ABSTRACT Digital soil mapping (DSM) permits continuous mapping soil types and properties through raster formats considering variation within soil class, in contrast to the traditional mapping that only considers spatial variation of soils at the boundaries of delineated polygons. The objective of this study was to compare the performance of SoLIM (Soil Land Inference Model) for two sets of environmental variables on digital mapping of saturated hydraulic conductivity and solum depth (A + B horizons) and to apply the best model on runoff risk evaluation. The study was done in the Posses watershed, MG, Brazil, and SoLIM was applied for the following sets of co-variables: 1) terrain attributes (AT): slope, plan curvature, elevation and topographic wetness index. 2) Geomorphons and terrain attributes (GEOM): slope, plan curvature, elevation and topographic wetness index combined with geomorphons. The most precise methodology was applied to predict runoff areas risk through the Wetness Index based on contribution area, solum depth, and saturated hydraulic conductivity. GEOM was the best set of co-variables for both properties, so this was the DSM model used to predict the runoff risk. The runoff risk showed that the critical months are from November to March. The new way to classify the landscape to use on DSM was demonstrated to be an efficient tool with which to model process that occurs on watersheds and can be used to forecast the runoff risk.

O cedro-australiano (Toona ciliata M. Roem var. australis) é uma espécie promissora para plantios comerciais em função da qualidade e ampla utilização da sua madeira e de seu alto retorno financeiro em um pequeno espaço de tempo. No entanto, são escassas as informações sobre o comportamento desta espécie em relação à acidez do solo. Nesse sentido, objetivou-se avaliar a influência de diferentes níveis de saturação por bases sobre o crescimento e a qualidade de mudas de cedro-australiano. A saturação por bases do substrato foi elevada para 21,3; 33,2; 47,9; 60,4 e 70,0%, através da adição de diferentes doses de calcário com teor de 12% MgO e 50% CaO (PRNT 95%) em vasos com capacidade para 3,5 dm3 que continham Latossolo Vermelho Distroférrico típico. Aos 120 dias após o transplantio foram obtidos: altura, diâmetro do coleto, matéria seca das raízes, parte aérea e total. Determinou-se, também, as relações altura/diâmetro do coleto, altura/matéria seca da parte aérea, matéria seca da parte aérea/matéria seca de raiz e o índice de qualidade de Dickson. As mudas de cedro-australiano respondem positivamente à elevação da saturação por bases. As respostas positivas das variáveis morfológicas analisadas apontam para a necessidade de se fazer a correção da acidez do solo elevando o nível de saturação por bases para 50%, no intuito de maximizar a produtividade da cultura.

The Australian cedar (Toona ciliata M. Roem var. australis) is a promising species for commercial plantations based on the quality and wide use of its wood and high financial returns in short time. However, there is little information about the behavior of this species in relation to soil acidity. In this sense, the objective of this study was to evaluate the influence of different base saturation levels on growth and quality of Australian cedar seedlings. The substrate saturation was raised to 21.3; 33.2; 47.9; 60.4 and 70.0%, by adding different doses of limestone content of 12% MgO and 50% CaO in vessels with capacity of 3.5 dm3 of a typical dystrophic Red Latosol (Oxisol). At 120 days after transplanting were obtained height, stem diameter, root dry matter, aerial parts and total. It was also determined the relationship height/stem diameter, height/aerial parts dry matter, aerial parts dry matter/root dry matter and Dickson's quality index. Australian cedar seedlings respond positively to the base saturation increase. The positive responses of morphological variables pointed to need to do the acidity correction increasing the level of saturation to 50 %, in order to maximize the crop yield.

Normalmente, os plantios florestais com eucalipto encontram-se inseridos em ecossistemas sensíveis como relevo acidentado, solos com baixa fertilidade natural e antigas áreas agrícolas degradadas. Objetivou-se neste estudo, obter os fatores da equação universal de perdas de solo (USLE) e, por meio dela, estimar o risco de erosão hídrica em regiões florestadas com eucalipto simulando alguns cenários. Os fatores da USLE foram obtidos em parcelas instaladas no campo, sob chuva natural, na Bacia do Rio Doce, MG, Brasil e aplicados para avaliar o risco de erosão, usando a USLE no Sistema de Informações Geográficas. A área do estudo apresentou valores de erosividade variando de 10.721 a 10.642 MJ mm ha-1 h-1 ano-1. Alguns solos (Latossolos) tiveram baixos valores de erodibilidade (2,0 x 10-4 e 1,0 x 10-4 t h MJ-1 mm-1), o fator topográfico variou de 0,03 a 10,57 e o fator cobertura e manejo obtidos para floresta nativa, eucaliptos e pastagem plantada foram 0,09, 0,12 e 0,22, respectivamente. O risco estimado de erosão hídrica no uso atual indicou que a áreas que devem receber mais atenção foram, principalmente, as áreas com maior fator topográfico e áreas de Cambissolo. O planejamento das atividades florestais nessas regiões deve considerar a implantação de outras práticas conservacionistas, além das já utilizadas, reduzindo as áreas de maiores riscos a erosão do solo e aumentando as áreas de risco muito baixo nas áreas de Cambissolo.

Eucalyptus plantations are normally found in vulnerable ecosystems such as steep slope, soil with low natural fertility and lands that were degraded by agriculture. The objective of this study was to obtain Universal Soil Loss Equation (USLE) factors and use them to estimate water erosion risk in regions with eucalyptus planted. The USLE factors were obtained in field plots under natural rainfall in the Rio Doce Basin, MG, Brazil, and the model applied to assess erosion risk using USLE in a Geographic Information System. The study area showed rainfall-runoff erosivity values from 10,721 to 10,642 MJ mm ha-1 h-1 yr-1. Some soils (Latosols) had very low erodibility values (2.0 x 10-4 and 1.0 x 10-4t h MJ-1 mm-1), the topographic factor ranged from 0.03 to 10.57 and crop and management factor values obtained for native forest, eucalyptus and planted pasture were 0.09, 0.12 and 0.22, respectively. Water erosion risk estimates for current land use indicated that the areas where should receive more attention were mainly areas with greater topographic factors and those with Cambisols. Planning of forestry activities in this region should consider implementation of other conservation practices beyond those already used, reducing areas with a greater risk of soil erosion and increasing areas with very low risk.

Voçorocas são uma expressão da intensa degradação do ambiente, especialmente do solo e da vegetação. Objetivou-se com este trabalho caracterizar a vegetação em regeneração natural e plantada em áreas de voçorocas no Sul de Minas Gerais, Brasil, assim a distribuição e ocorrência das espécies podem gerar informações para um diagnóstico adequado sobre o estágio de desenvolvimento das voçorocas e para a conservação do solo. O estudo consistiu na caracterização da vegetação presente em diferentes segmentos das voçorocas, leito, terço médio sem vegetação (TMSV) e terço médio com vegetação (TMCV), além de um fragmento com vegetação nativa (VN), localizado próximo às áreas das voçorocas e adotado como referência. Na área da voçoroca 3, realizou-se o estudo em locais em que foram implantados eucalipto e candeia (Eremanthus erythropappus), sendo estes segmentos aqui denominados como terço médio com eucalipto (TME) e terço médio com candeia (TMC). A erosão hídrica impactou a cobertura vegetal, bem como alguns dos atributos do solo, especialmente nos segmento TMSV, onde a vegetação foi eliminada, em razão, principalmente, da redução dos valores de diâmetro médio geométrico dos agregados (DMG) e condutividade hidráulica do solo saturado (Ks), e aos baixos teores de Ca+2 e Mg+2 trocáveis, K+ e P disponíveis, e matéria orgânica. Houve predomínio das famílias Poaceae, Melastomataceae e Gleicheniaceae, as quais foram responsáveis pelo recobrimento de mais de 90% das áreas das voçorocas. As áreas de voçorocas apresentaram predominantemente vegetação de plantas pioneiras, indicando que elas se encontram em estádio sucessional inicial.

Gullies are an expression of intense environmental degradation, particularly soil and vegetation. The objective of this work was to characterize the natural regeneration and vegetation planted in gully areas in the south of Minas Gerais State, Brazil, so the distribution and occurrence of the species can generate useful information for an adequate diagnosis on the development stage of gullies and for soil conservation. The study involved the characterization of vegetation present in the different segments of the gully areas, the bed, the bare middle third (BMT), middle third with vegetation cover (MTVC), and a fragment of native vegetation (FNV) located closer to the gully areas and adopted as a reference. In the gully area 3, the sampling took place in locations that were implanted with eucalyptus and candeia (Eremanthus erythropappus) vegetation, being these segments here termed as middle third with eucalyptus (MTE) and the middle third with candeia (MTC). Water erosion has impacted the plant cover, as well as some of the soil attributes, especially in BMT segment, where the vegetation has been eliminated, mainly due to the decreased levels of geometric mean diameter (GMD) of aggregates, soil hydraulic conductivity (Ks), low values of exchangeable Ca+2 and Mg+2, available K+ and P, and organic matter. There was a predominance of Melastomataceae, Poaceae and Gleicheniaceae families, which were responsible for covering more than 90% of the gully areas. The gully areas showed pioneer plant vegetation, indicating that they are in the early successional stage.

A perda de solo por erosão hídrica é a principal causa da degradação do solo no Brasil. No entanto, a erosão pode ser reduzida pela presença da vegetação. O cálculo do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (IVDN) permite avaliar o vigor vegetativo de culturas ou vegetação natural o que facilita a identificação de áreas com cobertura vegetal. Esta informação é muito importante para identificar o fenômeno que pode estar ocorrendo em uma determinada área, especialmente aqueles relacionados à degradação do solo por erosão hídrica. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o índice de cobertura vegetal por IVDN e verificar a precisão utilizando o Índice de Cobertura (IC) de Stocking, na sub-bacia das Posses, a qual pertence ao Sistema Cantareira, localizada no município de Extrema, Minas Gerais, Brasil. Para tanto, utilizou-se as imagens Landsat-5 TM. A sub-bacia das Posses mostrou-se alterada quando comparada com a área de entorno. A técnica do IVDN mostrou-se com boa acurácia para identificar os usos que ocorrem na sub-bacia das Posses, sendo validados pela metodologia de Stocking. O mapeamento pelo IVDN permitiu localizar na sub-bacia a distribuição geográfica dos diferentes usos do solo e identificar as áreas críticas em relação à cobertura vegetal, e, assim planejar esforços para recuperação e proteção do solo nas áreas desnudas e com pastagem degradada, visando diminuição dos passivos ambientais. O IC não ultrapassou 40% para a maioria dos usos que ocorrem na sub-bacia (91%), excetuando as áreas de vegetação arbórea.

Soil loss by water erosion is the main cause of soil degradation in Brazil. However, erosion can be reduced by the presence of vegetation. The Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) makes it possible to identify the vegetative vigor of crops or natural vegetation which facilities the identification of areas with vegetation covers. This information is very important in identifying the phenomena which might be occurring in a particular area, especially those related to soil degradation by water erosion. Thus, the aim of this work was to assess the canopy cover by using NDVI, checking the image accuracy using the Coverage Index (CI) based on the Stocking method, in the Sub-basin of Posses, which belongs to the Cantareira System, located in the Extrema municipality, Minas Gerais, Brazil. Landsat-5 TM images were used. The sub-basin of Posses was very altered in comparison to the surrounding areas. The NDVI technique proved to be a suitable tool to assess the uses that occur in the sub-basin of Posses, as validated by the Stocking methodology. The map derived from NDVI allowed the geographic distribution of different land uses to be observed and allowed for the identification of critical areas in relation to vegetation cover as well. This finding can be used to optimize efforts to recover and protect soil in areas with bare soil and degraded pasture, in order to reduce environmental degradation. The CI has not exceeded 40% for land use classes that occur in the majority of the sub-basin (91%), except in areas of woody vegetation.

O aumento constante das áreas de florestas de eucalipto no Brasil impõe um monitoramento acurado da erosão hídrica. No presente estudo, objetivou-se avaliar as perdas de solo, nutrientes e carbono orgânico ocasionadas pela erosão hídrica em florestas plantadas de eucalipto em diferentes estádios de desenvolvimento (2, 3 e 7 anos). Os sedimentos de erosão foram medidos e amostrados por parcelas-padrão instaladas em Argissolo Vermelho (Ultisol) e Cambissolo Háplico (Inceptisol). As perdas de solo diminuíram com o aumento da idade das plantas; no início do desenvolvimento delas, o dossel apresentava pequena cobertura da superfície, expondo o solo das plantações jovens a maiores taxas de erosão. O sistema de plantio em sulcos utilizado no Argissolo Vermelho ocasionou maiores perdas de solo (1,1 a 6,2 Mg ha-1ano-1) quando comparado ao sistema de covas usado no Cambissolo Háplico (1,1 Mg ha-1ano-1). É conhecido que os Cambissolos (Inceptisol) é menos resistente à erosão do que os Argissolos (Ultisol). Contudo, a utilização do sistema de covas resultou em menor erosão e, consequentemente, menores perdas de nutrientes e carbono orgânico do que o tradicional sistema de sulcos utilizado no Argissolo. Quanto às perdas de solo, este trabalho salienta a necessidade de melhorar as práticas de conservação do solo para prevenir a erosão hídrica nos primeiros estágios de crescimento do eucalipto. As quantidades de cálcio e potássio no sedimento foram maiores do que as de magnésio. A quantidade relativamente maior de carbono orgânico encontrada nos sedimentos gera preocupações adicionais sobre a sustentabilidade ambiental e merece pesquisas futuras.

The constant increasing of eucalyptus forest areas in Brazil requires an accurate monitoring of water erosion. The present study aimed to evaluate soil, nutrients and organic carbon losses occasioned by water erosion in eucalyptus planted forests (EPF) at different development stages (2, 3 and 7 years old). Soil erosion sediments were measured and sampled from standard erosion plots installed on Red Argisol-RA (Ultisol) and Haplic Cambisol-HC (Inceptisol). Soil loss decreased as the age of plants increased; at the beginning of plant development, the canopy barely covered the soil surface, exposing the soil to higher erosion at young EPF plantations. Furrow planting system was used in the Red Argisol area and caused higher soil losses (1.1 to 6.2 Mg ha-1 year-1) as compared to pit planting system that was used in the Cambisol area (1.1 Mg ha-1 year-1). It is known that Cambisol is less resistant to erosion than Argisol. However, using pit system in this EPF, resulted in lower erosion and, therefore, nutrients and carbon losses than the traditional furrow system used in Argisol. Concerning the soil loss, this work points to the need of improving soil conservation practices to prevent soil erosion at the earlier stages of eucalyptus plantation. The amount of calcium and potassium were higher than magnesium in the soil sediment.The relatively high amount of carbon found in the erosion sediments raises additional concerns about the environmental sustainability and deserves future research.

O desenvolvimento da erosão hídrica ocorre em resposta ao modo como a água se move através e sobre uma determinada paisagem. O modelo digital de elevação (MDE) deve, portanto, ser o mais preciso possível, uma vez que constitui a base para a análise do relevo. Este trabalho teve como objetivo definir um modelo digital de elevação hidrologicamente consistente (MDEHC) e o método de direção de fluxo mais adequado para a definição da rede de drenagem na sub-bacia do horto florestal Terra Dura, município de Eldorado do Sul, RS. Foram testados os modelos gerados com os interpoladores Topogrid e redes triangulares irregulares (Triangulated Irregular Network -TIN) linear (TIN L) e TIN natural neighbor (TIN NN). A qualidade em relação às análises hidrológicas foi avaliada por meio da comparação das curvas de nível geradas pelos modelos testados com as curvas originais da sub-bacia (escala 1:10.000); da avaliação da quantidade de áreas planas; e da comparação da drenagem gerada pelos modelos a partir dos métodos de direção de fluxo Deterministic (D8) e Deterministic infinity (D∞ ou D infinito) com a drenagem original. Entre os modelos avaliados, o Topogrid apresentou maior consistência hidrológica, verificada na melhor continuidade das curvas de nível (menos arestas) e maior detalhamento da área de drenagem e divisores, acarretando menor quantidade de áreas planas e caminhos de fluxo mais detalhados, independentemente do método de direção de fluxo utilizado. Em relação à rede de drenagem, o método distribuído D∞ obteve melhor desempenho na descrição dos caminhos de fluxo, comparado ao método de direção única D8. O MDEHC Topogrid associado ao método D∞ proporcionou a identificação mais precisa dos caminhos preferenciais do fluxo que formam a rede de drenagem.

The development of water erosion occurs in response to the way water moves through and over a given landscape. The digital elevation model (DEM) must therefore be as accurate as possible, since it is the basis for the analysis of a relief. The objectives of this study were to define a hydrologically consistent digital elevation model (HCDEM) and the most appropriate method to determine the flow direction of the drainage network in the sub-basin of the Terra Dura forest stand, in Eldorado do Sul, RS. The generated models were tested with Topogrid interpolation, Triangulated Irregular Networks (TIN) linear (TINL) and natural neighbor TIN (TIN NN). The quality of the hydrological analysis was evaluated by comparing the contours generated by the test models with the original curves of the sub-basin (scale 1:10.000); assessment of the amount of flat areas; and comparison of the original drainage with that generated by the models using the Deterministic (D8) and Deterministic infinity (D∞ or infinite D) flow direction methods. The hydrological consistency of Topogrid was the best of the studied models, as indicated by the better contour continuity (fewer contact points) and more details of the drainage area and water divides, resulting in a lower number of flat areas and more detailed flow paths, independently of the method used to determine the flow direction. In relation to the drainage network, the description of the flow paths by the D∞ distributed method was better than that by the D∞ single direction method. In conclusion, the Topogrid HCDEM associated with the D∞ method identified the preferential flow paths that form the drainage network most precisely.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a estabilidade de agregados, em solos tropicais sob cultivo de eucalipto e vegetação nativa, e avaliar as relações entre a estabilidade de agregados e alguns atributos químicos e físicos do solo. Foram estudados Argissolos, Cambissolo, Latossolos e Plintossolo dentro de três regiões com cultivo de eucalipto, nos estados do Espírito Santo, Rio Grande do Sul e Minas Gerais. Para cada região, os solos com vegetação nativa foram comparados aos solos com preparo mínimo sob plantio de eucalipto. A estabilidade de agregados foi determinada por meio da técnica da curva característica da umidade em alta energia (HEMC), isto é, a curva de retenção de umidade na sucção muito baixa. Este método compara a resistência dos agregados à quebra em uma escala relativa de zero a um. Deste modo, a estabilidade de agregado em diferentes solos e práticas de manejo pode ser diretamente comparada. A razão de estabilidade de agregados foi maior que 50% em todos os solos estudados o que indica que o índice de estabilidade de agregados é alto tanto nas áreas com cultivo de eucalipto quanto naquelas com vegetação nativa. Isto sugere que o manejo do solo adotado para o eucalipto não modifica substancialmente este atributo. Nesses solos, a razão de estabilidade de agregados não mostra boa correlação com o conteúdo de argila ou de matéria orgânica. Entretanto, a matéria orgânica do solo mostra uma positiva correlação com o conteúdo de argila e com a capacidade de troca de cátion.

The objective of this work was to evaluate the aggregate stability of tropical soils under eucalyptus plantation and native vegetation, and assess the relationships between aggregate stability and some soil chemical and physical properties. Argisols, Cambisol, Latosols and Plinthosol within three eucalyptus-cultivated regions, in the states of Espírito Santo, Rio Grande do Sul and Minas Gerais, Brazil, were studied. For each region, soils under native vegetation were compared to those under minimum tillage with eucalyptus cultivation. The aggregate stability was measured using the high-energy moisture characteristic (HEMC) technique, i.e., the moisture release curve at very low suctions. This method compares the resistance of aggregates to slaking on a relative scale from zero to one. Thus, the aggregate stability from different soils and management practices can be directly compared. The aggregate stability ratio was greater than 50% for all soils, which shows that the aggregate stability index is high, both in eucalyptus and native vegetation areas. This suggests that soil management adopted for eucalyptus cultivation does not substantially modify this property. In these soils, the aggregate stability ratio does not show a good relationship with clay or soil organic matter contents. However, soil organic matter shows a positive relationship with clay content and cation exchange capacity.