ABSTRACT A commonly accepted concept holds that highly fertile, shallow soils are predominant in the Basaltic Hillsides of Santa Catarina State, in southern Brazil, but their agricultural use is restricted, either by excessive stoniness, low effective depth or steep slopes. Information about soil properties and distribution along the slopes in this region is, however, scarce, especially regarding genesis and clay fraction mineralogy. The objective of this study was to evaluate soil properties of 12 profiles distributed in three toposequences (T) of the Basaltic Hillsides in the State of Santa Catarina, two located in the valley of the Peixe River (Luzerna - T1 and Ipira - T2) and one in Descanso, in the far West of the state (T3). The main focus was the mineralogical composition of the clay fraction, identified by X-ray diffractometry (XRD), and its relations with the soil chemical properties. The morphological, chemical, and mineralogical properties of the soils of the toposequences differed from each other. In most soils, the position of the most intense XRD reflections indicated predominance of kaolinite (K) however, for being broad and asymmetric, a participation of interstratified kaolinite-smectite (K-S) was assumed. Soils of T2 and T3, located in regions with higher temperatures, lower water surplus, and lower altitude than those of T1, were more fertile, mostly redder, and contained higher proportions of smectites (S) and interstratified K-S mineral, accounting for a higher activity of the clay fraction of most soils. The T1 soils were generally less fertile, with lower clay activity and, aside from kaolinite, contained smectites with interlayered hydroxy-Al polymers (HIS). The low estimated smectite contents of the most fertile soils of all toposequences disagree with the high values of cation exchange capacity (CEC) and clay activity related to pure kaolinite soils. The broad and asymmetric reflections of most of the supposed kaolinites identified as dominant minerals indicate the presence of K-S interlayers, most likely contributing to raise the CEC of the soils.

RESUMONa região metropolitana de Porto Alegre (PAMR) é expressiva a proporção de solos de várzea em relação aos solos de terras altas, com predomínio de Planossolos e Gleissolos. Este estudo objetivou caracterizar a morfologia, a física e a química, e classificar taxonomicamente solos em posições de várzea na PAMR. Foram abertas seis trincheiras em relevo plano, sob diferentes litologias sedimentares e classes de drenagem,onde foram realizadas a descrição morfológica dos perfis de solos e a coleta de amostras para as análises físicas e químicas.Foram identificadas duas ordens de solos minerais (Gleissolo e Planossolo) e uma orgânica (Organossolo). Os solos foram moderadamente profundos a profundos e estratificados. Nos solos minerais a matiz variou entre 7,5YR e 2,5Y, com ocorrência de horizontes gleizados Bg, Btg ou Cg, enquanto no Organossolo as cores foram neutras. A granulometria dos solos, com predominância das frações areia e silte, variou conforme os depósitos sedimentares de origem. A expressiva amplitude dos teores de C orgânico mostrou relação negativa coma densidade do solo, e positiva com a área superficial específica e a capacidade de troca de cátions. Os atributos químicos também se mostraram discriminantes entre os solos avaliados, com ocorrência de distrofismo e eutrofismo, variações amplas dos teores de Al3+ trocável e ocorrência de caráter solódico. Nos solos minerais o índice Ki e a relação Fe(CBD)/Fe(H2SO4)indicaram um grau incipiente de desenvolvimento dos solos. O material de origem e o grau de hidromorfismo foram os principais fatores responsáveis pelas diferenças nas características morfológicas, físicas e químicas dos solos na PAMR.

ABSTRACTIn the Porto Alegre metropolitan region (PAMR) there are a significant proportion of floodplain soils, mainly Planosols and Gleysols, in relation to upland soils. This study aimed to evaluate the morphological, chemical and physical characteristics, and to classify floodplain soils in the PAMR. Six soil profiles were evaluated under different sedimentary lithologies and drainage classes, and samples were collected for chemical and physical analyzes. Two orders of mineral soils (Planosols and Gleysols) and one order of organic soil (Organosols) were identified. The soils were moderately deep to deep and stratified. In mineral soils hue ranged between 7.5YR and 2.5Y, with the occurrence of Bg, Btg or Cg gley horizons, while in organic soil the colors were neutral. Sand and silt were the predominant particle sizes according to the origin sedimentary deposits. The organic carbon content was negatively related to soil density and positively related to soil specific surface area and with soil cation exchange capacity. Soil chemical characterization showed expressive variation in bases, aluminum and sodium saturation. Ki index and Fe(CBD)/Fe(H2SO4) ratio indicated a low soil weathering degree. The different sedimentary lithologies and the soil hydromorphism degree were the main factors related to differences in morphological, physical and chemical characteristics of soils in the PAMR.

The analysis of soil quality is an important tool to evaluate ecosystems, and to plan and adopt practices of sustainable agricultural management. Thus, the objective of this study was to evaluate the carbon stocks and microbial activity under different management practices in a long-term experiment with disturbed and undisturbed soil samples. The experiment is installed in a Ultisol, in a no tillage system for 11 years with variable inputs of crop residues during winter (0, 2, 4, 6 and 8 Mg ha-1) and in the summer with crop rotation (corn/soybeans or beans). The soil organic carbon stocks (SOC), and the coefficients of humification (k1) and decomposition (k2) of the soil organic matter were determined. The microbial basal respiration (CO2-C) in disturbed and undisturbed soil samples, and the levels of microbial biomass carbon (MBC) and metabolic quotient (qCO2) were also quantified. The SOC ranged from 21.3 to 27.3 Mg ha-1 , whereas the addition of less than 6 Mg ha-1 of crop above ground maintained the SOC below the original condition (24.4 Mg ha-1). The k1 and k2 values were higher than those found in the literature for the same soil. The MBC exhibited higher value to inputs of 8 Mg ha-1 of residues, whereas the qCO , although it was significant higher value for the lowest supply of residue. The CO2-C was not significantly different between disturbed and undisturbed samples in each treatment. However, significant differences between treatments were showed in the undisturbed samples. While our results of microbial activity showed that the use of undisturbed samples can be used for this determination, more studies are needed to improve this technique.

A análise da qualidade do solo é uma ferramenta importante para avaliar o ecossistema, bem como planejar a implantação de práticas sustentáveis de manejo. Com isto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o estoque de carbono e a atividade microbiana do solo sob diferentes manejos de um experimento de longa duração por meio de amostras de solo deformadas e indeformadas. O experimento está instalado em um Argissolo Vermelho, em sistema de plantio direto há 11 anos com aportes de resíduos vegetais no período de inverno (0, 2, 4, 6 e 8 Mg ha-1) e rotação de culturas no verão (milho/soja ou feijão). No solo foi realizada a determinação do estoque de carbono orgânico do solo (COS) e calculado os coeficientes de humificação (k1) e decomposição (k2) da matéria orgânica do solo. Também foi quantificada a respiração microbiana basal (C-CO2) nas amostras de solo deformadas e indeformadas, os teores de carbono da biomassa microbiana do solo (BMS-C) e o quociente metabólico (qCO ). O COS variou de 21,3 a 27,3 Mg ha-1, sendo que, quantidades de resíduos inferiores a 6 Mg ha-1 adicionados no inverno, mantiveram o COS abaixo da condição original (24,4 Mg ha-1). Os valores obtidos de k1 e k2 foram mais elevados em relação aos demonstrados na literatura para o mesmo tipo de solo. O BMS-C apresentou maior valor para o aporte de 8 Mg ha-1 de resíduos, enquanto que o qCO , embora não significativo, apresenta maior valores para o menor aporte de resíduo. O C-CO2 não apresentou diferença significativa entre amostras deformadas e indeformadas dentro de cada tratamento. No entanto, diferenças significativas entre tratamentos foram observadas nas amostras indeformadas. Embora nossos resultados de atividade microbiana mostrem que a utilização de amostras indeformadas possam ser utilizados para esta determinação, e fornecer melhores resultados, é necessário maiores estudos para o aperfeiçoamento da técnica.

O teor de fitato nos grãos está correlacionado com o suprimento de fósforo à planta, porém não se sabe quanto este teor responde à disponibilidade mais lenta do nutriente no solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do pó de rocha, isolado ou combinado com esterco bovino, sobre: produtividade, teores de proteína, fósforo e fitato nos grãos de feijão. O experimento foi conduzido sob delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. Em todas as parcelas, exceção ao tratamento com adubação convencional, foram adicionados pó de granito e fosfato natural. Os tratamentos foram constituídos de testemunha, adubação convencional, pó de basalto (2,5; 5,0; 10,0 e 20,0 t ha-1), esterco bovino e as mesmas doses de pó de basalto associadas com esterco bovino. No tratamento com adubação convencional, o teor de fósforo total no grão foi superior a testemunha. A ampliação das doses de pó de basalto proporcionou aumento no teor de fósforo nos grãos, mas o teor de fitato se manteve constante. O pó de basalto demonstrou ser uma alternativa para se manter níveis baixos de fósforo na forma de fitato nos grãos.

The content of phytate in the grains is correlated with the supply of phosphorus to the plant, but there is a lack of knowledge as to possible effect of slower availability of nutrients in the soil. The objectives of this study were to assess the effect of rock powder, alone or combined with cattle manure, on the productivity, levels of phosphorus, protein and phytate content in beans. The experiment was carried out in a randomized blocks design, with four replications. The treatments were control (limestone, granite and natural phosphate); conventional fertilization; powder basalt (2.5, 5.0, 10.0 and 20.0 ton. ha-1); cattle manure, and doses of powder basalt with cattle manure. In the treatment with conventional fertilizer, the total phosphorus content in grain was higher than the control, but the application of powder of basalt did not show a difference significant. Increase in the doses of basalt powder increased the phosphorus content, but phytate content remained constant. Basalt powder proved to be an alternative to maintain low levels of phosphorus in the form of phytate in the grains.