ABSTRACT The method of applying fertiliser to the soil affects grain productivity. The aim of this study was to determine the dynamics of phosphorus, potassium and sulphur in the arable layer of the soil during the third year of agricultural production, as a function of the method of application. The study took place in the district of Diamantino, Mato Grosso, in an area of soybean-maize succession under minimum tillage. Five treatments were tested in a randomised block design: no phosphorus or potassium (P0-K0); broadcast phosphorus and in-furrow potassium (Pb-Kf); in-furrow phosphorus and potassium (Pf-Kf); in-furrow phosphorus and broadcast potassium (Pf-Kb); broadcast phosphorus and potassium (Pb-Kb). When the soybeans reached physiological maturity, soil samples were collected from the 0-0.05, 0.05-0.10, 0.10-0.15 and 0.15-0.20 m layers for analysis of the pH, and P, K, S and organic matter content. The soil attributes were submitted to analysis of variance and Tukey’s test at 5%, and the nutrient dynamics in the soil profile were analysed by regression. The in-furrow application of phosphorus (Pf-Kb and Pf-Kf) improved P availability in the 0-0.05 m layer by 69.12% and 46.54% compared to the Pb-Kb treatment, by 73.93% and 50.71% compared to the Pb-Kf treatment, and by 136.77% and 105.16% compared to the P0-K0 treatment. The in-furrow application of phosphate fertiliser proved to be more effective in terms of phosphorus availability in the soil. The residual effect of broadcasting phosphate fertiliser on phosphorus availability in the soil can be seen from the third year of production onwards.

ABSTRACT This study aimed to develop artificial neural networks for the estimation of tractor fuel consumption during soil preparation, according to the adopted system. The multilayer perceptron network was chosen. As input data: the soil mechanical penetration resistance, the mobilized area by implements, the working gear and the tractor engine speed. The number of layers and neurons varied to form different architectures. The adjustment was verified based on various statistical criteria. The values estimated by the networks did not differ significantly from those obtained experimentally. The conclusion was that the networks showed adequate reliability and accuracy to predicting the fuel consumption in each tillage system, in function of the input data and this can be a useful tool for planning and management of agricultural operations.

RESUMO O presente trabalho buscou descrever o comportamento de modelos para ajustes dos dados de resistência do solo à penetração para variações na umidade e na densidade do solo. O trabalho foi realizado no município de Lucas do Rio Verde-MT, em Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico típico contendo 0,366 kg kg-1 argila. As determinações da resistência do solo à penetração ocorreram nas umidades de solo de 0,33 kg kg-1, 0,28 kg kg-1, 0,25 kg kg-1, 0,22 kg kg-1. O comportamento da resistência do solo à penetração, em função de variações na umidade e densidade do solo, foi avaliado pela estimativa nos valores de resistência do solo por modelos não lineares. Houve aumento dos valores de resistência do solo à penetração, à medida que o solo foi perdendo umidade. Para uma mesma condição edáfica estudada, pequenas variações nos dados de densidade do solo afetam diferentemente a resposta da resistência do solo em função da umidade. A densidade do solo é atributo imprescindível para explicar as variações na resistência do solo à penetração em campo, tanto quando a umidade do solo. A boa representação da curva de densidade crítica do solo como indicador de compactação limitante requer a escolha adequada do valor de resistência do solo restritivo para cada cultura.

ABSTRACT This study aimed to describe the behavior of models for adjusting data of soil penetration resistance for variations in soil moisture and soil bulk density. The study was carried out in Lucas do Rio Verde, MT, Brazil in a typic dystrophic red-yellow Latosol (Oxisol) containing 0.366 kg kg−1 of clay. Soil penetration resistance measurements were conducted in the soil moistures of 0.33 kg kg−1, 0.28 kg kg−1, 0.25 kg kg−1 and 0.22 kg kg−1. Soil penetration resistance behavior due to variations in soil moisture and soil bulk density was assessed by estimating the soil resistance values by non-linear models. There was an increase of the soil penetration resistance values as soil was losing moisture. For the same edaphic condition studied, small differences in the data of soil bulk density affect differently the response of soil resistance as a function of moisture. Both soil bulk density and soil moisture are essential attributes to explain the variations in soil penetration resistance in the field. The good representation of the critical soil bulk density curve as a limiting compression indicator requires the proper choice of the restrictive soil resistance value for each crop.

Associadas aos benefícios no solo da semeadura direta, podem ocorrer a formação de gradiente vertical de fertilidade e a de uma camada compactada provocada pelo intenso tráfego de máquinas agrícolas, podendo modificar o crescimento radicular das culturas. O objetivo deste trabalho foi avaliar as doses e formas de aplicação da adubação fosfatada e a compactação do solo pelo tráfego de máquinas nos atributos físicos e no sistema radicular da soja e do milho nas condições da Chapada dos Parecis, MT. O estudo foi realizado em Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico argiloso em delineamento em blocos casualizados, no esquema fatorial 2 × 4 × 4 e três repetições, sendo duas formas de adubação fosfatada (a lanço e no sulco), quatro doses de P2O5 (0, 50, 100 e 150 kg ha-1) e quatro níveis de compactação (PT0, PT2, PT4 e PT8 – semeadura direta com compactação induzida por tráfego de trator em zero, duas, quatro e oito passadas, respectivamente). O tráfego de máquinas ocasionou compactação do solo em semeadura direta, aumentando a densidade do solo (Ds) e resistência do solo à penetração (RSP) e reduzindo a macroporosidade e porosidade total, sem efeito da adubação fosfatada. A resposta das espécies à forma de adubação fosfatada foi diferenciada, não apresentando influência no crescimento radicular da soja. No milho, quando fornecida a lanço proporcionou maior área de raízes na camada de 0,00-0,05 m; e, quando no sulco, foram observadas entre as camadas menores diferenças na área radicular. Nas camadas de 0,05-0,10 e 0,10-0,20 m, a RSP de 1,48 e 1,84 MPa (Us = 0,28 m3 m-3) e Ds de 1,32 e 1,35 kg dm-3, respectivamente, proporcionaram redução de 19 e 27 % no diâmetro médio das raízes do milho e aumento de 110 e 49 % no diâmetro das raízes da soja.

Associated with the benefits of the no-till system for the soil, there may be the formation of a vertical gradient of fertility and a compacted layer caused by heavy farm machine traffic, which may modify the root growth of crops. The aim of this study was to evaluate the effect of rates and forms of phosphate fertilizer application and soil compaction by machine traffic on the physical properties and root system of soybeans and maize. The study was conducted in Campo Novo do Parecis, MT, Brazil, in a clayey Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico (Oxisol) in a randomized block experimental design with three replications. A 2 × 4 × 4 factorial arrangement was used, consisting of two forms of phosphate fertilization (broadcast and in the furrow), four rates of P2O5 (0, 50, 100, and 150 kg ha- 1), and four levels of compaction (PT0, PT2, PT4, and PT8 - no-tillage with compaction induced by tractor traffic at zero, two, four, and eight passes, respectively). Machine traffic causes soil compaction in no-tillage, increasing soil bulk density (Bd) and soil resistance to penetration (SRP) and reducing macroporosity and total porosity, without effect from P fertilization. The response of the species to the form of P fertilization was differentiated. There was no significant influence on root growth in soybean, but in maize, broadcast fertilization provided for greater root area in the root zone in the 0.00-0.05 m layer, and fertilization in the furrow led to smaller differences in root area between the layer. The SRP values of 1.48 and 1.84 MPa (Us = 0.28 m3 m-3) and Bd values of 1.32 and 1.35 kg dm- 3 in the 0.05-0.10 and 0.10-0.20 m layers, respectively, resulted in a reduction of 19 and 27 % in the average diameter of corn roots, and an increase of 110 and 49 % in the diameter of soybean roots.

No presente estudo, foram elaborados modelos empíricos para determinar a força de tração demandada por arados de discos, escarificadores e semeadoras adubadoras, em função da resistência mecânica do solo à penetração. A média da referida resistência, determinou-se até as profundidades de 25; 35 e 15 cm, em correspondência com as regulagens do arado de discos, escarificador e semeadora adubadora. O ajuste foi verificado de acordo com o coeficiente de determinação, gráficos de dispersão, análise residual e teste t (Student). Com base nessas análises, confirmou-se a normalidade dos resíduos, e foram estabelecidos intervalos de confiança com 95% de probabilidade. Os valores estimados e obtidos experimentalmente não discreparam significativamente. Concluiu-se que as funções exponenciais associadas apresentaram adequada precisão e confiabilidade para predizer a força de tração, considerando-se a resistência mecânica do solo à penetração e que os modelos podem ser uma ferramenta útil para o planejamento e gestão de operações agrícolas mecanizadas em solos com textura similar às desta pesquisa.

In this study, empirical models were developed to determine the tensile force demanded by disc plows, harrows and planters fertilizers, as function of soil mechanical resistance to penetration. The mean of the referred resistance was determined until 25, 35 and 15 cm depths, according to the regulations for the disc plow, springs harrow and fertilizer seeder. The adjustment was verified based on the coefficient of determination, dispersion graphics, residual analysis and t test (Student). It was confirm the normality of the residuals and to establish intervals of confidence with 95% of probability. The estimated and experimentally obtained values did not differ significantly. It was concluded that the associated exponential functions presented appropriate precision and reliability to predict the traction force being considered the soil mechanical resistance to penetration and that the models can be a useful tool for planning and management of mechanized farming operations in soils with texture similar to those of this research.

O objetivo deste trabalho foi desenvolver um penetrógrafo eletrônico automático de bancada (PEAB) que permita realizar ensaios com alta taxa de aquisição de dados (até 19.600 Hz) e com variação da velocidade de deslocamento e da área da base do cone de penetração. Os componentes mecânicos do PEAB são uma estrutura de sustentação; motor de passo; redutor de velocidade; fuso de esferas com castanha dupla e seis sondas de penetração. Os componentes eletroeletrônicos que fazem parte do PEAB são um "driver", para controle de rotação e deslocamento; fonte de alimentação; três células de carga; dois softwares para execução e armazenamento de dados, e um módulo de obtenção de dados. O penetrógrafo apresentou tamanho compacto, portabilidade e, em 32 ensaios de validação, mostrou-se de fácil operação, elevada resolução, rapidez e confiabilidade na obtenção dos dados. O equipamento atendeu aos objetivos propostos, pois os resultados dos ensaios permitiram observar que o PEAB comporta diferentes tamanhos de cone e possibilitou trabalhar com diferentes velocidades, sendo as incertezas para velocidade e deslocamento, respectivamente, de apenas 1,3% e 0,7% na velocidade mais alta (30 mm s-1) e de 1% e 0,9% na velocidade mais baixa (0,1 mm s-1).

The aim of this study was to develop a an automated bench top electronic penetrometer (ABEP) that allows performing tests with high rate of data acquisition (up to 19,600 Hz) and with variation of the displacement velocity and of the base area of cone penetration. The mechanical components of the ABEP are: a supporting structure, stepper motor, velocity reducer, double nut ball screw and six penetration probes. The electronic components of ABEP are: a "driver" to control rotation and displacement, power supply, three load cells, two software programs for running and storing data, and a data acquisition module. This penetrometer presented in compact size, portable and in 32 validation tests it proved easy to operate, and showed high resolution, high velocity in reliability in data collection. During the validation tests the equipment met the objectives, because the test results showed that the ABEP could use different sizes of cones, allowed work at different velocities, showed for velocity and displacement, were only 1.3% and 0.7%, respectively, at the highest velocity (30 mm s-1) and 1% and 0.9%, respectively for the lowest velocity (0.1 mm s-1).

A busca de uma produção que atenda às crescentes demandas mundiais, em consonância com a manutenção das potencialidades dos recursos naturais, numa visão sistêmica de sustentabilidade social, econômica e ambiental, deve ser a meta de todos e, em especial, dos profissionais das ciências agrárias. Com o objetivo de contribuir nesse sentido, avaliou-se o efeito da produção no sistema plantio direto e da pastagem cultivada sobre os atributos físico-hídricos de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico. O estudo foi realizado em uma propriedade agrícola localizada sob as coordenadas de 15 ° 31 ' 58 " S, 55 ° 18 ' 07 " W, altitude entre 725 e 809 m, relevo suavemente ondulado, em áreas com os seguintes usos: plantio direto (PD) por oito anos, pastagem de Brachiaria humidicola (PC) por sete anos consecutivos e Cerrado nativo pastejado (CP). Dez pontos, escolhidos aleatoriamente em cada área, foram submetidos a ensaio de resistência mecânica do solo à penetração (RSP) e amostrados nas profundidades de 05-10 e 10-15 cm. Nas amostras deformadas, determinou-se o conteúdo de água atual (CA), a textura e a densidade de partícula (Dp), e, a partir das amostras indeformadas, foram determinadas a porosidade total (Pt), macroporosidade (Ma), microporosidade (Mi), condutividade hidráulica saturada (Ks), as curvas características de retenção de água e a densidade do solo (Ds), bem como o conteúdo de água disponível (AD). Os dados foram submetidos a análises de variância e a teste de comparação de médias (p < 0,05). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, em esquema de parcelas subdivididas (3 usos x 2 profundidades). O solo sob PD sofreu acréscimo de até 13,38 % na Ds, 45,83 % na RSP, 29,81 % na AD e decréscimo de até 45,61 % na Ma e de até 91,89 % na Ks. Os efeitos sobre os atributos do solo ocorreram na seguinte ordem de magnitude: PD > PC > CP. A RSP, Ma e Ks foram os atributos mais afetados pelos efeitos do uso do solo.

The search for production forms that meet the increasing worldwide demands, maintaining the potential of the natural resources and in a systemic view of the social, economic and environmental sustainability, must be everybody's interest and above all a concern of professionals of agrarian sciences. Aiming at a contribution in this direction, the effect of no-till and cultivated pasture production on the physical and water properties of a Typic Haplustox (Distrophic Red-Yellow Latosol) were evaluated. The study was conducted on a private farm (lat 15 ° 31 ' 58 " S, long, 55 ° 18 ' 07 " W, at 726-809 m asl) in a gentle sloping topography. Ten randomly chosen points in a maize field under no-till management (PD for eight years), Brachiaria humidicola pasture (PC - grazed for seven consecutive years), and native Cerrado pasture (CP) were tested for soil resistance to mechanical penetration (RSP) and sampled in the layers 5-10 and 10-15 cm. In the disturbed samples the current water content (CA), particle texture and density (Dp) were determined, and in the undisturbed samples the total porosity (Pt), macroporosity (Ma) and microporosity (Mi), saturated soil water conductivity (Ks), characteristic curves of soil water retention, and bulk density (Ds), as well as the available water content (AD). The data were submitted to analysis of variance and the averages compared at p < 0.05, using a completely randomized design with split plots (3 soil uses x 2 sampling depths). In the soils under PD an increase of up to 13.38 % was observed in Ds, 45.83 % in SRP, 29.81 % in AD and decreases of up to 45.61 % in Ma and up to 91.89 % in Ks. The magnitude of effects on soil properties were ranked as follows: PD > PC > CP. The RSP, Ma and Ks were the attributes most affected by the distinct soil uses.

A compactação é um processo que pode ocorrer em solos manejados inadequadamente, afetando, direta ou indiretamente, o crescimento e a produção das culturas. Com o objetivo de avaliar o crescimento da parte aérea de plantas, considerando os diferentes graus de compactação subsuperficial, plantas de soja, milho, algodão e Brachiaria brizantha foram cultivadas em vasos com material de um Latossolo Vermelho-Escuro distrófico, sob condição de fornecimento subsuperficial de água. O experimento foi realizado, sob telado, na Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária da UFMT, em vasos de PVC rígido de 195 mm de diâmetro interno, adotando-se delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 4 x 4 x 5 (quatro espécies, densidades do solo de 1,0; 1,2; 1,4 e 1,5 Mg m-3 e cinco repetições). O conteúdo de água no sistema solo/vaso foi mantido acima de 60 % da capacidade de campo. Ao fim do experimento, mediu-se a altura das plantas, cortaram-se as plantas rente ao solo e foram determinadas a área foliar, a massa seca de frutificações (algodão, soja e milho) e a massa seca total da parte aérea. A compactação do solo provocou reduções significativas no crescimento da parte aérea do algodoeiro, milho e soja a partir de 1,4 Mg m-3 e na densidade do solo de 1,5 Mg m-3, para Brachiaria brizantha. A soja apresentou os maiores incrementos das características avaliadas na densidade do solo de 1,2 Mg m-3. A Brachiaria brizantha mostrou-se como a espécie de maior tolerância, enquanto o algodoeiro revelou maior susceptibilidade aos efeitos da compactação. Em geral, o modelo quadrático explicou adequadamente o crescimento das plantas de acordo com a compactação.

Compaction is a process that can occur in soils managed inadequately, affecting crop growth and yield directly or indirectly. The shoot development was evaluated as a function of different degrees of subsoil compaction in soybean, corn, cotton, and Brachiaria brizantha plants grown in pots filled with soil material from a dystrophic Dark-Red Latosol, with water supply through subsurface irrigation. The experiment was carried out in screened greenhouse at the School of Agronomy and Veterinary Medicine of UFMT, in rigid PVC pots with 195 mm internal diameter in a completely randomized design in a 4 × 5 factorial scheme (four species and five soil densities - 1.0; 1.2; 1.4; and 1.5 Mg m-3). The water content in the soil/pot system was maintained above 60% of its maximum water retention capacity. At the end of the experiment, the plant height was measured and the plants cut at ground level; the leaf area estimated, and cotton, corn and soybean yield and the shoot dry matter evaluated. Soil densities above 1.4 Mg m-3 led to significant reduction in the development of shoot growth of cotton, corn, and soybean, while in Brachiaria brizantha plants the reduction was verified only at a density of 1.5 Mg m-3. Soybean presented the largest increment of the evaluated characteristics at a density of 1.2 Mg m-3. Brachiaria brizantha presented higher tolerance to compaction, whereas cotton plants were the most sensitive to effects of soil compaction. In general, the quadratic model adequately explained the growth of the studied plants as a function of soil compaction.

O presente trabalho relata o desenvolvimento de um penetrógrafo, construído para operar de forma automática, executando um ensaio de penetração com um simples toque no botão de partida. Ele possui incorporado, um sistema dedicado de aquisição de dados, que pode armazenar até 187 ensaios e uma interface de comunicação, dispensando a conexão ao microcomputador ou "datalogger". As condições do ensaio como, por exemplo, data, localização (latitude e longitude) e profundidade, podem ser atualizadas, assim como a aferição da célula de carga, via teclado com mostrador de duas linhas. Verificou-se variação de velocidade < 5% com relação à do padrão ASAE, para índices de cone entre 500 e 5.684 kPa. O equipamento é compacto, de fácil manuseio e com capacidade operacional de até um ensaio por minuto.

This paper presents the development of an automatic recording penetrometer, which operates at the touch of a button. It incorporates a data acquisition system, which can store data of 187 tests and has a serial PC interface. The test characterization such as dates, location (latitude and longitude) can be recorded as well. The maximum working depth may be set and the load cell calibration can be verified through a keyboard with 2 lines display. A speed variation error of < 5% compared to ASAE standard was verified for cone indices between 500 and 5,684 kPa. The equipment is compact, easy to handle and can realize one test every minute.