RESUMO Latossolos são os principais solos do Brasil e classicamente ocorrem em superfícies geomórficas suavizadas e estáveis. No entanto, no Sul de Minas Gerais, Latossolos têm sido observados em relevo forte ondulado, uma condição rara para estes solos nesta região fisiográfica. Este trabalho teve como objetivo acessar a dinâmica elementar e o relevo com uso de espectrometria de fluorescência de raios-X portátil (pXRF), em associação à geomorfologia, para entender tal ocorrência. Os solos estudados estão localizados no município de Muzambinho, Estado de Minas Gerais, Brasil. Perfis de Latossolo foram caracterizados no terço superior (P1), terço médio (P2) e terço inferior (P3) da encosta. Após a descrição morfológica, amostras de solo foram coletadas nos horizontes A, AB e Bw dos perfis. Foram realizadas análises físicas, químicas e espectrométricas dos solos em laboratório. Os teores de Ti e Fe (pXRF) tiveram alta correlação com as frações texturais dos solos. Foram encontrados altos graus de intemperismo-lixiviação dos Latossolos, embora ocorram em encosta íngreme onde solos mais jovens (Cambissolos) seriam esperados. A concordância de altitude dos topos observada nas áreas circundantes mais elevadas indica um paleorrelevo plano, ajudando a explicar esta ocorrência anormal. Os valores dos índices de intemperismo dos solos diminuíram ao longo da encosta, indicando o enriquecimento de sílica por escoamento superficial e fluxo de água subsuperficial nas posições mais baixas da paisagem. As análises de pXRF ajudaram na caracterização destes solos velhos em topografia forte ondulada. O equipamento forneceu bases para confirmação dos seus altos graus de intemperismo, além de detectar evidências do pré-intemperismo do regolito dessa paisagem muito antiga.

ABSTRACT Oxisols are the main soils in Brazil and they classically occur in stable and gentle geomorphic surfaces. However, in the south of Minas Gerais State, Oxisols have been observed under strongly undulated relief, a very rare condition for these soils in this physiographic region. Therefore, this work aimed to assess the elemental dynamics and relief enhanced with portable X-ray fluorescence (pXRF) spectrometry, associated to geomorphology, to understand such occurrence. The studied soils are located in Muzambinho municipality, Minas Gerais State, Brazil. Oxisol profiles were characterized in the upper third (P1), middle third (P2) and lower third (P3) of the hillslope. After morphological description, soil samples were collected in the A, AB and Bo horizons of the profiles. Physical, chemical and pXRF analyses of the soils were carried out in the laboratory. Ti and Fe content (pXRF) had a high correlation with the soil textural fractions. High weathering-leaching degrees were determined, although they occur on a steep slope where younger soils (Inceptisols) would be expected in this region. The altitudinal concordance of summits observed in the more elevated surrounding areas indicates a flat paleorelief, helping to explain this unusual occurrence. The soils’ weathering degree values decreased down the hillslope, indicating silica enrichment through runoff and subsuperficial water flux in the lower landscape positions. The pXRF analyses assisted the characterization of these old soils occurring in steep relief. It provided bases for confirming their high weathering degree indexes and detected evidences of the pre-weathering of the regolith of this very old landscape.

Funções de pedotransferência (FPTs) são equações usadas para estimar atributos de solo de difícil determinação, a partir de outras mais facilmente obtidas. A retenção de água no solo é utilizada em diversas aplicações agronômicas e ambientais, porém sua determinação direta é demorada e onerosa. Com isso, as FPTs são alternativas para obtenção dessas informações de forma mais rápida e econômica. Conduziu-se este trabalho, com os objetivos de gerar um banco de dados e desenvolver FPTs para a retenção de água nos potenciais de -33 kPa (capacidade de campo) e -1500 kPa (ponto de murcha permanente) para Argissolo Amarelo e Latossolo Amarelo, da região dos Tabuleiros Costeiros brasileiros. Os solos dos Tabuleiros Costeiros são, principalmente, provenientes de sedimentos pré-intemperizados da Formação Barreiras e seus principais usos são cana-de-açúcar, pecuária, silvicultura e fruticultura. O banco de dados para geração das FPTs foi composto, a partir da seleção de informações obtidas de trabalhos científicos e de relatórios de levantamentos de solos da região. Foram geradas FPTs específicas para cada classe de solo em seus respectivos horizontes A e B e para o solum, e FPTs gerais, englobando as classes de solos e seus horizontes, por meio de regressão múltipla, através do pacote stepwise da linguagem de programação R. Em razão da pequena variabilidade pedológica (pequeno número de classes de solos com grande expressão geográfica) e alta uniformidade mineralógica, comumente observadas neste ambiente, a não estratificação das classes de solos para a criação de FPTs gerais demonstrou resultados similares ou superiores em relação às equações específicas para cada classe de solo. O ajuste dos dados demonstrou que os valores de retenção de água nos potenciais de -33 kPa e -1500 kPa podem ser estimados com adequada acurácia para os principais solos dos Tabuleiros Costeiros brasileiros, por meio de FPTs, a partir de dados de textura, principalmente, e matéria orgânica, secundariamente.

Pedotransfer functions (PTFs) are equations used to estimate soil characteristics difficult to determine from other easily obtained ones. Water retention in soil is used in several agronomic and environmental applications, but its direct determination is time consuming and onerous, therefore PTFs are alternatives to obtaining this information more quickly and economically. The aims of this study were to generate a database and develop PTFs for water retention at potentials of -33 kPa (field capacity) and -1500 kPa (permanent wilting point) for Yellow Argisol and Yellow Latosol from the Brazilian Coastal Plains region. The Coastal Plains soils are mostly developed from Barreiras formation (pre-weathered sediments) and their main uses are sugarcane, livestock, forestry and fruticulture. The database to generate the PTFs was composed from the selection of information derived from scientific works and soil survey reports of the region. Specific PTFs were generated for each soil class, in their respective A and B horizons and for solum, through multiple regression by stepwise package of R language programming. Due to the small pedological variability (small number of soil classes containing great geographical expression) and mineralogical uniformity, usually observed in this environment, non-stratification of soil classes to create general PTFs presented similar or superior results compared to equations for each soil class. The adjustment of data demonstrated that water retention values at -33 kPa and -1500 kPa potentials can be estimated with adequate accuracy for the main soils of the Brazilian Coastal Plains through PTFs mainly from particle size distribution and secondarily from organic matter data.

O conhecimento do conteúdo de água no perfil do solo é essencial para um manejo eficiente das culturas. Objetivou-se, neste trabalho,utilizar técnicas de geoestatística no estudo espaço-temporal da água em um Latossolo Vermelho. Os dados foram coletados em área de cafeicultura no município de São Roque de Minas, na região Alto São Francisco, MG. O conteúdo de água no solo foi obtidopor meio de uma sonda com multissensores de capacitância (MCP) nas profundidades de 10 cm, 20 cm, 30 cm, 40 cm, 60 cm e 100 cm, entre março a dezembro de 2010. Após o ajuste do semivariograma no modelo esférico, utilizando mínimos quadrados ordinários, melhor modelo,interpolaram-se os valores por meio de krigagem, gerando uma superfície contínua, profundidade versus tempo (SCPT) e superfície de disponibilidade de água para a planta (SDAP). Os resultados permitiram um entendimento adicional da dinâmica da água armazenada no solo e sua disponibilidade para a planta, mostrando os efeitos do clima na variação do conteúdo de água e também, principalmente, dos períodos e camadas, onde houve maior consumo hídrico pela planta e regiões onde há água disponível no solo, potencialmente explorável pelo sistema radicular.

The knowledge of the water content in the soil profile is essential for an efficient management of crop growth and development. This work aimed to use geostatistical techniques in a spatio-temporal study of soil moisture in an Oxisol in order to provide that information for improved crop management. Data were collected in a coffee crop area at São Roque de Minas, in the upper São Francisco River basin, MG state, Brazil. The soil moisture was measured with a multi-sensor capacitance (MCP) probe at 10-, 20-, 30-, 40-, 60- and 100-cm depths between March and December, 2010. After adjusting the spherical semivariogram model using ordinary least squares, best model, the values were interpolated by kriging in order to have a continuous surface relating depth x time (CSDT) and the soil water availability to plant (SWAP). The results allowed additional insight on the dynamics of soil water and its availability to plant, and pointed to the effects of climate on the soil water content. These results also allowed identifying when and where there was greater water consumption by the plants, and the soil layers where water was available and potentially explored by the plant root system.

Técnicas e ferramentas digitais podem auxiliar na predição de propriedades do solo, a exemplo da umidade do solo, auxiliando no planejamento do uso e manejo de áreas com fins agrícolas e/ou ambientais. Nesse sentido, objetivou-se estudar índices de umidade, definir a resolução espacial e selecionar o método de estimativa que melhor se correlaciona com dados de teor de água medidos em campo, avaliando-se, ainda, a umidade em diferentes profundidades do solo e épocas do ano. Este estudo foi desenvolvido em uma paisagem com relevo forte ondulado e recoberta por Nitossolo no topo e no terço médio superior, e Argissolo no terço médio inferior, em altitude variando de 845 a 890 m, no sul do Estado de Minas Gerais, Brasil. Foram realizadas análises de correlação linear de Pearson entre a umidade do solo determinada em campo, nas profundidades de 10, 20, 30, 40, 60 e 100 cm além do armazenamento de água na camada 0-100 cm, e os índices de umidade TWI (índice topográfico de umidade) e SWI (índice de umidade SAGA) obtidos a partir de modelos digitais de elevação em diferentes resoluções espaciais. Na maioria das situações estudadas, o índice TWI com resolução de 10 m condicionou melhores resultados, particularmente no período seco do ano. Neste estudo, apenas para a profundidade de 100 cm houve correlação positiva e significativa, sugerindo que os índices de umidade são indicados para estudos de dinâmica da água em subsuperfície, auxiliando nos estudos de dinâmica hidrológica e no planejamento de uso e manejo do solo, especialmente no caso de plantas perenes com sistema radicular mais profundo.

Digital techniques and tools can assist not only in the prediction of soil properties, such as soil moisture, but also in planning the use and management of areas for agriculture and, or, environmental purposes. In this sense, this work aimed to study wetness indexes methods, defining the spatial resolution and selecting the estimation method that best correlates with water content data measured in the field, evaluating even moisture at different soil depths and seasons. This study was developed in a landscape with strongly undulated relief and covered with Nitosols at the summit and upper middle third, and Argisols at the low middle third, ranging in altitude from 845 to 890 m, located in the southern state of Minas Gerais, Brazil. It were performed analyses of Pearson linear correlation between soil moisture determined in the field, at depths of 10, 20, 30, 40, 60 and 100 cm and the water storage in 0-100 cm depth, and the topographic and SAGA wetness indexes, TWI and SWI, respectively, obtained from digital elevation models at different spatial resolutions. In most studied conditions, the TWI with resolution of 10 m provided better results, particularly for the dry season. In this study, only the depth of 100 cm resulted in a significant and positive correlation, suggesting that the moisture levels are suitable for water dynamic studies in the subsurface, assisting in studies of hydrological dynamics and planning the soil use and management, especially for perennial plants with deeper root systems.

Neste trabalho, apresenta-se o levantamento detalhado de uma microbacia hidrográfica experimental representativa das características pedoclimáticas dos Tabuleiros Costeiros brasileiros e sua aplicação prática. Para o levantamento pedológico, foram descritos morfologicamente e amostradas 35 microtrincheiras e três perfis modais, cujas amostras foram submetidas a análises físicas (textura) e químicas (fertilidade e ataque sulfúrico). A confecção do mapa de solos foi realizada, utilizando-se o sistema de informação geográfica ArcGIS 9.3, no qual foi gerado o modelo digital de elevação (DEM) para a separação das fases de relevo. Utilizou-se também o programa SAGA GIS, para a geração do índice topográfico de umidade (WI) que auxiliou na separação mais precisa do Organossolo Háplico dos demais solos. A classe de solo predominante na microbacia foi o Argissolo Amarelo distrófico/ distrocoeso (97%), com características morfológicas, químicas e físicas representativas dos solos mais expressivos dos Tabuleiros Costeiros. Ferramentas e técnicas de geoprocessamento auxiliaram na confecção do mapa de solos da microbacia.

This paper presents a detailed soil survey of an experimental watershed with representative pedoclimatic characteristics of the Coastal Plains in Espírito Santo State and its practical applications. For the pedological survey, 35 observation sites and three soil profiles were sampled and described, which were morphologically characterized and subjected to physical (particle size) and chemical analyses (routine and sulfuric acid digestion). The soil map was made using the geographic information system ArcGIS 9.3. This GIS software was also used to generate the digital elevation model (DEM) for identifying the slope classes. SAGA software was used to calculate the topographic wetness index (WI) which aided in a more accurate separation of Haplic Organosol from other soils. The predominant soil class in the watershed was the dystrophic/dystrocohesive Yellow Argisol (97%), containing morphological, chemical and physical characteristics representative of the most expressive Coastal Plains soils. Geoprocessing tools and techniques aided to make the watershed soil map.

As terras (conceito mais abrangente do que solos, incluindo todos os elementos do ambiente: solos, geologia, relevo, clima, recursos hídricos, flora e fauna, além dos efeitos da ação antrópica) do estado de Minas Gerais estão em diferentes condições de solo, clima e sócio-economia, portanto, são distintas as vocações para produção de bens agrícolas e o mapeamento da vocação agrícola das terras do estado é fundamental para o planejamento norteado da sustentabilidade. O geoprocessamento utiliza técnicas de tratamento da informação geográfica e o SIG permite avaliar com mapas digitais os fenômenos geográficos e suas inter-relações. Objetivando avaliar a vocação agrícola das terras do estado, utilizaram-se o mapa de solos, o conhecimento de campo, o inventário florestal e o banco de dados relacionados ao Zoneamento Ecológico-Econômico (ZEE) de Minas Gerais, para elaborar em SIG o mapa de aptidão agrícola. Para tal, combinaram-se os mapas de fertilidade do solo, deficiência de água, deficiência de oxigênio, vulnerabilidade à erosão e de impedimentos à mecanização. Em termos de expressão geográfica, o principal fator limitante das terras é a fertilidade do solo, seguido pela deficiência de água, impedimentos à mecanização e vulnerabilidade à erosão. Quanto à aptidão agrícola, o grupo 2 (aptidão regular para lavouras) é o de maior abrangência, representando 45,13% do estado. Para os níveis de manejo A e B, baixo e moderado nível tecnológico, respectivamente, a classe de aptidão mais expressiva é a regular, seguida pela classe restrita e por último a classe adequada, enquanto para o nível de manejo C (alto nível tecnológico), a classe predominante é a restrita. O tipo de utilização mais intensivo predominante é para lavouras, cuja área aumenta substancialmente com investimento de capital e tecnologia (níveis de manejo B e C).

Lands (broader concept than soils, including all elements of the environment: soils, geology, topography, climate, water resources, flora and fauna, and the effects of anthropogenic activities) of the state of Minas Gerais are in different soil, climate and socio-economics conditions and suitability for the production of agricultural goods is therefore distinct and mapping of agricultural suitability of the state lands is crucial for planning guided sustainability. Geoprocessing uses geographic information treatment techniques and GIS allows to evaluate geographic phenomena and their interrelationships using digital maps. To evaluate the agricultural suitability of state lands, we used soil maps, field knowledge, forest inventories and databases related to Ecological-Economic Zoning (EEZ) of Minas Gerais, to develop a map of land suitability in GIS. To do this, we have combined the maps of soil fertility, water stress, oxygen deficiency, vulnerability to erosion and impediments to mechanization. In terms of geographical expression, the main limiting factor of lands is soil fertility, followed by lack of water, impediments to mechanization and vulnerability to erosion. Regarding agricultural suitability, the group 2 (regular suitability for crops) is the most comprehensive, representing 45.13% of the state. For management levels A and B, low and moderate technological level, respectively, the most expressive suitability class is the regular, followed by the restricted class and last, the adequate class, while for the management level C (high technological level) the predominant class is the restricted. The predominant most intensive use type is for crops, whose area increases substantially with capital investment and technology (management levels B and C).

A retenção de água no solo é utilizada em diversas aplicações agronômicas e ambientais, porém sua medição direta consome tempo e dinheiro. Por isso, funções de pedotransferência (FPTs) são alternativas para a obtenção dessas informações de forma mais rápida e econômica. Neste trabalho, objetivou-se gerar e validar FPTs, para estimar o conteúdo de água nos potenciais de -33 kPa (capacidade de campo) e -1500 kPa (ponto de murcha permanente) para diferentes classes de solos na porção centro-sul do Rio Grande do Sul. Utilizou-se o banco de dados de análises físicas e químicas dos levantamentos de solos da empresa Celulose Riograndense, que é composto por dados de textura (areia grossa e fina, silte e argila), matéria orgânica do solo e dados de conteúdo de água nos potenciais supracitados, entre outras informações sobre o comportamento das classes de solo em condições de campo. Primeiramente, os dados foram estratificados por classes de solos e profundidades e, posteriormente, 70% dos dados foram separados para geração das FPTs e 30% para validação. Geraram-se FPTs específicas para cada classe de solo e também FPTs gerais, sem estratificação por classe de solos, por meio de regressão múltipla stepwise. Na maioria das situações, as FPTs específicas por classe de solo apresentaram melhor ajuste do que as FPTs gerais. Na maioria dos casos, o ajuste adequado dos dados demonstrou que os valores de retenção de água nos potenciais de -33 kPa e -1500 kPa podem ser estimados por meio de FPTs para os solos da porção centro-sul do Rio Grande do Sul que não possuem tais análises.

Water retention in soil is used in many agronomic and environmental applications, but its direct measurement is time-consuming and expensive. Therefore, pedotransfer functions (PTFs) are alternatives to obtain this information faster and more economically. The objectives of this study were to generate and validate PTFs to estimate the water content at potentials of -33 kPa (field capacity) and -1500 kPa (permanent wilting point) for different soil classes from the central-south portion of Rio Grande do Sul State. The physical and chemical analyses database from soil surveys of the Celulose Riograndense Corp were used. The database is composed of particle size distribution (coarse and fine sand, silt and clay), soil organic matter, and water content data at the above mentioned potentials, besides other information concerning the behavior of the soil classes at field conditions. Firstly, the data were stratified by soil classes and depths, and then 70% of the data were separated for PTF generation and 30% for validation. PTFs were generated for each specific soil class and also general PTFs which were not stratified by soil class, by means of stepwise multiple regression. In most situations, PTFs for a specific soil class showed a better fit than the general PTFs. Proper adjustment of the data showed that the water retention values at potentials of -33 kPa and -1500 kPa can be estimated for the soils from the central-south portion of Rio Grande do Sul State that do not have such analyses through the use of PTFs.