Attributes of pedoindicator soils in areas cultivated with typical crops in the Western Amazon, Brazil / Atributos de solos pedoindicadores em áreas cultivadas com culturas típicas na Amazônia Ocidental, Brasil

The crop systems adopted in the Amazônia region have been studied several times in terms of the variability and to indicate the soil attributes more sensitive to the different crops. Thus, the objective of this work was to apply multivariate techniques in order to identify the chemical attributes most sensitive to environmental changes in different crop systems in Western Amazonia, Brazil. The research was conducted in five rural properties located in the Humaitá city region, Western Amazonia, Brazil. There were selected four environments with natural characteristics (Native Forest - NF) and five cropping systems (Grazing, Cassava, Açaí, Agroforestry and Reforestation). In the selected areas, soil samples were collected at depths layers of 0.0-0.05 m; 0.05-0.1 m and 0.1-0.2 m and the following chemical analyzes were performed: pH in water, Ca2+, Mg2+, K +, Resin-P, phosphorus bio-available particulate (Pbp), OC, Al3+, H++Al3+ and from these results SB, T, t, m% and V% were calculated. Multivariate statistical techniques were used to verify similarities between the crop systems in the attempt to relate the crops grown and the chemical attributes. The multivariate analysis was essential in the crop systems distinction, as well as to describe the relationship with the chemical properties. The results demonstrate and reinforce the existing variability between crop systems, with emphasis on the variation in crop systems, compared to natural environments. (AU)

Os sistemas de cultivos adotados na região Amazônica vêm sendo utilizados em diversos estudos em termo da variabilidade exercida pelas práticas de manejo e até mesmo indicar aqueles atributos mais sensíveis a esses manejos. Assim, o objetivo deste trabalho foi aplicar técnicas multivariadas a fim de identificar os atributos químicos mais sensíveis às mudanças ambientais em diferentes sistemas de cultivo na Amazônia Ocidental, Brasil. A pesquisa foi realizada em cinco propriedades rurais localizadas na região de Humaitá, Amazônia Ocidental. Foram selecionados quatro ambientes com características naturais (Floresta Nativa ­ FN) e cinco ambientes cultivados (Pastagem, Mandioca, Açaí, Agrofloresta e Reflorestamento). As amostras de solos nas áreas selecionadas foram coletadas nas profundidades de 0,0-0,05 m; 0,05-0,1 m e 0,1- 0,2 m. Foram realizadas as seguintes análises químicas: pH em água, Ca2+, Mg2+, K+, Presina, CO, Al3+,H ++Al3+ e a partir do resultado dessas análises foram calculadas a SB, T, t, m% e V%. Utilizaram-se técnicas de estatística multivariada para verificar semelhanças entre as práticas de manejo na tentativa de agrupar os sistemas de uso/atributos químicos. A análise multivariada foi preponderante na distinção dos sistemas de cultivos estudados, bem como caracterização da relação com as propriedades químicas. Os resultados demonstram e reforçam a variabilidade existente entre os sistemas de cultivo, com ênfase na variação dos sistemas de cultivo, em comparação com os ambientes naturais. (AU)

Fractal features of soil texture and physical attributes in indian dark earth under different uses in Western Amazon / Características fractais da textura e atributos físicos do solo em áreas com terra preta de índio sob diferentes usos na Amazônia Ocidental

Studying particle size distribution is important to understand soil structure and formation processes. This research aimed to assess the fractal dimension of soil texture in Indian Dark Earth (IDE) areas in southern Amazonas state under different land uses, as follows: two areas in the municipality of Apuí, one growing cocoa and the other coffee; a grassland area in the municipality of Manicoré; and a forest area in the municipality of Novo Aripuanã. A sampling grid containing 88 collection points (intersecting points on the grid) was established in each area, measuring 80 x 42 m for the cocoa and coffee-growing sites, and 80 x 56 m and 60 x 42 m for the grassland and forest areas, respectively. Soil samples were collected in soil core and as clumps at a depth of 0.0-0.20m to determine the structural physical properties and texture of the soil. The following physical attributes were assessed: texture (PSD), bulk density (BD), macroporosity (Macro), microporosity (Micro), total porosity (TP) and aggregate stability (GMD and WMD). The fractal dimension (D) of the soil texture was determined, followed by analysis of variance and comparison of the means using Tukey's test (p≤0.05). Pearson's correlation was applied to assess the correlation between variables. There was a significant difference between the IDEs studied, with a higher D value in the cocoa-growing area in relation to the other sites. Additionally, the larger the clay fraction, the higher the D value. Fractal dimension (D) showed a positive correlation with sand, clay, BD, Macro, GMD and WMD, and a negative correlation with silt, micro, TP. Based on the D values obtained, the ADE cultivated with cocoa showed superior quality in relation to the other areas studied.KEYWORDS: Fractal dimension. Soil physics. Soil use. INTRODUCTION Applications of fractal geometry in soil science have shown that soil exhibits fractal characteristics, being a porous medium having different particle compositions, with irregular shape and self-similar structure (TYLER; WHEATCRAFT, 1989; KRAVCHENKO; ZHANG, 1998). Fractal geometry, proposed and established by Mandelbrot (1982), is a method for describing systems with non-characteristic scales and self-similarity. In recent years, this theory has been used to quantitatively describe the particle size distribution of soil, attracting the interest of pedologists worldwide (DENG et al., 2017). Particle size distribution is one of the most important physical characteristics of soil because of its significant influence on water flow and soil erosion (XU; LI; LI, 2013). In this respect, broad and precise knowledge of particle size distribution is vital to understanding soil structures and formation, since it is closely related to soil erosion, organic matter content and moisture content (DU et al., 2017). Deng et al. (2017) studied the fractal features of soil particle size distribution and found an association between fractal dimensions and the physical and chemical properties of the soil analyzed, indicating that the lower the fractal dimension, the worse the soil physical and chemical properties. Recently, the fractal method was applied to estimate soil structure and proved to be an efficient tool in analyzing soil Received: 01/04/2019 Accepted: 30/01/2020

Estudar a distribuição do tamanho das partículas é importante para entender a estrutura do solo e os processos de formação. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar a dimensão fractal da textura do solo em áreas de Terra Preta de Índio (TPI) no sul do Estado do Amazonas sob diferentes usos da terra: duas áreas no município de Apuí, uma com cultivo de cacau e outra de café; uma área de pastagem no município de Manicoré; e uma área florestal no município de Novo Aripuanã. Uma malha de amostragem contendo 88 pontos de coleta (pontos de interseção na grade) foi estabelecida em cada área, medindo 80 x 42 m para as áreas de cacau e café, e 80 x 56 m e 60 x 42 m para as áreas de pastagem e floresta, respectivamente. Amostras de solo foram coletadas em torrões a uma profundidade de 0,0-0,20 m para determinar as propriedades físicas estruturais e a textura do solo. Os seguintes atributos físicos foram avaliados: textura, densidade do solo (DS), macroporosidade (Macro), microporosidade (Micro), porosidade total (PT) e estabilidade de agregados (DMG e DMP). Determinou-se a dimensão fractal da textura do solo (D), seguida da análise de variância e comparação das médias pelo teste de Tukey (p≤0,05). A correlação de Pearson foi aplicada para avaliar a correlação entre as variáveis. Houve uma diferença significativa entre as TPIs estudadas, com um maior valor D na área de cultivo de cacau em relação aos outros locais. Além disso, quanto maior a fração argila, maior o valor de D. A dimensão fractal (D) apresentou correlação positiva com areia, argila, DS, Macro, DMG e DMP, e correlação negativa com silte, micro, PT. Com base nos valores de D obtidos, as TPIs cultivadas com cacau apresentaram qualidade superior em relação às demais áreas estudadas.PALAVRAS-CHAVES: Dimensão Fractal. Física do solo. Uso do solo. REFERENCES ALVARENGA, R. C.; FERNANDES, B.; SILVA, T. C. A.; RESENDE, M. Estabilidade de agregados de um Latossolo Roxo sob diferentes métodos de preparo do solo e de manejo da palha do milho. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 10, n. 2, p. 273-277, 1986.