Mapeamento da erodibilidade e erosão potencial do solo em uma bacia hidrográfica de encosta / Mapping of erodibility and potential soil erosion in a hillside watershed

RESUMO O objetivo deste estudo foi estimar o potencial de perda de solo por meio da equação universal de perda de solo e identificar os fatores que controlam o processo erosivo em uma bacia hidrográfica de encosta. O fator erosividade da chuva (R) foi calculado por meio de dados normais de precipitação, obtendo-se, assim, índices mensais de erosão. O fator erodibilidade do solo (K) foi obtido a partir de uma amostragem de solo realizada por meio de uma malha de 340 pontos, na qual os valores foram interpolados pelo método da krigagem ordinária. O fator topográfico (LS) foi gerado a partir do Modelo Digital de Elevação (MDE), já os fatores uso e manejo e práticas conservacionistas (CP) foram obtidos por meio de observações de campo e valores tabelados. As maiores taxas de perdas abrangem 27% da área e se concentram em locais de maiores declividades nos quais predominam solos rasos, como Neossolos Litólicos e Neossolos Regolíticos. O fator LS determinou a magnitude do processo erosivo e o fator CP apresentou a maior relação com o controle das perdas de solo. Os resultados encontrados mostram a importância do fator cobertura do solo, em que medidas de manutenção da vegetação e práticas conservacionistas devem ser adotadas e consideradas pelos gestores ambientais em regiões de encosta com predomínio de solos rasos associados a relevo declivoso.

ABSTRACT The objective of this study was to estimate the soil loss potential through the universal soil loss equation and to identify the factors that control the erosive process in a hillside watershed. Rainfall erosivity factor (R) was calculated through normal precipitation data, thus obtaining monthly erosion indexes. The soil erodibility factor (K) was obtained from a soil sampling in an irregular grid of 340 points, in which the values were interpolated by the ordinary kriging method. The topographic factor (LS) was generated from the Digital Elevation Model (MDE) and the use and management and conservationist practices factors (CP) through field observations and tabulated values. The highest loss rates cover around 27% of the area, and are concentrated in places with higher slopes where shallow soils such as Litolics Neosols and Regolithic Neosols predominate. The LS factor determined the magnitude of the erosive process and the CP factor showed the highest relation with the soil loss control. The results found show the importance of the cover-management factor, in which measures of vegetation maintenance and conservation practices should be adopted and considered by the environmental managers in hillside regions with predominance of shallow soils associated to slope relief.

Diffuse reflectance spectroscopy for estimating soil organic carbon and make nitrogen recommendations

Diffuse reflectance spectroscopy (DRS) has the potential to predict soil organic carbon (SOC). However, it is still little used as a matter of routine in soil laboratories in Brazil. The objective of this study was to make evaluations as to whether SOC predicted by spectral techniques can replace measurement by routine chemical methods with no loss in quality and be applied in the recommendation of nitrogen fertilizer as well as identifying the best prediction strategies to use. A data set containing 2,471 samples from six soil spectral libraries (SSL) was used to develop spectroscopic models for SOC content prediction, including consideration of sample stratification and preprocessing techniques. The SOC was quantified through the analytical-chemical methods of wet combustion with determination by titration, designated as the reference method (REM), and colorimeter, designated as the routine method (ROM in an independent data set). SOC contents predicted by the spectral analysis method (SAM) were compared to the REM and ROM results, converted to soil organic matter (SOM) and used for N recommendations. The best estimate for SOM content using the SAM was achieved through stratification of the SSL and application of the standard normal variate (SNV) preprocessing. The SOC predicted by spectral techniques proved capable of replacing the SOC measured by routine chemical methods with no loss of quality and supported by an appropriate nitrogen fertilizer recommendation, provided the models met the conditions and possessed the characteristics of the samples to be analyzed.(AU)

Replacing the (inefficient) manual runoff sampling method used in Brazil a prototype sample splitter

The method used to sample the runoff collected from soil erosion plots can be a significant source of error. In this study, we performed a laboratory experiment to evaluate the efficiency of the runoff sampling method most commonly used in Brazil. It is based on the manual homogenization and sampling of the collected runoff. Using soil material with 583 g kg-¹ of sand and 89 g kg-¹ of clay, the manual sampling method was tested for its ability to produce representative samples of artificial suspensions with a concentration of 2, 10 and 50 g L-¹ of total solids. An underestimation of 30 % or more of the concentration of total solids was observed, with a variation of the same magnitude (CV between 20 and 45 %). We then developed a prototype sample splitter to replace the manual sampling method and tested it using the same artificial suspensions. The splitter was efficient in producing samples representative of the artificial suspensions, even without altering the particle size distribution of the total solids. Both absolute percentage errors (|< 5 %|) and the variation between five replicates (CV < 3 %) were small. The problems with the manual method are due to the inefficient homogenization that facilitates the differential sedimentation of particles of different sizes. If these problems are also found in other areas, then the prototype that we developed is a reasonable alternative.(AU)

Replacing the (inefficient) manual runoff sampling method used in Brazil a prototype sample splitter

The method used to sample the runoff collected from soil erosion plots can be a significant source of error. In this study, we performed a laboratory experiment to evaluate the efficiency of the runoff sampling method most commonly used in Brazil. It is based on the manual homogenization and sampling of the collected runoff. Using soil material with 583 g kg-¹ of sand and 89 g kg-¹ of clay, the manual sampling method was tested for its ability to produce representative samples of artificial suspensions with a concentration of 2, 10 and 50 g L-¹ of total solids. An underestimation of 30 % or more of the concentration of total solids was observed, with a variation of the same magnitude (CV between 20 and 45 %). We then developed a prototype sample splitter to replace the manual sampling method and tested it using the same artificial suspensions. The splitter was efficient in producing samples representative of the artificial suspensions, even without altering the particle size distribution of the total solids. Both absolute percentage errors (-< 5 %-) and the variation between five replicates (CV < 3 %) were small. The problems with the manual method are due to the inefficient homogenization that facilitates the differential sedimentation of particles of different sizes. If these problems are also found in other areas, then the prototype that we developed is a reasonable alternative.

Diffuse reflectance spectroscopy for estimating soil organic carbon and make nitrogen recommendations

Diffuse reflectance spectroscopy (DRS) has the potential to predict soil organic carbon (SOC). However, it is still little used as a matter of routine in soil laboratories in Brazil. The objective of this study was to make evaluations as to whether SOC predicted by spectral techniques can replace measurement by routine chemical methods with no loss in quality and be applied in the recommendation of nitrogen fertilizer as well as identifying the best prediction strategies to use. A data set containing 2,471 samples from six soil spectral libraries (SSL) was used to develop spectroscopic models for SOC content prediction, including consideration of sample stratification and preprocessing techniques. The SOC was quantified through the analytical-chemical methods of wet combustion with determination by titration, designated as the reference method (REM), and colorimeter, designated as the routine method (ROM in an independent data set). SOC contents predicted by the spectral analysis method (SAM) were compared to the REM and ROM results, converted to soil organic matter (SOM) and used for N recommendations. The best estimate for SOM content using the SAM was achieved through stratification of the SSL and application of the standard normal variate (SNV) preprocessing. The SOC predicted by spectral techniques proved capable of replacing the SOC measured by routine chemical methods with no loss of quality and supported by an appropriate nitrogen fertilizer recommendation, provided the models met the conditions and possessed the characteristics of the samples to be analyzed.

Open legacy soil survey data in Brazil: geospatial data quality and how to improve it

Spatial soil data applications require sound geospatial data including coordinates and a coordinate reference system. However, when it comes to legacy soil data we frequently find them to be missing or incorrect. This paper assesses the quality of the geospatial data of legacy soil observations in Brazil, and evaluates geospatial data sources (survey reports, maps, spatial data infrastructures, web mapping services) and expert knowledge as a means to fix inconsistencies. The analyses included several consistency checks performed on 6,195 observations from the Brazilian Soil Information System. The positional accuracy of geospatial data sources was estimated so as to obtain an indication of the quality for fixing inconsistencies. The coordinates of 20 soil observations, estimated using the web mapping service, were validated with the true coordinates measured in the field. Overall, inconsistencies of different types and magnitudes were found in half of the observations, causing mild to severe misplacements. The involuntary substitution of symbols and numeric characters with similar appearance when recording geospatial data was the most common typing mistake. Among the geospatial data sources, the web mapping service was the most useful, due to operational advantages and lower positional error (~6 m). However, the quality of the description of the observation location controls the accuracy of estimated coordinates. Thus, the error of coordinates estimated using the web mapping service ranged between 30 and 1000 m. This is equivalent to coordinates measured from arc-seconds to arc-minutes, respectively. Under this scenario, the feedback from soil survey experts is crucial to improving the quality of geospatial data.(AU)

Open legacy soil survey data in Brazil: geospatial data quality and how to improve it

Spatial soil data applications require sound geospatial data including coordinates and a coordinate reference system. However, when it comes to legacy soil data we frequently find them to be missing or incorrect. This paper assesses the quality of the geospatial data of legacy soil observations in Brazil, and evaluates geospatial data sources (survey reports, maps, spatial data infrastructures, web mapping services) and expert knowledge as a means to fix inconsistencies. The analyses included several consistency checks performed on 6,195 observations from the Brazilian Soil Information System. The positional accuracy of geospatial data sources was estimated so as to obtain an indication of the quality for fixing inconsistencies. The coordinates of 20 soil observations, estimated using the web mapping service, were validated with the true coordinates measured in the field. Overall, inconsistencies of different types and magnitudes were found in half of the observations, causing mild to severe misplacements. The involuntary substitution of symbols and numeric characters with similar appearance when recording geospatial data was the most common typing mistake. Among the geospatial data sources, the web mapping service was the most useful, due to operational advantages and lower positional error (~6 m). However, the quality of the description of the observation location controls the accuracy of estimated coordinates. Thus, the error of coordinates estimated using the web mapping service ranged between 30 and 1000 m. This is equivalent to coordinates measured from arc-seconds to arc-minutes, respectively. Under this scenario, the feedback from soil survey experts is crucial to improving the quality of geospatial data.

Árvore de decisão e a densidade mínima de amostras no mapeamento da cobertura da terra / Decision tree and minimum sample density in land cover mapping

A cobertura da terra é uma informação espacial de extrema relevância para uma série de modelos, sendo utilizada para estimar a produção de sedimentos e para mensurar a potencialidade da paisagem em sequestrar carbono. A classificação da cobertura da terra pelo método de classificação supervisionado necessita de áreas de treino, já que essas áreas devem ser representativas para cada classe de cobertura da terra. Para o algoritmo de classificação por árvore de decisão (AD), a complexidade da AD resulta em diferentes valores de acurácias para os mapas temáticos. Desse modo, o objetivo deste estudo foi determinar a densidade mínima de amostras em um modelo por AD, a fim de discriminar as classes de cobertura da terra e avaliar o tamanho da AD gerada quanto ao seu número de folhas. Além disso, preocupou-se em identificar as classes da cobertura da terra de mais difícil classificação. Nesse contexto, foram utilizadas bandas da imagem do satélite RESOURCESAT-1 e índices espectrais. A densidade mínima de amostras variou entre 0,15 e 0,30% da área total para cada classe. Esse intervalo de amostragem possibilitou resultados melhores que 80% para o índice kappa. O menor agrupamento entre observações em uma mesma folha terminal foi de 45, e as classes mais difíceis de classificar foram floresta e lavoura de arroz, devido à semelhança espectral que as florestas sombreadas possuem com as lavouras de arroz irrigadas.

Land cover is a spatial information of great relevance for a variety of models for estimating sediment yield and to measure the potential of the landscape carbon sequestration. The classification of land cover by the supervised method requires training areas, these areas must be representative of each class of land cover. For the classification decision tree (DT) algorithm, the complexity of DT, results in different values of accuracies for thematic maps. Thus, the objective of this study was to estimate the minimum sample density in a DT model which would allow to discriminate land cover classes, evaluate the size of the generated DT model, as well as, identify the more difficult land cover class to be mapped. Satellite images from RESOURCESAT-1as well as spectral indices were used in the study. The minimum sample density varied between 0.15 and 0.30% of the total area for each class, this sampling interval allowed better results than 80% for kappa index. The smallest grouping of observations in the same terminal leaf was 45 observations. In this study the most difficult land use classes to be mapped were forest and rice crops due to spectral similarity of shaded forests with irrigated rice crops.

Árvore de decisão e a densidade mínima de amostras no mapeamento da cobertura da terra / Decision tree and minimum sample density in land cover mapping

A cobertura da terra é uma informação espacial de extrema relevância para uma série de modelos, sendo utilizada para estimar a produção de sedimentos e para mensurar a potencialidade da paisagem em sequestrar carbono. A classificação da cobertura da terra pelo método de classificação supervisionado necessita de áreas de treino, já que essas áreas devem ser representativas para cada classe de cobertura da terra. Para o algoritmo de classificação por árvore de decisão (AD), a complexidade da AD resulta em diferentes valores de acurácias para os mapas temáticos. Desse modo, o objetivo deste estudo foi determinar a densidade mínima de amostras em um modelo por AD, a fim de discriminar as classes de cobertura da terra e avaliar o tamanho da AD gerada quanto ao seu número de folhas. Além disso, preocupou-se em identificar as classes da cobertura da terra de mais difícil classificação. Nesse contexto, foram utilizadas bandas da imagem do satélite RESOURCESAT-1 e índices espectrais. A densidade mínima de amostras variou entre 0,15 e 0,30% da área total para cada classe. Esse intervalo de amostragem possibilitou resultados melhores que 80% para o índice kappa. O menor agrupamento entre observações em uma mesma folha terminal foi de 45, e as classes mais difíceis de classificar foram floresta e lavoura de arroz, devido à semelhança espectral que as florestas sombreadas possuem com as lavouras de arroz irrigadas.(AU)

Land cover is a spatial information of great relevance for a variety of models for estimating sediment yield and to measure the potential of the landscape carbon sequestration. The classification of land cover by the supervised method requires training areas, these areas must be representative of each class of land cover. For the classification decision tree (DT) algorithm, the complexity of DT, results in different values of accuracies for thematic maps. Thus, the objective of this study was to estimate the minimum sample density in a DT model which would allow to discriminate land cover classes, evaluate the size of the generated DT model, as well as, identify the more difficult land cover class to be mapped. Satellite images from RESOURCESAT-1as well as spectral indices were used in the study. The minimum sample density varied between 0.15 and 0.30% of the total area for each class, this sampling interval allowed better results than 80% for kappa index. The smallest grouping of observations in the same terminal leaf was 45 observations. In this study the most difficult land use classes to be mapped were forest and rice crops due to spectral similarity of shaded forests with irrigated rice crops.(AU)

Caracterização de plintitas e petroplintitas em solos da depressão central do Rio Grande do Sul / Plintites and petroplintites characterization in soils from central depression of the Rio Grande do Sul state, Brazil

A presença, composição e distribuição de concreções ferruginosas no solo, denominadas de plintitas e petroplintitas, é condicionada às características ambientais da região, atribuindo propriedades intrínsecas ao solo. O objetivo do estudo foi caracterizar plintitas e petroplintitas de solos da Depressão Central do Rio Grande do Sul através da avaliação de características químicas e mineralógicas dessas feições. Para tanto, procedeu-se à caracterização química, morfológica e granulométrica de três perfis de solo. As concreções ferruginosas presentes em alguns horizontes foram separadas da matriz do solo e submetidas, separadamente, a sucessivos procedimentos de extrações seletivas de Fe e Al. Os horizontes dos solos apresentaram ampla variação de textura e atributos químicos como pH, S, V, m e Matéria Orgânica. Os teores de Feh, Fed e Feo seguiram a tendência: matriz do solo

The presence, composition and distribution of ferruginous concretions in the soil, called plinthite and petroplinthites, are conditioned to the environmental characteristics of the region, attributing intrinsic properties to the soil. The objective of this study was to understand the composition of plinthite and petroplinthites, of soils at the Central Depression of Rio Grande do Sul state, Brazil, by the evaluation of chemical and mineralogical characteristics of these features. For this, chemical, morphological and particle size characterization of three soil profiles, was performed. The ferruginous concretions present in some horizons were separated from the soil matrix and submitted, separately to successive procedures for selective extraction of Fe and Al. The horizons of the soils showed a wide variation of textures and chemical attributes such as pH, S, V, m and MO. The levels of Feh, Feo and Fed followed the trend of the soil matrix

Mapeamento digital de classes de solos: características da abordagem brasileira / Digital soil mapping: characteristics of the brazilian approach

O solo é cada vez mais reconhecido como tendo um importante papel nos ecossistemas, assim como para a produção de alimentos e regulação do clima global. Por esse motivo, a demanda por informações relevantes e atualizadas em solos é crescente. Pesquisadores em ciência do solo estão sendo demandados a gerar informações em diferentes resoluções espaciais e com qualidade associada dentro do que está sendo chamado de Mapeamento Digital de Solos (MDS). Devido ao crescente número de trabalhos relacionados ao MDS, faz-se necessário reunir e discutir as principais características dos estudos relacionados ao mapeamento digital de classes de solos no Brasil, o que irá possibilitar uma perspectiva mais ampla dos caminhos, além de nortear trabalhos e demandas futuras. O mapeamento de classes de solos empregando técnicas de MDS é recente no país, com a primeira publicação em 2006. Entre as funções preditivas utilizadas, predomina o emprego da técnica de regressões logísticas. O fator de formação relevo foi empregado na totalidade dos estudos revisados. Quanto à avaliação da qualidade dos modelos preditivos, o emprego da matriz de erros e do índice kappa têm sido os procedimentos mais usuais. A consolidação dessa abordagem automatizada como ferramenta auxiliar ao mapeamento convencional passa pelo treinamento dos jovens pedólogos para a utilização de tecnologias da geoinformação e de ferramentas quantitativas dos aspectos de variabilidade do solo.

Soil is increasingly being recognized as having an important role in ecosystems, as well as for food production and global climate regulation. For this reason, the demand for relevant and updated soil information is increasing. Soil science researchers are being demanded to produce information in different spatial resolutions with associated quality in what is being called Digital Soil Mapping (DSM). Due to an increasing number of papers related to the DSM in Brazil, it is necessary to discuss the main characteristics of those studies related to the automated mapping of soil classes, which will enable a broader perspective of the subject and guide future works and demands. The mapping of soil classes using DSM techniques is recent in the country, the first publication in this topic occurred just in 2006. Among the predictive functions the predominant is logistic regression. The soil formation factor relief was used in all studies reviewed. Quality of predictive models was evaluated employing error matrix and kappa which were the most common procedures. The consolidation of this automated approach as an auxiliary tool to the conventional soil mapping will demand training of young soil scientists to use geoinformation technologies and quantitative tools to handle aspects of soil variability.

Alteração mineralógica de Neossolos em uma climo-litossequência no Planalto do Rio Grande do Sul / Mineral weathering in Neossolos in a climo-litosequence on the Rio Grande do Sul Plateau, Brazil

No Estado do Rio Grande do Sul (RS), os Neossolos Litólicos e Neossolos Regolíticos são solos que têm sofrido forte pressão de uso, demandando maior conhecimento sobre sua gênese e mineralogia. O objetivo deste trabalho foi determinar o grau de intemperismo de Neossolos Litólicos e Neossolos Regolíticos, avaliando-se a alteração dos minerais em perfis dispostos em uma climo-litossequência no Planalto do RS, através de técnicas de dissolução química e difração de raios X. Foram identificados dois grupos de solos com graus de alteração distintos. O primeiro é constituído pelos perfis da porção Oeste da climo-litossequência (P1, P2 e P3) e encontra-se no estádio entre a bissialitização e a monossialitização, com predomínio de esmectita com hidroxi-Al entrecamadas (EHE), caulinita e hematita na fração argila. O segundo é representado pelos perfis da porção Leste (P4 e P5), encontrando-se no estádio entre a monossialitização e a ferralitização, com predomínio de caulinita e goethita e presença de gibbsita e EHE na fração argila. Os resultados sugerem maior influência do clima na alteração dos perfis. Os índices ki e kr não foram eficientes em representar a condição de alteração secundária dos perfis de Neossolos.

In the Rio Grande do Sul state (RS) Neossolos Litólicos (Leptosols) and Neossolos Regolíticos (Regosols) are soils that have been suffering strong use pressure, demanding better knowledge on their genesis and mineralogy than the existing one. The objective of this research was to determine the weathering degree of Neossolos Litólicos and Neossolos Regolíticos through the evaluation of the minerals alteration in profiles disposed in a climo-litossequence in the RS Plateau, using techniques of chemical dissolution and X rays diffraction. The authors identified two groups of soils with different alteration degree. The first one is composed by the profiles of the West portion of the climo-litossequence (P1, P2 and P3) which has the weathering degree between the bissialitization and the monossialitization, with high content of smectite with hidroxi-Al interlayers (EHE), caulinite and hematite in the clay fraction. The second one is represented by the profiles of the East portion (P4 and P5), with weathering degree between the monossialitization and the ferralitization, with high content of caulinite and goethite and presence of gibbsite and EHE in the clay. The results suggested an higher contribution of the climate on the weathering of the profiles. The ki and kr indexes were not efficient in representing the condition of secondary alteration of the profiles of Neossolos.

Componentes principais como preditores no mapeamento digital de classes de solos / Principal components as predictor variables in digital mapping of soil classes

Tecnologias disponíveis para a observação da Terra oferecem uma grande gama de informações sobre componentes ambientais que, por estarem relacionadas com a formação dos solos, podem ser usadas como variáveis preditoras no Mapeamento Digital de Solos (MDS). No entanto, modelos com um grande número de preditores, bem como a existência de multicolinearidade entre os dados, podem ser ineficazes no mapeamento de classes e propriedades do solo. O objetivo deste estudo foi empregar a Análise de Componentes Principais (ACP) visando a selecionar e diminuir o número de preditores na regressão logística múltipla multinomial (RLMM) utilizada no mapeamento de classes de solos. Nove covariáveis ambientais, ligadas ao fator de formação relevo, foram derivadas de um Modelo Digital de Elevação e denominadas variáveis originais, estas foram submetidas à ACP e transformadas em Componentes Principais (CP). As RLMM foram desenvolvidas utilizando-se atributos de terreno e as CP como variáveis explicativas. O mapa de solos gerado a partir de três CP (65,6 por cento da variância original) obteve um índice kappa de 37,3 por cento, inferior aos 48,5 por cento alcançado pelo mapa de solos gerado a partir de todas as nove variáveis originais.

Available technologies for Earth observation offer a wide range of predictors relevant to Digital Soil Mapping (DSM). However, models with a large number of predictors, as well as, the existence of multicollinearity among the data, may be ineffective in the mapping of classes and soil properties. The aim of this study was to use the Principal Component Analysis (PCA) to reduce the number of predictors in the multinomial logistic regression (MLR) used in soil mapping. Nine environmental covariates, related to the relief factor of soil formation, were derived from a digital elevation model and named the original variables, which were submitted to PCA and transformed into principal components (PC). The MLR were developed using the terrain attributes and the PC as explanatory variables. The soil map generated from three PC (65.6 percent of the original variance) had a kappa index of 37.3 percent, lower than the 48.5 percent achieved by the soil map generated from all nine original variables.

Caracterização do solo de cobertura de aterros encerrados com ferramentas (geo)estatísticas / Characterization of soil covers in closed landfill sites with (geo)statistical tools

Inúmeros trabalhos abordam a elaboração de estratégias amostrais e a aplicação de ferramentas (geo)estatísticas no estudo de atributos do solo. Entretanto, são escassos os trabalhos envolvendo a aplicação desta abordagem no monitoramento de solos construídos sobre aterros encerrados de resíduos sólidos urbanos. Este estudo mostra que a densidade amostral necessária para tornar possível o uso da geoestatística em tais casos, elevaria os custos operacionais. A melhor alternativa é a utilização dos métodos de estatística multivariada (análise de componentes principais e de agrupamento) para definição de zonas homogêneas de manejo. Os atributos que melhor explicam a estrutura da variabilidade do solo construído são o teor de areia (ou argila), a saturação por bases e o pH, todos relacionados com a contaminação do solo com chorume e o adequado desenvolvimento da vegetação.

Several studies address the development of sampling strategies and implementation of (geo)statistical tools in the study of soil properties. However, there is a lack of studies in the application of such approach to monitor soil covers in closed landfill sites of urban solid waste. This study shows that the sampling density needed to make possible the use of geostatistics in such cases would raise operational costs. The best alternative is the use of multivariate statistics methods (principal components and cluster analysis) to define homogeneous management zones. The soil attributes that best explain the structure of soil variability are sand (or clay) content, base saturation and pH, all related with soil contamination by leachate and with the proper development of vegetation.

Extrapolação das relações solo-paisagem a partir de uma área de referência / Extrapolation of soil-landscaperelationship from a reference area

O objetivo deste estudo foi aplicar uma técnica automatizada de mapeamento de solos a partir de modelos preditivos ajustados em uma área de referência e, posteriormente, aplicados em áreas próximas de mesmas relações solo-paisagem. Modelos lineares generalizados foram desenvolvidos utilizando-se de nove atributos de terreno, derivados de um Modelo Digital de Elevação, como covariáveis preditoras e classes de solos, obtidas em um levantamento convencional, como variáveis dependentes. Os modelos foram capazes de distinguir as três principais formas da paisagem local. Classes de solos de pedogênese intimamente ligada às covariáveis preditoras obtiveram os melhores resultados. O mapa de solos gerado apresentou uma reprodutibilidade de 46,12 por cento e uma exatidão de 21,06 por cento.

The aim of this study was to apply an automated technique of soil mapping from predictive models developed at a reference area, into nearby areas of the same soil-landscape relationships. Generalized linear models were developed using nine terrain attributes derived from a digital elevation model as covariate predictors, with soil classes, obtained from a conventional soil survey, as dependent variables. The models were able to distinguish the three main forms of the local landscape. Soil classes with pedogenesis intimately tied to the predictive covariates obtained the best results. The soil maps generated, showed a reproducibility of 46.12 percent and an accuracy of 21.06 percent.

Relação da granulometria do solo e morfologia do saprolito com a infiltração de água em Neossolos Regolíticos do rebordo do Planalto do Rio Grande do Sul / Relationship between soil size particle distribution and saprolite morphology with water infiltration in Neossolos Regolíticos (Regossols) in the Rio Grande do Sul Plateau edge

Os Neossolos Regolíticos apresentam baixo potencial de uso devido a sua pequena profundidade efetiva, à presença de pedregosidade/rochosidade, ao contato lítico próximo à superfície e à ocorrência frequente em terrenos declivosos. Análises mais detalhadas são necessárias para a melhor interpretação desses solos, visto que a filtragem da água de percolação, retenção de solutos e fluídos e sua possível transformação são de interesse ambiental. Nesse sentido, este estudo gerou informações sobre a infiltração de água em cinco áreas de Neossolos Regolíticos, na região do Rebordo do Planalto do Rio Grande do Sul. Para cada área foram descritos e analisados três perfis, sendo a infiltração de água determinada pelo método dos duplos anéis concêntricos. Mesmo com idêntica classificação taxonômica até o quarto nível categórico, os Neossolos apresentaram variações no seu comportamento hídrico, inclusive quando comparados entre os perfis do mesmo ponto de coleta. Os dados sugerem que a infiltração, nesses Neossolos, é influenciada pela configuração de fraturas do saprolito, granulometria, condições de relevo e uso do solo.

Neossolos Regolíticos (Regosols) are fragile from a natural resource perspective because of their small depth, stones and/or rocks presence, near surface lithic contact, fractures in saprolite and frequent occurrence in steep slopes. These soils requires more specific analysis for a better interpretation of their capacity to filtrate water, retain and transform solute and fluids, contributing to the maintenance of the water quality that reaches the groundwater. In that sense, this study generates information on water infiltration in five areas from the the Rio Grande do Sul plateau edge. Three profiles were described and analyzed for each Regosol and the water infiltration was performed whit the double rings method. Even showing the same taxonomic classification, the Regosols showed hydraulic variation behavior, even though when compared among the profiles from the same location. The data suggest that the water infiltration in the Regosols is affected by the saprolite fracture configurations, granulometry, relief conditions and soil use.

Fauna edáfica em solo construído, campo nativo e lavoura anual / Edafic fauna in constructed soil, native pasture and annual handling farm

A fauna edáfica é usada para o monitoramento da qualidade de sistemas agrícolas; em aterros encerrados de resíduos sólidos urbanos (RSU), o seu estudo, especialmente no Brasil, ainda é incipiente. Foi conduzido um estudo da fauna edáfica do solo construído (SC) sobre um aterro encerrado, em Santa Maria - RS, e em outras duas áreas, sob diferentes usos: campo nativo (CN) e lavoura anual (LA) com manejo ecológico, com vistas a avaliar a qualidade ambiental e a estabilidade desses sistemas. Foram duas coletas, realizadas em janeiro e fevereiro de 2007, tendo sido instaladas, aleatoriamente, oito armadilhas do tipo PROVID, em cada área, por três dias. Houve um predomínio de colêmbolos, himenópteros, ácaros e coleópteros na composição da fauna edáfica dos ambientes estudados. O SC teve a maior abundância de indivíduos, com dominância da Classe Collembola (17,6 vezes maior que em LA), assim como no CN. Na LA, a Ordem Hymenoptera foi a de maior expressão. As alterações meteorológicas durante as épocas de coleta, influenciaram o comportamento dos atributos da fauna edáfica, especialmente em SC e CN. Já em LA foram as alterações na vegetação que determinaram o comportamento da fauna edáfica. A seqüência LA>CN>SC foi a mais representativa para ilustrar as condições qualitativas dos ambientes estudados.

Edafic fauna has been used as a biological parameter for monitoring the quality of agricultural systems; in closed landfill sites, its study, especially in Brazil, still is incipient. In that sense, it was carried out a study in a constructed soil (SC) in a closed landfill site at Santa Maria, RS, Brazil taking as comparative two areas under different uses on the neighborhood: native pasture (CN) and an ecologically-managed farm (LA), with the aim to analyze the quality and stability of those systems. Collection was carried out two times in January and February of 2007, when eight PROVID traps were installed aleatorialy in each area during three days. It was observed a prevalence of Collembola, Hymenoptera, Acarina and Coleoptera groups in the composition of the edafic fauna of the studied sites. SC had the largest total abundance, with prevalence of Collembola group (17.6 times greater than in LA), as well as in CN. In LA the Order Hymenoptera was the one of larger expression. Collection times influenced the behavior of edafic fauna attributes in SC and CN, except in LA, where alterations in vegetable community determined its behavior. Sequence LA > CN > SC is the one that best represents the qualitative conditions of the evaluated sites.

Carbono orgânico, óxidos de ferro e distribuição de agregados em dois solos derivados de basalto no Rio Grande do Sul - Brasil / Organic carbon, iron oxides and aggregate distribution in two basaltic soils from Rio Grande do Sul State - Brasil

Vários atributos do solo são capazes de afetar o comportamento de sua estrutura. Dentre eles, o conteúdo de carbono orgânico (CO) do solo e tanto o conteúdo quanto os tipos de óxidos de ferro têm sido relacionados como os mais importantes. Desta forma, o presente trabalho foi desenvolvido visando a avaliar o comportamento de agregados do solo em relação a estes agentes, em solos de uma área de agricultura familiar no Rebordo do Planalto, situado entre o Planalto Médio e a Depressão Central do Estado do Rio Grande do Sul. Agregados menores que 8 mm foram obtidos de um Argissolo Vermelho-Amarelo e de um Neossolo Litólico, ambos sob floresta, pastagem e lavoura, e submetidos à agitação em água. Depois de agitados durante 0, 30, 60 e 90 min, foram determinadas a distribuição de agregados em três classes de tamanho e a concentração de carbono orgânico (CO), ferro extraível com ditionito-citrato-bicarbonato (Fe d) e oxalato de amônio (Fe o) nos agregados. O Neossolo apresentou maior teor de CO em relação ao Argissolo, independentemente do tipo de uso, e o uso floresta apresentou o maior e o uso lavoura o menor teor de CO no solo, independentemente do tipo de uso do solo. Os teores de Fe d e Fe o do solo foram similares entre os solos e entre os usos em cada solo. Os solos estudados apresentaram hierarquia de agregados (HA) em grau diferenciado, sendo que os agregados mais estáveis (90min de agitação) apresentaram uma leve tendência a possuírem mais carbono em relação aos menos estáveis (0min de agitação). Dentre as variáveis medidas neste estudo, o teor de CO do solo foi o atributo que mais afetou a expressão da HA. Além disso, os resultados indicaram que a ação dos óxidos de Fe na agregação depende não somente de seus teores e tipos, mas também dos teores de CO existentes nos solos. Ainda assim, observou-se que os agregados mais estáveis tenderam a apresentar maiores teores de Fe d e menores de Fe o.

Several factors can affect the behavior of soil structure. Amongst them, the organic carbon (OC) content and the content and type of iron oxides present in the soil have been related as the most important. This work is aimed at evaluating soil aggregate behavior regarding to the role of organic carbon, and forms of iron oxides in two soils developed from basalt in subtropical Brazil. Aggregates with size less than 8 mm of an Udorthents and a Paleudult under forest, pasture and conventional tillage of the steep backslope of Sul Riograndense plateau were shaked in water during 0, 30, 60 and 90 minutes. The aggregate distribution in three size classes was measured as well as the content of OC, iron extractable with ditionite-citrate-bicarbonate (Fe d) and ammonium oxalate (Fe o) in the aggregates. The Udorthents showed greater content of soil OC than Paleodult and the forest soil showed greater content of soil OC than pasture and conventional tillage. The content of Fe d and Fe o were similar between both soils and uses. The studied soils showed a differentiated degree of aggregate hierarchy (AH). The most stable aggregates (90min of shaking) presented a trend to possess greater content of OC than the less stable ones (0min of shaking). Amongst the variables considered in this study, the content of OC was the attribute that more affects the expression of AH and the action of iron oxides in the aggregation not only depends on its type and amount, but also of the content of soil OC. It was also observed that the most stable aggregates (90min of shaking) tended to present greater content of Fe d and smaller content of Fe o.

Análise da dinâmica espacial da ocupação das terras e seus conflitos de uso no perímetro urbano de Santa Maria - RS (1975 - 2002) / Spatial dynamic analysis of the land occupation and their conflicts of use in the urban perimiter of Santa Maria - RS (1975 - 2002)

As cidades brasileiras, em escala variável, têm apresentado problemas resultantes do uso indevido do espaço urbano, principalmente, em relação aos recursos naturais. Neste caso, o estudo da dinâmica de uso das terras é importante na compreensão dos processos ocorridos no ambiente urbano. O objetivo deste trabalho foi analisar a dinâmica espacial e temporal de ocupação das terras em áreas urbanas de Santa Maria - RS, determinando seus conflitos de uso através do Sistema de Avaliação do Potencial de Uso Urbano das Terras (SAPUT), considerando informações do período de 1975 a 2002. O uso urbano das terras cresceu de 9 por cento, em 1975, para 33 por cento, em 2002. Os conflitos de uso das terras aumentaram de 19 por cento, em 1975, para 37 por cento, em 1995, reduzindo para 33 por cento em 2002. Os principais problemas de uso indevido das terras se relacionam à fragilidade do material geológico e do recurso solo para uso em construções e agricultura urbana.

The Brazilian cities have been facing problems due to the improper use of the urban space, mainly, related to the natural resources. In this case, the study of the dynamics of land use is important in the understanding of the processes occured in the urban environment. This research was aimed at analysing the space and temporal dynamics of land occupation in urban areas of Santa Maria - RS, Brazil, determining the conflicts of the land use through the Urban Land Use Potencial System (SAPUT), considering information from 1975 to 2002. The urban land use raised from 9 percent in 1975 to 33 percent in 2002. The conflicts of land use have increased from 19 percent in 1975, to 37 percent in 1995, reducing to 33 percent in 2002. The main problems of the improper land use are linked to the fragility of the geological material and soil resource when used for constructions and urban agriculture.

Medida da cor em solos do Rio Grande do Sul com a carta de Munsell e por colorimetria / Color measurement in soils from Rio Grande do Sul State with Munsell charts and by colorimetry

A cor do solo é uma característica facilmente determinada através da comparação visual com a carta de Munsell e está relacionada com a presença de óxidos de ferro e matéria orgânica no solo. A obtenção da cor por instrumentos via sensoriamento remoto, como colorímetros, resulta em maior precisão por apresentar condições controladas e não subjetivas. Os objetivos deste trabalho foram comparar a cor de diferentes solos do Rio Grande do Sul determinadas pela carta de Munsell e por colorimetria e correlacioná-las com os atributos do solo. A precisão dos observadores na determinação da cor através da carta de Munsell para uma mesma amostra apresentou menor variabilidade para o componente matiz e maior para o croma. Os coeficientes de correlação mostraram que há coerência entre as medidas de cor realizadas por diferentes observadores e as medidas pelo colorímetro, o qual mostrou ser eficiente na quantificação da cor, eliminando possíveis erros psicofísicos atribuídos ao método visual. Os atributos dos solos analisados apresentaram boas correlações com os componentes da cor obtidos por colorimetria, mostrando ser esta uma técnica eficiente e promissora para obter informações do solo de maneira simples e de baixo custo.