ABSTRACT. In this work, lacunarity analysis is performed on soil pores segmented by the pure voxel extraction method from soil tomography images. The conversion of forest to sugarcane plantation was found to result in higher sugarcane soil pore lacunarity than that of native forest soil, while the porosity was found to be lower. More precisely, this study shows that native forest has more porous soil with a more uniform spatial distribution of pores, while sugarcane soil has lower porosity and a more heterogeneous pore distribution. Moreover, validation through multivariate statistics demonstrates that lacunarity can be considered a relevant index of clustering and can explain the variability among soils under different land use systems. While porosity by itself represents a fundamental concept for quantification of the impact of land use change, the current findings demonstrate that the spatial distribution of pores also plays an important role and that pore lacunarity can be adopted as a complementary tool in studies directed at quantifying the effect of human intervention on soils.

Abstract The sandstones of the Furnas Formation in the State of Paraná, south of Brazil, are located in regions with great importance due to the natural heritage found in the rocky forms and associated flora and fauna. This paper presents a detailed analysis of the internal structure of diverse sandstones of the Furnas Formation. X-ray microtomography allowed 3D characterization of the number, pore size and shape distributions of the sandstones. Images with voxel size of 603 µm3 were utilized to evaluate the sandstone’s macroporosity. The main results obtained indicate that higher macroporosities were observed in coarser and some types of silicified sandstones. In general, fine sandstones were characterized by the largest number of pores. As a general conclusion the size and shape distribution of pores seem to have a variable relation with genetic factors as grain size and cement (siliceous and/or ferruginous).

Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da instrumentação de canais radiculares utilizando sistemas reciprocantes de lima única em diferentes comprimentos de trabalho sobre o desenvolvimento de microfissuras apicais utilizando imagens de microtomografia computadorizada (micro-CT). Quarenta incisivos inferiores humanos extraídos foram distribuídos aleatoriamente em 4 grupos (n=10) de acordo com os sistemas e comprimentos de trabalho utilizados para preparar os canais radiculares: Grupo A - WaveOne Gold no forame apical (FA), Grupo B - WaveOne Gold 1 mm aquém do FA (FA-1 mm), Grupo C - Unicone (FA) e grupo D - Unicone (FA-1 mm). Escaneamentos de micro-CT foram realizados antes e após o preparo dos canais a uma resolução isotrópica de 14 μm. Em seguida, três examinadores avaliaram as imagens de secção transversal geradas para detectar microfissuras na porção apical das raízes. Microfissuras apicais foram visualizadas em 3, 1, 1 e 3 espécimes nos grupos A, B, C e D, respectivamente. Todas essas microfissuras observadas após o preparo dos canais radiculares já existiam antes da instrumentação e não foi detectada nenhuma nova microfissura apical. Para todos os grupos, o número de cortes apresentando microfissuras após o preparo dos canais radiculares foi o mesmo verificado antes do preparo dos canais. A instrumentação de canais radiculares utilizando WaveOne Gold e Unicone, independentemente do comprimento de trabalho, não foi associada à formação de microfissuras apicais.

Abstract The objective of this study was to evaluate the effect of root canal preparation with single-file reciprocating systems at different working lengths on the development of apical microcracks using micro-computed tomographic (micro-CT) imaging. Forty extracted human mandibular incisors were randomly assigned to 4 groups (n=10) according to the systems and working length used to prepare the root canals: Group A - WaveOne Gold at apical foramen (AF), Group B - WaveOne Gold 1 mm short of the AF (AF-1 mm), Group C - Unicone (AF) and Group D - Unicone (AF-1 mm). Micro-CT scanning was performed before and after root canal preparation at an isotropic resolution of 14 µm. Then, three examiners assessed the cross-sectional images generated to detect microcracks in the apical portion of the roots. Apical microcracks were visualized in 3, 1, 1, and 3 specimens in groups A, B, C, and D, respectively. All these microcracks observed after root canal preparation already existed prior to instrumentation, and no new apical microcrack was detected. For all groups, the number of slices presenting microcracks after root canal preparation was the same as before canal preparation. Root canal preparation with WaveOne Gold and Unicone, regardless of the working length, was not associated with apical microcrack formation.

A análise do sistema poroso do solo representa um importante passo para caracterizar a sua estrutura. Propriedades como formato e número de poros podem ser determinadas a partir de medidas do sistema poroso do solo. Este estudo apresentou uma caracterização em três dimensões (3D) do formato e número de poros de um solo subtropical. Um microtomógrafo de raios-X de segunda geração equipado com detector do tipo plano foi utilizado neste trabalho. A voltagem e corrente de operação foram, respectivamente, 120 kV e 80 mA. As amostras de solo analisadas foram coletadas em três diferentes profundidades (0-10, 10-20 e 20-30 cm). Os resultados possibilitaram análises qualitativas (imagens) e quantitativas em 3D da estrutura do solo, revelando o potencial da técnica microtomográfica e também o estudo de diferenças na macroporosidade do solo em diferentes profundidades. A macroporosidade foi de 5,14 %, na camada de 0-10 cm; 5,10 %, em 10-20 cm; e 6,64 %, em 20-30 cm. A macroporosidade dos poros não classificados (NC) foi de 0,30 % (0-10 e 10-20 cm) e 0,40 % (20-30 cm), ao passo que os poros do tipo equante (EQ) apresentaram valores de 0,01 % para todas as profundidades analisadas.

Analysis of the soil pore system represents an important way of characterizing soil structure. Properties such as the shape and number of pores can be determined through soil pore evaluations. This study presents a three-dimensional (3D) characterization of the shape and number of pores of a sub-tropical soil. To do so, a second generation X-ray microtomograph equipped with a plain type detector was employed. A voltage of 120 kV and current of 80 mA was applied to the X-ray tube. The soil samples analyzed were collected at three different depths (0-10, 10-20, and 20-30 cm). The results obtained allowed qualitative (images) and quantitative (3D) analyses of the soil structure, revealing the potential of the microtomographic technique, as well as the study of differences in soil macroporosity at different depths. Macroporosity was 5.14 % in the 0-10 cm layer, 5.10 % in the 10-20 cm layer, and 6.64 % in the 20-30 cm layer. The macroporosity of unclassified pores (UN) was 0.30 % (0-10 and 10-20 cm) and 0.40 % (20-30 cm), while equant pores (EQ) had values of 0.01 % at the three depths under analysis.

A estrutura do solo é alterada quando submetida ao processo agrícola, ou seja, uma nova organização espacial do sistema poroso é formada com reflexo na qualidade física do mesmo. Dessa forma, objetivou-se, neste trabalho, visualizar e quantificar, por meio da tomografia computada de raios-X, a variabilidade na distribuição do diâmetro de poros em Latossolo oxidíco submetido a um sistema de manejo conservacionista que utiliza diferentes doses de gesso. Foram abertas três trincheiras aleatórias e longitudinais à linha de plantio em um Latossolo Vermelho distrófico gibbsítico muito argiloso, submetido às seguintes doses de gesso: G0: ausência de gesso; G7: 7 Mg ha-1 e G28: 28 Mg ha-1 de gesso adicional, aplicados na superfície do solo na linha de plantio. Amostras com estrutura preservada foram coletadas em cilindros de acrílico, nas profundidades de 0,20-0,34, 0,80-0,94 e 1,50-1,64 m, após seis anos de cultivo dos cafeeiros ,para quantificação dos poros 3D, detectados pela tomografia computada de raios-X. A variabilidade espacial da estrutura do solo foi avaliada por meio de semivariogramas gerados a partir das imagens 3D na escala de cinza. A distribuição do diâmetro dos poros detectáveis foi feita por meio da mineração de dados. Paras as inferências estatísticas, foram utilizados os pacotes 'geoR' para os semivariogramas e 'randomForest' para a mineração de dados em linguagem R. A maior continuidade espacial dos poros ocorreu no tratamento G7 nas três profundidades. Os efeitos combinados do sistema de manejo promoveram a maior variabilidade espacial da estrutura do solo no tratamento G28.Com base nos semivariogramas, pode-se inferir que a adoção do sistema em estudo promoveu modificações na rede de poros em todas as direções (X, Y e Z), porém com melhor continuidade dos poros na direção vertical (Z).

Soil structure is modify when subjected to the agricultural process, i.e., a new spatial organization of the pores system is formed, with relation to the physical quality of it. Thus the aim of this work was to visualize and quantify, through X-ray CT scan, the pores distribution in an oxidic Latosol submitted to a conservation management system with different gypsum doses. Three random trenches were dug lengthwise along the plant row in a very clayey gibbsitic dystrophic Red Latosol, subjected to the following gypsum levels: G0: absence of gypsum; G7: 7 Mg ha-1 and G28: 28 Mg ha-1 of additional gypsum, applied to the surface of the plant row. Undisturbed soil samples were collected in plexiglass tubes at depths of 0.20-0.34, 0.80-0.94 and 1.50-1.64 m after six years of coffee cultivation for quantification of 3D pores obtained by X-ray CT scan. The spatial variability of the soil structure was evaluated by semivariograms generated by 3D images in grayscale. Distribution of the detectable pore diameter was conducted by data mining. Statistical analyzes employed packages 'geoR' to semivariogram and 'randomForest' for data mining in R language. A greater spatial continuity of the pores occurred in the G7 at the three depths. The combined effects of the management system promoted a greater spatial variability of the soil structure in the G28 treatment. Based on geostatistical analyses, it can be infer that the adoption of the system under study promoted changes in the pore network in all directions (X, Y and Z), however with better pores continuity in the vertical direction(Z).

Pouco se conhece sobre a diferenciação pedogenética no Alto Paranaíba (MG), quando são comparados materiais de composição química tão variada, como tufitos, rochas ígneas alcalinas e ultramáficas e carbonatitos, todos de ocorrência na região. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo caracterizar física, química e mineralogicamente os solos representativos de três topolitossequências do Alto Paranaíba. Para isso, foram descritos e coletados 11 perfis de solos, entre os municípios de Serra do Salitre, Patrocínio e Coromandel, representando as variações litológicas na faixa do contato geológico entre os grupos Bambuí, rochas vulcânicas ultramáficas e Araxá. Nas amostras de solos foram realizadas análises físicas e químicas de rotina, além de determinações de Fe, Al e Si após extração por ataque sulfúrico; Fe por DCB e oxalato; Fe, Ca, Mg, K, P, Ti e outros metais pesados após digestão total (ataque triácido); e determinação dos diferentes componentes da fração argila por difratometria de raios X. Os Latossolos do Alto Paranaíba são extremamente intemperizados e com índices Ki e Kr muito baixos, indicativos de solos ricos em óxidos de Fe e de Al, não possuindo uma filiação definida com os materiais de origem subjacente, indicando intensa pedoturbação e provável mistura com materiais alóctones. As assinaturas geoquímicas indicativas da natureza ultramáfica são os teores elevados de Cr, Ni, Mn, Fe e Mg. A mineralogia da fração argila dos Latossolos indica a coexistência de vermiculita com hidroxi-Al entrecamadas, caulinita, gibbsita e anatásio, evidenciando uma gênese policíclica dos minerais da fração mais fina e o elevado grau de intemperismo. Nos Cambissolos, a rápida dessilificação atual conduz à coexistência de gibbsita e óxidos de Fe com esmectitas e illitas, em virtude da rápida ação do intemperismo nos substratos de rochas máficas ou ultramáficas-alcalinas, pobres em sílica.

Little is known bout the pedogenetic differentiation in Alto Paranaíba, western Minas Gerais, Brazil, when materials with such a variety of chemical compositions as tufite, alkaline-ultramafic igneous rocks and carbonatites are compared, which are all found in this region. The purpose of this study was to characterize the physical, chemical and mineralogical properties of three representative soil topolitosequences of the Alto Paranaíba region. Therefore, 11 soil profiles were described and collected in the Serra do Salitre, Patrocínio and Coromandel counties, representing the influence of mafic-ultramafic bodies along the geological interface between Bambuí and Araxá groups. Soil samples were routinely analyzed for physical and chemical properties, besides determinations of Fe, Al and Si after sulfuric extraction; Fe after extraction by DCB and oxalate; Fe, Ca, Mg, K, P, Ti, and other heavy metals after total digestion (triacid attack); and determination of the different components in the clay fraction by DRX. The Latosols (Oxisols) of the Alto Paranaíba are extremely weathered and have very low Ki and Kr indexes, indicators of soils with high iron and aluminum oxides contents, with no defined relationship with the underlying parent materials, indicating intense pedoturbation and mixture with alloctonous materials. The geochemical signatures of the ultramafic nature are the unusual high content of Cr, Ni, Mn, Fe, and Mg. The clay fraction mineralogy of the Latosols shows the coexistence of VHE, kaolinite, gibbsite, and anatase, indicating a polycyclic genesis of the minerals from the finer fraction and the high weathering degree. In the Cambisols, the current rapid desilification indicates the coexistence of gibbsite and iron oxides with smectites and illite because of the fast weathering in the silicon-poor mafic or alkaline-ultramafic rock substrates.

O manejo inadequado do solo e da água de irrigação contribui para a degradação dos solos, particularmente nas áreas aluviais do Nordeste do Brasil, onde a salinidade e a sodicidade são características comumente observadas. Avaliaram-se os efeitos da adição do gesso na água de irrigação, sobre as propriedades físicas e químicas de solos com diferentes níveis de salinidade e sodicidade. Foram utilizadas amostras de solos provenientes do perímetro irrigado de Custódia, em Pernambuco, coletadas em uma área de solos aluviais. Foram feitos testes de lixiviação com água de composição semelhante à do açude de Custódia, classificada como C3S1, e com água saturada com gesso, em colunas de solo de 20 e 50 cm de profundidade. A lixiviação do solo com água saturada com gesso (T2) aumentou os teores de cálcio e potássio do solo e reduziu o pH em relação ao solo original (T0), diferindo do tratamento de lixiviação com água (T1). Houve redução da condutividade elétrica, do teor de sódio trocável e da percentagem de sódio trocável do solo nos dois tratamentos (T1 e T2), sendo que o tratamento T2 mostrou-se mais eficiente quanto à remoção do sódio. Os valores de condutividade elétrica, cálcio e pH não diferiram nas duas profundidades, mas a camada de 20 - 50 cm apresentou maiores teores de magnésio, sódio e percentagem de sódio trocável. A água saturada com gesso aumentou a condutividade hidráulica do solo em todo o perfil estudado. O uso do gesso na água de irrigação promoveu uma melhoria das condições físicas e químicas dos solos, podendo ser uma alternativa no processo de recuperação de solos salino-sódicos e sódicos no Nordeste do Brasil.

Inadequate management of soil and irrigation water contribute to soil degradation, particularly in the alluvial areas of Northeast Brazil, where salinity and sodicity are already common features. This study evaluates the effects of the addition of gypsum in the irrigation water on physical and chemical properties of soils with different levels of salinity and sodicity. Samples were collected at the Custódia irrigation area of Brazil, predominantly covered by alluvial soils. Leaching tests using simulated irrigation water classified as C3S1, and gypsum-saturated irrigation water were carried out in soil columns of 20 and 50 cm depth. Soil leaching with gypsum saturated water (T2) resulted in an increase in the amounts of exchangeable calcium and potassium, and in a decrease of soil pH, in relation to the original soil (T0), with significant statistical differences to the treatment using only water (T1). There was a reduction in the electrical conductivity, exchangeable sodium and exchangeable sodium percentage in both treatments (T1 and T2), with treatment T2 being more effective in the leaching of soil sodium. No changes of electrical conductivity, calcium and pH in depth were observed, but the 20 - 50 cm layer presented higher amounts of magnesium, sodium and exchangeable sodium percentage. Gypsum saturated water improved the hydraulic conductivity in both layers. The use of gypsum in the irrigation water improved soil physical and chemical properties and should be considered as an alternative in the process of reclamation of saline-sodic and sodic soils in Northeast Brazil.