. Os resultados mostraram um deslocamento das curvas de compressibilidade no sentido de menores pressões de preconsolidação, em função do aumento de umidade e adsorção de P. Esse deslocamento foi mais pronunciado nas amostras do Latossolo, principalmente na camada de 0-3 cm, mostrando redução na capacidade de suporte de cargas dos solos. A adsorção de fosfato também alterou os limites de consistência, reduzindo a amplitude da zona de friabilidade e, conseqüentemente, alterando a capacidade de trabalho e tráfego dos solos.

Dinâmica da agregação induzida pelo uso de plantas de inverno para cobertura do solo

O impacto de plantas de inverno sobre a estabilidade estrutural do solo, antecedendo a cultura do milho sob plantio direto, foi avaliado em Podzólico Vermelho-Amarelo. O experimento foi realizado no campus da Universidade Federal de Santa Maria, de maio de 1991 a maio de 1992. Os tratamentos utilizados constaram de: chícharo (Lathyrus sativus L.), tremoço azul (Lupinus angustifolius L.), ervilhaca (Vicia sativa L.), aveia preta (Avena strigosa Schieb) e pousio invernal. Em cada parcela, foram coletadas mensalmente, desde a implantação das plantas de inverno até a colheita do milho, totalizando treze coletas, amostras de solo parcialmente deformadas e indeformadas para as determinações. Foram usadas duas subamostras na profundidade de 0-5 cm, com pá de corte, compondo uma amostra para análise de agregados e carbono orgânico e cinco subamostras, na mesma profundidade, com uso de cilindro volumétrico, compondo amostra para análise da atividade microbiana e umidade do solo. As plantas de cobertura induziram variação temporal da estabilidade dos agregados no período de estudo. A aveia preta atingiu maiores valores de estabilidade estrutural durante o ciclo das culturas de inverno, enquanto o tremoço azul maiores valores durante o ciclo do milho. Isso pode ser atribuído ao sistema radicular da gramínea e à taxa de decomposição da leguminosa, criando ambiente favorável à agregação, pela ação de raízes, cobertura do solo, fornecimento de material orgânico e conservação da umidade favoráveis à ação de microrganismos. Tais fatores, provavelmente, favoreceram a formação e conservação dos agregados do solo.

Influência da mineralogia da fração argila nas propriedades físicas de latossolos da região sudeste do Brasil

Visando avaliar a influência da mineralogia da fração argila nas propriedades físicas de Latossolos do sudeste brasileiro, selecionaram-se sete Latossolos, representativos deste grupamento, ocorrentes nos estados de Minas Gerais e Espírito Santo, apresentando distintas feições morfológicas associadas à estrutura do solo. A amostragem dos solos foi efetuada no horizonte B latossólico, sendo retiradas amostras deformadas e indeformadas. No laboratório, foram efetuadas análises químicas, físicas e mineralógicas. Estudos de regressão e correlação levados a efeito com os resultados das diversas caracterizações mostraram que as propriedades físicas associadas à estrutura foram marcadamente influenciadas pela composição mineralógica da fração argila dos Latossolos. O efeito do Al sobre as propriedades físicas estudadas foi mais pronunciado do que o do Fe. Latossolos cauliníticos apresentaram maior densidade do solo, menor estabilidade de agregados em água, menor macroporosidade e menor permeabilidade quando comparados com Latossolos gibbsíticos. A permeabilidade dos Latossolos estudados aumentou com o teor de argila.

Índice de desagregação do solo baseado em energia ultra-sônica

A estabilidade de agregados tem sido determinada por meio de peneiramento úmido, impacto de gotas e, mais recentemente, sonificação. O objetivo deste trabalho foi propor um índice baseado em níveis de energia ultra-sônica para expressar a estabilidade de agregados, utilizando material de horizontes A e B de Latossolo Roxo e Terra Roxa Estruturada. Agregados de 4,76 a 7,93 mm foram submetidos a níveis crescentes de energia ultra-sônica. O índice de dispersão (massa de agregados secos e, ou, partículas < 0,053 mm/massa inicial de agregados) foi plotado em função da energia correspondente para dispersão de cada amostra. As curvas de dispersão foram linearizadas, dividindo-se a energia pelo índice de dispersão, obtendo-se uma equação do tipo EA/ID = a + bEA. O índice de desagregação foi obtido, dividindo-se os termos b/a da equação, tendo como unidade mL J-1. Quanto menor o índice de desagregação, maior a estabilidade de agregados, principalmente para amostras dos horizontes A de ambos os solos. A vantagem desse índice sobre um único nível de energia ou mesmo o diâmetro médio geométrico se deve ao fato de ele considerar toda a faixa de energia empregada na curva de dispersão.

Avaliação da macroporosidade e da densidade de partículas do solo através da microtomografia de raios-x

A Ciência do Solo procura compreender e modelar os fenômenos ocorridos no solo, principalmente na zona não saturada. Como o entendimento de muitos desses fenômenos exige determinações em escalas que permitam incorporar aos modelos a variabilidade de poros e agregados, desenvolveu-se, na Embrapa Instrumentação Agropecuária, um tomógrafo de raios-X, de resolução micrométrica, com o objetivo de se obterem imagens, de forma não-destrutiva, de amostras de solo, com resolução espacial igual ou inferior a 100 μm. Foi possível projetar e construir um equipamento, de alta resolução, com baixo custo, comparativamente aos equipamentos comerciais disponíveis, cujos preços são proibitivos para aplicações em solo. Obtiveram-se imagens de amostras de solos com estrutura deformada, compostos por agregados de 212 a 250 μm, nos quais foram identificados poros medindo 100 μm ou menos. Poros dessas dimensões foram visualizados, também, em tomografias de amostras compostas de grãos de areia de 1 mm e capilares de vidro com diâmetros internos de 100, 200 e 300 μm. Tomografias de amostras não deformadas de solos evidenciaram, além de poros de 200 a 800 μm, partículas de alta densidade não-detectáveis com a tomografia de resolução milimétrica.

Pedogênese em uma seqüência latossolo-podzólico na borda de um platô na depressão periférica paulista

Estudou-se uma seqüência de solos (Latossolo Vermelho-Escuro álico textura muito argilosa → Podzólico Vermelho-Escuro distrófico textura argilosa/muito argilosa → Podzólico Vermelho-Amarelo eutrófico abrupto textura média/argilosa), situados na borda de um platô, que representa a superfície mais antiga e dominante da paisagem regional e de boa parte do médio/baixo Vale do rio Piracicaba, em Piracicaba (SP). Foram amostrados e descritos morfologicamente sete perfis de solos em trincheiras nos diferentes segmentos da vertente (topo, ombro, meia encosta e sopé). A configuração lateral dos horizontes foi observada por meio de tradagens. Análises mineralógicas, químicas e granulométricas foram feitas em amostras selecionadas dos horizontes. Nas amostras indeformadas dos horizontes e das transições entre estes, foram feitas a descrição e a análise micromorfológica para apoiar a interpretação da pedogênese. Os Latossolos muito argilosos do topo plano foram interpretados como formados a partir de um sedimento argiloso neocenozóico que recobriu o platô, e os Podzólicos como resultantes de transformação pedológica lateral dos Latossolos com contribuição de siltitos da formação Tatuí (Ptt). A gênese dos microagregados dos Latossolos do topo é complexa, mas dois processos ficaram mais evidentes: o da microestruturação geoquímica e o da zoogenética. A transição lateral Bw-Bt foi atribuída ao adensamento em subsuperfície do manto latossólico, em conseqüência do rebaixamento e convexização da superfície topográfica original durante o Quaternário e da influência crescente para jusante da ação mecânica do fluxo lateral de água. Posteriormente, mecanismos de argiluviação e de degradação de argilas por hidromorfismo temporário no topo do Bt completam a transformação do Bw em Bt e deste em E, respectivamente.

Características físicas e químicas de um latossolo vermelho-escuro e a sustentabilidade de agroecossistemas

O uso agrícola provoca alteração das características físicas, químicas e biológicas do solo. Normalmente, ocorre uma deterioração de sua qualidade, em decorrência da retirada da cobertura vegetal e excessiva mecanização. O objetivo deste estudo foi caracterizar a alteração das características físicas e químicas de um Latossolo Vermelho-Escuro distrófico sob vegetação de cerrado, quando submetido a diferentes sistemas de uso. Foram coletadas amostras em cinco agroecossistemas: pastagem nativa, pastagem plantada de braquiária, culturas anuais, um reflorestamento de eucalipto com 15 anos e área de reforma de eucalipto com um ano. O solo foi amostrado em duas profundidades (0-20 e 20-40 cm) e em quatro épocas (novembro/1993, junho/1994, novembro/1994 e junho/1995). O agroecossistema com culturas anuais foi o que mais se diferenciou do ecossistema original de cerrado, e as características mais afetadas foram: K, Ca, Mg, S, P, densidade do solo, microporosidade, porosidade total e percentagem de agregados > 2 mm. Em relação às características químicas, os maiores teores foram encontrados no solo com culturas anuais, decorrentes da calagem e fertilização. Entretanto, o cultivo anual promoveu a deterioração das características físicas com aumento da microporosidade e da densidade do solo, o que pode dificultar o desenvolvimento do sistema radicular e diminuir disponibilidade de água para as plantas. De maneira geral, observou-se que, entre os ecossistemas artificiais, os que requerem manejo menos intensivo foram menos impactantes, notadamente o reflorestamento de eucalipto que, além de promover uma reciclagem de nutrientes a grandes profundidades, praticamente não promove exportação de nutrientes do solo, quando os cortes são feitos a grandes intervalos de tempo.

Alteração de propriedades físicas e atividade microbiana de um latossolo amarelo álico após o cultivo com fruteiras perenes e mandioca

Este trabalho objetivou avaliar as alterações das propriedades físicas de um Latossolo Amarelo álico (Haplorthox) franco argilo-arenoso, do município de Cruz das Almas (BA), cultivado por 15 anos com banana, 38 anos com citros, 15 anos com manga e 14 anos com mandioca, em comparação com o solo sob mata nativa. Em 1991, coletaram-se amostras de solo dos horizontes A, AB, Bw1 e Bw2, determinando-se a densidade do solo, a densidade de partículas, a macroporosidade, a microporosidade, além da distribuição dos agregados em classes de tamanho e atividade microbiana. O cultivo do solo elevou sua densidade e reduziu a macroporosidade nas áreas cultivadas com manga e citros, notadamente no horizonte superficial. A microporosidade foi inferior no solo cultivado com manga, no horizonte superficial. A percentagem de agregados estáveis em água maiores que 0,50 mm foi reduzida nas glebas cultivadas com banana e manga. A atividade microbiana do solo foi mais elevada na área sob mata do que nas demais.

Caracterização micropedológica de alguns solos da Zona da Mata Mineira

Realizou-se o estudo micromorfológico de oito solos da Zona da Mata Mineira, incluindo um Latossolo Una, dois Podzólicos Vermelho-Escuros, dois Brunizéns Avermelhados, uma Terra Roxa Estruturada, um Vertissolo e um Podzólico Vermelho-Amarelo câmbico. Após coleta, impregnação, polimerização e preparo de seções finas, estas foram analisadas por microscopia óptica para estudo micropedológico, caracterizando a microestrutura, porosidade, esqueleto, organização do plasma e estruturas associadas, com destaque para a argila iluviada. Em adição, análises em microscópio eletrônico de varredura da superfície de agregados foram realizadas em agregados individualizados. O horizonte B do Latossolo estudado apresenta forte microestrutura com influência de atividade biológica, que tende a coalescer intensamente em profundidade e torna-se apédico no saprolito, separado por cascalheiro de quartzo. Nódulos de hematita em processo de degradação foram observados, indicando o processo atual de goethização dos solos, notadamente no Vertissolo e no Latossolo Una. O estudo micromorfológico evidenciou solos com Bt que apresentaram cerosidade forte em observação macroscópica e não a evidenciaram claramente em microscópio, sendo esse fato mais marcante nos solos mais vermelhos. Solos com Bt mais amarelados mostraram cerosidade fraca no campo, com correspondente detecção de cutãs iluviais em microscopia óptica. O Podzólico Vermelho-Amarelo câmbico, com cerosidade fraca e comum no campo, não teve sua presença confirmada em nível microscópico, evidenciando seu caráter câmbico. Esse solo evidencia nódulos de hematita circundados por gibbsita, o que poderia contribuir para explicar a manutenção dos altos teores de óxidos de ferro desses solos. A não-confirmação, ao microscópio, da cerosidade descrita em campo nos solos com Bt indica a necessidade da intensificação de estudos (descrição x micropedologia) na tentativa de melhor aferição e consistência de resultados.

Potássio e magnésio em minerais das frações areia e silte de diferentes solos

Os solos mais intemperizados, desenvolvidos nos trópicos úmidos, apresentam baixa reserva de nutrientes nas frações mais grosseiras. Para avaliar a presença de potássio e magnésio nos minerais, amostras das frações areia e silte de solos desenvolvidos de diferentes materiais de origem e estádios de intemperismo dos estados de MG, ES, RS e RR foram estudadas por difratometria de raios-X (DRX), análise termodiferencial, análise termogravimétrica diferencial e microscopia eletrônica. Os teores totais de elementos da TFSA e das frações do solo foram determinados por digestão fluorídrica das amostras. A fração silte também foi submetida a extrações seqüenciais e seletivas dos minerais para estimar a contribuição das espécies minerais nos teores totais de K e Mg. A fração areia dos solos mais intemperizados é muito pobre em nutrientes, com predomínio de quartzo, indicando limitada reserva de K e Mg. Para os solos mais jovens, esta fração apresenta os maiores teores totais de K e Mg, superando as frações mais finas do solo, com presença de minerais primários, como mica, feldspato e anfibólio. Partículas de mica e agregados de caulinita foram as principais fontes de K e Mg totais para as frações areia e silte dos solos mais intemperizados. Os minerais micáceos nestes solos, identificados e analisados por microscopia eletrônica, apresentaram teores de K2O variando de 33,3 a 62,8 e 27,4 a 98,1 g kg-1 e de MgO de 76,5 a 116,8 e 19,7 a 68 g kg-1 para as frações areia e silte, respectivamente. Devido aos baixos teores de mica na fração silte dos solos mais intemperizados (menor que 1%) e a alta proporção de quartzo, mesmo após a extração de caulinita, a concentração da amostra não foi suficiente para detecção de minerais micáceos por DRX. Apenas para o LV de Barroso (MG), verificou-se o aparecimento de discreta reflexão de mica.

Propriedades físicas e eletroquímicas de um Latossolo Bruno afetadas pela calagem

A calagem altera algumas propriedades eletroquímicas em solos de carga variável e isso pode afetar a dispersão da argila e a estabilidade dos agregados. Essa hipótese foi avaliada por meio da aplicação de quantidades crescentes de calcário (0, 4,5, 9,0, 13,5 e 18,0 t ha-1) num Latossolo Bruno (Haplohumox). O calcário foi aplicado em parcelas de campo e incorporado até 17 cm de profundidade, na primavera de 1992, e as amostras para as determinações deste estudo foram coletadas na primavera de 1997. Durante esse período, o solo foi cultivado com milho no verão e permaneceu em pousio no inverno. A calagem aumentou o ponto de efeito salino nulo, PESN (R² = 0,85*), o potencial elétrico negativo superficial (R² = 1,00**) e a argila dispersa em água (R² = 0,93**), diminuiu os teores de matéria orgânica (R² = 0,83*) e não afetou o diâmetro médio ponderado dos agregados. O aumento do PESN ocorreu, provavelmente, pela diminuição dos teores de matéria orgânica. A argila dispersa em água foi positivamente correlacionada com o potencial elétrico superficial (R² = 0,93**) e o seu aumento deveu-se, provavelmente, a maior repulsão entre as partículas do solo em conseqüência do incremento das cargas negativas e da espessura da dupla camada elétrica difusa.

Efeitos de métodos de controle de plantas daninhas na cultura do cafeeiro (Coffea arabica L.) sobre a qualidade física do solo

Estudaram-se os efeitos de diferentes métodos de controle de plantas daninhas na cultura do cafeeiro sobre alguns indicadores da qualidade física do solo. O experimento foi instalado, em 1977, na Fazenda Experimental da EPAMIG em São Sebastião do Paraíso (MG), em um Latossolo Roxo distrófico. Foi utilizado o cultivar "Catuaí Vermelho" LCH 2077-2-5-99, plantado no espaçamento 4 x 1 m. Roçadeira (RÇ), grade (GR), enxada rotativa (RT), herbicida de pós-emergência (HC), herbicida de pré-emergência (HR) e capina manual (CM) foram empregados no controle das plantas daninhas na entrelinha de plantio ("ruas"), em comparação com a área cultivada mantida sem capina (SC) e a condição original de mata (MT). Os seguintes indicadores da qualidade física do solo foram avaliados, entre 1978 e 1995, nas camadas de 0-15 e 15-30 cm: matéria orgânica, densidade do solo, volume total de poros e estabilidade de agregados em água. Após dezoito anos de avaliações, a qualidade física do solo mostrou-se diretamente correlacionada com o seu teor de matéria orgânica. A utilização contínua de herbicida de pré-emergência, além de reduzir o teor de matéria orgânica do solo, provocou o surgimento de encrostamento superficial do solo. Os usos da enxada rotativa e da roçadeira acarretaram o surgimento de camada subsuperficial compactada. O controle das plantas daninhas por meio de capinas manuais e herbicidas de pós-emergência mostraram-se eficientes na manutenção da qualidade física do solo.