ABSTRACT: Chemical and physical properties of soil can be altered with the successive application of liquid swine manure (LSM), also known as slurry. Therefore, monitoring the impact of LSM is essential to an assessment of the potential agronomic and environmental benefits and risks associated with management practices. The aim of this study was to evaluate the effects of LSM on the chemical and physical attributes of soil under pasture (Cynodon spp.), located in southern Brazil. Four areas were sampled: three areas cultivated with Cynodon spp. pasture with successive applications of 200 m3 ha–1 y–1 of LSM for three, eight and 15 years; and untreated native forest as a reference. The soil attributes evaluated were: organic carbon (OC), active (pH water) and potential acidity (H + Al+ 3), nutrient availability (i.e., P, K, Ca, Mg, Cu and Zn), soil bulk density, macro, micro and total porosity. Successive applications of LSM on pasture reduced soil active acidity, and increased the soil organic C and plant-available N, P, Ca, Mg, Cu and Zn contents. These effects were more intense with time and in the shallowest layers, i.e. 0-10 cm. Excessive increases in P, Cu and Zn in the soil should be carefully monitored to minimize the contamination risks to soil, ground and surface waters. Soil physical attribute changes were more associated with land use (pasture versus native forest) than LSM use, and LSM applications induced slight improvements in the soil structural quality over time.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi identificar atributos químicos do solo restritivos à produtividade de grãos em Latossolos sob sistema plantio direto, com uso de amostragem de solo dirigida. Foram definidas zonas de alta, média e baixa produtividade, em duas áreas agrícolas, por meio de um histórico de produtividade de diferentes culturas. As zonas de produtividade foram definidas de acordo com mapas de colheita das seguintes culturas: milho em 2008/2009, aveia-branca em 2009 e milho em 2012/2013, na área I, com 117,70 ha; e milho em 2009/2010, soja em 2010/2011 e trigo em 2012, na área II, com 107,30 ha. Os pontos de amostragem de solo foram georreferenciados em cada zona de produtividade, onde as amostras foram coletadas a oito profundidades, espaçadas entre si em 0,05 m, tendo totalizado 80 variáveis. Baixas produtividades estiveram associadas à baixa capacidade de troca de cátions, a baixos conteúdos de fósforo e matéria orgânica, e ao elevado conteúdo de argila. Em ambas as áreas estudadas, o maior conteúdo de matéria orgânica em camadas subsuperficiais foi o principal indicador de alta produtividade. A amostragem de solo, ao se considerar as zonas de produtividade, é estratégia eficiente para identificação de atributos químicos restritivos à produtividade de grãos e também permite orientar intervenções sitio-específicas mais precisas.

Abstract: The objective of this work was to identify soil chemical attributes restricting grain yield in Oxisols under the no-tillage system, using directed soil sampling. High, medium, and low yield zones were defined in two agricultural fields using historical yield data of several crops. The yield zones were defined based on the harvest maps of the following crops: corn in 2008/2009, white oat in 2009, and corn in 2012/2013 in field I, with 117.70 ha; and corn in 2009/2010, soybean in 2010/2011, and wheat in 2012 in field II, with 107.30 ha. Soil sampling points were georeferenced in each yield zone, where samples were collected at eight soil depths, spaced 0.05 m apart, totaling 80 variables. Low yields were associated with low cation exchange capacity, low phosphorus and organic matter contents, and high clay content. In both studied fields, the highest organic matter content in the subsurface layers was the main indicator of high yield. Soil sampling considering yield zones is an efficient strategy to identify chemical attributes restricting grain yield and also allows guiding more precise site-specific interventions.

RESUMO A adubação orgânica das culturas agrícolas com resíduos oriundos da suinocultura e da avicultura resulta em ganhos de produtividade e redução nos custos de produção, porém, pode alterar as propriedades físicas e o comportamento mecânico do solo, aumentando ou reduzindo a sua qualidade. Objetivou-se investigar a influência da aplicação superficial de doses crescentes de dejetos líquidos de suínos (160 m³ ha-1 ano-1, 320 m³ ha-1 ano-1 e 480 m³ ha-1 ano-1) e de cama de aviário (6 Mg ha-1 ano-1, 12 Mg ha-1 ano-1 e 18 Mg ha-1 ano-1), ao longo de quatro anos, sobre as propriedades físico-mecânicas e carbono orgânico de um Latossolo Vermelho muito argiloso. As aplicações de dejeto líquido de suínos e de cama de aves aumentaram os teores superficiais de carbono orgânico do solo. A densidade do solo reduziu-se, enquanto a porosidade total e a macroporosidade aumentaram, em função das adições de dejeto líquido de suínos e de cama de aves. Não houve alterações significativas na suscetibilidade do solo à compactação.

ABSTRACT In agricultural crops, the use of swine and poultry waste as organic fertilizers results in gains in the productivity and reduction of production costs, but it may also change the physical properties and mechanical behavior of the soil, either increasing or reducing its quality. This study aimed to investigate the influence of applying increasing doses of liquid swine manure (160 m³ ha-1 year-1, 320 m³ ha-1 year-1 and 480 m³ ha-1 year-1) and poultry litter (6 Mg ha-1 year-1, 12 Mg ha-1 year-1 and 18 Mg ha-1 year-1), along four years, on the physical-mechanical properties and organic carbon content of a very clayey Rhodic Eutrudox. The application of liquid swine manure and poultry litter increased the surface soil organic carbon contents. The soil density decreased, whereas the total porosity and macroporosity increased, with the addition of liquid swine manure and poultry litter. There were no significant changes in the soil susceptibility to compaction.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes quantidades de palha de aveia-preta (Avena strigosa) em cobertura do solo sobre a temperatura do solo em diferentes profundidades. Os tratamentos consistiram de 0, 3, 6 e 9 Mg ha-1 de palha. A temperatura do solo foi medida a cada hora por meio de termopares inseridos em diferentes profundidades (0, 5, 15, 30 e 50 cm) e usada para ajustar uma equação que correlaciona a temperatura do solo coberto com a do solo descoberto. A partir dessas correlações, foi possível observar um valor pontual de temperatura (temperatura de inversão do efeito da palha), abaixo do qual a presença de palha atua positivamente na manutenção da temperatura do solo e acima do qual a presença de palha atua negativamente no aquecimento do solo.

Abstract: The objective of this work was to evaluate the effect of different amounts of black oat (Avena strigosa) straw covering soil surface on soil temperature at different depths. The treatments consisted of 0, 3, 6, and 9 Mg ha-1 straw. Soil temperature was measured hourly by a thermocouple inserted at different depths (0, 5, 15, 30, and 50 cm) and was used to adjust an equation correlating the temperature of covered soil with that of bare soil. With the correlations, it was possible to observe a point value of temperature (inversion temperature of straw effect), below which the presence of straw acts positively on the maintenance of soil temperature and above which the presence of straw acts negatively on soil heating.

RESUMO A forma de distribuição do fósforo (P) no solo interfere na disponibilidade do nutriente e pode afetar o crescimento das plantas. O objetivo do trabalho foi comparar o crescimento e a acumulação de P nas plantas de milho, soja e girassol em gradientes verticais do nutriente no solo com e sem estresse hídrico. O delineamento foi o inteiramente casualizado com cinco repetições, no esquema fatorial 3 x 2: três gradientes de P em profundidade no solo (decrescente, crescente e nulo) e duas condições de disponibilidade de água no solo (sem e com estresse hídrico). Os gradientes de P em profundidade foram doses decrescentes de P2O5 (300; 200; 100 e 0 mg dm-3); doses crescentes (0; 100; 200 e 300 mg dm-3) e doses iguais (150 mg dm-3), aplicadas nas camadas intermediárias entre 0,0-5,0; 5,1-10,0; 10,1-15,0 e 15,1-20,0 cm. Foi quantificada a altura, a massa seca e o acúmulo de P na parte aérea e nas raízes das plantas. Os dados foram submetidos à análise da variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey (p < 0,05). A forma de distribuição do P no solo não interferiu no crescimento e no acúmulo do nutriente na soja. A localização da adubação fosfatada na camada superficial ou em subsuperfície favoreceu maior crescimento e P acumulado no milho e girassol em comparação com a distribuição uniforme do nutriente na camada de 0-20 cm. O aumento da adubação fosfatada em profundidade não aumentou o crescimento e o acúmulo de P nas três culturas, mesmo em condições de estresse hídrico.

ABSTRACT The distribution of phosphorus (P) in the soil interferes with the availability of the nutrient and can affect plant growth. The aim of this study was to compare the growth and accumulation of P in maize, soybean and sunflower plants in vertical gradients of the nutrient in the soil, with and without water stress. The design was completely randomised with five replications, in a 3 x 2 factorial scheme: three soil depth gradients of P (decreasing, increasing and nil) and two conditions of soil water availability (with and with no water stress). The depth gradients of P were in decreasing doses of P2O5 (300, 200, 100 and 0 mg dm-3), increasing doses (0, 100, 200 and 300 mg dm-3) and equal doses (150 mg dm-3) applied to the intermediate layers between 0.0-5.0, 5.1-10.0, 10.1-15.0 and 15.1-20.0 cm. Height, dry weight and P accumulation in the roots and shoots were quantified. The data were submitted to analysis of variance, and mean values compared by Tukey's test (p<0.05). The distribution of P in the soil did not interfere with growth or nutrient accumulation in the soybean. Phosphate fertiliser located in the surface or subsurface layers favoured greater growth and the accumulation of P in the maize and sunflower, compared to the uniform distribution of the nutrient in the 0-20 cm layer. The increase in phosphate fertiliser at depth did not increase growth or P accumulation in the three crops, even under conditions of water stress.

RESUMO Este trabalho avaliou a utilização de turfa como amenizante e Eucalyptus grandis como técnica de fitoestabilização para remediar solo contaminado com cobre. O trabalho foi conduzido sob delineamento inteiramente casualizado em arranjo fatorial (2 × 6), sendo sem e com adição de turfa (200 mL L-1 de solo) e seis doses de cobre adicionadas ao solo (0 mg kg-1, 60 mg kg-1, 120 mg kg-1, 180 mg kg-1, 240 mg kg-1, 300 mg kg-1 de solo), com seis repetições. Avaliaram-se a altura das mudas, o diâmetro do colo, a massa seca radicular e aérea, a área superficial específica, os teores e a quantidade acumulada de cobre no sistema radicular e na parte aérea e o índice de translocação. A adição de turfa possibilitou efeito amenizante da contaminação por cobre e favoreceu o crescimento das mudas. As mudas de Eucalyptus grandis apresentam elevado acúmulo de cobre nas raízes, o que permite indicá-la como promissora para fins de fitoestabilização de solos contaminados com cobre.

ABSTRACT This work aimed to use peat as ameliorating and Eucalyptus grandis for the phytostabilization technique for remediation of a contaminated soil with copper. The work was conducted under completely randomized design in a factorial arrangement (2 × 6), with and without addition of peat (200 mL L-1 of soil) and six doses of copper (0 (Zero), 60, 120, 180, 240, 300 mg kg-1 of soil), with six replications. Evaluations consisted of seedling height, stem diameter, shoots and roots dry weight, specific surface area, copper concentrations and accumulation in roots and shoots and translocation index. Peat addition showed an ameliorating effect on soil contaminated with copper and higher seedlings growth. Eucalyptus grandis seedlings showed higher copper accumulation in roots, and with characteristics may indicate this species for phytostabilization of soils contaminated with copper.

A estimativa da capacidade de suporte de carga do solo a partir de modelos matemáticos que relacionam a pressão de preconsolidação (σp), a resistência mecânica do solo à penetração (RP) e o conteúdo gravimétrico de água do solo (U) é importante na definição de estratégias para prevenção da compactação de solos agrícolas. Portanto, objetivou-se modelar a σp e o índice de compressão (IC) em função da RP (em campo com penetrômetro de impacto e em laboratório com penetrômetro digital de bancada) e do U em um Latossolo Vermelho. O experimento foi composto por seis tratamentos: sistema plantio direto (SPD); SPD com escarificação; e SPD com compactação adicional pelo tráfego de uma colhedora por 4, 8, 10 e 20 passadas. Os valores de densidade do solo, porosidade total, RP (no campo e no laboratório), U, σp e IC foram determinados nas camadas de 5,5-10,5 cm e 13,5-18,5 cm. A modelagem da σp e do IC foi realizada em função da RP em diferentes U. A σp aumentou e o IC diminui linearmente com incremento nos valores de RP. As relações entre σp e RP e IC e RP são influenciadas pelo U. A partir dessas relações, é possível estimar a capacidade de suporte de carga e a suscetibilidade do solo à compactação por meio das leituras de RP, avaliadas em diferentes U.

Estimation of soil load-bearing capacity from mathematical models that relate preconsolidation pressure (σp) to mechanical resistance to penetration (PR) and gravimetric soil water content (U) is important for defining strategies to prevent compaction of agricultural soils. Our objective was therefore to model the σp and compression index (CI) according to the PR (with an impact penetrometer in the field and a static penetrometer inserted at a constant rate in the laboratory) and U in a Rhodic Eutrudox. The experiment consisted of six treatments: no-tillage system (NT); NT with chiseling; and NT with additional compaction by combine traffic (passing 4, 8, 10, and 20 times). Soil bulk density, total porosity, PR (in field and laboratory measurements), U, σp, and CI values were determined in the 5.5-10.5 cm and 13.5-18.5 cm layers. Preconsolidation pressure (σp) and CI were modeled according to PR in different U. The σp increased and the CI decreased linearly with increases in the PR values. The correlations between σp and PR and PR and CI are influenced by U. From these correlations, the soil load-bearing capacity and compaction susceptibility can be estimated by PR readings evaluated in different U.

Avaliar a qualidade do solo (QS) é uma importante estratégia para definir práticas e sistemas de manejo capazes de manter ou melhorar a sustentabilidade dos sistemas agrícolas. Nesse sentido, este trabalho objetivou avaliar as alterações na QS por meio de indicadores físicos, químicos e biológicos em um Latossolo Vermelho cultivado com diferentes sistemas de manejo e diferentes fertilizantes. O estudo foi conduzido em Taquaruçu do Sul, RS, utilizando como base um experimento implantado em 2009, distribuído em blocos ao acaso com quatro repetições. Os tratamentos foram: sistemas de manejos do solo (plantio direto, escarificação e cultivo mínimo) associados a diferentes fertilizações - sem fertilização, 80 m3 ha-1 de dejeto líquido de suínos (DLS) e fertilização mineral. Utilizou-se como referência o solo de uma área de mata nativa, adjacente ao experimento. Foram coletadas amostras de solo deformadas e indeformadas (0-10 e 10-20 cm) para avaliar os indicadores químicos, físicos e microbiológicos e instaladas armadinhas (tipo Provid) para estimar os indicadores biológicos do solo. Os indicadores físicos, tais como densidade, resistência à penetração, macroporosidade e porosidade total demonstraram sensibilidade às alterações causadas no solo pelo uso agrícola em relação à mata nativa. No entanto, os físico-mecânicos não são recomendados em avaliações da QS. A matéria orgânica é o indicador mais responsivo à degradação da QS, entretanto, os efeitos do manejo do solo não se manifestam em três anos de estudo. A fertilização com DLS sob plantio direto favorece a diversidade da macrofauna e a atividade microbiológica do solo, constituindo-se uma importante estratégia de manejo no sul do Brasil.

Soil quality (SQ) assessment is an important strategy for defining management practices and systems capable of maintaining and/or improving the sustainability of agricultural systems. Thus, the aim of this study was to evaluate changes in SQ by physical, chemical, and biological indicators in an Oxisol under different tillage systems and fertilizer sources. The study was conducted in Taquaruçu do Sul, RS, Brazil based on an experiment set up in 2009 in a randomized block design with four replications. The treatments studied were tillage systems (no-tillage, minimum tillage, and chisel plowing) associated with different fertilization practices (without fertilization, 80 m3 ha-1 of pig slurry, and mineral fertilizer). It was used as reference the soil of an area of native forest, adjacent to the experiment. Undisturbed and disturbed soil samples (0-10 and 10-20 cm) were taken to analyze the chemical, physical, and microbiological soil indicators, and Provid traps were installed to assess biological soil indicators. The soil physical indicators, bulk density, soil penetration resistance, macroporosity, and total porosity proved to be sensitive to changes in the soil caused by agricultural use compared to native forest. In contrast, physical-mechanical properties are not recommended for SQ assessments. Organic matter is the indicator most responsive to SQ degradation; however, the effects from soil tillage are not manifested in three years of study. Fertilization with 80 m3 ha-1 of pig slurry under no-tillage favors macrofauna diversity and microbial activity in the soil, and it constitutes an important soil management strategy in southern Brazil.

A utilização de fontes não renováveis, para a produção de adubos minerais, causa grandes impactos ao meio ambiente. A redução desses impactos é favorecida pela crescente busca por novas fontes nutricionais orgânicas, para as culturas. Este trabalho objetivou avaliar a utilização de resíduo de indústria de carnes (RIC) como fonte alternativa de nutrientes para as culturas do girassol e milho. Foram utilizadas cinco doses de RIC (0 m³ ha-1, 25 m³ ha-1, 50 m³ ha-1, 75 m³ ha-1 e 100 m³ ha-1) e um tratamento com adubação mineral. O RIC proporcionou aumento na produtividade de grãos das culturas de girassol e milho. Na cultura do milho, a máxima produtividade foi obtida com a dose de 87 m³ ha-1 de RIC, equivalendo a 92% da produtividade obtida com a adubação mineral. Na cultura do girassol, doses iguais ou superiores a 20 m³ ha-1 de RIC proporcionaram produtividades iguais ou superiores às obtidas com adubação mineral. O RIC apresentou potencial agrícola para uso como fertilizante orgânico, podendo substituir, parcial ou totalmente, a adubação química.

The use of non-renewable sources for the production of mineral fertilizers causes major impacts to the environment. The reduction of these impacts favors the increasing search for new organic nutrient sources for crops. This study aimed to evaluate the use of residue from meat industry (RMI) as an alternative source of nutrients for sunflower and maize crops. Five doses of RMI (0 m³ ha-1, 25 m³ ha-1, 50 m³ ha-1, 75 m³ ha-1 and 100 m³ ha-1) and one treatment with mineral fertilization were tested. The RMI provided an increase in grain yield for the sunflower and maize crops. In the maize crop, the highest yield was obtained with the dose of 87 m³ ha-1 of RMI, equivalent to 92% of the yield obtained with mineral fertilization. In the sunflower crop, doses equal to or higher than 20 m³ ha-1 of RMI provided equal or higher yields than those obtained with mineral fertilization. The RMI presented agricultural potential for use as an organic fertilizer and can partially or totally replace chemical fertilization.

A utilização de composto de lixo urbano como fonte de nutrientes para a agricultura vem sendo investigada; entretanto, as alterações físicas do solo ainda são pouco conhecidas. Objetivou-se avaliar a influência do uso de composto de lixo urbano e da adubação mineral na estabilidade de agregados e nos teores de carbono orgânico e nitrogênio total de um Latossolo Vermelho, em sistema plantio direto na região noroeste do Rio Grande do Sul. Utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso, em esquema fatorial 6 × 2 (adubação e épocas), com quatro repetições. O fator épocas de avaliação constituiu-se dos anos agrícolas de 2009/10 (girassol) e 2010/11 (milho). O fator adubação foi composto por cinco doses de composto de lixo urbano (0, 25, 50, 75 e 100 m³ ha-1), além de um tratamento adicional com fertilização mineral. Na camada de 0,0-0,10 m, foram determinados a estabilidade de agregados (diâmetro médio geométrico e ponderado), os teores de carbono orgânico (CO) e o nitrogênio total (NT). A utilização de doses crescentes de composto de lixo urbano favoreceu melhorias na agregação do solo, em relação à fertilização mineral. A utilização de até 75 m³ ha-1 de composto de lixo urbano, após dois anos de aplicações em cultivos agrícolas com milho e girassol em um Latossolo Vermelho, sob sistema plantio direto, promoveu melhorias na agregação do solo, quando comparada à fertilização mineral. O teor de CO e o de NT, após o segundo cultivo, apresentaram incrementos lineares, em relação às doses de composto de lixo urbano.

The use of urban waste compost as nutrient source in agriculture has been a subject of investigation in Brazil and elsewhere, although the effects on soil physical and chemical properties and processes are still poorly known. The aim of this study was to evaluate the effect of application of urban waste compost and mineral fertilizer on soil aggregate stability and organic carbon and total nitrogen content of a Rhodic Hapludox under no-tillage in the northwestern region of Rio Grande do Sul, Brazil, in the 2009/2010 and 2010/2011 growing seasons. The experiment was arranged in a 2 × 6 (seasons and fertilization) factorial in a randomized complete block design with four replications. The factor time consisted of two growing seasons (sunflower in 2009/10 and maize in 2010/11) and the factor fertilization of five rates of urban waste compost (0, 25, 50, 75 and 100 m³ ha-1), and mineral fertilizer. Soil samples were collected from the 0.0-0.10 m layer to determine aggregate stability (mean weight and geometric diameter), soil organic carbon (SOC) and total nitrogen (TN). Rates of up to 75 m³ ha-1 of urban waste compost, after two years of application to no-tillage maize and sunflower, improved aggregation compared to mineral fertilization in a Rhodic Hapludox. After the second crop, the SOC and TN contents increased linearly with the levels of urban waste compost.

O preparo do solo, o tráfego de máquinas e o pisoteio animal em condições de umidade inadequada (consistência do solo no estado plástico) são alguns fatores que provocam deformações plásticas e não recuperáveis. Os objetivos deste trabalho foram determinar e avaliar as propriedades físicas e mecânicas do solo para caracterizar o estado de compactação e a capacidade de suporte de carga em três áreas com diferentes usos (pastejo rotacionado, mata nativa e preparo convencional). Foram coletadas amostras com estrutura preservada nas camadas de: 0,00-0,05; 0,05-0,10; e 0,10-0,15 m de um Latossolo Vermelho distrófico. O uso do solo provocou alterações nos valores de densidade do solo (de 0,84 Mg m-3, na mata nativa, a 1,48 Mg m-3, no pastejo rotacionado), pressão de pré-consolidação (de 16,5 kPa, no preparo convencional, a 79,4 kPa, no pastejo rotacionado), índice de compressão (de 0,14, no pastejo rotacionado, a 0,77, na mata nativa), resistência à penetração (de 0,45 MPa, no preparo convencional, a 2,56 MPa, no pastejo rotacionado) e macroporosidade (de 0,35 m³ m-3, na mata nativa, a 0,03 m³ m-3, no pastejo rotacionado). O pisoteio animal intensivo em área de pastagem causou alterações na estrutura do solo, gerando níveis de compactação restritivos às plantas. As áreas de mata nativa e preparo convencional são as mais suscetíveis à compactação do solo, apresentando elevado índice de compressão e baixa pressão de pré-consolidação e densidade do solo.

Soil tillage, machine traffic and animal trampling in unsuitable wet soil conditions (consistency in the plastic state) cause plastic and non-recoverable deformations in the soil. The aim of this study was to determine and evaluate the soil physical and mechanical properties to characterize the level of soil compaction and load bearing capacity in three areas with different land uses (rotational grazing, native forest and conventional tillage). Undisturbed soil samples were collected in layers from 0.00-0.05, 0.05-0.10 and 0.10-0.15 m, with five replications. The different land uses altered soil bulk density (from 0.84 Mg m-3 in the native forest to 1.48 Mg m-3 in rotational grazing), preconsolidation pressure (from 16.5 kPa in conventional tillage to 79.4 kPa in rotational grazing), compression index (from 0.14 in rotational grazing to 0.77 in native forest), resistance to penetration (from 0.45 MPa in conventional tillage to 2.56 MPa in rotational grazing) and macroporosity (from 0.35 m³ m-3 in native forest to 0.03 m³ m-3 in rotational grazing). Animal trampling in an intensive grazing area alters soil structure up to levels of compaction restrictive for plants. Native forest and conventional tillage are most susceptible to soil compaction due to their high compression index and low preconsolidation pressure and bulk density.

A resistência do solo à penetração é um importante indicador da qualidade física do solo, e o limite crítico de 2 MPa vem sendo utilizado para caracterizar a qualidade física do solo, tanto em sistema plantio direto como em cultivos convencionais. Objetivou-se com este trabalho verificar a influência de diferentes sistemas de manejo do solo e modelos de produção sobre a SPR em um Latossolo Vermelho distroférrico. O experimento foi conduzido em um delineamento de blocos ao acaso, em esquema fatorial 5 × 2 (manejos do solo × modelos de produção), com quatro repetições. Os manejos do solo foram: sistema preparo convencional; sistema preparo mínimo escarificado a cada ano; sistema preparo mínimo escarificado a cada três anos; sistema plantio direto contínuo por 11 anos; e sistema plantio direto contínuo por 24 anos. O fator modelo de produção foi composto por: rotação e sucessão de culturas. A resistência do solo à penetração foi determinada em 20 amostras indeformadas de solo por tratamento e por camada (0,0-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m), as quais foram equilibradas nos potenciais matriciais de -6, -10, -33, -100 e -500 kPa. Foi determinada a resistência do solo à penetração no conteúdo de água volumétrico equivalente à fração de água disponível às plantas de 0,7. Não houve diferenças de resistência do solo à penetração entre os modelos de produção. A detecção de diferenças de resistência do solo à penetração entre os sistemas de manejo do solo foi dependente do potencial matricial de água no solo, em que as amostras foram equilibradas. O limite crítico de resistência do solo à penetração usualmente utilizado de 2 MPa deve ser mantido para o sistema preparo convencional. Todavia, esse valor foi inadequado para a caracterização da qualidade física do Latossolo Vermelho distroférrico, sob sistema plantio direto e, ou, no sistema de preparo mínimo. Independentemente do modelo de produção, os limites crítico de resistência do solo à penetração devem ser ampliados para 3 MPa, no sistema preparo mínimo com escarificação, e para 3,5 MPa, no sistema plantio direto.

Soil penetration resistance is an important indicator of soil physical quality and the critical limit of 2 MPa has been widely used to characterize the soil physical quality, in both no-tillage and conventional systems. The aim of this study was to quantify the influence of different tillage and cropping systems on the soil penetration resistance in a Rhodic Eutrudox. The experiment was carried out in a 5 × 2 factorial, completely randomized block design (tillage systems vs cropping systems), with four replications. The tillage systems consisted of: conventional tillage disk harrow; minimum tillage with annual chiseling; minimum tillage with chiseling every three years; no-tillage for 11 consecutive years; and no-tillage for 24 consecutive years. The factor cropping systems was represented by: crop rotation and crop succession. The soil penetration resistance (SPR) was determined in 20 soil samples per treatment and layer (0.0-0.10; 0.10-0.20 and 0.20-0.30 m) for each soil matric potential: -6, -10, -33, -100, -500 kPa. The SPR was determined at a volumetric soil water content equivalent to the fraction of plant-available water of 0.7. There were no differences of soil penetration resistance between the two cropping systems. Differences in soil penetration resistance among tillage systems were related to the matric potential at which the samples were equilibrated. The critical SPR limit of 2 MPa normally used for conventional tillage should be maintained. However, this value of 2 MPa is inappropriate for the physical quality characterization of Rhodic Eutrudox under no-tillage and/or minimum tillage with chiseling. Regardless of the cropping systems, the critical SPR limit should be raised to 3 MPa for minimum tillage with chiseling and to 3.5 MPa for no-tillage.

Analisar o solo próximo às raízes pode revelar limitações ao crescimento e à produtividade das culturas, mesmo em sistema plantio direto. Este estudo teve o objetivo de relacionar algumas propriedades químicas e físicas de solos e o crescimento radicular e rendimento de soja, em decorrência de tipos de calcário e formas de sua aplicação. Na implantação do sistema plantio direto em área de Latossolo Vermelho distroférrico argiloso, foram aplicados calcários dolomítico, calcítico e a combinação de ambos (proporção 1:1), nas formas superficial e incorporado. Cinco anos após a implantação do experimento, foram avaliadas propriedades físicas (resistência à penetração, densidade do solo e agregação do solo) e químicas (pH, cátions trocáveis, H+Al e capacidade de troca de cátions) do solo e da planta (distribuição do sistema radicular e rendimento de grãos de soja e produção de matéria seca de aveia). Observou-se que a incorporação dos corretivos neutralizou o Al trocável até 20 cm de profundidade e as propriedades físicas avaliadas não se apresentaram influenciadas, após cinco anos da aplicação do corretivo. O sistema radicular da soja alcançou 40 cm de profundidade quando o corretivo foi incorporado, incrementando a produtividade de grãos de soja em média de 31 % em relação ao calcário superficial, que limitou o efeito nas propriedades químicas a 5 cm de profundidade e o crescimento radicular até 20 cm. Concluiu-se que a incorporação de calcários, no início do sistema plantio direto, garante um ambiente favorável ao crescimento radicular e ao rendimento de grãos de soja, enquanto seus efeitos sobre as propriedades físicas do solo deixam de ser perceptíveis após cinco anos da implantação do sistema, o que sugere uma resiliência das propriedades físicas após a calagem.

Analyzing the soil near crop roots may reveal limitations to growth and yield even in a no-tillage system. The purpose of the present study was to relate the chemical and physical properties of soil under a no-tillage system to soybean root growth and plant yield after five years of use of different types of limestone and forms of application. A clayey Oxisol received application of dolomitic and calcitic limestones and their 1:1 combination in two forms: surface application, maintained on the soil surface; and incorporated, applied on the surface and incorporated mechanically. Soil physical properties (resistance to mechanical penetration, soil bulk density and soil aggregation), soil chemical properties (pH, exchangeable cations, H+Al, and cation exchange capacity) and plant parameters (root growth system, soybean grain yield, and oat dry matter production) were evaluated five years after setting up the experiment. Incorporation of lime neutralized exchangeable Al up to a depth of 20 cm without affecting the soil physical properties. The soybean root system reached depths of 40 cm or more with incorporated limestone, increasing grain yield an average of 31 % in relation to surface application, which limited the effect of lime up to a depth of 5 cm and root growth up to 20 cm. It was concluded that incorporation of limestone at the beginning of a no-tillage system ensures a favorable environment for root growth and soybean yield, while this intervention does not show long-term effects on soil physical properties under no-tillage. This suggests that there is resilience in the physical properties evaluated.

A utilização de resíduos urbanos compostados como fonte de nutrientes na agricultura é uma alternativa econômica de descarte deste material. Todavia, devido à diversidade dos materiais que compõem estes resíduos, há a necessidade de estudos constantes sobre os efeitos de sua utilização nas propriedades químicas do solo e na produtividade das culturas. Objetivou-se avaliar o potencial fertilizante de um composto de lixo urbano (CLU) nas culturas de girassol e milho e seu efeito nas propriedades químicas de um Latossolo Vermelho. Realizou-se experimento de campo com tratamentos compostos por doses de 0 Mg ha-1, 10 Mg ha-1, 20 Mg ha-1, 30 Mg ha-1 e 40 Mg ha-1 de CLU e adubação mineral conforme a recomendação de cada cultura. Os resultados indicaram aumento no pH do solo de 6 para 6,5, com a adição do CLU. A acidez potencial do solo diminuiu linearmente de 3,0 cmol c dm-3 para 2,4 cmol c dm-3, contribuindo para o acréscimo no índice SMP, o que refletiu no aumento da capacidade de troca de cátions do solo. A saturação por bases aumentou de 77% para 85%, devido, principalmente, ao acréscimo nos teores de cálcio e magnésio. O CLU proporcionou produtividade de grãos de girassol semelhante à da adubação mineral, nas doses de 10 Mg ha-1, 20 Mg ha-1 e 30 Mg ha-1, sendo que, na dose de 40 Mg ha-1, foi significativamente superior. A produtividade de grãos de milho em doses iguais ou superiores a 20 Mg ha-1 de CLU não diferiu da adubação mineral. O CLU apresentou potencial fertilizante, podendo substituir a adubação mineral nas culturas de girassol e milho.

The use of composted urban waste as a source of nutrients in agriculture is an economic alternative for discarding this material. However, due to the diversity of materials that compose this waste, long term studies on its effects on soil chemical attributes and crop yield are necessary. This study aimed at evaluating the potential of urban waste compost (UWC) as a fertilizer for sunflower and maize crops, as well as its effects on the chemical attributes of an Oxisol. A field experiment, with UWC doses of 0 Mg ha-1, 10 Mg ha-1, 20 Mg ha-1, 30 Mg ha-1 and 40 Mg ha-1 and mineral fertilization according to the recommendation for each crop, was carried out. The results showed an increase in soil pH from 6 to 6.5, with the UWC application. The soil potential acidity decreased linearly from 3.0 cmol c dm-3 to 2.4 cmol c dm-3, contributing to the SMP index increase, what reflected on the increase of the soil cation exchange capacity. The bases saturation increased from 77% to 85%, mainly due to the increase in calcium and magnesium levels. The use of UWC resulted in sunflower grain yield similar to that for mineral fertilization, at 10 Mg ha-1, 20 Mg ha-1 and 30 Mg ha-1, being significantly higher at 40 Mg ha-1. The maize grain yield at or above 20 Mg ha-1 of UWC did not differ from the mineral fertilization. The UWC presented potential to replace the mineral fertilization for sunflower and maize crops.

A resistência do solo à penetração (SPR) é um dos principais indicadores do estado de compactação do solo; contudo, a SPR é altamente influenciada pelo conteúdo de água no solo. O objetivo deste trabalho foi desenvolver modelos matemáticos para a correção da SPR para um valor de umidade gravimétrica (U) de referência. Para isso, a SPR foi determinada, por meio de um penetrômetro de impacto, em um experimento instalado sobre um Latossolo Vermelho distroférrico, usando seis níveis de compactação do solo, obtidos por meio da escarificação mecânica e da compactação adicional, pelo tráfego de uma colhedora de grãos autopropelida (quatro, oito, 10 e 20 passadas), além de uma testemunha, a qual foi mantida sob sistema plantio direto sem escarificação ou compactação adicional. A fim de obter ampla variação nos valores de U, as avaliações da SPR foram realizadas em diferentes épocas. Amostras de solo com estrutura preservada foram coletadas para determinar a densidade do solo (BD). Foram geradas funções de pedotransferência relacionando os valores de SPR, de U e de BD. Usando essas funções, a correção da SPR foi satisfatória para todas as amplitudes de U e BD. O método requer apenas SPR e U como variáveis de entrada dos modelos. No entanto, são necessárias diferentes equações, em função da camada de solo avaliada. A aplicação das funções de pedotransferência, obtidas neste trabalho, permite observar diferenças no estado de compactação do solo entre os tratamentos, que antes não eram detectadas, em função de variações na U.

The soil penetration resistance is an important indicator of soil compaction and is strongly influenced by soil water content. The objective of this study was to develop mathematical models to normalize soil penetration resistance (SPR), using a reference value of gravimetric soil water content (U). For this purpose, SPR was determined with an impact penetrometer, in an experiment on a Dystroferric Red Latossol (Rhodic Eutrudox), at six levels of soil compaction, induced by mechanical chiseling and additional compaction by the traffic of a harvester (four, eight, 10, and 20 passes); in addition to a control treatment under no-tillage, without chiseling or additional compaction. To broaden the range of U values, SPR was evaluated in different periods. Undisturbed soil cores were sampled to quantify the soil bulk density (BD). Pedotransfer functions were generated correlating the values of U and BD to the SPR values. By these functions, the SPR was adequately corrected for all U and BD data ranges. The method requires only SPR and U as input variables in the models. However, different pedofunctions are needed according to the soil layer evaluated. After adjusting the pedotransfer functions, the differences in the soil compaction levels among the treatments, previously masked by variations of U, became detectable.