ABSTRACT: Mechanical sugarcane harvesting increases soil compaction due to the intense traffic of agricultural machinery, reducing longevity of sugarcane crops. In order to mitigate the harmful effects caused by agricultural traffic on the soil structure in sugarcane fields, this study evaluated impacts of mechanical sugarcane harvesting on traffic lane under two soil tillage systems based on load bearing capacity models. The experiment was carried out in the region of Piracicaba, state of São Paulo, Brazil, on a Rhodic Nitisol, under conventional tillage (CT) and deep strip-tillage (DST). For CT soil tillage was applied to the entire area with a heavy disk harrow, at operating depths from 0.20 to 0.30 m followed by a leveling harrow at a depth of 0.15 m. For DST, soil tillage was performed in part of the area at a depth of 0.80 m, forming strip beds for sugarcane planting, while the traffic lanes were not disturbed. Undisturbed soil samples from traffic lanes were used in the uniaxial compression test to quantify preconsolidation pressure and to model the soil load bearing capacity. The surface layer (0.00-0.10 m) was most susceptible to compaction, regardless of the tillage system (CT or DST) used. In the DST, the traffic lane maintained the previous soil stress history and presented higher load bearing capacity (LBC) than the traffic lane in the CT. As in CT the soil was tilled, the stress history was discontinued. This larger LBC in DTS minimized the impacts of the sugarcane harvest. Under CT, additional soil compaction due to mechanical sugarcane harvesting in the traffic lane was observed after the second sugarcane harvest. There was a reduction in load bearing capacity from 165 kPa to 68 kPa under CT and from 230 kPa to 108 kPa under DST, from the first to the second harvest at surface layer. Water content at mechanical harvesting was the most relevant factor to maximize impacts on the soil structure in traffic lanes, for both tillage systems.

RESUMO O objetivo do trabalho foi avaliar a diversidade, riqueza e composição da comunidade da fauna do solo epígea em uma voçoroca revegetada no ano de 2000 com diferentes espécies de leguminosas arbóreas. A voçoroca está localizada no Instituto Federal de Educação (IFRJ) campus Nilo Peçanha no município de Pinheiral - RJ. Foram avaliadas as seguintes áreas: plantio de Acacia mangium Willd. (PA), plantio de Mimosa caesalpiniifolia Benth. (PM), plantio de leguminosas arbóreas no terço superior da encosta (PTS), plantio de leguminosas no interior da voçoroca (IVR2000). Os plantios de A. mangium e M. caesalpiniifolia foram realizados antes da revegetação. Para efeito comparativo também foi avaliada uma área de floresta secundária com 20 anos, próxima ao local de coleta. Na coleta da fauna do solo epígea foram utilizadas 10 armadilhas do tipo pitfall (MOLDENKE, 1994) por área. Foram realizadas três coletas, uma no início da revegetação, em maio de 2000, em junho de 2006 e abril de 2008. Houve um aumento no número de grupos e na diversidade da fauna do solo no plantio no terço superior, no interior da voçoroca, e no plantio de Mimosa caesalpiniifolia após 6 anos da intervenção. Nas coletas realizadas em 2000 e 2006, a APC mostrou que a maioria dos grupos estava associada ao ano de 2006, mostrando total antagonismo com o ano de 2000. O plantio de Acacia mangium foi a área com o menor número de grupos. Na coleta realizada em 2008, a pastagem foi a área com menor número médio de grupos coletados e na análise de componentes principais (ACP) do interior da voçoroca os grupos estavam associados ao ano de 2008 com total antagonismo com os anos de 2000 e 2006. Os grupos Formicidae e Collembola (Entomobryomorpha) foram os mais dominantes em todas as áreas amostradas no ano de 2000 e 2008 e no interior da voçoroca ano de 2006.

ABSTRACT The diversity, richness and composition of the soil epigeous fauna community were evaluated in a re-vegetated gully at the Instituto Federal de Educação (IFRJ) campus Nilo Peçanha, in the municipality of Pinheiral, Rio de Janeiro state. Revegetation was performed in 2000, and consisted of four different strategies involving N-fixing trees: planting Acacia mangium Willd. (PA); planting Mimosa caesalpiniifolia Benth. (PM); on the outer edges of the gully head (PTS); and planting a mix of legume tree species into the gully (IVR2000). Acacia mangium and Mimosa caesalpiniifolia were planted above the gully head. A nearby 20-year secondary forest remnant was used as a reference site. Ten pitfall traps were used for the sampling of epigeous fauna at each one of the five areas (MOLDENKE, 1994). Sampling was performe in May 2000, June 2006, and April 2008. Six years after revegetation has started, fauna group richness and diversity increased both into the gully and in Mimosa caesalpiniifolia plantation. For the 2000 and 2006 samplings a PCA showed that groups were mostly associated to 2006, and completely opposite to 2000. Acacia mangium plantation had the lowest group richness. In the 2008 sampling, pasture showed the lowest group richness, and according to the PCA groups into the gully were associated to 2008, and completely opposite to 2000 and 2006. Formicidae and Collembola (Entomobryomorpha) were dominant in all sampled areas, both in 2000 and 2008, and into the gully in 2006 as well.

RESUMO O morangueiro, cultivado em solo, torna-se suscetível a fungos nele presentes. Rotações de áreas de plantio são fundamentais para o manejo fitossanitário, realidade impraticável para alguns produtores brasileiros com áreas reduzidas para o cultivo. Essa problemática incentivou o uso de substratos, padrão técnico já bem estabelecido na Europa. O objetivo foi avaliar a resposta do morangueiro (‘Oso Grande’) em três tipos de substratos (fibra de coco granulada, casca de arroz pura e a mistura dos dois em iguais proporções), volumes (1,0; 1,5 e 2,0 L) e frequências de irrigação (duas, três e quatro vezes por dia). O experimento foi realizado em casa de vegetação, em Jundiaí (SP), no período de 2 de julho a 4 de outubro de 2010. Os dados foram submetidos à análise conjunta de experimentos, em esquema fatorial triplo (frequências de irrigação, tipos de substratos e volumes de substrato). O melhor resultado foi para a mistura de substratos, irrigada três vezes por dia, em 1,0 L do material, com produtividade média de 223 g por planta. A casca de arroz é ineficiente para o cultivo em vaso. Entretanto, na forma de misturas, esse substrato torna-se adequado ao cultivo, possibilitando melhores resultados quando comparado à fibra de coco granulada.

ABSTRACT The strawberry, when grown in soil, becomes susceptible to fungi present on it. Rotations of planted areas are essential to control disease, reality unworkable for some Brazilian farmers who have small areas for cultivation. This problem encouraged the use of substrates, a technical pattern already well-established in Europe. The objective was to assess the response of strawberry growth (‘Oso Grande’) on three substrates (granulated coconut fiber, pure rice husk and a mixture of both in equal proportions), volumes (1.0; 1.5 and 2.0 L) and irrigation frequencies (twice, three and four times a day). The experiment was carried out in a greenhouse in Jundiaí (SP), from July 2 to October 4, 2010. The data were submitted to the joint analysis of experiments, in a triple factorial scheme (irrigation frequencies, substrate types and substrate volumes). The best result obtained occurred for substrate mixture, with the irrigation frequency of three times a day, in 1.0 L of the material, with an average yield of 223 g per plant. Rice husk is ineffective for cultivation in pots. Nevertheless, in the form of mixtures, this substrate is suited for cultivation, allowing better results when compared to granulated coconut fiber.

RESUMO A retirada de espessas camadas de solo sob cerrado nativo da margem direita do rio Paraná, em Selvíria, MS, para a construção da Usina Hidrelétrica de Ilha Solteira, provocou degradação ambiental, com reflexos no processo de revegetação do solo decapitado. Esse local foi submetido às tentativas de usos e manejos diversificados ao longo dos anos, constituindo o objetivo deste trabalho avaliar o efeito das abordagens aplicadas à recuperação da qualidade estrutural do solo. O experimento foi realizado considerando cinco tratamentos e 30 repetições. Os tratamentos experimentais consistiram em: solo degradado (decapitado), sem intervenção antrópica e com ausência de cobertura vegetal; solo degradado, tratado com lodo de esgoto e cultivado com eucalipto e gramínea há um ano; solo degradado, mantido com capoeira em regeneração natural desde o ano de 1969; solo com pastagem desde 1978, em substituição à vegetação nativa; e solo sob vegetação nativa (Cerrado). A caracterização química do solo para cada tratamento experimental foi realizada na camada de 0,00-0,20 m. Uma grade de amostragem com 30 pontos foi utilizada para avaliar a porosidade e densidade do solo e os índices de estabilidade de agregados diâmetro médio ponderado (DMP) e diâmetro médio geométrico (DMG). A estabilidade de agregados foi também determinada com chuva simulada. Os resultados evidenciaram que a utilização de lodo de esgoto incorporado com enxada rotativa melhorou a fertilidade química e promoveu distribuição mais equilibrada do tamanho de poros do solo. Os tratamentos com capoeira e pastagem apresentaram nível intermediário de qualidade estrutural do solo, sendo mais similares entre si. A qualidade do solo degradado e sem intervenção antrópica foi a mais prejudicada, havendo valores menores de capacidade de troca catiônica e macroporosidade, bem como valores maiores de densidade do solo e de porcentagem de agregados com diâmetros <0,50 mm, corroborados pelo seu menor teor de matéria orgânica. Já o porcentual de agregados de tamanhos maiores foi mais expressivo no tratamento sob vegetação nativa, o que refletiu positivamente nos valores de DMP e DMG. Portanto, mesmo decorridas várias décadas da implantação de alguns dos sistemas de uso e manejo avaliados, para mitigar os efeitos deletérios advindos da instalação dessa Usina Hidrelétrica, ainda são necessárias abordagens mais eficientes para recuperar a qualidade estrutural do solo.

ABSTRACT The removal of thick layers of soil under native scrubland (Cerrado) on the right bank of the Paraná River in Selvíria (State of Mato Grosso do Sul, Brazil) for construction of the Ilha Solteira Hydroelectric Power Plant caused environmental damage, affecting the revegetation process of the stripped soil. Over the years, various kinds of land use and management systems have been tried, and the aim of this study was to assess the effects of these attempts to restore the structural quality of the soil. The experiment was conducted considering five treatments and thirty replications. The following treatments were applied: stripped soil without anthropic intervention and total absence of plant cover; stripped soil treated with sewage sludge and planted to eucalyptus and grass a year ago; stripped soil developing natural secondary vegetation (capoeira) since 1969; pastureland since 1978, replacing the native vegetation; and soil under native vegetation (Cerrado). In the 0.00-0.20 m layer, the soil was chemically characterized for each experimental treatment. A 30-point sampling grid was used to assess soil porosity and bulk density, and to assess aggregate stability in terms of mean weight diameter (MWD) and geometric mean diameter (GMD). Aggregate stability was also determined using simulated rainfall. The results show that using sewage sludge incorporated with a rotary hoe improved the chemical fertility of the soil and produced more uniform soil pore size distribution. Leaving the land to develop secondary vegetation or turning it over to pastureland produced an intermediate level of structural soil quality, and these two treatments produced similar results. Stripped soil without anthropic intervention was of the lowest quality, with the lowest values for cation exchange capacity (CEC) and macroporosity, as well as the highest values of soil bulk density and percentage of aggregates with diameter size <0.50 mm, corroborated by its lower organic matter content. However, the percentage of larger aggregates was higher in the native vegetation treatment, which boosted MWD and GMD values. Therefore, assessment of some land use and management systems show that even decades after their implementation to mitigate the degenerative effects resulting from the installation of the Hydroelectric Plant, more efficient approaches are still required to recover the structural quality of the soil.

O objetivo deste estudo é estimar custos da erosão hídrica associados às perdas de nutrientes em quatro taxas de cobertura artificial do solo. O experimento foi conduzido de 1987 a 1996, em talhões coletores de perdas por erosão, em Campinas (SP), em Latossolo Vermelho distroférrico, sob chuva natural. O delineamento experimental foi inteiramente ao acaso, com quatro tratamentos (taxas de cobertura do solo: 0%, 24%, 40% e 90%) e três repetições. Para estimar os custos, os teores de P, K+, Ca2+ e Mg2+ na água da enxurrada e na terra carreada pela erosão foram somados, convertidos em superfosfato triplo, cloreto de potássio e calcário dolomítico, e multiplicados pelos seus preços de mercado. Os resultados indicam, para as condições experimentais, que quanto maior o percentual de cobertura do solo, menores as perdas de água, terra, matéria orgânica e nutrientes. O solo com 90% de cobertura, em comparação àquele com 0%, reduziu as perdas médias de água em 51,97%, de terra em 54,44% e de matéria orgânica em 54,91%. Em solo sem cobertura, foram estimadas perdas de 16% de P2O5 e 8% de KCl em relação à quantidade de fertilizantes recomendada. Os custos variaram de US$ 107,76 ha–1 ano–1 no solo com 0% de cobertura a US$ 18,15 ha–1 ano–1 no solo com 90%. A partir desses valores, estimaram-se para o Brasil perdas de 616,5 milhões de toneladas de terra ao ano, decorrentes do processo de erosão do solo em lavouras anuais, e custos da ordem de US$ 1,3 bilhão ao ano.

The aim of this study was to estimate water erosion costs associated with nutrient losses in four different rates of artificial cover. The experiment was carried out from 1987 to 1996 in runoff plots to measure soil losses in Campinas, State of Sao Paulo, in an Ferralsol under natural rainfall. The experimental design was completely randomized, with four treatments (0%, 24%, 40% and 90% artificial cover) and three replications. To estimate costs, P, K+, Ca2+ and Mg2+ concentrations in runoff water and soil removed by erosion were summed up, converted into triple superphosphate, potassium chloride and dolomitic limestone and multiplied by their respective market prices. The results indicate that, under the experimental conditions, the greater the percentage of soil cover, the lower the losses of water, soil, organic matter and nutrients. The soil with 90% cover presented reduction of 51.97% in average water losses, 54.44 in soil losses and 54.91% in organic matter losses than the treatment with 0% cover. In bare soil, losses were estimated at 16% P2O5 and 8% KCl in terms of the amount of fertilizers recommended. Costs varied from US$ 107.76 ha–1 year–1 in bare soil (0% cover) to US$ 18.15 ha–1 year–1 in soil with 90% cover. With these values, losses were estimated at 616.5 million tons of soil per year for Brazil, as a result of soil erosion in annual crops, and cost of this process is around US$ 1.3 billion per year.

A caracterização física de substratos para plantas no Brasil ainda é incipiente, embora, apenas com a definição adequada de métodos confiáveis seja possível padronizar insumos e fornecer as recomendações necessárias aos produtores. Objetivou-se caracterizar fisicamente seis substratos para plantas e comparar métodos prescritos pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento brasileiro e pelo Comitê Europeu de Normatização. Os substratos avaliados foram: fibra de coco granulada, dois tipos de casca de pínus, casca de arroz estabilizada e duas misturas (50:50, v:v), uma de casca de arroz com fibra de coco granulada e a segunda de casca de pínus e casca de arroz. O projeto, realizado em 2009, teve delineamento experimental inteiramente casualizado. Os substratos apresentaram diferenças quanto aos atributos físicos: umidade, granulometria, densidade volumétrica, capacidade de retenção de água, densidade de partícula e porosidade, características com as quais se pode inferir sobre sua utilização. Quanto aos parâmetros físicos recomendados em cada um dos métodos, sugere-se: para determinação da umidade da amostra, secagem à temperatura de 65 ± 5 °C; para granulometria, tempo de 10 min de agitação das peneiras; para densidade volumétrica, método da autocompactação; para capacidade de retenção de água, a base do anel volumétrico da amostra como referência e a adoção da dupla saturação e da pré-tensão em 50 hPa; para determinar a curva de retenção de água dos substratos, os pontos de tensão em 10, 30, 50 e 100 hPa; para caracterização dos substratos quanto à sua origem, inclusão da densidade de partícula pela determinação da matéria orgânica e de cinzas.

Physical characterization of substrates in Brazil is still incipient and, only with the proper definition of reliable methods, substrates can be standard izedand recommendations can be provided for the producer. The objective was to physically characterize six types of substrates for plants and to compare the methods prescribed by Ministry of Agriculture, Livestock and Supply and by European Committee for Standardization. The six substrates evaluated were: granulated coconut fiber, two types of pinus bark, stabilized rice rusk and two mixtures (50:50, v:v), one of rice rusk with granulated coconut fiber and the second pinus bark with rice husk. The project, realized in 2009, has a completely randomized experimental design. The substrates showed differences as to the physical attributes studied: humidity, particle size distribution, bulk density, water retention capacity, particle density and porosity, characteristics with which one can infer on their use. For the physical parameters for each of the recommended methods are suggested: for the determination of the sample humidity, drying at 65 °C ± 5 °C; for particle size distribution, time of 10 minutes of stirring sieves; for the bulk density, the method of self-compaction; for the water retention capacity, the base of sample ring as reference and the adoption of the double saturation and the pre-tension of 50 hPa; for the determination of water retention curve of substrates, the tension points of 10, 30, 50 and 100 hPa; for the characterization of substrates according to its origin, the inclusion of particle density by the determination of the organic matter and ash.

O Intervalo Hídrico Ótimo (IHO) integra atributos físicos do solo relacionados ao crescimento das culturas e corresponde ao intervalo entre os limites superior e inferior do conteúdo de água no solo, no qual são mínimas as limitações para o crescimento radicular. Em áreas agrícolas, o manejo do solo pode alterar sua estrutura, de forma que, principalmente em razão da compactação, a densidade do solo (Ds) poderá ficar fora desses limites em que as condições são ideais para o crescimento das plantas. O objetivo deste trabalho foi utilizar o IHO para avaliação da qualidade física do solo e identificação de áreas com restrição para crescimento de plantas, visando ao manejo localizado. O estudo foi realizado em um Latossolo Vermelho argiloso sob sistema semeadura direta (SSD) com cultivos sucessivos de grãos por 25 anos em Campinas, SP. Foram coletadas amostras volumétricas de solo, nas camadas de 0,00-0,10, 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m, destinadas à obtenção dos seguintes atributos: Ds, curva de resistência à penetração, curva de retenção de água e porosidade do solo para determinação do IHO e da densidade crítica do solo (Dsc). Dados de variabilidade e dependência espacial da Ds foram analisados por semivariogramas para elaboração de mapas desse atributo. O IHO diminuiu em profundidade e foi limitado na parte superior pela umidade na capacidade de campo e na parte inferior pela resistência à penetração, nas três profundidades avaliadas. A Dsc foi de 1,42 Mg m-3 para a camada de 0,00-0,10 m e de 1,39 e 1,41 Mg m-3, respectivamente, para as camadas de 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m. Verificou-se que a Ds foi maior que a Dsc nas camadas de 0,00-0,10 e 0,10-0,20 m, em porções localizadas no terço inferior do terreno, indicando condição crítica para o crescimento das plantas. A utilização do IHO, associado a mapas de variabilidade espacial da Ds, para determinação de pontos em que ela é maior que a Dsc, auxilia a tomada de decisão para intervenção ou modificação do manejo do solo, enquanto que o critério de escolha do valor crítico da resistência à penetração pode contribuir para a interpretação dos resultados de campo.

Least Limiting Water Range (LLWR) integrates soil physical properties related to crop growth and corresponds to the interval between the upper and lower limits of water content in the soil within which limitations to root growth are minimal. In agricultural areas, soil management can lead to changes in its structure, mainly due to compaction and, subsequently, bulk density can reach values outside the limits in which conditions are ideal for plant growth. Therefore, the aim of this study was to use the LLWR to evaluate soil physical quality and to identify areas that restrict plant growth, with a view toward localized management. This study was carried out using the LLWR to evaluate soil physical quality so as to identify areas in which bulk density is higher than critical bulk density in an Oxisol under no-tillage system since 1985, in Campinas, São Paulo, Brazil. Undisturbed samples were collected at the depths of 0.00-0.10, 0.10-0.20 and 0.20-0.30 m to obtain the following attributes: bulk density, penetration resistance curve, water retention curve and soil porosity. Data on spatial variability of bulk density and critical bulk density were analyzed by semivariograms to map these attributes. The LLWR decreased in depth and was limited at the top by the moisture at field capacity and at the bottom by resistance to penetration at the three depths studied. Critical soil density was 1.42 Mg m-3 for the 0.00-0.10 m layer and 1.39 and 1.41 Mg m-3, respectively, for the 0.10-0.20 and 0.20-0.30 m layers. It was observed that soil bulk density was higher than critical soil density in the 0.00-0.10 and 0.10-0.20 m layers in the lower portions of the field, indicating a critical condition for plant growth. The use of LLWR, associated to maps of spatial variability of soil bulk density to determine points at which it is higher than critical soil bulk density aids decision making for intervention or modification of soil tillage, while the selection criterion of the critical value of penetration resistance can contribute to the interpretation of field results.

A percepção do problema da erosão do solo, nas pesquisas brasileiras em ciências agrárias, vem sendo relatada desde o século XIX. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi realizar uma revisão histórica dos marcos institucionais que fomentaram as pesquisas em erosão do solo no Brasil e deram início às pesquisas agrícolas no país. Ao longo do século XIX e início do século XX, observaram-se a criação de jardins botânicos, instituições executivas, institutos de pesquisa, estações experimentais e instituições de ensino e a elaboração e diversificação de periódicos de comunicação técnico-científica. Esses estabelecimentos atuaram, cada qual a sua maneira, nas pesquisas em erosão do solo no Brasil. No período Imperial (1808-1889), as discussões se concentravam no esgotamento do solo e na manutenção da fertilidade das terras agrícolas. Na Primeira República (1889-1930), com a criação de várias instituições de ensino e com a consolidação do Instituto Agronômico nas pesquisas sobre a degradação dos solos, os estudos se pautaram na discussão sobre o depauperamento do solo, na identificação dos principais fatores geradores do processo de erosão e nas medidas necessárias para o seu controle. No Estado Novo (1930-1945), foram desenvolvidas e disseminadas inúmeras práticas de conservação do solo para combater a erosão, implantando-se experimentos para medir o volume das perdas, principalmente de terra e água por erosão hídrica. Na República Nova (1945-1964), experimentos foram instalados em praticamente todas as regiões do país. A conservação do solo e a da água se consolidaram como uma das principais áreas da Ciência do Solo no Brasil. Eventos científicos começaram a ser realizados sobre a temática. A pós-graduação foi instituída no país. No Regime Militar (1964-1985), muitas instituições de pesquisa e ensino foram criadas e os trabalhos experimentais foram intensificados. Nesse período, o processo de erosão do solo atingiu patamares alarmantes e o sistema de Plantio Direto foi desenvolvido no país.

The problem of soil erosion in Brazil has been a focus of agricultural scientific research since the 19th century. The aim of this study was to provide a historical overview of the institutional landmarks which gave rise to the first studies in soil erosion and established the foundations of agricultural research in Brazil. The 19th century and beginning of the 20th century saw the founding of a series of institutions in Brazil, such as Botanical Gardens, executive institutions, research institutes, experimental stations, educational institutions of agricultural sciences, as well as the creation and diversification of scientific journals. These entities, each in its own way, served to foster soil erosion research in Brazil. During the Imperial period (1808-1889), discussions focused on soil degradation and conserving the fertility of agricultural land. During the First Republic (1889-1930), with the founding of various educational institutions and consolidation of research on soil degradation conducted by the Agronomic Institute of Campinas in the State of São Paulo, studies focused on soil depletion, identification of the major factors causing soil erosion and the measures necessary to control it. During the New State period (1930-1945), many soil conservation practices were developed and disseminated to combat erosion and field trials were set up, mainly to measure soil and water losses induced by hydric erosion. During the Brazilian New Republic (1945-1964), experiments were conducted throughout Brazil, consolidating soil and water conservation as one of the main areas of Soil Science in Brazil. This was followed by scientific conferences on erosion and the institutionalization of post-graduate studies. During the Military Regime (1964-1985), many research and educational institutions were founded, experimental studies intensified, and coincidently, soil erosion reached alarming levels which led to the development of the no-tillage system.

Soil is an essential natural resource for humans and an important part of the environment. However, soil is often used and managed inappropriately, causing its erosion and degradation, with concomitantly negative social, political and economic impacts. This study aimed to discuss sustainable development; and losses and problems caused by soil erosion, and to suggest a model for assessing erosion costs. The relevance of economic models for costing soil erosion is stressed. Based on an economic theory, it presents a procedure for assessing economic costs of soil erosion, centered on the on-site and off-site costs that are generated. The physical processes of soil erosion are described and their economic effects reviewed, drawing on theoretical and empirical sources. Limited data and information is available on the economic losses resulting from erosion, which hampers assessment and valuation.

Este estudo teve por objetivo realizar uma revisão sobre as estimativas dos custos da erosão do solo um levantamento de fundamental importância diante das discussões sobre sustentabilidade ao redor do mundo. Para isso, foram elencadas pesquisas sobre os efeitos on-site e off-site e seus respectivos custos. Essas estimativas apontam o montante de recursos gastos com o processo de degradação dos solos, criando um senso comum sobre a necessidade de sua conservação: os custos on-site, porque alteram diretamente a unidade produtiva; e os off-site, porque geram ônus ao meio ambiente, à economia e à sociedade. Além disso, as estimativas dos custos da erosão do solo contribuem para alertar produtores, sociedade e governo sobre a busca de medidas e ações para seu controle. Entre as diferentes estimativas dos custos da erosão do solo, realizadas entre 1933 e 2010, a maior foi de 45,5 bilhões de dólares ao ano, para a União Europeia. Nos Estados Unidos, os valores chegam a 44 bilhões de dólares ao ano. No Brasil, no Estado do Paraná, atingem 242 milhões de dólares ao ano, e no Estado de São Paulo, 212 milhões de dólares ao ano. Esses valores mostram, acima de tudo, que medidas conservacionistas devem ser tomadas para que o sistema de produção agropecuário seja sustentável.

The aim of this study was a survey of the estimated costs of soil erosion, an issue of fundamental importance in view of the current worldwide discussions on sustainability. A list was drawn up of research papers on erosion (on-site and off-site effects) and their respective costs. The estimates indicate the amount of resources spent in the process of soil degradation, raising a general awareness of the need for soil conservation. On-site costs affect the production units directly, while off-site costs create a burden borne by the environment, economy and society. In addition, estimating the costs of soil erosion should be effective to alert the agricultural producers, society and government for the need for measures that can be implemented to bring erosion under control. Among the various estimates of soil erosion costs between 1933 a 2010, the highest figure was 45.5 billion dollars a year for the European Union. In the United States, the highest figure was 44 billion dollars a year. In Brazil, estimates for the state of Paraná indicate a value of 242 million dollars a year, and for the state of São Paulo, 212 million dollars a year. These figures show, above all, that conservation measures must be implemented if crop and livestock farming production are to be sustainable.

A variabilidade espacial dos atributos físicos e químicos do solo possui relação direta com a formação e manutenção dos seus agregados. No entanto, os sistemas de manejo do solo também interagem com esses atributos modificando sua variabilidade natural, e consequentemente, a variabilidade do estado de agregação do solo. Assim, este trabalho teve como objetivo estudar a variabilidade espacial de atributos físicos e químicos de dois Latossolos do Estado de São Paulo, sob o sistema de semeadura direta e sua relação com a estabilidade de agregados. As amostras de solo foram coletadas na camada de 0,0 - 0,1 m, utilizando grade de amostragem de 100 m entre pontos. Uma das áreas está localizada no município de Angatuba (SP) e outra no município de Campos Novos Paulista (SP). Os atributos físicos analisados foram: argila, areia grossa, areia fina, areia total e a estabilidade de agregados avaliada por meio do diâmetro médio ponderado dos agregados (DMP). Os atributos químicos estudados foram: matéria orgânica, cálcio e magnésio. Os dados foram analisados por meio da estatística descritiva e de ferramentas geoestatísticas. Uma vez detectada a variabilidade espacial por meio do semivariograma, foram construídos mapas de isolinhas utilizando-se a técnica de interpolação por krigagem. A variabilidade espacial para os atributos físicos e químicos e sua relação com a estabilidade de agregados foi influenciada pelo histórico de manejo das áreas de estudo. Observaram-se valores mais baixos de efeito pepita (C0), quando comparados aos demais atributos estudados, Latossolo em Campos Novos Paulista. O espaçamento utilizado no Latossolo em Campos Novos Paulista não foi suficiente para detectar a dependência espacial do DMP.

The spatial variability of soil physical and chemical attributes presents direct relation with the formation and maintenance of soil aggregates. However, the different soil management systems also interact with these attributes modifying their natural variability. Thus, the objective of this work was to study the spatial variability of the physical and chemical attributes of two Oxisols of the State of São Paulo, under no-tillage system and its relation with the aggregate stability. The soil samples were collected in the 0.0 - 0.1 m depth, at the nodes of sampling grid of 100 m between points. One of the areas is located near Angatuba, SP, Brazil and the other one in Campos Novos Paulista, SP, Brazil. The physical attributes analyzed were: clay content, coarse, fine and total sand contents and the weighed mean aggregate diameter (DMP) as an indicator of aggregate stability. The soil chemical attributes studied were: organic matter, calcium and magnesium contents. The data were analyzed using descriptive statistics and geostatistics tools. Once the spatial dependence has been detected by means of the semivariogram contour maps were constructed using the kriging interpolation technique. The spatial variability for the chemical and physical attributes and their relation to the aggregate stability was influenced by past management history of the areas studied. The Oxisol in Campos Novos Paulista had lower nugget effect (C0) values. The spacing used in Oxisol in Campos Novos Paulista was not sufficient to detect the spatial dependence of DMP.

Os sistemas de cultivo modificam os atributos do solo e podem alterar sua qualidade. Tradicionalmente avaliados por métodos laboratoriais, os atributos do solo vêm sendo empregados como indicadores de sua qualidade e, embora sejam bastante exatos, são muitas vezes de difícil acesso ou apresentam custos elevados em avaliações de larga escala. A avaliação visual da qualidade do solo (AVS) pode fornecer, de maneira rápida, confiável e barata, informações necessárias ao planejamento agrícola, constituindo uma importante ferramenta para identificar ou monitorar práticas de manejo sustentáveis. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho da AVS no estabelecimento de um índice de qualidade do solo, visando avaliar a sustentabilidade de práticas de manejo do solo. Os experimentos envolveram tratamentos de cultivo de graníferas em sistema plantio direto há 20 e 8 anos, graníferas com aplicação de três doses de lodo de esgoto, algodão em plantio convencional, cultura permanente (seringueira) e mata nativa. As áreas experimentais estão localizadas sobre Latossolo Vermelho distroférrico típico no Centro Experimental Central do Instituto Agronômico, no município de Campinas, SP. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com oito tratamentos e quatro repetições, constituídas por parcelas de 4 m de largura e 25 m de comprimento. Em julho de 2007 foram coletadas amostras compostas na profundidade de 0-0,20 m, para análises laboratoriais físicas (estabilidade de agregados, porosidade, densidade do solo, capacidade de retenção de água) e químicas (fertilidade do solo). Em maio de 2008 foram realizadas as avaliações visuais no campo, em um bloco de 0,20 m de lado por parcela, para determinar os seguintes indicadores: estrutura, cor, porosidade, número de minhocas, mosqueado, camada compactada e cobertura do solo. A cada indicador foi atribuído 0 (pobre), 1 (moderado) ou 2 (bom). Os dados foram submetidos à análise de variância, com as médias comparadas pelo teste de Scott-Knott a 5 %, e também à análise estatística multivariada de componentes principais. Os resultados indicaram que o uso intensivo do solo contribuiu para a redução de sua qualidade e que os sistemas com baixa mobilização apresentaram boa qualidade física, manifestada pelo estado de agregação, porosidade e densidade do solo. Os tratamentos foram ordenados quanto à qualidade do solo, a qual foi reproduzida de forma eficiente pelo índice visual de qualidade. Os resultados da AVS apresentaram correspondência com os dados analíticos. O método proposto pela AVS constitui uma ferramenta prática e sensível às alterações do manejo, capaz de avaliar a qualidade do solo, embora sua eficiência precise ser confirmada para outros tipos de solo, usos e manejos.

Cropping systems modify soil attributes and can affect their quality. Traditionally evaluated by laboratory analytical methods, soil attributes have been used as indicators of its quality and are very accurate. However, many times, analytical methods are of difficult access by the producer and high cost. Visual Soil Assessment (VSA) has been developed to help land managers to assess soil condition easily, reliably and cheaply on a field scale. The objective of this study was to evaluate the performance of the VSA to assess soil quality, aiming to evaluate and monitor sustainable management practices. The experiments involved the following treatments: grain crop cultivated for twenty years and eight years under no-tillage system; grain crop with the use of sewage sludge in three application levels; cotton in conventional tillage; perennial crop and native forest. The experimental fields were located in an Oxisol within the Instituto Agronômico in Campinas, State of São Paulo, Brazil. The experimental design was completely randomized with eight treatments and four replications in plots 4 m wide and 25 m long. Soil samples were collected in July 2007 at the 0 - 0.20 m depth for physical analysis (aggregate stability, porosity, density, water holding capacity) and chemical analysis of soil fertility. Visual soil assessments were carried out in May 2008 with a single clod of 0 - 0.20 m side per plot for the following soil attributes: soil structure, soil color, soil porosity, number of earthworms, mottles, presence of tillage pan, and soil cover. For each indicator a visual score of zero (poor), 1 (moderate) and 2 (good) was given. Data were submitted to analysis of variance with the averages compared by Scott-Knott test at 5 % probability and to a multivariate analysis (principal component analysis). The results indicated that the intensive land use contributed to a reduction in its quality and that systems with low mobilization showed good physical quality expressed by soil aggregation, soil porosity and soil bulk density. The soil management treatments were classified in the decreasing order of soil quality, which was efficiently reproduced by the VSA index. The attributes showed correspondence between VSA and analytical soil results. The VSA method was an efficient tool to evaluate the soil quality and it showed to be sensitive to changes caused by soil management systems but its effectiveness must be confirmed for other soil types, uses and managements.

Propriedades do solo variam no espaço devido a várias causas. Por esta razão, é importante sempre ter conhecimento da magnitude e do comportamento da variabilidade para uma análise adequada dos dados e auxiliar na tomada de decisões. Trabalhos sobre variabilidade espacial de propriedades do solo em São Paulo se iniciaram em 1982, com uma amostragem bastante simples em uma pequena área. Desde aquela data, houve bastante progresso em amostragem, equipamentos e métodos de medição no campo e, principalmente, em equipamentos de computação e em programas especializados. Este trabalho relata os resultados relativos a alguns aspectos deste progresso no que concerne a amostragens e medições no campo, análise e computação. O objetivo é ilustrar o uso da geoestatistica na análise de dados para três condições de amostragem em um experimento de plantio direto de longa duração. A análise é feita em uma variedade de escalas de campo, variáveis, esquemas de amostragem bem como a repetição de amostragem de uma mesma variável em anos diferentes. Foram efetuadas comparações de semivariogramas e respectivos parâmetros para uma determinada variável em escalas e amostragens diferentes com a intenção de ajudar na escolha de espaçamento e número de amostras. Parâmetros de rendimento normalizado das culturas são usados nas discussões da variabilidade temporal e no uso de mapas de rendimento para localizar zonas homogêneas de manejo. As épocas do ano nas quais as propriedades físicas foram medidas afetaram os resultados tanto em termos de parâmetros de estatística descritiva como de dependência espacial. O rendimento das culturas alterou (soja decresceu e milho aumentou) com o tempo de plantio direto, mas a causa desta alteração não foi identificada. O tempo com plantio direto afetou o alcance da dependência espacial para o rendimento das principais culturas (aumentou para soja, milho e aveia) e, portanto, causou aumento do tamanho de zonas homogêneas de manejo. A evolução da malha de amostragem de 20 m com 63 pontos para um malha de 10 m com 302 pontos permitiu conhecimento mais detalhado da variabilidade espacial de rendimento de culturas, mas mostrou um efeito inverso na variabilidade espacial de propriedades físicas.

Soil properties vary in space due to many causes. For this reason it is wise to know the magnitude and behaviour of the variability for adequate data analysis and decision making. Our work on spatial variability of soil properties in São Paulo, Brazil began in 1982 with a very simple soil sampling in a small field. Much progress has been made since then on sampling designs, field equipment and methods, and mostly on computation equipment and softwares. This paper reports the results corresponding to some aspects of this progress, as far as the field, analysis and computation work are concerned. The objective of this study was to illustrate the use of geostatistics in data analysis for three sampling conditions on long term no-tillage system. The analysis is done on a wide range of field scales, variables, sampling schemes as well as repeating sampling scheme for the same variable in different years. Semivariograms are compared for the same variables in different scales and sampling dates and depths as to provide a guide for sampling spacing and number of samples. Normalized crop yield parameters for many years are used in the discussion of time variability and on the use of yield maps to locate management zones. The time of the year in which measurements of soil physical properties are made affected the results both in terms of descriptive statistical and spatial dependence parameters. Crop yields changed (soybean decrease and maize increase) with time of no-tillage but the real cause was not identified. The length of time with no-tillage affected the range of dependence for the main crops (increased for soybean, maize and oats) and therefore increased the size of the homogeneous management zones. The evolution of the sampling grid from 20 m with 63 sampling points to 10 m with 302 sampling points allowed for a much better knowledge of the spatial variability of crop yields but it had the reverse effect on the spatial variability of soil physical properties.

Este trabalho objetivou estudar a variabilidade espacial de alguns atributos do solo após a implantação do sistema plantio direto (SPD). Uma área com 19.200 m² foi demarcada em uma grade com espaçamento de 20 x 20 m. A produtividade da cultura da soja e os atributos do solo, na camada de 0-0,2 m de profundidade, foram amostrados em 63 pontos de amostragem, realizadas em 1985, 1987 e 1988. A variabilidade espacial foi estudada utilizando a geoestatística através da análise de semivariogramas. O índice de saturação por bases (V) foi interpolado por krigagem ordinária e adicionalmente, usando métodos geoestatísticos bivariados, como a cokrigagem colocada (CKCL) usando as cotas topográficas como informação auxiliar. Verificou-se uma redução nos coeficientes de variação do conteúdo de matéria orgânica do solo de 1985 (20,4%) para 1988 (10,8%) ao mesmo tempo de um aumento de 32% no seu valor médio. Os dados de fertilidade do solo em 1985 revelaram uma maior variação (maior valor de Cv), evidenciando que os cultivos subsequentes sob plantio direto aumentaram a homogeneidade dos atributos do solo. Os semivariogramas experimentais tiveram melhor ajuste ao modelo esférico e a utilização agrícola do solo no SPD aumentou a continuidade espacial das propriedades do solo a curtas distâncias. Os alcances para a maioria dos semivariogramas variaram entre 40 e 90 m, para a maioria das propriedades do solo. Os mapas obtidos por krigagem permitiram delinear pequenas regiões com teores distintos de nutrientes no solo. A CKCL resultou em um mapa mais detalhado e com contornos mais suaves que a krigagem e a cokrigagem.

This study was carried out in order to assess the spatial variability of some soil properties after adoption of no tillage system (NTS). A 19,200 m² plot was marked with a 20 x 20 m spacing grid. Crop yield and soil attributes, at 0-0.2 m deep layer, were measured in 63 points in 1985, 1987 and 1988. The spatial variability was assessed by semivariogram calculation using geostatistics. Soil base saturation index (BS) was interpolated by kriging and also, using a bivariate geostatistical method, the collocated cokriging (CLCK) using terrain elevation as ancillary data. Although, the coefficient of variation (Cv) for soil organic matter content decreased from 1985 (20.4%) to 1988 (10.7%), its mean value increased 32% in the same period. The soil fertility in 1985 was found to be more diverse (i.e. high Cv value), providing evidences that the clearing and subsequent no tillage cultivation increased soil homogeneity. Experimental semivariograms were best fitted to a spherical model. The cultivation under NTS improved the spatial continuity of the studied attributes at close distances. The range for most of the semivariograms of soil properties varied between 40 and 90 m. Kriged maps allowed distinguishing small areas with different chemical elements content. The CLCK approach resulted in maps with higher details and smoother contours in comparison to kriging and cokriging.

O uso de lodo de esgoto em solos agrícolas como fonte de macro e micronutrientes e como condicionador de solos tem sido uma das alternativas para sua disposição final. O lodo de esgoto, entretanto, contém metais que são potencialmente fonte de poluição. Estudou-se o efeito da aplicação de lodo de esgoto na contaminação de águas superficiais por meio da enxurrada proveniente de solo agrícola cultivado com milho. O efeito da aplicação do lodo na concentração e no carreamento de cobre, níquel e zinco e no volume de enxurrada e sedimentos foi avaliado. Os tratamentos foram aplicados em parcelas utilizadas para estudos de perdas por erosão em Campinas, São Paulo, Brasil. O solo era um Latossolo Vermelho férrico argiloso. Os três tratamentos foram: sem lodo, com lodo para suprir o N requerido pela cultura e duas vezes essa quantidade, com quatro repetições. A água e o sedimento perdidos pela enxurrada eram medidos na manhã seguinte de cada chuva e amostrados para análise química. Os volumes de água e de sedimentos perdidos por enxurrada diminuíram com a aplicação do lodo. A aplicação do resíduo aumentou a concentração de metais na água e no sedimento, especialmente do zinco que estava presente em alta concentração do lodo de esgoto utilizado. Entretanto, a carga de metais transportados das parcelas foi dependente principalmente do volume total de enxurrada. A maior parte das perdas de Cu, Ni e Zn foi via sedimento e ocorreu em alguns poucos eventos de alta erosividade no período de estudo.

The use of sewage sludge in agricultural soils as a macro and micronutrient source and as a soil conditioner has been one of the alternatives for its disposal. However, sewage sludge contains trace metals, which are potential sources of pollution. The goal of this study was to evaluate the effect of sewage sludge application on surface water contamination through runoff when it was applied in a soil cultivated with corn. The effect of sludge application on the concentration and load of copper, nickel and zinc and the volume of runoff water and sediment were evaluated. The experiment was set up in plots used to study erosion losses in Campinas, Sao Paulo State, Brazil. The soil is a clayey Rhodic Hapludox. Three treatments were studied: no sewage sludge, sewage sludge to supply the N required by the crop and twice that amount, with four replications. The water and sediment lost by runoff were measured after each rainfall, and sampled for chemical analysis. The volumes of water and sediment lost by runoff decreased after sewage sludge application. The waste application increased trace metal concentration in the runoff water and sediment, especially zinc, which was present in high concentration in the sewage sludge used. Nevertheless, the load of trace metals transported from the plot was mostly dependent on the total runoff volume. Most of the Cu, Zn and Ni losses were via sediment, and occurred in a few highly erosive rainfall events in the period studied.