Fracionamento químico e físico da matéria orgânica de um argissolo vermelho sob diferentes sistemas de uso

The objective of this study was to evaluate the total organic carbon and the physical and chemical fractions of organic matter in an Alfisol under different use systems. The land use systems evaluated was homogeneous forestry of Eucalyptus grandis, agrosilvopastoral system and native grassland, in layers from 0.000-0.025 and 0.025-0.075m depth. The coarse fraction (CFG) and the carbon associated minerals (CAM) were obtained by physical fractionation. The free light fraction (FLL), light occluded (FLO) and heavy (FP) were obtained by densimetric physical fractionation. The non-humicfractions (NH), fulvic acid (AF), humic acid (HA) and humin (HU) were obtained by chemical fractionation. The Eucalyptus grandis system promoted higher total organic carbon, CFG, FLL and FLO and AF. In the surface layer, the protective recalcitrance mechanisms by organic matter molecular and chemical stabilization are overlapping stability which result from aggregates occlusion. As is difficult to form aggregates due to sandy soil matrix, carbon youth which enter the system is decomposed by microorganisms going to a more advanced stage of decomposition, forming in this case associations with silt and clay particles. This occurs in soils where the clay percentage is low. Through the fractionation it was observed that most of the soil organic matter is stored in the form of HU.

Objetivou-se com este estudo avaliar o carbono orgânico total e as frações físicas e químicas da matéria orgânica (MO) do solo em um Argissolo Vermelho Eutrófico arênico, submetido a diferentes sistemas de uso. Os sistemas de uso do solo avaliados foram: florestamento homogêneo de Eucalyptus grandis (EUC), sistema agrossilvipastoril na faixa (ASP) e campo nativo (CN), nas camadas de 0,000-0,025m e de 0,025-0,075m. A fração grosseira (CFG) e o carbono associado aos minerais (CAM) foram obtidos por meio de fracionamento físico granulométrico. As frações leve livre (FLL), leve oclusa (FLO) e pesada (FP) foram obtidas por meio de fracionamento físico densimétrico. As frações não húmicas (NH), ácido fúlvico (AF), ácido húmico (AH) e humina (HU) foram obtidas por meio de fracionamento químico. O sistema EUC promoveu maiores estoques de carbono orgânico total, CFG, FLL e FLO e na fração AF nas camadas avaliadas. Na camada superficial, os mecanismos de proteção da MO por recalcitrância molecular e estabilização química estão sobrepondo a estabilidade decorrente da oclusão em agregados. Com a dificuldade de formar agregados, devido a matrizes arenosas desse solo, o carbono jovem que entra no sistema é decomposto pelos microrganismos, entrando em um estágio mais avançado de decomposição e, nesse caso, formando associações com as partículas silte e argila, mesmo em solos em que o percentual de argila é baixo. Através do fracionamento químico, observou-se que a maior parte da MO do solo encontra-se armazenada na forma de HU.

Fracionamento químico e físico da matéria orgânica de um argissolo vermelho sob diferentes sistemas de uso

The objective of this study was to evaluate the total organic carbon and the physical and chemical fractions of organic matter in an Alfisol under different use systems. The land use systems evaluated was homogeneous forestry of Eucalyptus grandis, agrosilvopastoral system and native grassland, in layers from 0.000-0.025 and 0.025-0.075m depth. The coarse fraction (CFG) and the carbon associated minerals (CAM) were obtained by physical fractionation. The free light fraction (FLL), light occluded (FLO) and heavy (FP) were obtained by densimetric physical fractionation. The non-humicfractions (NH), fulvic acid (AF), humic acid (HA) and humin (HU) were obtained by chemical fractionation. The Eucalyptus grandis system promoted higher total organic carbon, CFG, FLL and FLO and AF. In the surface layer, the protective recalcitrance mechanisms by organic matter molecular and chemical stabilization are overlapping stability which result from aggregates occlusion. As is difficult to form aggregates due to sandy soil matrix, carbon youth which enter the system is decomposed by microorganisms going to a more advanced stage of decomposition, forming in this case associations with silt and clay particles. This occurs in soils where the clay percentage is low. Through the fractionation it was observed that most of the soil organic matter is stored in the form of HU.

Objetivou-se com este estudo avaliar o carbono orgânico total e as frações físicas e químicas da matéria orgânica (MO) do solo em um Argissolo Vermelho Eutrófico arênico, submetido a diferentes sistemas de uso. Os sistemas de uso do solo avaliados foram: florestamento homogêneo de Eucalyptus grandis (EUC), sistema agrossilvipastoril na faixa (ASP) e campo nativo (CN), nas camadas de 0,000-0,025m e de 0,025-0,075m. A fração grosseira (CFG) e o carbono associado aos minerais (CAM) foram obtidos por meio de fracionamento físico granulométrico. As frações leve livre (FLL), leve oclusa (FLO) e pesada (FP) foram obtidas por meio de fracionamento físico densimétrico. As frações não húmicas (NH), ácido fúlvico (AF), ácido húmico (AH) e humina (HU) foram obtidas por meio de fracionamento químico. O sistema EUC promoveu maiores estoques de carbono orgânico total, CFG, FLL e FLO e na fração AF nas camadas avaliadas. Na camada superficial, os mecanismos de proteção da MO por recalcitrância molecular e estabilização química estão sobrepondo a estabilidade decorrente da oclusão em agregados. Com a dificuldade de formar agregados, devido a matrizes arenosas desse solo, o carbono jovem que entra no sistema é decomposto pelos microrganismos, entrando em um estágio mais avançado de decomposição e, nesse caso, formando associações com as partículas silte e argila, mesmo em solos em que o percentual de argila é baixo. Através do fracionamento químico, observou-se que a maior parte da MO do solo encontra-se armazenada na forma de HU.

Fracionamento químico e físico da matéria orgânica de um argissolo vermelho sob diferentes sistemas de uso

The objective of this study was to evaluate the total organic carbon and the physical and chemical fractions of organic matter in an Alfisol under different use systems. The land use systems evaluated was homogeneous forestry of Eucalyptus grandis, agrosilvopastoral system and native grassland, in layers from 0.000-0.025 and 0.025-0.075m depth. The coarse fraction (CFG) and the carbon associated minerals (CAM) were obtained by physical fractionation. The free light fraction (FLL), light occluded (FLO) and heavy (FP) were obtained by densimetric physical fractionation. The non-humicfractions (NH), fulvic acid (AF), humic acid (HA) and humin (HU) were obtained by chemical fractionation. The Eucalyptus grandis system promoted higher total organic carbon, CFG, FLL and FLO and AF. In the surface layer, the protective recalcitrance mechanisms by organic matter molecular and chemical stabilization are overlapping stability which result from aggregates occlusion. As is difficult to form aggregates due to sandy soil matrix, carbon youth which enter the system is decomposed by microorganisms going to a more advanced stage of decomposition, forming in this case associations with silt and clay particles. This occurs in soils where the clay percentage is low. Through the fractionation it was observed that most of the soil organic matter is stored in the form of HU.

Objetivou-se com este estudo avaliar o carbono orgânico total e as frações físicas e químicas da matéria orgânica (MO) do solo em um Argissolo Vermelho Eutrófico arênico, submetido a diferentes sistemas de uso. Os sistemas de uso do solo avaliados foram: florestamento homogêneo de Eucalyptus grandis (EUC), sistema agrossilvipastoril na faixa (ASP) e campo nativo (CN), nas camadas de 0,000-0,025m e de 0,025-0,075m. A fração grosseira (CFG) e o carbono associado aos minerais (CAM) foram obtidos por meio de fracionamento físico granulométrico. As frações leve livre (FLL), leve oclusa (FLO) e pesada (FP) foram obtidas por meio de fracionamento físico densimétrico. As frações não húmicas (NH), ácido fúlvico (AF), ácido húmico (AH) e humina (HU) foram obtidas por meio de fracionamento químico. O sistema EUC promoveu maiores estoques de carbono orgânico total, CFG, FLL e FLO e na fração AF nas camadas avaliadas. Na camada superficial, os mecanismos de proteção da MO por recalcitrância molecular e estabilização química estão sobrepondo a estabilidade decorrente da oclusão em agregados. Com a dificuldade de formar agregados, devido a matrizes arenosas desse solo, o carbono jovem que entra no sistema é decomposto pelos microrganismos, entrando em um estágio mais avançado de decomposição e, nesse caso, formando associações com as partículas silte e argila, mesmo em solos em que o percentual de argila é baixo. Através do fracionamento químico, observou-se que a maior parte da MO do solo encontra-se armazenada na forma de HU.

Decision trees for digital soil mapping on subtropical basaltic steeplands

When soil surveys are not available for land use planning activities, digital soil mapping techniques can be of assistance. Soil surveyors can process spatial information faster, to assist in the execution of traditional soil survey or predict the occurrence of soil classes across landscapes. Decision tree techniques were evaluated as tools for predicting the ocurrence of soil classes in basaltic steeplands in South Brazil. Several combinations of types of decicion tree algorithms and number of elements on terminal nodes of trees were compared using soil maps with both original and simplified legends. In general, decision tree analysis was useful for predicting occurrence of soil mapping units. Decision trees with fewer elements on terminal nodes yield higher accuracies, and legend simplification (aggregation) reduced the precision of predictions. Algorithm J48 had better performance than BF Tree, RepTree, Random Tree, and Simple Chart.

Quando levantamentos de solos não estão disponíveis para atividades de planejamento de uso das terras, técnicas de mapeamento digital de solos podem ser úteis. Mapeadores de solos podem processar as informações espaciais rapidamente, auxiliando na execução de levantamentos de solos tradicionais ou prevendo a ocorrência de classes de solos na paisagem. Avaliaram-se técnicas de análise de decisão na predição da ocorrência de classes de solos em áreas de encostas basálticas no Sul do Brasil. Várias combinações de tipos de algoritmos de árvore de decisão e quantidade de elementos nos nós terminais das árvores de decisão foram testadas usando mapas de solos com a legenda original e com legenda simplificada. Em geral, o uso de árvores de decisão foi eficaz na predição de ocorrência de unidades de mapeamento de solos. Menor número de elementos no nó terminal das árvores de decisão produziu acurácias mais altas e a simplificação da legenda (agregação) reduziu a precisão das predições. O algoritmo J48 teve melhor desempenho que BF Tree, RepTree, Random Tree, e Simple Chart.

Decision trees for digital soil mapping on subtropical basaltic steeplands

When soil surveys are not available for land use planning activities, digital soil mapping techniques can be of assistance. Soil surveyors can process spatial information faster, to assist in the execution of traditional soil survey or predict the occurrence of soil classes across landscapes. Decision tree techniques were evaluated as tools for predicting the ocurrence of soil classes in basaltic steeplands in South Brazil. Several combinations of types of decicion tree algorithms and number of elements on terminal nodes of trees were compared using soil maps with both original and simplified legends. In general, decision tree analysis was useful for predicting occurrence of soil mapping units. Decision trees with fewer elements on terminal nodes yield higher accuracies, and legend simplification (aggregation) reduced the precision of predictions. Algorithm J48 had better performance than BF Tree, RepTree, Random Tree, and Simple Chart.

Quando levantamentos de solos não estão disponíveis para atividades de planejamento de uso das terras, técnicas de mapeamento digital de solos podem ser úteis. Mapeadores de solos podem processar as informações espaciais rapidamente, auxiliando na execução de levantamentos de solos tradicionais ou prevendo a ocorrência de classes de solos na paisagem. Avaliaram-se técnicas de análise de decisão na predição da ocorrência de classes de solos em áreas de encostas basálticas no Sul do Brasil. Várias combinações de tipos de algoritmos de árvore de decisão e quantidade de elementos nos nós terminais das árvores de decisão foram testadas usando mapas de solos com a legenda original e com legenda simplificada. Em geral, o uso de árvores de decisão foi eficaz na predição de ocorrência de unidades de mapeamento de solos. Menor número de elementos no nó terminal das árvores de decisão produziu acurácias mais altas e a simplificação da legenda (agregação) reduziu a precisão das predições. O algoritmo J48 teve melhor desempenho que BF Tree, RepTree, Random Tree, e Simple Chart.

Recuperação da qualidade estrutural, pelo sistema plantio direto, de um Argissolo Vermelho

Soils with high sand content in the A horizon are prone to degradation processes, depending on management system used. This study had as objective to evaluate the degradation of a Hapludalf formed from granite, located in the Passo do Pilão watershed in Pelotas county, cultivated under conventional system, and its recovery by no-tillage system, compared to two native systems, namely grass field and forest. The experiment was setup in an agricultural area, in April of 1995, with the cultivation of Avena strigosa plus Vicia vilosa, both for conventional system and no-tillage. An area under native grasses and another with native forest were sampled for comparison. Soils samples were colleted from the layers of 0-0.05m, 0.10-0.15m and 0.20-0.25m, to determine the soil texture, porosity, densities, water retention, aggregate stability and distribution, and organic carbon content. The cultivation systems increase the soil bulk density and reduce total porosity, microporosity, water retention and availability, compared with native systems such as grass field and forest. The conventional system reduces organic carbon content and aggregate stability, whereas no-tillage, after five years, increases, somewhat, the organic carbon content in the surface layer, but increases aggregate stability to values near of those for native systems. The aggregate stability had direct relationship with organic carbon content up to an upper limit of 25g kg-1. The bulk density, macroporosity, S parameter, organic carbon content and aggregate stability are good indicators of the changes observed in the soil management systems. For the Hapludalf formed from granite, there was recovery of the properties related to soil structure stability, but in those related to soil bulk density and porosity no recovery was observed.

Solos com quantidades elevadas de areia no horizonte A são pouco resistentes aos processos de degradação, dependendo do sistema de cultivo utilizado. Este trabalho objetivou avaliar a degradação de um Argissolo Vermelho derivado de granito, localizado na microbacia Passo do Pilão no município de Pelotas/RS, cultivado no sistema de preparo convencional e sua recuperação pelo sistema de plantio direto, comparado ao campo e à mata nativa. Em área de lavoura, foi iniciado um experimento em abril de 1995, com a semeadura de aveia preta (Avena strigosa) + ervilhaca peluda (Vicia vilosa), para implantar os sistemas de preparo convencional e plantio direto. Uma área com campo pastejado e outra com mata nativa foram amostradas para comparar a qualidade do solo com as áreas cultivadas. Foram amostradas as camadas de 0-0,05m, 0,10-0,15m e 0,20-0,25m para determinar granulometria, porosidades, densidades, retenção de água, estabilidade e distribuição do tamanho de agregados e teor de carbono orgânico. Os sistemas de cultivo aumentam a densidade e reduzem a porosidade total, a microporosidade, a retenção e a disponibilidade de água, em relação aos sistemas campo e mata nativa. O preparo convencional reduz o teor de matéria orgânica e a estabilidade dos agregados e o plantio direto, após cinco anos, aumenta pouco o teor de matéria orgânica na camada superficial, mas aumenta sensivelmente a estabilidade de agregados para valores próximos dos sistemas campo e mata nativa. A estabilidade dos agregados teve relação direta com o teor de matéria orgânica até um patamar próximo de 25g kg-1. A densidade do solo, a macroporosidade, o parâmetro S, o teor de matéria orgânica e a estabilidade dos agregados são bons indicadores das mudanças que ocorrem entre os sistemas de uso do solo. No Argissolo derivado de granito, houve recuperação das propriedades relacionadas com a estabilidade da estrutura, mas nas relacionadas com densidade e porosidade do solo a recuperação não foi observada.

Recuperação da qualidade estrutural, pelo sistema plantio direto, de um Argissolo Vermelho

Soils with high sand content in the A horizon are prone to degradation processes, depending on management system used. This study had as objective to evaluate the degradation of a Hapludalf formed from granite, located in the Passo do Pilão watershed in Pelotas county, cultivated under conventional system, and its recovery by no-tillage system, compared to two native systems, namely grass field and forest. The experiment was setup in an agricultural area, in April of 1995, with the cultivation of Avena strigosa plus Vicia vilosa, both for conventional system and no-tillage. An area under native grasses and another with native forest were sampled for comparison. Soils samples were colleted from the layers of 0-0.05m, 0.10-0.15m and 0.20-0.25m, to determine the soil texture, porosity, densities, water retention, aggregate stability and distribution, and organic carbon content. The cultivation systems increase the soil bulk density and reduce total porosity, microporosity, water retention and availability, compared with native systems such as grass field and forest. The conventional system reduces organic carbon content and aggregate stability, whereas no-tillage, after five years, increases, somewhat, the organic carbon content in the surface layer, but increases aggregate stability to values near of those for native systems. The aggregate stability had direct relationship with organic carbon content up to an upper limit of 25g kg-1. The bulk density, macroporosity, S parameter, organic carbon content and aggregate stability are good indicators of the changes observed in the soil management systems. For the Hapludalf formed from granite, there was recovery of the properties related to soil structure stability, but in those related to soil bulk density and porosity no recovery was observed.

Solos com quantidades elevadas de areia no horizonte A são pouco resistentes aos processos de degradação, dependendo do sistema de cultivo utilizado. Este trabalho objetivou avaliar a degradação de um Argissolo Vermelho derivado de granito, localizado na microbacia Passo do Pilão no município de Pelotas/RS, cultivado no sistema de preparo convencional e sua recuperação pelo sistema de plantio direto, comparado ao campo e à mata nativa. Em área de lavoura, foi iniciado um experimento em abril de 1995, com a semeadura de aveia preta (Avena strigosa) + ervilhaca peluda (Vicia vilosa), para implantar os sistemas de preparo convencional e plantio direto. Uma área com campo pastejado e outra com mata nativa foram amostradas para comparar a qualidade do solo com as áreas cultivadas. Foram amostradas as camadas de 0-0,05m, 0,10-0,15m e 0,20-0,25m para determinar granulometria, porosidades, densidades, retenção de água, estabilidade e distribuição do tamanho de agregados e teor de carbono orgânico. Os sistemas de cultivo aumentam a densidade e reduzem a porosidade total, a microporosidade, a retenção e a disponibilidade de água, em relação aos sistemas campo e mata nativa. O preparo convencional reduz o teor de matéria orgânica e a estabilidade dos agregados e o plantio direto, após cinco anos, aumenta pouco o teor de matéria orgânica na camada superficial, mas aumenta sensivelmente a estabilidade de agregados para valores próximos dos sistemas campo e mata nativa. A estabilidade dos agregados teve relação direta com o teor de matéria orgânica até um patamar próximo de 25g kg-1. A densidade do solo, a macroporosidade, o parâmetro S, o teor de matéria orgânica e a estabilidade dos agregados são bons indicadores das mudanças que ocorrem entre os sistemas de uso do solo. No Argissolo derivado de granito, houve recuperação das propriedades relacionadas com a estabilidade da estrutura, mas nas relacionadas com densidade e porosidade do solo a recuperação não foi observada.