Abstract in Brazil, management agricultural practices not currently consider the soil spatial variability as a result, crop growth can be non-uniform and yields often is low. This research aims to compare Kriging, Cokriging and Collocated cokriging using soil physical and hydraulic properties and their influences on soybean development. We hypothesized that spatial variability of physical and hydraulic properties has influence on soybean development and this variability can be better represented by Collocated Cokriging method. To test these hypotheses, we accessed the soil physical and hydraulic attributes in a field experiment under no-till system, cultivated with soybean. Geostatistical interpolators were applied to generate maps from which spatial dependence of the variables was evaluated. The experiment was conducted on a sandy clay loam Oxisol, on an experimental station located in Ponta Grossa, Paraná, Brazil. Evaluation of the soil attributes was performed: bulk density (BD), particle size distribution, saturated soil hydraulic conductivity (K fs ), total porosity (TP), macroporosity and microporosity. The plant was plant height and stand. Data analysis were performed by geostatistical methods; the spatial dependence was established using experimental univariate and cross semivariograms with datasets. Modeling semivariograms led to the generation of attribute maps by Kriging, Cokriging and Collocated cokriging. The estimation by Cokriging and Collocated cokriging was similar from Kriging. From the semivariogram, it was possible to identify that soil and plant attributes were spatially related with each other. The soya growth was mainly changed by slope of the area and little changed by saturated hydraulic conductivity.

ABSTRACT In areas cultivated with oil palm, typically mechanized field operations using heavy vehicles may negatively affect soil physical properties and productivity. The aim of this study was to evaluate soil physical quality in an area cultivated with oil palm by monitoring the temporal variation of the soil water content and relating it to the critical limits of the least limiting water range. Soil bulk density (Bd), soil penetration resistance (SR), least limiting water range (LLWR), and water stress days (WSD) were used to assess soil physical quality in planting rows (PR) and the traffic zone (TZ) at depths 0-20, 20-40, and 40-60 cm. The Bd was higher and the LLWR was reduced in TZ only at the surface layer. The effect of temporal variation in soil water content on the soil physical quality was higher in TZ, mainly in subsurface layers. Bd and LLWR did not affect the fresh fruit bunch production; however, WSD in TZ at 20-40 and 40-60 cm layers provided evidence of effects of temporal variation of soil water content on oil palm productivity.

ABSTRACT In irrigated soils, a continuous state of high moisture reduces resistance of the soil to applied external forces, favouring compaction. The aim of this study was to evaluate the susceptibility to compaction of developed calcareous soils in irrigated annual and perennial cropping systems of the Apodi Plateau, located in the Brazilian semi-arid region. Four areas of irrigated crops were evaluated: banana after two (B2) and 15 (B15) years cultivation, pasture (P), and a corn and beans succession (MB), as well as the reference areas for soil quality and corresponding natural vegetation (NVB2, NVB15, NVP and NVMB). Samples were collected at layers of 0.00-0.10 and 0.20-0.30 m; and for B2 and B15, samples were collected in the row and inter-row spaces. The following properties were determined: degree of compactness (DC), preconsolidation pressure (σp), compression index (Cc), maximum density (ρmax), critical water content (WCcrit), total organic carbon (TOC) and carbon of light organic matter (Clom). Mean values were compared by the t-test at 5, 10, 15 and 20 % probability. An increase was seen in DC at a layer of 0.20-0.30 m in MB (p<0.15), showing the deleterious effects of preparing the soil by ploughing and chiselling, together with the cumulative traffic of heavy machinery. The TOC had a greater influence on ρmax than the stocks of Clom. Irrigation caused a reduction in Cc, and there was no effect on σp at field capacity. The planting rows showed different behaviour for Cc, ρmax, and WCcrit,, and in general the physical properties displayed better conditions than the inter-row spaces. Values for σp and Cc showed that agricultural soils display greater load-bearing capacity and are less susceptible to compaction in relation to soils under natural vegetation.

RESUMO Embora as terras pretas antropogênicas (TPA) geralmente são encontradas em áreas de terra firme, elas também ocorrem em áreas e várzeas, mas, não há informações sobre as características químicas e físicas de TPA neste ambiente. Neste estudo, nós propomos verificar a hipótese de que um Gleissolo, classificado como TPA, apresenta melhores condições químicas e físicas do que o solo adjacente, não antropogênico. Assim, o objetivo do estudo foi caracterizar as propriedades químicas e físicas da camada superficial de dois perfis de TPA em um Gleissolo e compará-los com um solo adjacente. Amostras de solo foram coletadas em duas áreas classificadas como TPA em Bragança, Estado do Pará, Brasil, no sítio arqueológico "Jabuti" e em uma área adjacente não antropogênica. Amostras de solo com estrutura deformada e indeformada foram coletadas na profundidade de 0,05-0,10 m para análises químicas (pH, acidez potencial, cátions trocáveis, e carbono orgânico do solo) e físicas (distribuição do tamanho das partículas do solo, densidade de partículas, curva de retenção de água, porosidade total, microporosidade, macroporosidade e densidade do solo). As duas áreas de TPA em Gleissolo, apresentaram melhores propriedades químicas comparadas com o solo adjacente, principalmente em relação aos níveis de fósforo e cálcio que contribuíram para a maior capacidade de troca catiônica que, por sua vez, foi positivamente relacionada com o conteúdo de carbono orgânico. Mudanças nas propriedades físicas do solo foram menos pronunciadas, mas as duas áreas de TPA exibiram maior capacidade de retenção de água, sobretudo em baixa tensão.

ABSTRACT Although anthropogenic dark earth (ADE) is generally found in non-floodable land, it also occurs on floodplains but, there is no information about the chemical and physical characteristics of ADE in this environment. In this study, we propose to check the hypothesis that a Gleysol, classified as ADE, presents improved chemical and physical conditions than an adjacent soil, no anthropogenic. Thus, the objective of this study was to characterize the chemical and physical properties of the top layer of two ADE profiles in a Gleysol and compare them with an adjacent soil. Samples were taken from two areas classified as ADE in Bragança, Pará State, Brazil, at the "Jabuti" archaeological site, and from an adjacent non-anthropogenic site. Disturbed and undisturbed soil samples were collected at the soil depth of 0.05-0.10 m for chemical (pH, potential acidity, exchangeable cations, and soil organic carbon) and physical (soil particle size distribution, particles density, water retention curve, total porosity, microporosity, macroporosity, and bulk density) analysis. The two areas of ADE in a Gleysol, showed improved soil chemical properties compared to the adjacent soil, particularly in relation to phosphorus and calcium levels that contributed to higher cation exchange capacity which, in turn, was positively related to organic carbon content. Changes in soil physical properties were less noticeable but both areas of ADE presented higher water retention capacity, particularly at low tension. The improved conditions of the ADE soil under Gleysols shows that these areas are adequate for soil cultivation, especially with plants adapted to floodplain.

Indicators synthesizing the state of the structural quality and the function of the porous system are useful for assessing soil production capacity as well as the way it may serve natural ecosystems. This research aimed (i) to determine indicators of the state and function of the porous system, (ii) to use them to derive a global index to characterize the soil physical quality, and iii) to establish a reference pore-size distribution curve for Mollisols from the province of Santa Fe (Argentina). Sixty water retention curves (WRC) of A and B horizons of Mollisols, with clay varying between 119 and 538 g kg−1, organic matter between 5 and 40 g kg−1, and soil bulk density between 1.09 and 1.49 Mg m−3, were used. The indicators measured were: pore size distribution, macroporosity (PORp), air capacity (ACt) and plant-available water capacity (PAWC) among others. Soils were classified into four groups according to their physical properties and a reference WRC was determined. From this WRC and considering a total porosity of 0.514 m3 m−3, PORp was 0.035 m3 m−3, ACt 0.153 m3 m−3, field capacity 0.361 m3 m−3, permanent wilting point 0.136 m3 m−3 and PAWC 0.225 m3 m−3. Both the high silt content and low organic matter content confer on the soil characteristics with low stability, excess of small pores and low porosity of the macropore domain. Consequently, the capacity to quickly drain the water excess and allow root proliferation was not optimal, possibly due to the high silt or clay content and the low sand content, characteristic of the soil matrix of these Mollisols.

Muitos solos exibem o comportamento coeso, o qual caracteriza solos que, quando secos, apresentam incremento acentuado de resistência à penetração e sensível redução dessa resistência, quando úmidos, oferecendo sérias limitações à emergência e ao crescimento das plantas. Com os objetivos de avaliar o nível de degradação da estrutura em solos coesos com diferentes classes texturais e estabelecer um índice para determinar o grau de dureza dos solos que apresentam o caráter coeso, foram selecionados seis perfis de solos previamente identificados no campo e localizados em diferentes regiões do país. Testaram-se os índices: S , que determina a qualidade física do solo; e o H , que avalia o grau de dureza e o estresse efetivo sofrido pelo solo durante o secamento. Ambos os índices foram definidos por meio de funções preestabelecidas, utilizando dados da curva de retenção de água no solo. Os resultados comprovaram que o caráter coeso identificado em diferentes solos, na faixa de Tabuleiros Costeiros do Brasil, evidenciou níveis distintos de adensamento (dureza) e pode ser quantificado satisfatoriamente pelo índice H . A utilização do índice S foi adequada para avaliar as condições estruturais dos solos com caráter coeso, classificando-se como bons ou ruins para o cultivo, mas somente quando o solo estava na umidade correspondente ao ponto de inflexão. O índice H comprovou que o aumento da densidade do solo nos solos coesos é proveniente do aumento do estresse efetivo e não da textura do solo. Valores de Ds > 1,48 kg dm-3 permitem o enquadramento do solo como coeso, em razão da organização estrutural ser considerada "ruim".

Many soils have a hard-setting behavior, also known as cohesive or "coesos". In such soils, the penetration resistance increases markedly when dry and decreases considerably when moist, creating serious limitations for plant emergence and growth. To evaluate the level of structure degradation in hard-setting soils with different texture classes and to create an index for assessing soil hardness levels in hard-setting soils, six soil representative profiles were selected in the field in various regions of Brazil. The following indices were tested: S, which measures soil physical quality, and H , which analyzes the degree of hardness and the effective stress in the soil during drying. Both indices were calculated using previously described functions based on data from the water-retention curves for the soils. The hard-setting values identified in different soils of the Brazilian Coastal Tablelands have distinct compaction (hardness) levels and can be satisfactorily measured by the H index. The S index was adequate for evaluating the structural characteristics of the hard-setting soils, classifying them as suitable or poor for cultivation, but only when the moisture level of the soil was near the inflection point. The H index showed that increases in density in hard-setting soils result from increases in effective stress and not from the soil texture. Values for Bd > 1.48 kg dm-3 classify the soil as hard-setting, and the structural organization is considered "poor".

O intervalo hídrico ótimo (IHO) tem sido utilizado como indicador de qualidade física do solo por representar em um único parâmetro as propriedades físicas diretamente ligadas com o crescimento de plantas, exceto a temperatura. O procedimento usual para obter o IHO envolve a determinação, em amostras com estrutura preservada e em laboratório, da curva de retenção de água (CRA) e da curva de resistência do solo à penetração (CRS). A determinação da CRA e CRS utilizando medições realizadas no campo (in situ ) é preferível, mas exige instrumentação apropriada. Os objetivos deste trabalho foram determinar o IHO a partir de dados coletados para obter a CRA e CRS in situ, utilizando instrumentos eletrônicos portáteis, e comparar essas com determinações feitas em laboratório. As amostragens foram realizadas na camada de 0,0-0,1 m de um Latossolo Vermelho distrófico. Foram utilizados dois métodos de quantificação do IHO: o tradicional, com medições realizadas em amostras de solo com estrutura preservada e in situ , com medições do conteúdo de água (θ), do potencial mátrico (Ψ) e da resistência do solo à penetração (RP) por meio de sensores. As medições in situ de θ, Ψ e RP foram realizadas durante um perνodo de quatro dias de secamento do solo. Concomitantemente, foram tomadas amostras com estrutura preservada para a determinação da densidade do solo (Ds). Em razão dos limites de medida do Ψ pelo tensiômetro, foram realizadas determinações adicionais do conteúdo de água no Ψ de -1500 kPa com um psicrômetro (em laboratório). Os resultados evidenciaram que é possível determinar o IHO a partir de medições de θ, Ψ e RP, usando a abordagem e instrumentaηão sugeridas. A qualidade do ajuste da CRS foi semelhante nas duas estratégias. No entanto, as medições de θ e Ψ in situ , associadas àquelas realizadas com psicrômetro, produziram melhor descrição da CRA. As estimativas do IHO foram semelhantes nas duas estratégias metodológicas. A quantificação do IHO in situ pode ser realizada com redução de 90 % do tempo em relação ao método tradicionalmente utilizado.

The least limiting water range (LLWR) has been used as an indicator of soil physical quality as it represents, in a single parameter, the soil physical properties directly linked to plant growth, with the exception of temperature. The usual procedure for obtaining the LLWR involves determination of the water retention curve (WRC) and the soil resistance to penetration curve (SRC) in soil samples with undisturbed structure in the laboratory. Determination of the WRC and SRC using field measurements (in situ ) is preferable, but requires appropriate instrumentation. The objective of this study was to determine the LLWR from the data collected for determination of WRC and SRC in situ using portable electronic instruments, and to compare those determinations with the ones made in the laboratory. Samples were taken from the 0.0-0.1 m layer of a Latossolo Vermelho distrófico (Oxisol). Two methods were used for quantification of the LLWR: the traditional, with measurements made in soil samples with undisturbed structure; and in situ , with measurements of water content (θ), soil water potential (Ψ), and soil resistance to penetration (SR) through the use of sensors. The in situ measurements of θ, Ψ and SR were taken over a period of four days of soil drying. At the same time, samples with undisturbed structure were collected for determination of bulk density (BD). Due to the limitations of measurement of Ψ by tensiometer, additional determinations of θ were made with a psychrometer (in the laboratory) at the Ψ of -1500 kPa. The results show that it is possible to determine the LLWR by the θ, Ψ and SR measurements using the suggested approach and instrumentation. The quality of fit of the SRC was similar in both strategies. In contrast, the θ and Ψ in situ measurements, associated with those measured with a psychrometer, produced a better WRC description. The estimates of the LLWR were similar in both methodological strategies. The quantification of LLWR in situ can be achieved in 10 % of the time required for the traditional method.

A hipótese deste estudo foi que a ausência de revolvimento do solo em sistema plantio direto (SPD) pode ser prejudicial à aeração do solo. O objetivo foi quantificar a condição de aeração de um Latossolo Vermelho distroférrico, classe textural muito argiloso (750 g kg-1 de argila; e 200 g kg-1 de areia), cultivado por 30 anos em SPD. A permeabilidade do solo ao ar (Ka) é um atributo físico do solo sensível às alterações no sistema poroso do solo. Ka, porosidade de aeração (εa) e índices de continuidade de poros (K1 e N), obtidos de relações entre Ka e εa, foram utilizados como indicadores da aeração do solo. Para o estudo, 240 amostras com estrutura preservada foram coletadas das camadas de 0,0-0,1 e 0,1-0,2 m de profundidade do solo, ao longo de um transecto estabelecido perpendicularmente às linhas de cultivo, em três posições distintas: linha da cultura do milho (CR); centro da entrelinha (INT); e ponto equidistante entre CR e INT (PE). A Ka e a εa foram determinadas nos potenciais mátricos (Ψm) de -2, -4, -6, -10, -30 e -50 kPa. A densidade do solo também foi definida. Os resultados confirmaram a hipótese estabelecida. Valores de Ka, K1, N e Ψa foram estatisticamente superiores na posição CR, na camada de 0,0-0,1 m. No Ψm de -10 kPa, a Ka da CR foi 6,9 e 8,4 vezes superior que em PE e INT, respectivamente, na camada de 0,0-0,1 m. Ka, K1 e N se apresentaram suficientemente sensíveis para detectar as alterações no sistema poroso, e suas diferenças entre as posições de amostragem comprovaram a importância da variabilidade espacial na obtenção de amostras de solo. A mobilização do solo na linha de semeadura propicia melhores condições de aeração do solo sob SPD.

The hypothesis of this study was that the absence of soil tillage in long-term no-tillage (NT) systems can be detrimental to soil aeration. The objective was to assess the aeration condition of an Oxisol (Rhodic Ferrasol), very clayey texture (750 g kg-1 of clay; 200 g kg-1 of sand), after 30 years of cultivation under NT. The physical property soil air permeability (Ka) is sensitive to changes in the soil pore system. Aside from Ka, the air-filled porosity (ε a) and indices of pore continuity (K1 and N), derived from the relationship between Ka and εa, were used as indices of soil aeration. From the soil layers 0.0-0.1 and 0.1-0.2 m, 240 undisturbed samples were collected along a transect perpendicular to the crop rows, at three sampling positions: corn plant row (CR); center of the interrow (INT); and the equidistant point between CR and INT (PE). The properties Ka and εa were determined at soil matric potentials (Ψm) of -2, -4, -6, -10, -30, and -50 kPa. Soil bulk density (BD) was also determined. The results confirmed the hypothesis. In the 0.0-0.1 m layer, Ka, K1, N and Ψa were significantly greater and BD significantly lower in CR than at the other sampling positions. At a Ψm of -10 kPa, the Ka of CR was 6.9 and 8.4 times higher than in PE and INT, respectively, in the 0.0-0.1 m layer. The properties Ka, K1 and N were sensitive enough to detect changes in the pore system and their differences between the sampling positions demonstrated the importance of the spatial location for soil sampling. Tilling the crop rows provides better soil aeration under NT.

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.

O intervalo hídrico ótimo (IHO) é definido pela amplitude do teor de água (θ) no solo em que são mínimas as limitações ao crescimento vegetal, associadas à disponibilidade de água, aeração e resistência do solo à penetração (RP). Em geral, a determinação do IHO exige equipamentos de elevado custo, sendo laboriosa a obtenção dos dados de retenção de água e RP. O uso de membranas de pressão e placas porosas de Richards exige longo tempo para definir a curva de retenção de água no solo (CRA) em função do tempo de equilíbrio hidráulico, o qual depende das dimensões da amostra, do tipo de solo e da pressão aplicada. Atualmente, há disponibilidade de equipamentos para determinar o potencial de água do solo (ψ) com rapidez e menor custo como tensiômetros e equipamentos psicrométricos. O objetivo deste trabalho foi quantificar o IHO a partir do secamento de amostras indeformadas de solo em estufa elétrica com ventilação de ar e temperatura de 40 ºC (tempos de secamento de 20, 40, 60, 80, 100, 120, 180, 240, 300, 360 e 420 min), com subsequentes medições de ψ, utilizando tensiômetro ou psicrômetro, e medidas de RP, usando um penetrômetro eletrônico com aquisição automatizada de dados. A CRA e a curva de resistência do solo à penetração (CRS) foram adequadamente descritas utilizando o método proposto, que permitiu obter dados de θ e de RP em 10 dias e possibilitou ajuste acurado dos dados para descrever o IHO e alcançar a densidade crítica do solo (Dsc).

The least limiting water range (LLWR) is defined by the amplitude of the water content (θ) in the soil in which limitations to plant growth associated with water availability, aeration and soil resistance to penetration (SR) are minimal. In general, LLWR determination requires expensive equipment, and obtaining water retention and SR data is laborious. The use of pressure membranes and Richards' pressure plates requires a long time to determine the water retention curve (WRC) due to the need for achieving hydrostatic equilibrium, which depends on the dimensions of the sample, the soil type and the pressure applied. Currently, equipment is available for quickly and more cheaply determining water potential (ψ), such as automatic tensiometers and psychrometric equipment. The aim of this study was to evaluate a method for quantifying the LLWR from the drying of undisturbed samples in an electric laboratory oven with air circulation and temperature of 40 ºC (drying times of 20, 40, 60, 80, 100, 120, 180, 240, 300, 360 and 420 min), with subsequent measurements of ψ using a tensiometer or psychrometer, and SR measurements using an electronic penetrometer with automated data acquisition. The WRC and the soil resistance to penetration curve were adequately described using the proposed method which allowed θ and SR data to be obtained in 10 days and allowed accurate fitting of the data to describe the LLWR and to obtain the critical bulk density of the soil.

No solo, a operação de semeadura direta aparentemente cria ambientes com condições diferenciadas para o desenvolvimento das culturas: as posições linha e entrelinha. O objetivo desta pesquisa foi avaliar a influência da semeadura direta em criar ambientes (linhas) com maior qualidade física do solo para o desenvolvimento da soja, por meio de atributos físicos estáticos e dinâmicos. O estudo foi realizado no município de Ponta Grossa, estado do Paraná, Brasil, ao longo de uma transeção em Latossolo Vermelho distrófico, cultivado há 16 anos no sistema plantio direto. Após a colheita da soja foram coletadas 68 amostras de solo com estrutura indeformada nas posições linha e entrelinha de semeadura. Foram determinados os seguintes atributos: condutividade hidráulica saturada, permeabilidade ao ar, densidade do solo, porosidade total, conteúdo de água na capacidade de campo, textura do solo e carbono orgânico total. Foram testadas correlações múltiplas entre as propriedades físicas estáticas e dinâmicas do solo e comparados, pelo teste t, os atributos físicos do solo determinados na linha e entrelinha da cultura. As propriedades dinâmicas condutividade hidráulica saturada e permeabilidade ao ar correlacionaram-se positivamente com a macroporosidade (r = 0,75 e 0,74, p<0,001, respectivamente). A porosidade total, densidade do solo, permeabilidade ao ar e macroporosidade foram dependentes da posição linha e entrelinha e da ação de raízes. Ao longo da linha de semeadura, o solo apresentou qualidade física superior ao da entrelinha, o que foi comprovado pela a redução da densidade do solo e aumento da porosidade total, condutividade hidráulica, permeabilidade ao ar e macroporosidade.

In no-till systems, two different soil conditions are created during the sowing operation: row and inter-row positions. The objectives of this study were to evaluate, using static and dynamic soil attributes, the influence of no-till sowing operation on creating better physical environment for soybean crop growth. A field transect with clay content ranging from 150 to 400 g kg-1 was selected in Ponta Grossa, Paraná State, Brazil, from a Typic Hapludox that has been cultivated under no-till system for 16 years. After soybean harvest, 68 undisturbed soil samples were collected at both sowing row and inter-row positions. The following soil properties were evaluated: saturated hydraulic conductivity, air permeability, bulk density, total porosity, soil moisture at field capacity, texture, and total organic carbon. Multiple regressions among dynamic and static soil properties were fitted, and differences between sowing row and inter-rows were tested by paired t test. Saturated hydraulic conductivity and air permeability were positively correlated with macroporosity (r = 0.75 and 0.74, respectively; p<0.001). Total porosity, bulk density, air permeability, and macroporosity were position-dependent. In general, soil physical quality was higher at row position due to lower bulk density and higher total porosity, hydraulic conductivity, air permeability and macroporosity.

A qualidade física do solo é um dos fatores determinantes da sustentabilidade agronômica, econômica e ambiental no sistema plantio direto (SPD). A compactação do solo tem sido apontada como um dos fatores de redução da qualidade física em solos sob SPD. Contudo, com a utilização do SPD, pode haver o incremento de matéria orgânica do solo e o desenvolvimento de um sistema poroso contínuo e estável, que atenuam os impactos negativos da compactação. O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade física de um Latossolo Vermelho distroférrico sob SPD durante 30 anos, utilizando o intervalo hídrico ótimo (IHO) e o grau de compactação do solo (GC). Em uma área comercial com histórico de altas produtividades sob SPD, foram coletadas amostras de solo com estrutura preservada e deformada, para determinação da densidade do solo (Ds), do IHO e do GC. As amostras com estrutura preservada foram obtidas em três posições, relativas às linhas (L), entrelinhas (E) e posição intermediária entre as linhas e entrelinhas (PI) da cultura do milho. Foram determinadas as curvas de retenção de água e resistência do solo à penetração, bem como a Ds. A amostra de solo com estrutura deformada foi usada para obter a curva de compactação, utilizando o teste de Proctor. A Dmax foi obtida a partir da curva de compactação, e o GC foi determinado pela razão entre a Ds e a Dmax. Independentemente dos limites críticos de resistência à penetração (RP), verifica-se redução do IHO com o aumento da Ds. Os maiores valores do IHO foram verificados na posição de amostragem L, e a utilização de RP crítica maior que 2,0 MPa resultou em IHO condizente com a qualidade física desse solo sob SPD de longo tempo. A Dmax foi de 1,52 kg dm-3, e o GC variou de 64 a 87 %, sendo os maiores valores obtidos nas posições E e PI. Os valores de IHO e GC obtidos neste estudo indicam que a qualidade física desse solo não é limitante à produção das culturas após 30 anos de utilização do SPD.

The soil physical quality is one of the factors that determine the agronomic, economic and environmental sustainability in long-term no-tillage systems (NT). Soil compaction has been discussed as a factor that contributes to a reduction in physical quality under NT. However, the use of NT can increase soil organic matter and lead to a continuous and stable porous system that mitigates the negative impacts of compaction. The purpose of this study was to evaluate the physical quality of an Oxisol after 30 years of NT, using the least limiting water range (LLWR) and the degree of soil compaction (DC). The soil was sampled in a plantation with a history of high yields under NT. Soil samples with undisturbed and disturbed structure were collected to determine bulk density (BD), the LLWR and DC. The samples with undisturbed structure were taken from three sampling positions: from the rows (R); from the middle in-between two rows (M) and from an intermediate position (IP) between the R and M of corn plants. The water retention curve, soil resistance curve and BD were determined. The disturbed soil sample was used to obtain the compaction curve using the Proctor test. The Dmax was obtained from the compaction curve and DC was determined by the ratio between the BD and Dmax. Regardless of the critical limits of resistance to penetration (RP), there is a reduction of the LLWR with increasing BD. The highest values of LLWR were observed in the R sampling position and the use of critical RP > 2.0 MPa resulted in a LLWR consistent with the soil physical quality in long-term NT. The Dmax was 1.52 kg dm-3 and DC ranged from 64 to 87 %, with the highest values obtained from the positions M and IP. The values of LLWR and DC recorded in this study suggest that the physical quality of this soil after 30 years of NT is not limiting to crop production.

A escarificação mecânica tem sido empregada para amenizar os efeitos da compactação em solos manejados sob sistema plantio direto (SPD). No entanto, não está clara a duração dos seus efeitos sobre as propriedades físicas do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento da densidade do solo (Ds) e do grau de compactação (GC) em profundidade após a escarificação do solo sob SPD durante um ano. O experimento localiza-se no município de Ponta Grossa, Paraná, em um Latossolo Vermelho distrófico. Medidas de Ds e GC foram feitas em área sob SPD por 16 anos (PD) e imediatamente após a escarificação (ESC), em maio/2009; seis meses após a escarificação (ESC6M), em outubro/2009; e um ano após a escarificação (ESC12M), em maio/2010. Nas camadas de 0,0-0,10, 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m, verificou-se redução significativa da Ds em ESC e aumento expressivo em ESC6M. Em ESC12M, constataram-se valores de Ds similares aos medidos antes da mobilização do solo. A escarificação reduziu o GC nas camadas de 0,0-0,10 e 0,10-0,20 m, com o retorno aos valores originais um ano após a escarificação. Nos períodos ESC, ESC6M e ESC12M foram observados aumentos da Ds na camada de 0,30-0,40 m, em comparação com o PD. Os maiores valores de GC foram observados seis meses após a escarificação, porém o solo mostrou grande recuperação estrutural, possivelmente devido ao elevado grau de resiliência do solo e à influência dos ciclos de umedecimento e secagem durante o período estudado. Os efeitos da escarificação, avaliados pela Ds e GC, apresentaram duração inferior a um ano; portanto, possíveis efeitos benéficos da escarificação em reduzir a Ds em superfície, em curto prazo, propiciam aumento dos riscos de compactação do solo em profundidade.

Mechanical chiseling has been used to alleviate the effects of compaction in soils under no-tillage (NT). However, its effect on the soil physical properties does not seem to have a defined duration period. The purpose of this study was to evaluate the behavior of the bulk density (BD) and degree of compaction (DC) at different soil depths, after chiseling in no-tillage, for one year. The experiment was performed in Ponta Grossa, Paraná State, Brazil, using an Oxisol (Rhodic Hapludox). Bulk density and DC were previously measured in an area under NT for 16 years, then immediately after chiseling (CHI) in May 2009, six months after chiseling (CHI6M) in October 2009 and one year after chiseling (CHI12M) in May 2010. In the layers 0.0-0.10, 0.10-0.20 and 0.20-0.30 m, there was a significant BD reduction CHI and a marked increase CHI6M. The BD values measured CHI12M were similar to those before tillage. Chiseling reduced the DC in the layers 0.0-0.10 m and 0.10-0.20 m, but returned to the initial values one year later. During the evaluation periods CHI, CHI6M and CHI12M, the BD increased in the layer 0.30-0.40 m, compared with NT. The highest DC values were observed six months after chiseling; nevertheless the structural recovery of the soil was considerable, possibly due to the high degree of soil resilience and the influence of the wetting and drying cycles detected in the study period. The chiseling effects, evaluated by BD and DC, lasted less than one year, i.e., the beneficial short-term effects of chiseling on the reduction of the surface BD increased the risk of compaction in deeper soil layers.

A compactação do solo em áreas agrícolas manejadas em sistema plantio direto tem sido apontada como um problema enfrentado por produtores, em especial nas áreas com solos argilosos. A compactação é causada principalmente pelo tráfego de máquinas, quando não são respeitadas faixas adequadas de umidade do solo. A palha na superfície do solo, por criar uma barreira física entre o pneu das máquinas e o solo, pode ser um fator de minimização da compactação. Assim, o objetivo do estudo foi avaliar o efeito da palha de milheto em superfície na redução da compactação do solo causada pelo rodado de um trator. O experimento constou de quatro tratamentos de quantidade de palha (sem palha, 5, 10 e 15 Mg ha-1) e três de manejo da palha (em pé, tombada e fragmentada). Após a passagem do trator determinou-se a resistência à penetração, umidade, densidade e porosidade total do solo na área trafegada. A densidade e porosidade total não foram afetadas pela passagem do tráfego. Nos tratamentos com palha, obteve-se maior umidade e, consequentemente, menor resistência. Entre os tratamentos de manejo da palha não houve diferença para umidade e resistência. Para a mesma umidade do solo, maiores quantidades de palha resultaram em menores valores de resistência à penetração, evidenciando menor compactação.

Soil compaction in areas under no-tillage has been pointed as a problem faced by farmers, particularly in areas with clay soils. Compaction is mainly caused by machinery traffic when the adequate soil moisture is not respected. Straw on the soil surface, by creating a physical barrier between the wheel and the ground may be a factor to minimize compaction. Therefore, the objective of this study was to evaluate the effect of millet straw on soil surface in reducing compaction caused by the tractor wheels. The experiment consisted of four treatments of straw quantity on surface (without straw and 5, 10 and 15 Mg ha-1) and three straw managements (standing up, lying down and fragmented). After the tractor passage, penetration resistance, water content, density and total porosity of soil were evaluated on the area where the wheel passed over. Density and porosity were not affected by wheel traffic. Treatments with straw had higher water content and as a result less resistance. There was no significant difference on resistance and soil moisture among straw management treatments. For an equal soil water content, higher densities of straw resulted in lower penetration resistance, which indicates less compaction.

Operações motomecanizadas utilizadas no manejo das entrelinhas dos pomares de frutas com freqüência causam a degradação física do solo, especialmente quando realizadas com o solo úmido e suscetível à compactação. A hipótese desse estudo é que a manutenção da vegetação permanente nas entrelinhas do pomar pode mitigar a degradação física do solo causada pelo tráfego de máquinas. O objetivo desse estudo é verificar o efeito de diferentes sistemas de manejo da cobertura permanente das entrelinhas sobre o intervalo hídrico ótimo (IHO) e a qualidade física do solo. Um experimento foi iniciado em 1993 num Argissolo Vermelho distrófico latossólico para avaliar diferentes sistemas de cobertura permanente do solo: gramínea "grama matogrosso" ou "grama batatais" (Paspalum notatum) com roçadas, amendoim forrageiro (Arachis pintoi) e vegetação espontânea manejada com herbicida. Em maio de 2003, foram coletadas 216 amostras de solo não deformadas na camada de 0-0,15 m de profundidade sob as posições de amostragem rodado e entrerrodado das máquinas nas entrelinhas do pomar. A densidade do solo, teor de carbono orgânico, resistência do solo à penetração, curva de retenção de água e curva de resistência do solo à penetração foram determinadas para estimar o IHO. A manutenção da cobertura do solo nas entrelinhas do pomar reduziu a compactação do solo e a utilização da gramínea proporcionou melhor qualidade física do solo no pomar de laranja.

Machinery-based farming operations used for perennial fruit crops often damage soils, particularly if the soil is wet and prone to compaction. We hypothesized that perennial vegetation growing in the interrows of orange orchards can mitigate the soil physical degradation from machinery traffic. The objective of this study was to investigate the effects of different groundcover management systems on the soil physical quality indicators including the least limiting water range (LLWR). An experiment was started in 1993 in a Typic Paleudult to evaluate three groundcover management systems: Bahia grass (Paspalum notatum) with mowing, perennial peanut (Arachis pintoi), and natural regrowth in which weeds were controlled by herbicide. The experimental design was randomized complete block with three replications. In May 2003, 216 undisturbed soil samples were collected at 0-0.15-m depths under and between wheel tracks in the orchard interrows. The soil bulk density, soil organic carbon content, resistance to penetration, soil water retention curve and soil resistance to penetration curve were determined in order to estimate the LLWR. The higher LLWR under wheel tracks in Bahia grass compared to perennial peanut or natural regrowth suggest that a better soil physical quality was achieved with Bahia grass.