Soil compaction process is one of the most common ways of physical degradation that occurs through densification and porosity reduction associated with changes in soil structure. Generally it is associated to an increase in mechanical strength and an hydraulic conductivity reduction. Facing the mentioned issues there are alternatives like mechanization and the use of subsoiling implements with different design features. The aim was to evaluate the soil compaction reduction efficiency of two shanks with rigid designs, curved bentleg (CB) and straight bentleg (SB) on a Typic Argiudoll, in two configurations: same action plan (SAP) and different action plan (DAP). The evaluated variables were: penetration resistance (PR) and trench cross-sectional area (TA). TA for CB obtained 40% more than the SB with significant differences. The PR results were more variable, but both shank designs in the two alternative configurations differed from the control situation. Soil tillage by bentleg subsoiler has a strong lateral symmetry with regard to the point position, similar to straight shanks.

El proceso de compactación del suelo es una de las formas de degradación física más comunes, que se presenta mediante la densificación y reducción de la porosidad del mismo, asociado con cambios en su estructura y, generalmente, un aumento de la resistencia mecánica y una reducción en la conductividad hidráulica. Frente a la problemática planteada existe como alternativa desde la mecanización, la utilización de descompactadores con diferentes características de diseño. El objetivo del trabajo fue evaluar la eficiencia de reducción de la compactación del suelo de dos diseños de montantes, angulado lateral de lámina curva (AC) y angulado lateral de lámina recta (AR) en un suelo Argiudol típico, en dos disposiciones: mismo plano de acción (MPA) y distinto plano de acción (DPA). Las variables evaluadas fueron: resistencia a la penetración (RP) y área trabajada (AT). Para la RP los resultados fueron variables, pero ambos diseños de montantes en las dos alternativas de disposiciones se diferenciaron de la situación testigo. Para la segunda variable, se encontraron diferencias significativas entre diseños, obteniendo los AC, 40% más de AT, con respecto al diseño AR. La roturación del suelo por los montantes angulados laterales posee una fuerte simetría lateral con respecto a la posición de la reja, similar a la que caracteriza a los implementos de montantes rectos. Además se encontraron efectos de roturación por debajo de la profundidad de labor (PT).

Among the different processes that lead to the deterioration of soil structure, compaction induced by vehicle traffic seems to be one of the most important for sustainable agriculture. For a given soil, the compaction distribution in the profile is mainly a function of the texture, the applied load, the pressure in the contact area, the moisture content and the traffic intensity, being the last particularly high in forage production systems. In order to assess the effect of 2WD tractor vehicular traffic with a total load of 3810 kg on some soil physical properties and forage crop production, an experiment was conducted on a typic Argiudoll under conventional tillage with the following treatments: 5 tractor passes, 3 tractor passes, and a control treatment with no traffic. To quantify the traffic effect, the following soil properties were measured: soil surface infiltration, penetration resistance from the surface to 600 mm, bulk density at two depths, 0-100 mm and 100 -200 mm; and dry matter 3, 7 and 12 months after traffic. Penetration resistance was significantly higher for traffic treatments, showing increases for all depths and measurement instances. The greatest differences were evidenced for the first measurement in the first 100 mm, with an increase of 152% for 5 passes and 140% for the treatment of 3 passes. The penetration resistance is more sensitive to the effects of vehicle traffic. Higher traffic intensities cause decreases in dry matter yield of forage crop. The use of low axle load tractors in forage harvesting systems is an alternative that reduced but does not eliminate the adverse aspects of traffic on soil mechanical impedance and forage crop productivity.

Entre los diversos procesos que conducen al deterioro de la estructura del suelo, la compactación inducida por tráfico vehicular pareciera ser uno de los desafíos más importante, para una agricultura sustentable. Para un suelo dado, la distribución de la compactación en el perfil es principalmente función de la textura, la carga aplicada, la presión en el área de contacto, el contenido de humedad y la intensidad de tráfico recibida, siendo esta última particularmente alta en los sistemas de producción de forrajes. Con el objetivo de valorar el efecto del tráfico vehicular de un tractor 2WD con una carga total de 3810 kg sobre algunas propiedades físicas del suelo y la producción de forraje de una pradera, se realizó un ensayo sobre un Argiudol típico bajo labranza convencional con los siguientes tratamientos: 5 pasajes del tractor; 3 pasajes del tractor; y un tercer tratamiento (testigo) sin tráfico. Para cuantificar el efecto del tráfico, se midió: infiltración sobre la superficie del suelo; resistencia a la penetración, desde la superficie hasta los 600 mm; densidad aparente en dos profundidades, 0 -100 mm y 100-200 mm; y materia seca a los 3, 7 y 12 meses posteriores al tráfico. Los valores de resistencia a la penetración fueron significativamente mayores para los tratamientos con tráfico, presentando incrementos en todas las profundidades e instancias de medición. Las mayores diferencias se evidenciaron para la primera medición en los primeros 100 mm, con un incremento de 152% para el tratamiento de 5 pasadas y de 140% para el de 3 pasadas. La resistencia a la penetración es un parámetro más sensible a los efectos del tráfico vehicular. Las mayores intensidades de tráfico provocan disminuciones en el rendimiento de materia seca de la pradera. El uso de tractores de bajo peso por eje en los sistemas de cosecha de forrajes constituye una alternativa que reduce pero no elimina los aspectos adversos del tráfico sobre la impedancia mecánica del suelo y la productividad de la pradera.

A importância da macroporosidade para o transporte de água no solo faz a sua avaliação de forma quantitativa uma tarefa desafiadora. Os valores da condutividade hidráulica (K) do solo em diferentes potenciais de retenção de água no solo e a quantificação de macroporos condutores de água (θM) em diferentes sistemas de preparo do solo proporcionarão melhor compreensão dos efeitos no arranjo de poros e nas propriedades físico-hídricas do solo. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos de um preparo convencional do solo com arado de aivecas (CT), com subsolador (CP) e utilizando um sistema com plantio direto (NT) sobre os atributos θM e K, bem como quantificar a contribuição da macroporosidade para o fluxo total de água em um solo franco. Um infiltrômetro de tensão no solo foi utilizado para emitir duas pressões ascendentes de água (-5 cm e 0 cm) para inferir θM e K, durante o pousio. A macroporosidade foi determinada com base na contribuição do fluxo entre os potenciais de água de 0 e -5 cm (K0 e K5, respectivamente), de acordo com a equação de Hagen-Poiseuille. Os valores da K0 obtidos foram estatisticamente superiores no preparo CT, quando comparados aos valores do NT e do CP. Os valores da K5 não diferiram estatisticamente entre os tipos de preparo. Os valores médios da K variaram entre 0,20 e 3,70 cm/h. A quantificação de macroporos condutores de água (θM) foi significativamente superior para o preparo CT em relação aos preparos CP e NT, seguindo a mesma tendência da K0. Não foram detectadas diferenças significativas dos valores de θM entre os preparos CP e NT. Utilizando o preparo CT, foi possível a formação de macroporos condutores de água com persistência até a pós-colheita; já no preparo CP, os macroporos condutores de água não foram persistentes. Os resultados apresentados sustentam a hipótese de que o sistema de preparo do solo escolhido altera o movimento da água no solo, principalmente, devido à formação de macroporos condutores de água. Estudos futuros sobre o efeito do sistema de preparo relacionado ao movimento da água no solo devem-se concentrar nas condições de formação da macroporosidade do solo.

In view of the importance of the macroporosity for the water transport properties of soils, its quantitative assessment is a challenging task. Measurements of hydraulic conductivity (K) at different soil water tensions and the quantification of water-conducting macropores (θM) of a soil under different tillage systems could help understand the effects on the soil porous system and related hydraulic properties. The purpose of this study was to assess the effects of Conventional Tillage (CT), Chisel Plow (CP) and No Tillage (NT) on θM and on K; and to quantify the contribution of macroporosity to total water flux in a loam soil. A tension disc infiltrometer was used at two soil water pressure heads (-5 cm, and 0) to infer θM and K, during fallow. Macroporosity was determined based on the flow contribution between 0 and -5 cm water potentials (K0, K5, respectively), according to the Hagen-Poiseuille equation. The K0 values were statistically higher for CT than for NT and CP. The K5 values did not differ statistically among treatments. The mean K values varied between 0.20 and 3.70 cm/h. For CT, θM was significantly greater than for CP and NT, following the same trend as K0. No differences in θM were detected between CP and NT. With CT, the formation of water-conducting macropores with persistence until post-harvest was possible, while under CP preparation, the water-conducting macropores were not persistent. These results support the idea that tillage affects the soil water movement mainly by the resulting water-conducting macropores. Future studies on tillage effects on water movement should focus on macroporosity.

Initial soil conditions, operational aspects, and tool shape affect the efficiency of soil decompaction. The objective of this study was to evaluate the performance of a winged scarifier as a function of soil compaction and edaphic water content. The experiment was carried out in a typical Hapludoll. Treatments considered two soil compaction levels: high (HC) and low compaction (LC); and three soil water contents: wet (WS), humid (HS), and dry (DS) with 9, 14, and 19% gravimetric water content, respectively. A split-plot randomized block design was applied. Tractive effort, disturbed area, tillage depth, specific resistance, and power were evaluated. Results showed that tractive effort was 17% greater in HC than LC, and in both cases HS was greater than WS and DS. The specific resistance in HC was equal to 8, 9, and 11 N cm-2 in WS, HS, and DS, respectively, and 7, 8, and 7 N cm-2 in BC in similar soil water contents, respectively. Tillage depth was low and irregular only in HC-DS. Specific resistance was not an adequate indicator of overall work efficiency because it does not consider the final soil physical profile. Overall work efficiency in HC was greater under HS conditions, while in LC it was greater under HS and DS conditions.

El estado inicial del suelo, aspectos operativos y de diseño de las herramientas, influyen sobre la eficiencia de una labor de descompactación. El objetivo de este trabajo fue evaluar el desempeño de un escarificador alado en función de la compactación y humedad edáfica. La experiencia se realizó en un Hapludol típico. Los tratamientos abarcaron dos niveles de compactación: alta (HC) y baja (LC) y tres contenidos de agua del suelo, mojado (WS), húmedo (HS) y seco (DS), con 9; 14 y 19% de humedad, respectivamente. El diseño experimental fue en parcelas subdivididas en bloques al azar. Se evaluó esfuerzo de tracción, área disturbada, profundidad de trabajo, resistencia específica y potencia. Los resultados indicaron que en HC el esfuerzo de tracción fue 17% mayor que en LC y en ambos casos resultó mayor en HS que en WS y DS. La resistencia específica en HC fue igual a 8; 9 y 11 N cm-2 en WS, HS y DS, respectivamente, y en LC fue igual a 7; 8 y 7 N cm-2 en similares contenidos de agua del suelo, respectivamente. En HC-DS la profundidad de trabajo fue escasa e irregular, no así en el resto de los tratamientos. La resistencia específica no fue un indicador adecuado de la eficiencia global de labor, al no considerar el estado final de la condición física del perfil. En HC-HS mostró la mayor eficiencia global de la labor, mientras que en LC lo hicieron HS y DS.

With the aim to evaluate the soil mechanic reaction-traffic relationship to different tillage systems, penetration resistance and soil bulk density measurements were made. Four traffic conditions (6, 8, 10 and 12 passes of a 2WD, 52.25 kW tractor) were evaluated in a typic Argiudol soil with six years of wheat-soybean rotation under no-tillage and conventional tillage. Bulk density and penetration resistance were used to evaluate the traffic effects on soil compaction. After the six-year rotation, no-tillage system showed significant higher penetration resistance values with respect to conventional tillage system in the topsoil layer. The bulk density values recorded in the non tillage system determine root growth limitation at low number of passes and at shallow depth. The greater the number of passes, lower the depth at which the penetration resistance can reach potential root growth limiting values.

El objetivo del presente trabajo fue cuantificar la reacción mecánica del suelo al tránsito, a través de la resistencia a la penetración y la densidad aparente para visualizar posibles diferencias debido al sistema de labranza utilizado. El ensayo se instaló sobre un suelo Argiudol típico, sobre dos lotes, provenientes cada uno de seis años de cultivo trigo-soja bajo dos formas de labranza: siembra directa (SD) y labranza convencional (LC). Se establecieron 4 tratamientos de tránsito, correspondientes a 6, 8, 10 y 12 pasadas de un tractor de diseño convencional (2WD) Massey Fergusson 1175 de 52,25 kW (71 CV) en el motor. Para determinar los efectos del tránsito sobre la compactación inducida, se determinaron la densidad global (DA) y la resistencia a la penetración (RP). Luego de 6 años de rotación trigo-soja bajo estas dos formas de cultivo (siembra directa y labranza convencional) la condición mecánica de los suelos resultó ser significativamente diferente, al menos en las capas más superficiales, resultando el suelo trabajado con SD mayores valores de RP que la condición de LC. La siembra directa registró valores de DA limitantes para el normal desarrollo radicular a menores intensidades de tráfico y desde menores profundidades. A medida que aumentó la intensidad de tráfico disminuyó la profundidad donde se alcanzaron valores de resistencia a la penetración potencialmente determinantes de la detención en el crecimiento radicular.

Os solos submetidos a sistemas de produção que não incluem o preparo do solo, estão condicionados, em sua sustentabilidade, a um manejo que priorize o acompanhamento da compactação que o tráfego de máquinas provoca. Foram realizados ensaios de campo com o objetivo de avaliar a reologia de um solo Typic Hapludert, submetido ao tráfego de veículos em dois sistemas de preparo do solo (preparo convencional - LC, e semeadura direta - SD). Os subtratamentos foram quatro intensidades de tráfego (0; 80; 160 e 240 Mg km ha-1). As variáveis experimentais dependentes foram: índice de cone (IC) e densidade aparente a seco (DA). Para 160 e 240 Mg km ha-1, encontraram-se diferenças estatísticas significativas no IC em relação à testemunha. Para o LC, com as maiores intensidades de tráfego, encontraram-se valores de DA superiores a 1,83 Mg m-3. O comportamento mecânico do solo sob tráfego é mais diferente em SD que em LC. Existe uma relação direta entre o número de passadas e a profundidade onde se localiza a camada de maior resistência à penetração nos solos sob tratamento com LC.

A former concern related to agricultural soil, under no tillage systems, might be the state of compaction due to farm machinary traffic. Two treatments corresponding to two different tillage systems (disk plowed, LC, and no tillage, SD) included four traffic subtreatmets (0; 80; 160, and 240 Mg km ha-1) on a Typic Hapludert. Cone index (IC) and dry bulk density (DA) were the experimental dependent variables asessed. Soil reology under traffic had a different behaviour in both treatments. In both treatments for the higher traffic intensities (160 and 240 Mg km ha-1) statistical significant difference (P < 0,05) were measured when compared with the control plots, when the IC was considered. Considering LC treatment and the higher traffic intensities, the dry bulk densities values measured arised to 1.83 Mg m-3, the disk plowed, and no tillage under traffic soils reologies are different. If the depth of the maximum response in terms of IC measurements is considered, a direct relationship between traffic intensities and depth, could be stablished.

The long-term effects on soil compaction by different traffic intensities during forestry harvester operation were evaluated in field experiments on heavy clay, vertic Argiudol. A conventional 2WD 73.5 kW engine power tractor with a trailer, 4.2 Mg and 3.75 Mg total load respectively, were used on a multiclonal Populus deltoides (Marsh) 3x3 plantation. There were four treatments: one pass, five pass and ten repeated passes with the tandem over the same track, and a control plot without experimental traffic. Moisture content, bulk density and penetrometer resistances were evaluated before and immediately after the traffic treatments and three years later. Effects of induced soil compaction by traffic were especially marked on topsoil, with cone index increments between 76 and 16% in the first 40 cm of the surface layer after treatments. Bulk density had a similar tendency but limited to a 15 cm depth. Three years later, only subsoil cone index in the track line, below 20 cm depth, was significantly higher than the interline track soil cone index. The 10 passes treatment had significant differences compared to the 1 pass and no traffic control plot treatments from the surface layer to 50 cm depth, without differences with the 5 passes treatment in most of the studied soil layers. Subsoil compaction may be induced by repeated traffic with low axle load and their effects persist for a very long time.

Se realizaron ensayos en campo con el objeto de evaluar los efectos y la persistencia de la compactación inducida por diferentes intensidades de tránsito durante la cosecha forestal en una población de álamos (Populus sp.). Se trabajó con un tractor de tracción simple de 73,5 kW y un acoplado, con una masa de 4,2 Mg y 2,7 Mg, respectivamente. Se establecieron 3 tratamientos de tránsito: 1, 5 y 10 pasajes sobre una misma senda, contrastados con un testigo sin tránsito. Luego de cada tratamiento, y 3 años después de realizados los mismos, se efectuaron determinaciones de penetrometría, densidad aparente y humedad gravimétrica. Hubo incrementos significativos de resistencia a la penetración para los tratamientos con tránsito, alcanzando el de mayor intensidad valores entre el 76 y el 16 % en los primeros 40 cm de profundidad. La densidad aparente tuvo una tendencia similar limitada a una menor profundidad. Luego de 3 años, los efectos persistían a nivel subsuperficial, para el índice de cono en los sectores tránsitados con respecto a los no transitados, encontrándose diferencias significativas para el tratamiento de 10 pasajes respecto al de 1 pasaje hasta 50 cm. Aún con cargas por eje de 3 Mg, el incremento de la intensidad de tránsito induce compactación a nivel subsuperficial que persiste en el tiempo.

Field test were carried out with the objective of characterizing the state of compaction in horticultural soil induced by traffic, after the development of a cabbage crop (Brassica oleracea L. group capitata) cycle, and its incidence on yield. Measurements of penetration resistance, bulk density, and moisture content in soil were made and aeread biomass at the end of the cycle crop in sectors with larger and smaller number of vehicles passes. Values of penetration resistance of 1.7 and 1.3 MPa were found for treatment with more than 7 passes and 3 passes respectively in the depth range of 0-100 mm. No significant differences were found in bulk density parameter in the entire soil profile. Statistically significant differences were found for aereal biomass values of 3 passes treatment (1902.6 g plant-1), in relation to more than 7 passes (1447.9 g plant-1). Repeated passes on rows resulted in increments of penetration resistance at shallow depths. The number of the tractor and agricultural machinery passes influenced the fresh and dry weight of crop.

Se realizaron ensayos en campo con el objeto de caracterizar el estado de compactación de un suelo en producción hortícola inducida por el tránsito, luego del desarrollo del ciclo de un cultivo de repollo (Brassica oleracea L. grupo capitata ) y su incidencia sobre el rendimiento. Se efectuaron determinaciones de resistencia a la penetración, densidad aparente y humedad gravimétrica sobre el suelo y biomasa aérea al finalizar el ciclo del cultivo en los sectores de mayor y menor número de pasajes de vehículos. Los valores de resistencia a la penetración fueron de 1,7 y 1,3 MPa, significativamente mayores para el tratamiento de más de 7 y 3 pasadas respectivamente en el rango de profundidad de 0-100 mm . No se manifestaron diferencias en el parámetro densidad aparente en la totalidad del perfil. Se encontraron diferencias estadísticamente significativas en biomasa aérea, para el tratamiento de 3 pasadas (1902.6 g planta-1), en relación al de mas de 7 pasadas (1447,9 g planta-1). El pasaje repetido sobre los surcos originan incrementos en la resistencia a la penetración a nivel superficial. El peso fresco y la materia seca del cultivo son afectados por el número de pasadas de los tractores y máquinas agrícolas.

Field test were carried out with the objective of evaluating the wood harvest and extraction traffic effects on soil physical properties on a commercial poplar plantation (Populus sp.). Two situations were evaluated: a) non-transited zones and b) transited zones by the harvest machinery. Penetration resistance, bulk density and gravimetric moisture were determined on non-transited zones and in the vehicles tracks. Penetration resistance values measured in the vehicles tracks were significantly higher than non transited zones up to 150 mm depth, and transit effect was detectable up to 380 mm depth. From 150 mm, both treatments overcame 1.5 MPa values, which would produce root growth reductions. Mean bulk density on transited zones was significantly higher than non-transited zones. Depth analyses values were significantly lower in the first 80 mm than the lower stratas in each treatment. High bulk density layer had an influence in shallow soil compaction.

Se realizaron ensayos en campo para evaluar los efectos del tráfico de cosecha y extracción sobre las propiedades físicas del suelo en una plantación de álamos (Populus sp.). Fueron evaluadas: a) zonas sin tránsito vehicular y b) zonas transitadas por maquinaria de cosecha y extracción. Para ambas situaciones se efectuaron mediciones de resistencia a la penetración, humedad y densidad aparente. La resistencia a la penetración en las zonas transitadas resultó significativamente mayor hasta los 150 mm de profundidad, siendo el efecto del tránsito detectable hasta los 380 mm. A partir de los 150 mm ambos tratamientos superaron valores de 1,5 MPa, que reducirían el crecimiento radicular. La densidad en los sectores con tránsito resultó significativamente mayores, siendo en los primeros 80 mm significativamente menor respecto a los estratos mas profundos para ambos tratamientos. La presencia de capas de elevada densidad aparente influye en la compactación superficial.