Abstract The water retention curve is widely used in studies involving soil. The management systems directly influence soil structure by altering water retention dynamics. Several equations are used to adjust the retention of water in the soil, but most of the time, the choice of these models occurs in an arbitrary way. From this problem, it was proposed with the present study to relate the best mathematical model to water retention, taking into account the different management systems adopted, based on previously established adjustment criteria. For the accomplishment the study, a soil of caulinitic mineralogy and average texture was utilized. The treatments were area under native Cerrado (Savanna), eucalyptus plantation with six and twelve years of cultivation, pasture with two and six years of cultivation, conventional plantation with two and eight years of cultivation, no-till with three and six years of cultivation. From the adjustment criteria for non-linear models, it was found that the management influences the choice of the water retention model. It is possible to observe that the greatest divergences between the models occurred close to the soil saturation zone, and that the Fredlung-Xing model is more efficient in adjusting the water retention curve under conservationist management systems. dynamics time way problem adopted utilized Savanna, Savanna , (Savanna) cultivation notill no till nonlinear non linear zone FredlungXing Fredlung Xing (Savanna

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do sistema de manejo que emprega práticas de conservação do solo na distribuição do sistema radicular de cafeeiros e na estrutura de dois Latossolos após seis anos de implantação da lavoura na região do Alto São Francisco, MG. Foram abertas três trincheiras aleatórias e longitudinais à linha de plantio (0,70 x 1,50 m) em um Latossolo gibbsítico e em um Latossolo caulinítico ambos sob sistema de manejo do solo que emprega práticas conservacionistas. A avaliação do sistema radicular foi feita pelo método do perfil cultural e análise digital de imagens 2D, com posterior confecção de mapas de superfície das variáveis radiculares analisadas por meio da krigagem. Amostras de solo com estrutura preservada foram coletadas para quantificar a distribuição do diâmetro de poros 3D obtida por tomografia computada de raios-X. As raízes e poros foram classificados em: 1, >1 e ≤ 3 e > 3 mm de diâmetro. O sistema radicular dos cafeeiros de ambos os solos em estudo mesmo sobre o mesmo sistema de manejo apresentaram boa ramificação na direção horizontal e vertical. A maior concentração de raízes ocorreu na profundidade de 0,20-0,34 m no Latossolo caulinítico. No Latossolo gibbsítico, a distribuição radicular foi uniformizada especialmente na direção vertical do perfil do solo atingindo maiores profundidade. A maior ocorrência de raízes finas ocorreu no Latossolo gibsítico na profundidade de 0,80-0,94 m.

The aim of this study was to evaluate the effect of management system employing soil conservation practices in the coffee root system distribution and in the structure of two Latosols after six years in the crop establishment in Alto São Francisco Valley, MG. Three random trenches were made lengthwise along the row planting (0.70 x 1.50 m) in a gibbsitic Latosol and a kaolinitc Latosol both under soil management system employing soil conservationist practices. The root system evaluation was done by crop profile methods and 2D image analyze, with subsequent surface mapping of the root variables analyzed by kriging. Intact soil cores were sampled for pore diameter distribution analysed by X-ray CT scan. The roots and pores were classified by diameter:1, > 1 and ≤ 3 and > 3 mm. The coffee root system in both soils under study on the same management system showed good branching in horizontal and vertical direction. The highest root concentration occurred at 0.20-0.34 m depth in kaolinitic Latosol. In gibbsitic Latosol the root distribution was uniform, especially in the vertical soil profile reaching greater depths. The highest occurrence of fine roots in the gibbsitic Latosol occurred at 0.80-0.94 m depth.

Este estudo foi realizado nos municípios de São Roque de Minas e Vargem Bonita, MG, com o objetivo de distinguir ambientes cultivados com cafeeiros quanto à disponibilidade hídrica para a cultura. A umidade de oito glebas de cafeeiro foi monitorada e em cinco delas determinadas a disponibilidade de água para as plantas e a densidade do solo. As glebas estão situadas em áreas de Latossolo e Cambissolo e em uma gleba de cada classe foi realizado estudo da distribuição do sistema radicular do café no perfil do solo. A umidade foi monitorada no período de abril de 2008 a fevereiro de 2009, com frequência de 30 a 40 dias, amostradas as profundidades de 0,2; 0,4; 0,8; 1,2 e 1,6 m nas posições linha e entrelinha da cultura. Observou-se que a umidade do solo é menor na linha da cultura em relação à entrelinha. A classe de solo e a idade da lavoura também influenciaram a umidade do solo e a disponibilidade de água para as plantas. O sistema radicular do cafeeiro atingiu a camada de 1,5 a 1,7 m de profundidade de ambas as classes de solo estudadas. Por meio da análise de componentes principais separaram-se os 50 tratamentos em 4 grupos referentes à classe de solo e ao manejo.

This study was conducted in the districts of São Roque de Minas and Vargem Bonita, MG, with the aim to distinguish landscapes for coffee growing, with higher water available to the crop. Soil moisture was monitored in eight plots of coffee, and in five of them being also determined water availability for plants and soil bulk density. The plots are located in areas of Latosols and Cambisols. In one plot of each soil class, the distribution of the root system of coffee in the soil profile was studied. Soil moisture was monitored from April 2008 to February 2009, in the interval of 30 to 40 days. The soil depths of 0.2, 0.4, 0.8, 1.2 and 1.6 m were sampled, in line and between the lines of the coffee. The combination of the five plots, two sampling positions (line and between the lines) and five depths, formed the 50 Treatments used in the multivariate analysis. It was observed that soil moisture is lower in the line of coffee compared to between lines. The class of soil and plant age influence soil moisture and water availability to plants. The root system of coffee reached the depth of 1.5 to 1.7 m, in both studied soil classes. The 50 Treatments were grouped into 4, by means of the principal component analysis, according to the soil class and management.

Este trabalho teve por objetivo detalhar a distribuição bimodal de poros por meio da curva de retenção de água em um Latossolo de mineralogia oxídica-gibbsítica e um Latossolo cambissólico de mineralogia caulinítica sob sistema conservacionista de manejo do solo, no cultivo de cafeeiros. Foram coletadas amostras nas profundidades de 20; 40; 80; 120 e 160 cm, na linha e na entrelinha dos cafeeiros, sob Latossolo oxídico-gibbsítico (LVd) e Latossolo cambissólico (LVAd). A retenção de água foi determinada nos potenciais matriciais (Ψm) de -1; -2; -4; -6; -10 kPa obtidas na unidade de sucção; os Ψm de -33; -100; -500; -1.500 kPa obtidos no extrator de Richards e o psicrômetro WP4-T foram utilizados para determinar Ψm de -1.500 a -300.000 kPa. Os dados de retenção de água foram ajustados ao modelo duplo van Genuchten por meio de procedimentos de ajuste de modelos não lineares do software R 2.12.1. Estimaram-se os parâmetros do modelo e a inclinação dos pontos de inflexão. O sistema promoveu alterações na estrutura dos solos assim como na retenção de água para as condições avaliadas, e ambos apresentaram distribuição bimodal dos poros, fato este mais expressivo no LVd. Houve forte influência da mineralogia gibbsítica na retenção de água em Ψm mais negativa que -1.500 kPa, refletido nos valores do conteúdo de água residual.

This study aims at detailing bimodal pore distribution by means of water retention curve in an oxidic-gibbsitic Latosol and in a kaolinitic cambisol Latossol under conservation management system of coffee crop. Samples were collected at depths of 20; 40; 80; 120 and 160 cm on coffee trees rows and between rows under oxidic-gibbsitic Latosol (LVd) and kaolinitic cambisol Latossol (LVAd). Water retention curve was determined at matrix potentials (Ψm) -1; -2; -4; -6; -10 kPa obtained from the suction unit; the Ψm of -33; -100; -500; -1,500 kPa were obtained by the Richards extractor, and WP4-T psychrometer was used to determine Ψm -1,500 to -300,000 kPa. The water retention data were adjusted to the double van Genuchten model by nonlinear model procedures of the R 2.12.1 software. Was estimated the model parameter and inflection point slope. The system promoted changes in soil structure and water retention for the conditions evaluated, and both showed bimodal pores distribution, which were stronger in LVd. There was a strong influence of mineralogy gibbsitic in the water retention more negative than Ψm -1500 kPa, reflected in the values of the residual water content.

A colheita mecanizada da cana-de-açúcar, quando realizada em épocas da safra em que o solo se encontra com conteúdos inadequados de água, tem sido responsável pela compactação do solo e a redução da produtividade nos ciclos posteriores da cultura. Este estudo teve como objetivo avaliar o efeito das operações de colheita da cana-de-açúcar em diferentes épocas da safra sobre a pressão de preconsolidação em um Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) e em um Cambissolo Háplico (CX). A colheita mecanizada consistiu no tráfego de duas passadas de uma colhedora de cana e do conjunto trator + transbordo em cada entrelinha da cultura. As amostras indeformadas foram utilizadas na determinação dos modelos de capacidade de suporte de carga do solo e na quantificação da compactação em decorrência da colheita mecanizada nos meses de novembro de 2005, março e agosto de 2006, e colheita manual sem tráfego, em março de 2006, por ser a época de maior intensidade pluvial. A porcentagem de amostras de solo, na região onde ocorre compactação adicional, indicou que o CX foi mais resistente à compactação que o LVA. A colheita mecanizada da cana-de-açúcar, mesmo sendo realizada na zona de friabilidade, causou compactação do solo, enquanto a colheita realizada manualmente não promoveu o mesmo efeito.

The mechanized harvesting of sugarcane when accomplished in times of crop where the soil meets the inappropriate water contents has been responsible for soil compaction and reduction of yield in subsequent cycles of the crop. This study aimed to evaluate the effect of the harvesting operations of sugarcane at different times of the crop on preconsolidation pressure in a Red-Yellow Latosol (LVA) and in a Haplic Cambisol (CX). Mechanized harvesting traffic consisted of two passes of a sugarcane harvester and tractor + sugarcane transfer in each interrow of the culture. Undisturbed soil samples were used to determine the soil bearing capacity models and quantification of soil compaction due to mechanical harvesting in the months of November 2005, March and August 2006, and manual harvesting without traffic, in March 2006, because it is a time of greater rainfall intensity. The percentage of soil samples, in the region where additional soil compaction occurs, indicated that the CX was more resistant to compaction than the LVA. A mechanized harvesting of sugarcane being held in the friability zone caused soil compaction while the harvest accomplished manually did not cause the same effect.

A redução do período de entressafra canavieiro pode levar à disseminação da compactação do solo, em decorrência da colheita mecanizada da cana-de-açúcar na estação chuvosa. Dessa forma, faz-se necessário definir estratégias que visem a minimizar a esse processo. O presente estudo objetivou modelar o processo de compressão do solo com base na pressão crítica. Avaliou também os efeitos da colheita mecanizada da cana-de-açúcar em diferentes épocas da safra em um Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) e em um Cambissolo Háplico (CX). Determinaram-se em amostras indeformadas a macroporosidade do solo, a pressão de preconsolidação em diferentes conteúdos de água no solo e a densidade do solo. A partir da incorporação da densidade do solo crítica na modelagem do comportamento compressivo do solo, foi possível estimar a pressão crítica. A pressão crítica superestima a capacidade de suporte de carga dos solos. A colheita mecanizada da cana-de-açúcar, realizada na zona de friabilidade do solo, não provocou compactação prejudicial à cultura. A cana-de-açúcar pode ser colhida mecanicamente sem causar a degradação estrutural no LVA e no CX, respectivamente, sob conteúdos de água de até 0,16 e 0,21 kg kg-1.

The reduction of a second growing season of sugarcane can lead to spread soil compaction, due to mechanical harvesting of sugarcane in the rainy season. Thus, it is necessary to define strategies to minimize this process. This study aimed to model the compressive behavior of the soil based on the critical pressure. The effects of the mechanized harvesting of sugarcane at different times of the crop were also assessed in a Red-Yellow (LVA) and in a Haplic Cambisol (CX). Soil macroporosity, preconsolidation pressure at different soil water contents and bulk density were determined in undisturbed soil samples. With the incorporation of the critical bulk density in modeling the soil compressive behavior, it was possible to estimate the critical pressure. The critical pressure overestimates the soil bearing capacity. The mechanized harvesting of sugarcane made in the friability zone did not cause harmful compaction to the crop. The sugarcane can be harvested mechanically without causing structural degradation in the LVA and CX, respectively, at soil water contents up to 0.16 and 0.21 kg kg-1.

A adoção do plantio direto, com a inclusão de espécies gramíneas de relação C/N alta, poderá minimizar a degradação estrutural do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da inclusão da braquiária na rotação de culturas nas propriedades físico-hídricas e no conteúdo de matéria orgânica de um Latossolo Vermelho distrófico em plantio direto. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, em parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram compostas por quatro sistemas de rotação, e as subparcelas, por quatro profundidades de amostragem (0-10; 10-20; 20-40, e 40-60 cm). As culturas utilizadas foram: arroz (A); feijão irrigado (F); milho (M); soja (S), e arroz (A+B), milho (M+B) e soja (S+B) consorciados com braquiária. Os sistemas de rotação foram: S1 - A/F/M/F/S/F; S2 - A+B/F/M+B/F/S+B/F; S3 - M/F/S/F/S/F, e S4 - M+B/F/S+B/F/S+B/F. Uma área de mata nativa, situada a 500 m do experimento, foi considerada como controle. A inclusão da braquiária na rotação de culturas não afetou a densidade, a macroporosidade e a capacidade de água disponível do solo. A porosidade total e o teor de matéria orgânica do solo foram favorecidos pelas rotações que incluíam maior número de cultivos de soja. A associação de soja com a braquiária contribuiu para a estabilidade dos agregados, e a de gramíneas de verão com a braquiária, para a diminuição da resistência do solo à penetração.

The adoption of no-tillage system, with the inclusion of grass species of high C/N relationship, can minimize the structural degradation of the soil. The objective of this research was to evaluate the influence of including Brachiaria in crop rotation systems on the physical-hydric properties and the organic matter content in a Dystrophic Oxisol under no-tillage. The experiment was conducted in a randomized block design, in split plots, with four replications. The plots were composed by four systems of crop rotation and the subplots by four sampling depths (0-10; 10-20; 20-40, and 40-60 cm). The crops were: rice (R); irrigated dry bean (DB); corn (C); soybean (S); rice (R+B), corn (C+B), and soybean (S+B) intercropped with Brachiaria. The crop rotation systems were: S1 - R/DB/C/DB/S/DB; S2 - R+B/DB/C+B/DB/S+B/DB; S3 - C/DB/S/DB/S/DB; and S4 - C+B/DB/S+B/DB/S+B/DB. It was considered a native forest, located at 500 m from the experiment, as reference. The inclusion of Brachiaria in crop rotation systems did not affect soil bulk density, macroporosity, and available soil water capacity. Total soil porosity and organic matter content of the soil were favored in the crop rotations that included more number of soybean cultivations. The association of soybean with Brachiaria contributed to the stability of the aggregates and the summer grasses with Brachiaria to reduce the soil resistance to penetration.

O presente trabalho teve como objetivo desenvolver uma rotina computacional para a determinação da velocidade de deposição de partículas em suspensão no escoamento superficial, verificar sua aplicação por intermédio de modelo de transporte de sedimentos e comparar os resultados obtidos com dados experimentais. Empregou-se na rotina o processo iterativo de Newton-Rapshon para a solução das equações empregadas na determinação da velocidade de deposição de partículas em suspensão no escoamento superficial, e na solução da equação do transporte de sedimentos empregou-se a técnica das diferenças finitas. Essas rotinas foram empregadas na implementação do modelo MTSES (Modelo para Transporte de Solutos no Solo e no Escoamento Superficial). As velocidades de queda das partículas obtidas pela rotina desenvolvida, em média, foram superestimadas, com erro relativo médio de 0,63%, o que possibilitou a utilização da rotina desenvolvida no MTSES. O modelo MTSES superestimou o total de sedimentos transportados pelo escoamento superficial para todas as intensidades de precipitação empregadas neste estudo, com variações porcentuais de 15,6 a 58,3%.

The present work had as objective to develop a computational routine for the determination of the sedimentation velocity in the drain and to verify its application through a model of transport of sediments and to compare the results obtained with experimental data. It was used in the routine the iterative process of Newton-Rapshon for the solution of the equations applied in the determination of the sedimentation velocity in the drain, and on the solution of the transport of sediments equation was applied the technique of the finite differences. Those routines were used in the implementation of the model MTSES (Model for solute transport in the soil and in the drain). The sedimentation velocities obtained by the developed routine were overestimated, with a medium relative error of 0.63%, which allowed the use of the developed routine in MTSES. The MTSES model overestimated the total of sediments transported by the drain, for all the applied precipitation intensities in this study with variations from 15.6 to 58.3%.

Com este trabalho, objetiva-se a geração de modelos matemáticos para predição dos 4 parâmetros da equação de van Genuchten (tetaR, tetaS, alfa e n) e para a umidade correspondente à capacidade de campo em função dos atributos areia, argila, matéria orgânica e densidade do solo, ambas de fácil e rotineira determinação em laboratório, além da profundidade. Coletaram-se 36 amostras não deformadas e deformadas nas profundidades de 0 a 30, 30 a 60 e 60 a 90 cm, em Cambissolo originado de gnaisse, determinando-se as umidades correspondentes às tensões de 2, 6 e 10 kPa em mesa de tensão e as referentes a 33, 100, 500 e 1500 kPa, em câmara de Richards. Para ajuste dos modelos, trabalhou-se com o programa SAS for Windows, com a rotina Proc Reg, e procedimento Backward, para selecionar as variáveis significativamente diferentes de zero num certo nível de probabilidade. Para avaliação dos modelos, consideraram-se o coeficiente de determinação e os erros de predição, tanto para os parâmetros estimados quanto para as umidades geradas pela equação de van Genuchten ajustada com os parâmetros estimados, para cada tensão descrita acima. Constatou-se que os erros foram consideravelmente pequenos, justificando a aplicação dos modelos.

This work proposes to adjust mathematical models to predict the parameters of van Genuchten equation (thetaR, thetaS, alpha and n), besides a model to predict the soil moisture corresponding to the field capacity. The models express the equation parameters as dependent variables and sand, clay, organic matter, bulk density and depth as independent variables. All independent variables can be easily and routinely determined in laboratory. The samples were collected at 12 points in and three layers (0-30; 30-60; 60-90 cm) of a Cambisol, using a Uhland sampler. The soil moisture at matric potentials of 2, 6 and 10 kPa were determined using a porous plate apparatus and those at matric potentials of 33, 100, 500 and 1500 kPa were determined using a pressure plate apparatus. The models were adjusted with the SAS for Windows program, ProcReg routine and Backward procedure to select the variables significantly different from zero at the probability level adopted. The coefficient of determination and prediction errors for the parameters predicted and soil moisture generated by van Genuchten equation adjusted with parameters predicted by models, were analyzed to evaluate the models. The coefficient of determination for models was high and the errors were small justifying the application of models.