Summary: Land use change and management can affect the soil’s ability to capture carbon; the magnitude of these changes is unknown in the northern region of the Magdalena Department, Colombia. For this reason, we studied the relationship of the different land uses to contents and forms of carbon in six soil and climate zones in northern Magdalena, Colombia, with altitudes between 5 and 956 m, average temperatures between 24 and 30 ºC, and average rainfall between 663 and 2000 mm. In each area, two sites were sampled: tropical crops and forests (Humid and Dry Tropical). Four samples consisting of ten random subsamples per site were taken. In each subsample, we determined total C (Ct), oxidizable C total (Cox), hydrolizable C with 6N HCl (Ch), C linked to humic material (Cp) by extraction with sodium pyrophosphate, rust free C (Cnox) or recalcitrant C calculated as the difference between Ct-Cox, total stored C (Cta) per unit of surface area, which is calculated by taking into account bulk density (Da) and sampling depth. Statistically significant differences were found for the effect of area; the highest percentages of Nt (0.32), Ct (3.90), Cox (3.85), Ch (2.05) and Cp (1.15) and Cta (109 Mg ha‑1) were found in soils of humid forest zone 1 with the highest altitude (956 m), precipitation (2000 mm) and the lowest temperature (24 ºC). Land uses showed significant differences only for NT, CT, Cox, and Ch. The values of the more stable forms of C of forest soils exceeded those of crop soils. Cox and Cnox accounted for 95% and 5% of Ct, respectively, for the different land uses; an average loss of 26% of Ct was observed in cultivated soils as compared with forest soils.

Resumen: El cambio en el uso y manejo de los suelos puede afectar su capacidad para capturar carbono, cuya magnitud es desconocida en la región norte del departamento de Magdalena, Colombia. En este sentido es importante avanzar en estudios de caracterización cualitativa de la materia orgánica del suelo y el efecto que sobre ella han tenido los cambios de uso y el manejo de suelos dedicados al monocultivo. Por tal motivo se estudió la relación de los diferentes usos del suelo sobre los contenidos y formas de carbono (C) en seis zonas edafoclimáticas al norte de dicho departamento, ubicado entre 5 y 956 m de altitud, con temperaturas medias entre 24 y 30 °C y precipitaciones medias entre 663 y 2000 mm. En cada zona se muestrearon dos sitios, cultivos tropicales y bosques (húmedos y secos tropicales), tomando cuatro muestras compuestas por diez submuestras aleatorias por sitio, en las que se determinó C total (Ct), C oxidable total (Cox), C hidrolizable con HCl 6N (Ch), C ligado al material húmico (Cp) mediante extracción con pirofosfato sódico y C no oxidable (Cnox) o C recalcitrante calculado como la diferencia Ct-Cox. El C total almacenado (Cta) por unidad de superficie se calculó teniendo en cuenta la densidad aparente (Da) y la profundidad de muestreo. Se encontraron diferencias estadísticas significativas por el efecto de las zonas, los valores mayores en porcentaje de Nt (0.32), Ct (3.90), Cox (3.85), Ch (2.05) y Cp (1.15) y Cta (109 Mg ha-1) se presentaron en los suelos de bosque húmedo de la zona 1, siendo la de mayor altitud (956 m), precipitación (2000 mm) y menor temperatura (24 °C). Para el factor usos del suelo solo presentaron diferencias significativas las propiedades: Nt, Ct, Cox y Ch. Los valores de las formas de C más estables para los suelos de bosques, superaron los de los suelos de cultivo, en este contexto, Cox y Cnox representaron 95% y 5% del Ct, respectivamente Se observó en promedio una pérdida de 26% del Ct en suelos de cultivo, en comparación con los suelos de bosques. El uso y manejo de los suelos cultivados en comparación a los suelos de bosque, influyó de manera negativa en los contenidos de las formas de C más estables.

En el estudio se evaluaron las diferentes formas de hierro (Fe) y aluminio (Al) presentes en suelos cultivados y en áreas de bosque de la zona norte del departamento del Magdalena (Colombia). Se seleccionaron seis zonas de muestreo localizadas entre 0 y 1000 m.s.n.m. Se utilizaron tres técnicas selectivas de extracción de Fe y Al con los agentes extractantes: pirofosfato de sodio, oxalato ácido de amonio, y ditionito citrato bicarbonato. Los contenidos totales de Fe y Al fueron determinados mediante un ataque ácido y cuantificación por absorción atómica. El análisis de varianza multivariado mostró diferencias significativas (P < 0.05) entre zonas y usos del suelo para todas las formas de Fe y Al extraídas, las cuales fueron mayores en suelos de bosques, en comparación con suelos de cultivo. Una alta proporción de Fe forma parte estructural de silicatos, en menor proporción de oxihidróxidos cristalinos y en una proporción muy baja se encuentra ligado a compuestos orgánicos; esto refleja una pobre evolución del humus en las zonas estudiadas. El Al extraído con oxalato amónico fue bajo (> 3% del Al total), lo que sugiere que un alto contenido de Al forma parte de estructuras cristalinas.

Different forms of iron (Fe) and aluminum (Al) present in soils with different uses in the northern department of Magdalena (Colombia) were evaluated. Six sampling areas located between 0-1000 meters, including cultivated soils and soils of cultivated areas adjacent to forests were selected. Three selective extraction techniques Fe and Al were used as extracting agents used: sodium pyrophosphate, acid ammonium oxalate and dithionite citrate bicarbonate, the total content of Fe and Al were determined (t) by an acid attack and quantified by atomic absorption. The analysis of variance shows that there are significant differences (p < 0.05) between areas and land uses for all forms of Fe and Al extracted, which were higher for forest soils compared to agricultural soils, thus large proportion a structural part of Fe silicates in crystalline oxyhydroxides less content and a very low proportion, linked to organic compounds, this reflects a poor evolution of humus in the study areas. The Al extracted with ammonium oxalate was low (less than 3% of total Al), suggesting that a high Al content is part of crystal structures.

Os solos de restinga são pouco estudados e conhecidos no Brasil. Neste trabalho, a micromorfologia de horizontes espódicos foi investigada em quatro locais do litoral do Estado de São Paulo (Bertioga, Ilha de Cananeia, Ilha do Cardoso e Ilha Comprida). A técnica possibilitou caracterizar as diferentes formas da matéria orgânica, e, juntamente com a descrição morfológica de oito perfis de solos representativos das restingas do Estado de São Paulo, objetivou-se discutir os mecanismos envolvidos na gênese dos horizontes espódicos desses ambientes. Entre os resultados alcançados, destaca-se: a presença de revestimentos orgânicos monomórficos na superfície dos constituintes grossos da maioria dos horizontes analisados, bem como o preenchimento quase completo da porosidade entre grãos de alguns horizontes cimentados e brandos, são evidências de que a clássica teoria da mobilização, transporte e precipitação de complexos organometálicos é válida para os solos estudados. No entanto, matéria orgânica polimórfica e, ou, resíduos vegetais em diferentes estádios de decomposição foram as principais pedofeições observadas em horizontes espódicos mal drenados e sotopostos a horizontes hísticos. Nesses, a decomposição pela mesofauna e microbiológica das raízes in situ é um importante mecanismo de acumulação de matéria orgânica em profundidade e formação dos horizontes espódicos. A atuação das raízes na formação desses horizontes, no entanto, vai além da sua decomposição: a fábrica e as feições da matéria orgânica de um horizonte cimentado, incluindo remanescentes radiculares, indicaram que as raízes podem atuar na imobilização da matéria orgânica por meio de seu mecanismo de absorção seletiva. Nesse processo, a solução do solo rica em carbono orgânico dissolvido é absorvida seletivamente pelas raízes, segregando parte do carbono complexado em sua superfície e no entorno destas, absorvendo água e nutrientes. A atuação continuada desse processo leva à precipitação da matéria orgânica iluviada e segregada por meio de sua desidratação, que é condicionada pela própria absorção radicular.

The soils, especially the Spodosols, of the "restinga", a coastal plain, are poorly studied and understood in Brazil. In this work, the micromorphology of spodic horizons was investigated at four sites of the coastal plain of the State of São Paulo (Bertioga, Ilha de Cananeia, Ilha do Cardoso, and Ilha Comprida). This allowed the characterization of different organic matter forms. These data, together with macromorphology, were used in the analysis of the main processes involved in the genesis of spodic horizons of eight representative soil profiles of the coastal plain of São Paulo. The observations of occurrence of organic monomorphic coatings on the surface of coarse grains in most of the studied horizons as well as the total filling of voids between grains in some cemented and friable horizons are evidence of the classic theory of metal-organic complex mobilization, transport and precipitation in the studied soils. However, the polymorphic organic matter and/or plant residues in different decomposition stages were the most important soil features observed in poorly-drained spodic horizons and below the histic horizons. In these poorly-drained spodic horizons, root decomposition by mesofauna and microorganisms in situ are important mechanisms of organic matter accumulation in the deeper B horizons. However, there are other ways in which roots influence the genesis of these horizons: the organic matter features of a cemented horizon, containing root rests, indicated that roots can contribute to organic matter immobilization through selective absorption mechanisms. In this process, the soil solution with high metal-organic complex contents is selectively absorbed by the roots. This leads to the segregation of metal-organic complexes at the surface and in the proximity of roots, as water and nutrients are being absorbed. If this process is continued, it leads to the precipitation of illuviated and segregated organic matter by its dehydration, which is a consequence of the proper root absorption.

Las fracciones de materia orgánica del suelo (MOS) lábiles y humificadas pueden ser afectadas por las prácticas de uso y manejo; sin embargo el impacto de estos cambios no se ha evaluado en suelos y ambientes tropicales. El presente estudio tuvo como objetivo evaluar los contenidos y algunas formas de carbono orgánico del suelo (COS) en cinco zonas de clima cálido tropical (0 - 1110 m.s.n.m.) del departamento del Magdalena (Colombia) y el efecto que sobre ellas han tenido las prácticas asociadas a suelos cultivados con café (Coffea arabica), banano (Musa sp.), palma africana (Elaeis guineensis) y sábila (Aloe vera), comparados con suelos de bosques naturales. No se encontraron diferencias (P < 0.05) tanto entre zonas como entre usos del suelo, se presentaron valores medios a bajos de MOS en las zonas de estudio y contenidos de carbono total (Ct) mayores en suelos de bosques que en suelos cultivados, así los suelos de bosques presentan una acumulación media de Ct de 42.4 mg/ha a 20 cm, frente a 33.8 mg/ha en los suelos cultivados, esto equivale a una pérdida media de Ct del 23% por efecto del manejo de los cultivos. En relación con el carbono extraíble con pirofosfato sódico altamente relacionado con las fracciones humificadas de la MOS (Cp) se observaron valores muy bajos en los suelos cultivados y casi nulos en suelos de bosques; sin embargo estos últimos presentan mayor contenido de formas de carbono no-oxidables o estables (Cnox) determinado por diferencia entre Ct - carbono oxidable (Cox). En el suelo cultivado con banano, el Ct corresponde en su totalidad a formas de Cox; mientras que en el suelo cultivado con palma africana las formas estables Cnox representaron 83% del carbono total.

Fractions of soil organic matter (SOM) labile and humified, can be affected by use and management practices, but the impact of these changes has not been evaluated in soils of tropical environments. The present study investigated the contents and some forms of soil organic carbon (SOC) in five warm tropical climate zones of the Department of Magdalena (Colombia), and the effect of the cropping practices on these forms of organic carbon in cultivated soils, associated with Coffee (Coffea arabica), Banana (Musa sp.), African palm (Elaeis guineensis), Aloe (Aloe vera) compared to natural forest soils. Significant differences (P < 0.05) were not found between zones as much use soil as. Low average values of SOM in the study areas and higher contents of total carbon in forest soils than in cultivated soils were reported. Forest soils had an average carbon accumulation total of 42.4 mg/ha at 20 cm, compared to 33.8 mg/ha in the cultivated soils, this equates to an average loss of 23% total C by the effect of crop management in these soils, compared to C humified (C extracted with sodium pyrophosphate), values are observed very low in cultivated soils and almost zero in forest soils, but forest soils had a higher number of stable forms of C (Cnox). In the soil cultivated with bananas, Total Carbon corresponds to fully oxidized forms of C, however in the soil cultivated with African palm, C stable forms represented 83% of total carbon.

Pirofosfato de sódio é o extrator mais utilizado para a determinação do Al complexado à matéria orgânica do solo (MOS). Devido à sua falta de seletividade para algumas amostras de solos, extratores não tamponados de Cl têm sido recomendados em substituição ao pirofosfato. Com o objetivo de avaliar a eficácia dos cloretos não tamponados de Cu (CuCl2), lantânio (LaCl3) e potássio (KCl) como extratores de Al unido à MOS, analisaram-se amostras de 31 perfis de solos representativos das áreas sob vegetação de restinga do litoral paulista. Os resultados foram comparados àqueles obtidos com pirofosfato de sódio. O CuCl2, mais forte que o LaCl3 e KCl e menos eficaz que o pirofosfato, extraiu parte do Al de compostos inorgânicos amorfos e de complexos Al-húmus bastante estáveis; estes últimos possivelmente não são reativos em termos de acidez do solo e troca iônica. Ao contrário, KCl e LaCl3 removeram somente as formas reativas do elemento associadas ao C orgânico do solo (Corg). No entanto, o Al extraído por LaCl3 (AlLa) foi que melhor se correlacionou com o Corg e com a CTC, indicando que AlLa está relacionado ao principal componente responsável pelo desenvolvimento de cargas nos solos estudados. Os extratores permitiram analisar o grau de interação da MOS com o Al e a influência do pH do solo na interação. Os complexos Al-húmus mais estáveis foram observados nos horizontes bem drenados Bs, Bhs e C, em que o LaCl3 e, sobretudo, o KCl mostraram as mais baixas eficácias entre todas as amostras analisadas. O Al mais lábil unido à MOS foi encontrado nos horizontes superficiais do tipo A. De maneira geral, os horizontes estudados apresentaram a seguinte sequência de estabilidade da interação Al-húmus: A < Bh < C < Bhm < Bs/Bhs/Bsm. Esses últimos, juntamente com alguns poucos horizontes C, são os únicos horizontes de subsuperfície bem drenados, indicando que o hidromorfismo nos horizontes Bh e a ciclagem da serapilheira nos horizontes A favorecem a manutenção de espécies de alumínio mais lábeis nos solos estudados.

Sodium pyrophosphate is the most widely used extractant of Al bound to soil organic matter (Al-humus). However, its selectivity has been questioned, so that some authors have proposed the use of substitutional extractants. To evaluate the effectiveness of unbuffered Cu (CuCl2), La (LaCl3) and K (KCl) chlorides to extract Al-humus, soil material from 31 representative pedons of Spodosols and Quartzipsamments from sandy coastal plains of São Paulo State was evaluated. The results were compared with those achieved by sodium pyrophosphate. CuCl2 was more efficient than LaCl3 and KCl and LaCl3 less than pyrophosphate; i.e., extracted part of the Al associated to inorganic poorly crystalline compounds and stable organic complexes, the latter possibly inactive in terms of soil acidity and ionic exchange. On the other hand, KCl and LaCl3 removed the reactive Al forms. However, Al extracted by LaCl3 (AlLa) was best correlated with organic carbon (Corg) and soil CEC, indicating that AlLa is related to the main component responsible for the development of charges in the studied soil. The extractors allowed analyzing the Al-humus interaction degree, as well as the influence of soil pH in this interaction. The most stable Al-humus complexes were only found in the well-drained Bs, Bhs and C horizons, where the lowest effectiveness of all soil materials analyzed was found for LaCl3 and mainly KCl. The more labile organic matter bounded Al was found in the A horizons. In general, the stability of Al-humus interaction of the studied horizons showed the following sequence: A < Bh < C < Bhm < Bs/Bhs/Bsm, of which the latter and a few C are the only well-drained subsurface horizons, indicating that the presence of water (Bh horizons) and litter turnover (A horizons) are favorable for the maintenance of the more labile Al species.

Foram utilizadas técnicas de análise de regressão linear múltipla e krigagem ordinária para a modelagem espacial das temperaturas máximas, mínimas, médias do Estado de São Paulo (Brasil). Os dados climáticos foram obtidos de 256 estações climatológicas distribuídas na totalidade do Estado. O período mínimo das séries climáticas utilizadas foi de cinco anos. Os resultados das análises de regressão apresentaram uma boa correlação entre as variáveis dependentes analisadas (temperaturas médias, máximas e mínimas) com a latitude, e a altitude como variáveis independentes. Os coeficientes de determinação (P < 0,05) variam entre 0,924 e 0,953 indicando que a regressão múltipla é um método preciso de estimativa da temperatura do ar no Estado de São Paulo. As equações de regressão obtidas foram utilizadas, em conjunto com mapas dos resíduos interpolados por krigagem, para a elaboração de 15 mapas de temperatura do ar sobre um modelo de elevação digital de 0,5 km² de resolução espacial com a ajuda de geoprocessamento.

Spatial modelling of air temperature (maximum, mean and minimum) of the State of São Paulo (Brazil) was calculated by multiple regression analysis and ordinary kriging. Climatic data (mean values of five or more years) were obtained from 256 meteorological stations distributed uniformly over the State. The correlation between the climatic dependent variables, with latitude and altitude as independent variables was significant and could explain most of the spatial variability. The coefficients of determination (P < 0.05) varied in the range of 0.924 and 0.953, showing that multiple regression analysis is an accurate method for the modelling of air temperature for the State of São Paulo. Finally, these regression equations were used together with the kriged maps of the residual errors to build 15 digital maps of air temperature using a 0.5 km² Digital Elevation Model in a Geographic Information System.