Uma topossequência apresenta solos com características estruturais e morfológicas distintas que podem alterar a susceptibilidade à deformação estrutural em curtas distâncias espaciais. Os objetivos deste estudo foram avaliar a capacidade de suporte de carga e a suscetibilidade à compactação e mensurar o efeito que cargas acima e abaixo da pressão de preconsolidação causam na permeabilidade ao ar de solos numa topossequência da Depressão Central do Rio Grande do Sul, Brasil. Amostras indeformadas foram coletadas nos horizontes de três perfis de Argissolos (Ap, A1, AB, BA, Bt1 e Bt2; Ap, A1, A2, AB, BA, Bt1 e Bt2; e Ap, A1, BA, Bt1 e Bt2) e dois de Gleissolos (A1, A2, Bg; A, Bg e Cg), no longo de uma topossequência. Essas amostras foram submetidas ao teste de compressão uniaxial, sendo avaliada a permeabilidade ao ar antes e após compressão. Na condição de capacidade de campo, os Gleissolos apresentaram menor suscetibilidade à compactação e maior capacidade de suporte de carga que os Argissolos. O teor de argila esteve diretamente correlacionado com a capacidade de suporte de carga. Portanto, foi inversamente proporcional à suscetibilidade à compactação, exceto em condições de elevada umidade do solo quando a água lubrificou as superfícies aumentando a susceptibilidade à compactação de quaisquer solos. Até 25 kPa de carga ao solo não resultou degradação física do solo, mas quando foram aplicadas cargas de 200 kPa, mesmo na condição de capacidade de campo, houve redução significativa do volume de macroporos e porosidade total em níveis inferiores ao limite crítico (0,10 m3 m-3).

A toposequence has soils with distinct structural and morphological properties that may affect soil susceptibility to structural deformation in short spatial distances. The objective of this study was to evaluate soil load-bearing capacity and susceptibility to compaction, and quantify the effects that loads above and below preconsolidation pressure cause on soil permeability to air in a toposequence of the Central Lowlands of Rio Grande do Sul, Brazil. Undisturbed soil samples were collected from horizons of soil profiles of three Alfisols (Ap, A1, AB, BA, Bt1, Bt2; Ap, A1, A2, AB, BA, Bt1, Bt2; Ap, A1, BA, Bt1, Bt2) and two Aqualfs (A1, A2, Bg; A, Bg, Cg) along a toposequence. These samples underwent the uniaxial compression test, and soil permeability to air was tested before and after quantification of compression. Under the condition of field capacity, Aqualfs are less susceptible to compaction and have higher load-bearing capacity (higher preconsolidation pressure) than Alfisols. Soil clay content is directly correlated with the load-bearing capacity of the soil. Therefore, it is inversely proportional to susceptibility to compaction, except under high soil moisture conditions, when water lubricates the surfaces, increasing susceptibility to compaction of any soil. Loads up to 25 kPa do not result in physical degradation of the soil, but when a 200-kPa load is applied, even under the condition of field capacity, there is a significant reduction in macroporosity and total porosity, arriving at levels lower than the threshold level (0.10 m3 m-3).

A conversão de área natural para área de uso agrícola pode degradar a estrutura do solo, favorecendo a ocorrência de compactação. Este trabalho teve por objetivo avaliar as alterações nas propriedades físico-hídricas e mecânicas de um Gleissolo Háplico provocadas pela conversão de um campo natural antropizado para área de cultivo de arroz irrigado. Propriedades físico-hídricas (densidade, porosidade total, macro e microporosidade, índice de vazios e retenção de água) e mecânicas (pressão de preconsolidação, índice de compressão, coeficiente de descompressão e índice de recuperação) foram avaliadas nos horizontes A1 (0,0-0,25 m), A2 (0,25-0,51 m), Cg1 (0,51-0,92 m) e Cg2 (0,92-1,20+ m) em solo sob campo antropizado sem uso agrícola e nos horizontes Ap (0,0-0,17 m), A (0,17-0,40 m), Cg1 (0,40-0,70 m) e Cg2 (0,70-1,00+ m), em solo cultivado com arroz irrigado. Oito anos de cultivo de arroz sob preparo convencional e irrigação por inundação não alteraram significativamente as propriedades físico-hídricas e mecânicas, de acordo com a análise de agrupamentos. Porém, o cultivo de arroz aumentou a densidade do solo e reduziu o índice de vazios, a porosidade total e a macroporosidade. A relação da elasticidade com a densidade do solo, a porosidade total e o índice de vazios foi influenciada pelo tipo de estrutura, pois maiores compressões e descompressões ocorreram nos horizontes de estrutura prismática, em comparação aos horizontes de estrutura maciça.

The conversion of natural areas for agricultural use can degrade the soil structure and increase the occurrence of compression. This study aimed to evaluate changes in the physico-mechanical and hydro-physical properties of an Endoaqualf, caused by the conversion of a natural area into a rice field. Hydro-physical (density, porosity, macroporosity, microporosity, void ratio, and water retention) and mechanical properties (preconsolidation pressure, compression index, coefficient of decompression, and recovery rate) were evaluated in the horizons A1 (0.0-0.25 m), A2 (0.25-0.51 m), Cg1 (0.51-0.92 m) and Cg2 (0.92-1.20+ m) in soil of a natural area and in Ap (0.0-0.17 m), A (0.17-0.40 m), Cg1 (0.40-0.70 m) and Cg2 (0.70-1.00+ m) of soil under rice. Cluster analysis showed that eight years of conventionally tilled rice under flood irrigation did not significantly alter the physico-mechanical and hydro-physical properties. However, rice cultivation increased bulk density and reduced the void ratio, total porosity and macroporosity. The ratio of elasticity with bulk density, porosity and void ratio was affected by the type of soil structure, since compression and decompression were higher in horizons with prismatic than with massive structure.

O tráfego de máquinas agrícolas é considerado uma das principais fontes da compactação do solo. Uma prática utilizada para minimizar os efeitos da compactação é a escarificação, porém a haste escarificadora pode causar compactação subsuperficial. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do tráfego de máquinas na compressibilidade de um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico arênico, de textura franco arenosa e avaliar o comportamento mecânico desse solo abaixo da linha de atuação da haste escarificadora. Os tratamentos investigados foram: semeadura direta há 13 anos, semeadura direta há 13 anos com tráfego adicional (intensidade de tráfego de 24,67Mg km ha-1), cultivo mínimo recém implantado e cultivo mínimo recém implantado com tráfego adicional. Para a determinação da densidade do solo, de índice de vazios, da pressão de preconsolidação e do coeficiente de compressão, foram coletadas amostras nas camadas de 0,0-0,10m, 0,10-0,20m, 0,20-0,30m e 0,30-0,40m. O tratamento semeadura direta há 13 anos apresentou a menor capacidade de suporte e maior suscetibilidade à compactação. A intensidade de tráfego de 24,67Mg km ha-1 aumentou a densidade do solo e reduziu o índice de vazios até 0,20m. A escarificação não afetou a pressão de preconsolidação e o coeficiente de compressão do solo na camada abaixo da linha de atuação da ponteira do escarificador.

Farm machinery wheeling is considered a major source of soil compaction. The use of chisel plow can minimize such effects, but the chisel can cause subsurface compaction. The aim of this study was to evaluate the effect of traffic and is present below the compaction layer thought compressive parameters of soil. The treatments investigated were: no-tillage, no-tillage with additional traffic (traffic intensity of 24.67Mg km ha-1), no-tillage chiseling recent implanted, no-tillage with additional traffic and chiseling recent implanted. For the density, void ratio, preconsolidation pressure and coefficient of compressibility determination in the layers 0.0-0.10m, 0.10-0.20m, 0.20-0.30m and 0.30 to 0.40m samples were collected. The treatment no-tillage showed the lowest load support capacity and greater susceptibility to compaction. The traffic intensity of 24.67Mg km ha-1 increased bulk density and decreased void ratio until 0.30m depth. The chisel plow did not affect the preconsolidation pressure and coefficient of compressibility of soil layer below the line of action of the chisel tip.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da intensidade de tráfego e do sistema de manejo na demandade tração de umahaste sulcadora deadubo,e naspropriedadesfísicas de umArgissoloVermelho-Amarelo. Os tratamentos foram: semeadura direta com tráfego natural, semeadura direta com tráfego adicional de intensidade de 24,79 Mg km ha-1, semeadura direta com tráfego adicional de intensidade de 49,59 Mg km ha-1, cultivo mínimo e cultivo mínimo em solo compactado com tráfego de 24,67 Mg km ha-1. Foram coletados dados de: porosidade total; densidade do solo; resistência mecânica do solo à penetração; e de esforço horizontal, vertical e de tração da haste sulcadora de adubo da semeadora. A subsolagem do cultivo mínimo, utilizada como técnica isolada, não reduziu os efeitos da compactação ocasionados pela intensidade de tráfego de 24,67 Mg km ha-1. O tráfego afeta a estrutura do solo, sem alterar, porém, a demanda de tração. A mudança da intensidade de tráfego, de 24,79 para 49,59 Mg km ha-1, não ocasionou maiores alterações nas propriedades avaliadas.

The objective of this work was to evaluate the effect of traffic intensity and soil management on the draught demand of a fertilizer furrow-opener, and on the physical properties of a Hapludalf. Treatments were: no-tillage with natural traffic, no-tillage with traffic intensity of 24.79 Mg km-1no-tillage with traffic intensity of 49.59 Mg km-1, minimum tillage and minimum tillage in compacted soil with 24.67 Mg km ha-1. Data were collected for: total porosity; bulk density; penetration resistance; and for horizontal, vertical and draught forces demanded from the fertilizer planters. The subsoiling of minimum tillage used as an isolated technique did not reduce the compaction effects by a traffic intensity of 24,67 Mg km ha-1The traffic changes the soil structure but not the draught requirement. The changes in its intensity from 24.79 to 49.59 Mg km ha-1 does not further affect in the evaluated properties.

O controle da capacidade de suporte à carga do solo pode minimizar os efeitos danosos da compactação. O objetivo deste estudo foi avaliar o uso de métodos de determinação da tensão de pré-consolidação num Argissolo Vermelho-Amarelo cultivado e submetido a diferentes condições. Os tratamentos empregados foram: semeadura direta (testemunha), semeadura direta com intensidade de tráfego de 24,79 Mg km ha-1 e 49,59 Mg km ha-1, cultivo mínimo há cinco meses e cultivo mínimo em solo compactado pelo tráfego de uma pá-carregadora (260 kPa de pressão ao solo e 24,67 Mg km ha-1). Os métodos usados para estimação da capacidade de suporte foram: (1) interseção da reta de compressão virgem (RCV) com o eixo x na deformação zero; (2) intercepto da RCV pela regressão com os primeiros dois pontos da curva; (3) intercepto da RCV pela regressão com os três pontos da curva; (4) resistência do solo a 2,5 % da deformação; (5) Casagrande, por meio do ajuste sigmoidal da equação de van Genuchten (1980); e (6) Pacheco & Silva (ABNT, 1990), também por esse meio. Os métodos de 2,5 % da deformação e a interseção da RCV com eixo x estimaram, no geral, valores abaixo da referência ao longo de todas as camadas analisadas. Já o método de regressão teve comportamento dependente da inclinação da RCV; em inclinações elevadas houve superestimação; e em inclinações baixas, ocorreu o contrário.

The control of soil load support capacity can reduce the damaging effects of compaction. The main objective of this study was to evaluate the use of prediction models of consolidation stress under different conditions for a Hapludalf. The treatments consisted of: (a) soil under no-tillage (control) (b) soil under no-tillage with traffic intensity of 24.79 Mg km ha-1 and (c) 49.59 Mg km ha-1; (d) soil after five months of minimum tillage; and (e) soil under minimum tillage compacted by traffic (soil stress of 260 kPa and 24.67 Mg km ha-1). The soil support capacity was predicted by the following methods: (1) intersection of virgin compression line (VCL) with x-axis at zero deformation; (2) intercept of the VCL and regression with the first two points of the curve; (3) intercept of the VCL and regression with the first three points of the curve; (4) soil resistance at 2.5 % deformation; (5) method of Casagrande with sigmoidal fit of the van Genuchten equation (reference); and (6) method of Pacheco & Silva with sigmoidal fit of the van Genuchten equation. The values by the methods with 2.5 % deformation and intersection of VCL with the x-axis tended to be underestimated, compared to the reference in all layers. The regression method on the other hand varied according to the slope of the VCL; at high slopes, the values tended to be over- and at low slopes underestimated.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da compactação nos atributos físico-hídricos do solo e na demanda energética da haste escarificadora, além de avaliar as propriedades físico-hídricas abaixo da profundidade de trabalho da haste. O trabalho foi conduzido em Argissolo Vermelho-Amarelo de textura francoarenosa, com os seguintes tratamentos: plantio direto por 13 anos; plantio direto por 13 anos em solo escarificado; plantio direto em solo com compactação adicional; e plantio direto em solo com compactação adicional escarificado. A compactação, ao longo da profundidade escarificada, foi verificada por meio dos dados de esforço de tração associados à haste escarificadora, obtidos com auxílio de um anel octogonal ligado a um módulo de aquisição de dados. Foram determinados densidade, porosidade total, macroporosidade, microporosidade, condutividade hidráulica saturada e resistência mecânica do solo à penetração. A compactação elevou a densidade e a resistência mecânica à penetração do solo, reduziu a porosidade total e a macroporosidade, porém sem causar efeitos significativos na microporosidade. A compactação aumentou a demanda energética da haste escarificadora em 21,64%, o que elevou os valores médios de esforço de tração de 5,33 para 6,35 kN. A escarificação não elevou o estado de compactação do solo abaixo da profundidade de trabalho da haste escarificadora, em solo francoarenoso.

The objective of this work was to evaluate the soil compaction effect on its physicohydric properties and on chisel energy demand, as well as to quantify the behavior of these properties below the chisel working depth. The experiment was carried out in a sandy loam Alfisol, with the following treatments: no-tillage for 13 years; no-tillage for 13 years and chiseling; no-tillage with additional compaction; and no-tillage with additional compaction and chiseling. Compaction along the chiseling depth was verified through data of traction effort associated to the chisel, obtained with the aid of an octagonal ring linked to a data acquisition module. Soil bulk density, total porosity, macroporosity, microporosity, hydraulic conductivity and soil resistance to mechanical penetration were also determined. Soil compaction increased both soil bulk density and resistance to mechanical penetration, reducing the total porosity and the macroporosity, without causing significant effects in microporosity. The compaction increased chisel energy demand in 21.64%, increasing the mean value of traction effort from 5.33 kN to 6.35 kN. Soil chiseling did not increase soil compaction status below the chisel working depth in the sandy loam Alfisol.

O objetivo deste estudo foi avaliar a duração dos efeitos da escarificação em Latossolo Vermelho argiloso, pelo estudo da relação entre solo e haste sulcadora de semeadora. Os tratamentos foram: solo sob semeadura direta há 13 anos; solo escarificado há quatro anos (2001); solo escarificado há dois anos (2003); e solo escarificado há seis meses (2005), todos com ou sem tráfego de máquinas agrícolas. Dados de esforço vertical, momento associado à haste sulcadora, área de solo efetivamente mobilizada, resistência específica operacional, macroporosidade, microporosidade, porosidade total e densidade do solo foram coletados, e o esforço de tração na haste sulcadora foi calculado. A demanda de esforços aumentou com o incremento no decurso do tempo de execução da escarificação, e o solo escarificado há seis meses apresentou a menor demanda. O solo escarificado há quatro anos apresentou comportamento similar ao solo sob semeadura direta, e ofereceu a menor área mobilizada e a maior resistência operacional. Nos parâmetros físicos, diferenças foram observadas apenas na camada 0-0,10 m, onde o solo recém escarificado apresentou a maior macroporosidade, e menor microporosidade e densidade do solo. Após quatro anos, não se evidenciou mais o efeito da escarificação na relação entre solo e haste sulcadora.

The objective of this study was to evaluate the chiseling effect duration in an Oxisol, based on the study of soil and planter shank relation. The treatments were: no-till for 13 years; four years since chiseling (2001); two years since chiseling (2002); and six months since chiseling (2005), where all treatments were submitted or not to traffic with agricultural machinery. Data about vertical force and moment associated to: shank, soil mobilized area, specific operational resistance, macroporosity, microporosity, total porosity and soil density, were collected, and draught on shank was calculated. Increasing of time since chiseling required increasing of the forces, and six months since chiseling showed the smallest demand. Four years since chiseling had similar behavior to the no-till treatment, resulting in the smallest soil mobilized area and the greatest operational resistance. Physical property differences occurred only in layer 0-0.10 m, and recent chiseling showed the greatest soil macroporosity, and the smallest soil microporosity and bulk density. After four years, chiseling effect was not found on soil-planter shank relations.