Resumo: O objetivo deste trabalho foi determinar a acurácia em medidas do potencial mátrico da água no solo (ψm) por tensiômetros de punção com cápsulas arredondadas ou pontiagudas, instalados com ou sem “lama de solo”, e comparar o desempenho destes tensiômetros com o de tensiômetros com manômetros de mercúrio. O experimento foi conduzido em Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico, em delineamento experimental de blocos ao acaso, em arranjo fatorial, com cinco repetições. Tensiômetros de punção com cápsulas arredondadas, instalados com “lama de solo”, apresentam maior acurácia nas determinações do ψm em uma faixa mais ampla de medidas, assemelhando-se aos tensiômetros com manômetros de mercúrio com o secamento do solo.

Abstract: The objective of this work was to determine the measurement accuracy of the soil water matric potential (ψm) by puncture tensiometers with either rounded or pointed porous cups, installed with or without “soil mud”, and to compare the performance of these tensiometers with that of tensiometers equipped with mercury manometers. The experiment was conducted in a Ultisol, in a randomized complete block design, in a factorial arrangement with five replicates. Puncture tensiometers with rounded porous cups, installed with “soil mud”, present more elevated accuracy for ψm determination in a wider measurement range, resembling tensiometers equipped with mercury manometers in drying soil.

A permeabilidade ao ar pode ser utilizada como indicador da qualidade física do solo. O objetivo deste trabalho foi determinar a permeabilidade ao ar e os índices de continuidade de poros para a cama de semeadura em um Latossolo Vermelho distrófico cultivado no sistema semeadura direta e submetido à escarificação mecânica e escarificação biológica, utilizando a cultura do nabo forrageiro. O estudo foi conduzido em área experimental da Universidade Estadual de Ponta Grossa, Estado do Paraná. Os tratamentos implantados foram: sistema semeadura direta por 18 anos consecutivos (SD); semeadura direta submetido à escarificação mecânica (SDE); e semeadura direta submetido à escarificação biológica por meio da cultura do nabo forrageiro (SDNF). O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados com quatro repetições. As amostragens de solo foram feitas aos seis e 18 meses após a implantação dos tratamentos, correspondentes às semeaduras das culturas do milho (outubro de 2009) e da soja (novembro de 2010), respectivamente, nas camadas de 0,00-0,05 e 0,05-0,10 m de profundidade. A permeabilidade ao ar foi determinada pelo permeâmetro de carga constante nos potenciais mátricos -6, -10, -30 e -100 kPa. Foram definidos os seguintes índices de continuidade de poros: índice N, índice K1 e volume de poros bloqueados; e a porosidade de aeração. Os resultados foram submetidos à análise de variância e, quando significativos, as médias dos tratamentos foram comparadas pelo teste Tukey (p<0,05). Para a camada de 0,00-0,05 m, a permeabilidade ao ar e o índice K1 no SDNF no potencial mátrico de -6 kPa foram significativamente maiores que em SD e SDE. O índice N, o volume de poros bloqueados e a porosidade de aeração não apresentaram diferenças significativas entre os tratamentos em ambas as profundidades. Os efeitos benéficos da escarificação biológica na permeabilidade do solo ao ar e no índice de continuidade de poros K1 persistiram aos 18 meses após sua aplicação. A escarificação mecânica resultou em maior continuidade do sistema poroso do solo, avaliado pelo índice K1, com persistência desse efeito aos 18 meses após sua aplicação.

Air permeability may be used as a soil physical quality indicator. The objective of this study was to determine the air permeability and pore continuity index for the seedbed of an Oxisol cultivated under a no-tillage system that underwent mechanical chiseling and biological promotion of pore formation using the forage radish crop. The study was carried out in an experimental area of the Universidade Estadual de Ponta Grossa (Ponta Grossa State University), Parana, Brazil. The treatments were 18 consecutive years under no tillage (SD); no-tillage under mechanical chiseling (SDE); and no-tillage under biological promotion of pore formation by a forage radish cover crop (SDNF). A randomized complete block experimental design was used with four replications. Soil samples were taken at the 0.00-0.05 and 0.05-0.10 m soil depths at 6 and 18 months after setting up the treatments, corresponding to maize (October 2009) and soybean (November 2010) planting, respectively. Air permeability was determined with a constant head permeameter at four matric potentials: -6, -10, -30, and -100 kPa. The following pore continuity indices were determined: N index, K1 index, and blocked porosity; and air-filled porosity. The results were subjected to analysis of variance and, when significant, the means were compared by the Tukey test (p<0.05). For the 0.00-0.05 m soil depth, the air permeability and K1 index in SDNF at the -6 kPa matric potential were significantly higher than in SD and SDE. The N index, blocked porosity and air-filled porosity did not differ statistically among treatments for either depth. The beneficial effects of biological promotion of pore formation on air permeability and on the soil pore continuity index (K1) continued at 18 months after application. Mechanical chiseling resulted in greater continuity of the soil pore system (K1), and this effect persisted at 18 months after application.

As técnicas da agricultura atual geram grande impacto na qualidade do solo e na produtividade das culturas devido, principalmente, aos aumentos do tráfego e peso dos maquinários. Diversos equipamentos têm sido desenvolvidos para avaliação a campo de atributos do solo, visando manejar áreas compactadas. A penetrometria é uma técnica muito utilizada para este fim, entretanto, existem diversos tipos de penetrômetros, os quais possuem modos de atuação diferenciados que podem influir nas medições de resistência à penetração. O objetivo deste estudo foi verificar a funcionalidade de dois métodos de penetrometria (esforço manual e automático) na identificação in situ de áreas compactadas sob manejo altamente mecanizado de cana-de-açúcar, considerando a influência do teor de água do solo (θ) sobre a resistência do solo à penetração (RP). Foram escolhidas três áreas cultivadas com cana-de-açúcar em um Latossolo Vermelho eutrófico típico, nas quais havia ocorrido uma colheita manual (1ManH), uma colheita mecanizada (1MH) e três colheitas mecanizadas (3MH). Nestas áreas, os graus de mecanização foram associados aos processos cumulativos de compactação do solo. Utilizou-se um penetrômetro eletrônico para medição da RP, de modo que a introdução da haste no solo foi realizada por esforço manual (Manual) ou utilizando um motor eletromecânico (Auto). A verificação do θ foi realizada in situ por meio de um sensor da umidade do solo. Os resultados comprovaram que o θ influi nos resultados de RP e que equações de regressão devem ser utilizadas para correção dos dados antes da comparação de sistemas de colheita. Os modos de introdução da haste para penetrometria apresentaram diferenças significativas entre os valores médios de RP, ocorrendo superestimação pelo modo "Manual" em relação ao "Auto" em baixos valores de θ.

Modern agriculture techniques have a great impact on crops and soil quality, especially by the increased machinery traffic and weight. Several devices have been developed for determining soil properties in the field, aimed at managing compacted areas. Penetrometry is a widely used technique; however, there are several types of penetrometers, which have different action modes that can affect the soil resistance measurement. The objective of this study was to compare the functionality of two penetrometry methods (manual and automated mode) in the field identification of compacted, highly mechanized sugarcane areas, considering the influence of soil water volumetric content (θ) on soil penetration resistance (PR). Three sugarcane fields on a Rhodic Eutrudrox were chosen, under a sequence of harvest systems: one manual harvest (1ManH), one mechanized harvest (1MH) and three mechanized harvests (3MH). The different degrees of mechanization were associated to cumulative compaction processes. An electronic penetrometer was used on PR measurements, so that the rod was introduced into the soil by hand (Manual) and by an electromechanical motor (Auto). The θ was measured in the field with a soil moisture sensor. Results showed an effect of θ on PR measurements and that regression models must be used to correct data before comparing harvesting systems. The rod introduction modes resulted in different mean PR values, where the "Manual" overestimated PR compared to the "Auto" mode at low θ.

No-tillage in Brazil is an efficient agricultural system that improves crop productivity whilst controlling erosion caused to the soil by degradation. However, there is some concern regarding soil compaction. Our objective was to determine whether the function of soil structure in sustaining crop growth was dependent on row and interrow positions in long-term no-tillage. We took soil samples from a field in a commercial farm under long-term no-tillage since 1979 on a clayey Oxisol in Southern Brazil. We assessed soil physical quality using the revised Peerlkamp technique and measured bulk density, air-filled porosity and air permeability of intact soil cores. Samples were incubated to assess in vitro N2O and CO2 production. The soil physical and structural properties showed consistent differences between interrow and row positions, where the properties measured were more favorable. The revised Peerlkamp technique proved as efficient as quantitative parameters in discriminating treatment differences. Overall, soil physical conditions in the interrow were less favourable than in the row. Pore continuity did not vary as regards position. This may explain why row position did not influence in vitro N2O and CO2 production. Soil physical quality under no-tillage system is enhanced, at least in the short term, by superficial disturbances in the row as a result of the action of the coulters of the no-tillage seeder.

Na região amazônica, pastagens formadas e conduzidas de forma inadequada perdem a produtividade durante os primeiros anos em razão de superpastejo, ausência de adubação e de manutenção e emprego de espécies inadequadas para as condições edafoflorísticas da região. O objetivo deste estudo foi quantificar as modificações ocasionadas por diferentes sistemas de manejo nos atributos físicos de um Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA), sob pastagem degradada no Estado de Rondônia, RO. Os sistemas de manejo utilizados nos tratamentos foram: T = testemunha; G = gradagem + NPK + micronutrientes; H = herbicida + NK + micronutrientes; A = plantio direto de arroz + NPK + micronutrientes; e S = plantio direto de soja + NPK + micronutrientes. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com quatro repetições. Para avaliar os tratamentos, amostras com estrutura indeformada foram coletadas em três profundidades (0-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m) para determinar a curva de retenção da água no solo, densidade do solo, resistência do solo à penetração de raízes, macroporosidade, microporosidade, porosidade total, estimativa do intervalo hídrico ótimo (IHO), densidade máxima do solo (Dsmax) e densidade relativa do solo (Dsrel). Os sistemas de manejo do solo adotados na recuperação da pastagem não proporcionaram melhorias significativas nos atributos físicos do solo, 40 meses após a implantação dos tratamentos. Em todos os sistemas de manejo, foram encontrados valores de densidade do solo acima do considerado ideal (1,40 Mg m-3) e abaixo do crítico (1,75 Mg m-3). Todos os sistemas de manejo apresentaram valores de densidade do solo relativa (Dsrel) acima do valor adotado como crítico (Dsrel = 86 %), exceto no sistema em que foi realizado o preparo do solo na profundidade de 0-0,10 m. A qualidade física do solo, avaliada pelo IHO, diminuiu com o aumento da profundidade do solo.

In the Amazon region, pastures provide a satisfactory grass yield in the first years. Over time, overgrazing by livestock, the lack of pasture maintenance and choice of regionally unsuitable forage species can lead to soil degradation. The objective of this study was to evaluate the effect of different soil management systems on some soil physical properties of a Red-Yellow Oxisol (LVA) under degraded pasture, in the State of Rondônia (RO). The soil management systems were T = control; G = harrowing + NPK + micronutrients; H = herbicide + NK + micronutrients; A = no-tillage rice + NPK + micronutrients; S = no-tillage soybean + NPK + micronutrients. The experiment was arranged in a randomized block design with four replications and five soil management systems. Undisturbed soil samples were collected (layers 0-0.10, 0.10-0.20 and 0.20-0.30 m) to assess soil water retention capacity, soil bulk density, soil penetration resistance, macroporosity, microporosity and total porosity, and to calculate the least limiting water range (LLWR), maximum soil bulk density (Dsmax), and relative soil bulk density (Dsrel). The management systems did not improve the soil physical properties, 40 months after the beginning of experiment. In all treatments, soil bulk density was higher than the ideal value (1.40 Mg m-3) and lower than critical (1.70 Mg m-3). With exception of G (0-0.10 m), the Dsrel exceeded the critical level (Dsrel = 86 %) in all soil management systems. The evaluation of the LLWR showed that the physical quality decreased with increasing soil depth.

A resiliência física de solos é proveniente de processos regenerativos que incluem ciclos de umedecimento e secamento, congelamento e descongelamento, assim como as atividades biológicas. Este estudo testou a hipótese de que as propriedades físicas do solo, como a permeabilidade do solo ao ar, densidade do solo, porosidade de aeração e porosidade total, são indicadores físicos eficientes para quantificar a resiliência de solos de diferentes texturas submetidos ao estresse mecânico (compactação) e após subsequentes ciclos de umedecimento e secamento. O objetivo foi avaliar o comportamento e a resiliência do solo por meio de propriedades físicas de dois Latossolos Vermelhos. Foram retiradas 25 amostras indeformadas (0,00-0,05 m) de dois solos: solo I, com textura argilosa, e solo II, com textura franco-argilo-arenosa, realizando as determinações das propriedades físicas nos tratamentos: antes da compactação (A), depois da compactação (C0) e após ciclos de umedecimento e secamento (C1, C2, C3 e C4). As propriedades densidade do solo e porosidade total não apresentaram recuperação da condição inicial após a compactação nos solos I e II; as propriedades conteúdo volumétrico de água e porosidade de aeração mostraram recuperação parcial apenas no solo I; e a permeabilidade do solo ao ar foi a propriedade que apresentou a melhor recuperação e a maior resiliência. Em relação ao distinto comportamento dos dois solos, observou-se que o solo I foi mais resiliente que o solo II nas propriedades que apresentaram recuperação.

The physical resilience of soil is the result of regenerative processes with cycles of wetting and drying, freezing and thawing, as well as of biological activities. This study tested the hypothesis that the physical properties of soil such as soil permeability, bulk density, aeration porosity, and total porosity are efficient physical indicators to quantify the resilience of soils with different textures exposed to mechanical stress (compression) and after subsequent wetting and drying cycles. The objective was to evaluate the behavior and soil resilience by means of physical properties of an Oxisol. Twenty-five undisturbed samples were taken (0.00-0.05 m) from two soils: a clayey soil and a soil with sandy clay loam texture, and the physical properties determined in the treatments: before compression (A), after compaction (C0) and after wetting and drying cycles (C1, C2, C3, C4). The properties bulk density and porosity did not return to the initial condition after compression in soil I and II, the volumetric content of water and air-filled porosity were only partially recovered in soil I, and soil permeability to air was the property with best recovery and resilience. Regarding the different behavior of the two soils, it was observed that soil I was more resilient than soil II in the properties with recovery.

A escarificação e o uso de plantas de cobertura de inverno têm sido adotados para promover a melhoria dos atributos físicos do solo relacionados à aeração. O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito das plantas de cobertura de inverno e escarificação nas propriedades físicas de um Latossolo Vermelho distrófico, textura argilosa, após 16 anos em sistema plantio direto. Os tratamentos foram realizados em maio de 2009 e consistiram de: plantio direto (PD), plantio direto com escarificação mecânica a 0,25 m (PD-E) e plantio direto com descompactação biológica por meio da cultura do nabo forrageiro (PD-B). O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com quatro repetições, totalizando 12 unidades experimentais. Dezoito meses após a aplicação dos tratamentos, foram coletadas amostras indeformadas de solo em cada unidade experimental, em cinco camadas: 0,0-0,1; 0,1-0,2; 0,2-0,3; 0,3-0,4; e 0,4-0,5 m. Foram avaliados os atributos físicos do solo: porosidade, densidade do solo (Ds), permeabilidade ao ar (Ka) e índices de continuidade de poros. A Ka foi medida por meio de um permeâmetro de carga constante de ar em nove potenciais mátricos (ψm): -0,5; -1; -2; -3; -5; -7; -10; -50; e -100 kPa. Os resultados indicam que os atributos físicos do solo avaliados não foram alterados pelo uso de plantas de cobertura e escarificação. Por outro lado, houve diferenças entre camadas de solo, principalmente entre 0,0-0,1 e 0,1-0,2 m. Na camada de 0,1-0,2 m, a Ds foi maior e a porosidade total e Ka (ψm = -5 kPa) foram menores do que na camada de 0,0-0,1 m. No PD-E, verificou-se que a macroporosidade foi maior na camada de 0,0-0,1 m em comparação com os outros tratamentos. Os resultados sugerem que o solo estudado submetido aos tratamentos de descompactação, após 18 meses, retornou a valores semelhantes aos da testemunha.

Chiseling and winter cover crops have been adopted to improve the soil physical properties related to aeration. This study aimed to evaluate the effects of winter cover crops and chiseling on physical properties of a Typic Hapludox, clayey texture, after 16 years under no-tillage. The treatments were applied in May 2009, as follows: no-tillage (PD), no-tillage mechanically chiseled to a depth of 0.25 m (PD-E), and biologically aerated soil with no-tillage radish (PD-B). The experiment was arranged in a randomized block design, with four replicates, totaling 12 experimental units. Eighteen months after treatment application, undisturbed soil samples were collected from five layers of each experimental unit: 0.0-0.1; 0.1-0.2; 0.2-0.3; 0.3-0.4; and 0.4-0.5 m. The following soil physical properties were assessed: porosity, bulk density (Bd), Ka and pore continuity indices. Ka was measured using a constant head air permeameter at nine soil matric potentials (ψm: -0.5, -1, -2, -3, -5, -7, -10, -50, and -100 kPa). The results indicated that the soil physical properties measured were unaltered by cover plants and chiseling. In contrast, there were differences between soil layers, especially between 0.0-0.1 and 0.1-0.2 m. In the layer 0.1-0.2 m, Bd was higher, whereas total porosity and Ka (ψm = -5 kPa) were lower than in 0.0-0.1 m. In the treatment PD-E, macroporosity was higher in the 0-0.1 m layer than in the other treatments. The results suggested that the studied soil returned to values similar to the control 18 months after the decompression treatments.

A colheita mecanizada da cultura da cana-de-açúcar (Saccharum officinarum) pode aumentar os riscos de degradação e perda da qualidade física dos solos. O objetivo deste estudo foi determinar o intervalo hídrico ótimo (IHO) e o índice S como indicadores da qualidade física de solos cultivados com cana-de-açúcar sob colheita mecanizada. Foram estudados três solos: um Latossolo Vermelho (LV) textura argilosa, um Latossolo Vermelho (LV) textura média e um Argissolo Vermelho-Amarelo (PVA) textura arenosa, utilizando-se amostras das camadas de 0-0,20 m e 0,20-0,40 m de profundidade. O IHO foi maior no LV argiloso > PVA arenoso > LV textura média. No LV textura média, a densidade do solo crítica (Dsc) foi de 1,76 e 1,77 Mg m-3, respectivamente, nas camadas de 0-0,20 e 0,20-0,40 m, enquanto no PVA arenoso e no LV argiloso não se constatou Dsc, tendo em vista a amplitude de valores de densidade obtidos nas amostragens. O índice S apresentou valor maior que 0,050 no LV argiloso, de 0,024 no LV textura média e maior que 0,033 no PVA arenoso, indicando qualidade física muito boa, muito pobre e pobre, respectivamente. Em função dos valores de IHO e de S foi possível constatar que o LV textura média se apresenta mais sensível aos efeitos do manejo da cultura sob colheita mecanizada, com maiores restrições físicas para o crescimento e desenvolvimento de raízes da cultura da cana-de-açúcar.

The mechanical harvesting of sugarcane (Saccharum officinarum) increases the risks of soil physical degradation. The objective of this study was to determine the least limiting water range (LLWR) and S index to evaluate the physical quality in soils under mechanically harvested sugarcane. Three soils were sampled (layers 0-0.20 and 0.20-0.40 m): clayey Oxisol (clayey LV), loam Oxisol (medium-textured LV) and a sandy Ultisol (sandy PVA). In decreasing order, the LLWR was clayey LV < sandy PVA < medium-textured LV. In the medium-textured LV, the critical bulk density (BDc) was 1.76 and 1.77 Mg m-3, respectively, in the layers 0-0.20 and 0.20-0.40 m. BDc was not observed in the sandy PVA and clayey LV, based on the range of bulk densities of the field soil samples. The S index was > 0.050 for the clayey LV, around 0.024 for the medium-textured LV and S was < 0.033 for the sandy PVA. The LLWR and S values indicated that the physical restrictions to root growth and development under mechanical sugarcane harvesting system were greatest in the medium-textured LV.

A resistência do solo à penetração (RP) e a resistência tênsil de agregados (RT) são comumente utilizadas para caracterizar a condição estrutural de solos agrícolas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a funcionalidade de uma máquina de ensaio para dinamometria mediante a automatização do controle de posição e da velocidade linear de sua base móvel nas medições de RP e de RT. O equipamento proposto foi utilizado na determinação da RP em amostras indeformadas de um Nitossolo Vermelho eutroférrico argiloso sob cultivo de seringueira, considerando duas posições de amostragem (linha e entrelinha). Nessas amostras também foram determinados o teor de água e a densidade do solo, cujos dados foram utilizados para o ajuste da curva de resistência do solo à penetração (CRP). Os valores de RT foram medidos num Latossolo Vermelho distrófico de textura média (LVd) e num Nitossolo Vermelho distroférrico muito argiloso (NVdf) sob distintos sistemas de uso: LVd, sob culturas anuais e mata nativa, e NVdf, sob culturas anuais e mata com eucaliptos há mais de 30 anos. Quanto às determinações de RT, foram utilizadas duas máquinas de ensaio dinamométrico para aplicar distintas taxas de deformação: uma de referência (0,03 mm s-1), já amplamente empregada em outros trabalhos, e o equipamento proposto (1,55 mm s-1). A CRP apresentou elevado valor de coeficiente de determinação (R² > 0,9), independentemente da posição de amostragem. Os valores médios de RT do LVd e do NVdf obtidos com o equipamento proposto não diferiram (p > 0,05) daqueles da máquina de ensaio de referência, independentemente do sistema de uso e da classe textural do solo. Os resultados indicam que a RP e a RT podem ser determinadas mais rapidamente e com elevada acurácia utilizando o procedimento proposto.

Soil penetration resistance (PR) and the tensile strength of aggregates (TS) are commonly used to characterize the physical and structural conditions of agricultural soils. This study aimed to assess the functionality of a dynamometry apparatus by linear speed and position control automation of its mobile base to measure PR and TS. The proposed equipment was used for PR measurement in undisturbed samples of a clayey "Nitossolo Vermelho eutroférrico" (Kandiudalfic Eutrudox) under rubber trees sampled in two positions (within and between rows). These samples were also used to measure the volumetric soil water content and bulk density, and determine the soil resistance to penetration curve (SRPC). The TS was measured in a sandy loam "Latossolo Vermelho distrófico" (LVd) - Typic Haplustox - and in a very clayey "Nitossolo Vermelho distroférrico" (NVdf) - Typic Paleudalf - under different uses: LVd under "annual crops" and "native forest", NVdf under "annual crops" and "eucalyptus plantation" (> 30 years old). To measure TS, different strain rates were applied using two dynamometry testing devices: a reference machine (0.03 mm s-1), which has been widely used in other studies, and the proposed equipment (1.55 mm s-1). The determination coefficient values of the SRPC were high (R² > 0.9), regardless of the sampling position. Mean TS values in LVd and NVdf obtained with the proposed equipment did not differ (p > 0.05) from those of the reference testing apparatus, regardless of land use and soil type. Results indicate that PR and TS can be measured faster and accurately by the proposed procedure.

A compactação é um dos processos responsáveis pela degradação física do solo que pode ocasionar a perda da sustentabilidade da produção agrícola. Assim, é fundamental dispor de estratégias instrumentais para quantificar as propriedades físicas que são influenciadas pela compactação e utilizadas para avaliar a qualidade do solo. Os objetivos deste trabalho foram: desenvolver um consolidômetro com propulsão pneumática de baixo custo; avaliar sua funcionalidade mediante estudo do comportamento compressivo de um Latossolo Vermelho distrófico de textura argilo-arenosa sob plantio direto; e avaliar o potencial de utilização da propulsão pneumática para determinações de resistência do solo à penetração (RP) e de resistência tênsil de agregados (RT). A avaliação do comportamento compressivo do solo foi realizada mediante curvas de compressão, utilizando amostras indeformadas, obtidas das posições de amostragem relativas à linha e à entrelinha da cultura de aveia-preta. Nessas amostras, foram realizados ensaios de compressão uniaxial em condição de teor de água correspondente ao potencial mátrico de -10 kPa, sendo determinados o índice de compressão (IC) e a pressão de preconsolidação (σp), bem como suas relações com outras propriedades físicas do solo. A RP foi determinada em amostras indeformadas de um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico de textura franco-arenosa sob citros. Para as determinações da RT foram utilizados agregados de dois solos: um Argissolo Acinzentado distrófico arênico coeso e um Argissolo Amarelo distrófico arênico. Os resultados mostram que a densidade do solo, antes do ensaio de compressão uniaxial, foi maior (p < 0,05) para a entrelinha da cultura de aveia-preta. A curva de compressão foi sensível às alterações estruturais do solo entre as posições de amostragem; a σp e o IC indicaram, respectivamente, maior capacidade de suporte de carga e menor suscetibilidade à compactação (p < 0,05) para a entrelinha da cultura de aveia-preta. A utilização de propulsão pneumática não influenciou os resultados da RP e da RT. Isso permite concluir que a curva de compressão do solo, a RP e a RT podem ser determinadas utilizando o equipamento desenvolvido neste estudo.

Soil compaction is one of the processes responsible for soil physical degradation that may result in the loss of sustainability of agricultural production. Therefore, it is important to have instrumental strategies to quantify soil physical properties that are influenced by soil compression and used to assess soil quality. The objectives of this study were to: (i) develop an inexpensive pneumatic consolidometer, (ii) evaluate its functionality by the study of the compressive behaviour of a sandy clay Rhodic Hapludox under no-tillage, (iii) evaluate the potential use of pneumatic propulsion to determine penetration resistance (PR) and tensile strength of aggregates (TS) using the proposed consolidometer. Compression curves based on undisturbed soil sampled in and between rows under black oat were used to evaluate the soil compressive behaviour. Uniaxial compression tests were performed in these samples at a soil water content corresponding to a matric potential of -10 kPa and used to determine the compression index (CI) and preconsolidation pressure (σp) and their correlations with other soil physical properties. PR of undisturbed samples of a sandy loam soil under citrus was determined. Aggregates from two Ultisols were used to determine TS in a hardsetting and a non-hardsetting horizons. Results showed that soil bulk density before the uniaxial compression test was higher (p < 0.05) in-between the black oat rows. The compression curve was sensitive to differences in soil structure between sampling positions, and σp and CI indicated, respectively, higher load support and less susceptibility to compaction (p < 0.05) in-between the black oat rows. The use of pneumatic propulsion did not influence the results of PR and TS. Therefore, the soil compression curve, PR and TS can be determined with the equipment developed in this study.

A permeabilidade ao ar pode ser utilizada para avaliar alterações que ocorrem na estrutura do solo em virtude da adoção de diferentes sistemas de manejo. Este estudo testou a hipótese de que o menor revolvimento do solo sob sistema plantio direto resulta na formação de poros mais contínuos e melhor condição de aeração no solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio da permeabilidade ao ar (Ka), da porosidade de aeração (εa) e dos índices de continuidade de poros (K1 e N), a aeração em um Latossolo Vermelho distrófico sob preparo convencional (PC) e sistema plantio direto (SPD). Oitenta amostras de solo (2 tratamentos x 2 profundidades x 20 repetições) com estrutura indeformada foram coletadas de cada sistema de manejo do solo nas profundidades de 0-0,10 e 0,10-0,20 m em área experimental do Instituto Agronômico do Paraná, no município de Ponta Grossa, Paraná. Depois de saturadas e equilibradas em seis potenciais mátricos (-2, -6, -10, -30, -70 e -100 kPa), determinou-se a permeabilidade ao ar e a porosidade de aeração em cada potencial. Também foram determinados a densidade do solo, a densidade de partícula, o carbono orgânico e a porosidade. A densidade do solo não consistiu em fator limitante, ficando abaixo do limite crítico para solos argilosos nos dois sistemas. No SPD, o maior volume de microporos resultou em maior retenção de água no intervalo de umidade avaliado (-2 a -100 kPa) e em maior volume de poros bloqueados para o fluxo de ar (εb), ou seja, redução de Ka. Na profundidade avaliada (00,20 m), os índices de continuidade de poros (K1 e N) revelaram que o PC apresentou poros mais contínuos do que o SPD, contradizendo a hipótese testada.

Air permeability (Kα) can be used to assess soil structure changes resulting from different tillage systems. This study tested the hypothesis that the reduced soil disturbance in no-tillage results in continuous pores and better soil aeration conditions. The objective was to evaluate the aeration of a Rhodic Hapludox under conventional tillage (CT) and no-tillage (NT), based on soil air permeability (Kα), air-filled porosity (εa) and indices of pore continuity (K1 and N). Eighty undisturbed soil cores (2 treatments x 2 depths x 20 repetitions) were collected from each tillage system at 0-0.10 and 0.10-0.20 m in an experimental area of the Agronomic Institute of Paraná in Ponta Grossa, Paraná. After the samples had been saturated and equilibrated at six matric potentials (-2, -6, -10, -30, -70, and -100 kPa), the air permeability and air-filled porosity were determined for each matrix potential. The soil bulk density, particle density, organic carbon and soil porosity were also evaluated. Soil bulk density was not a limiting factor, with values below the critical limit for clay soils in both systems. In NT, the greater micropore volume was related to higher water retention in the evaluated moisture range (-2 to -100 kPa) and greater volume of pores blocked for air flow (εb), thus reducing Kα in this system. At 0-0.20 m, the indices of pore continuity (K1 and N) indicated more continuous pores in CT than NT, contradicting the hypothesis tested.

A alfafa (Medicago sativa) é a pastagem básica na produção de leite na Pampa plana da Província de Santa Fe da Argentina. Entretanto, a presença de microrelevo com "patches" (áreas de menor produção) ameaça a expansão da cultura. A menor produtividade nos "patches" foi atribuída â inferior qualidade física do solo. Avaliaram-se indicadores de qualidade física do solo e estabeleceram-se as propriedades do solo que podem afetar a produtividade da alfafa nos patches (PA) e nas áreas normais (NA). Adicionalmente, os conteúdos de macro e micronutrientes foram determinados nas duas áreas. O experimento foi conduzido numa fazenda com solo Argiudol áquico. Dezoito pontos de amostragem foram estabelecidos, nove em PA e nove em NA. Em cada ponto foram coletadas amostras não perturbadas (5 × 5 cm) para a determinação da densidade do solo (Ds), resistência do solo à penetração das raízes (RP), estresse efetivo (σ), curva de retenção de água e intervalo hídrico ótimo (IHO). Amostras perturbadas foram coletadas para avaliar o conteúdo de macro e micronutrientes, e a distribuição de partículas por tamanho. Não foram encontradas diferenças nas propriedades químicas entre PA e NA. Existe predomínio de agregados pequenos em PA, e a Ds, RP e s atingiram valores mais elevados em PA, enquanto o IHO foi mais estreito. Inadequada aeração em condições de excessiva umidade do solo e elevada resistência mecânica em condições de secamento poderão afetar a produtividade da alfafa. Os resultados indicam que a qualidade física do solo em PA é inferior que em NA.

Alfalfa (Medicago sativa) is the basic forage resource for milk production in the flat Pampa of the Santa Fe Province of Argentina. However, the presence of microrelief with patches threatens the expansion of the area cultivated with alfalfa. The lower productivity in the patches is attributed to the inferior soil physical quality. The objectives of this study were to quantify indicators of soil physical quality and to establish the soil properties that would affect the alfalfa productivity in patches (PA) and normal areas (NA). Additionally, the macro and micro nutrient contents in both areas were determined. The experiment was carried out on an Aquic Argiudoll. Eighteen sampling sites, nine in NA and nine in PA were established. At each site, undisturbed soil samples (5 × 5 cm cores) were collected to measure soil bulk density (Bd), soil resistance to root penetration (PR), effective stress (σ), the water release curve and the least limiting water range (LLWR). Disturbed soil samples were also taken to determine macro and micronutrient contents, and particle size distribution. Non differences were detected for soil chemical properties between PA and NA. Aggregate size distribution indicated predominance of small aggregates in PA. Bd, PR and s were higher in PA than in NA, while the LLWR was narrower. Inadequate aeration under conditions of excessive soil moisture and inappropriate soil mechanical resistance when the soil is dry would affect alfalfa productivity. The overall results indicate that the soil physical quality in PA is lower than in NA.

Métodos para avaliação da qualidade da estrutura do solo baseados em avaliações de campo são úteis para estabelecer estratégias de manejo do solo, com a vantagem de exigirem a utilização de poucos equipamentos e a possibilidade de interpretações imediatas. Recentemente foi desenvolvido um novo método com este objetivo para solos de clima temperado, denominado Avaliação Visual da Estrutura do Solo (Ball et al., 2007). Testou-se a hipótese que é possível aplicar e avançar na interpretação dos resultados obtidos por meio da Avaliação Visual da Estrutura do Solo em Latossolos cultivados. Para tanto avaliou-se o potencial de utilização da metodologia desenvolvida por Ball et al. (2007) em dois Latossolos sob plantio direto de longa duração no Estado do Paraná, Brasil, bem como em um solo sob floresta nativa, utilizado como referência de qualidade estrutural do solo. A hipótese foi confirmada, uma vez que a aplicação e o avanço proposto, em termos de qualidade estrutural para as diferentes camadas do solo permitiram uma avaliação da qualidade física mais prática e detalhada, além de útil como suporte para selecionar técnicas apropriadas de manejo mecânico e biológico com o intuito de alcançar a qualidade física do solo adequada para o desenvolvimento das culturas. Os escores visuais de qualidade da estrutura do solo propostos por Ball et al. (2007) podem ser aplicados a Latossolos brasileiros cultivados sob sistema plantio direto.

Methods for evaluation the soil structure quality based on field evaluations are useful to determine strategies for soil management, with the advantage of requirement the use of little equipment and the possibility of immediate interpretation. A new methodology was recently developed to temperate soils for this purpose, called Visual Soil Structure Assessment (Ball et al., 2007). It was tested the hypothesis that it is possible to apply and advance in the interpretation of the results from use of Visual Soils Structure Assessment in cultivated Oxisols. Therefore the goal of this study was to apply, evaluate and enhance the potential of the methodology developed by Ball et al. (2007) in two Oxisols under long-term, no-till in Parana State, Brazil, as well as in a soil under native forest, used as reference of soil structural quality. The proposed implementation and progress in terms of structural quality for the distinct layers provided an assessment of soil physical quality more practical and detailed. This is useful to support the selection of appropriate techniques for mechanical and biological management systems in order to achieve the physical quality of soil suitable for crop development. Visual scores of soil structure quality proposed by Ball et al. (2007) can be applied to Brazilian Oxisols cultivated under no-tillage system.

O aumento da demanda pela avaliação da qualidade da estrutura do solo para o adequado crescimento de plantas tem motivado pesquisadores a desenvolverem técnicas visuais de avaliação, a campo, simples e confiáveis para esse fim. No Brasil, um número reduzido de estudos foi realizado empregando métodos visuais de diagnóstico do estado estrutural de solos no campo. Esse trabalho testou a hipótese de que o método de Avaliação Visual da Qualidade da Estrutura do Solo desenvolvido por BALL et al. (2007) para solos de clima temperado pode ser aplicado na identificação de campo da qualidade estrutural de um Latossolo Vermelho Distroférrico sob diferentes sistemas de uso e manejo. Para isso, foram avaliadas amostras indeformadas coletadas de mata preservada (M), sistema de integração lavoura-pecuária (ILP) e sistema plantio direto (SPD). A avaliação da estrutura apoiou-se na aparência, na resistência e nas características das unidades estruturais de blocos de solo e foi definida por cinco escores visuais de classificação de qualidade. O método empregado permitiu distinguir a qualidade do solo de diferentes sistemas de uso e manejo a partir da avaliação da estrutura da camada estudada.

The increasing demand for assessing soil structure for crop growth has motivated researchers to develop simple and reliable visual indicators to assess soil structure at the field. There are a few records in Brazil indicating the use of visual techniques for assessing soil physical quality. This paper tested the hypothesis that the Visual Soil Structure Quality Assessment methodology developed by BALL et al. (2007) is reliable for identifying the structural quality of tropical and subtropical soils under different soil management systems. Therefore, the overall objective of this paper was to visually identify the structural quality of an Oxisol under forest, crop-livestock rotation and no-till system. The structure evaluation was based on appearance, strength and characteristics of structural units from soil blocks, and was defined by five visual scores from the classification quality. The method allows distinguishing soil quality of the different soil use and management systems from the evaluation of the layer sampled.

A coesão de horizontes de solos do Brasil vem sendo associada, principalmente, a fatores físicos e químicos inter-relacionados, mas a influência das propriedades mineralógicas e cristalográficas dos minerais da fração argila também foi aventada por alguns pesquisadores. Neste trabalho, testou-se a hipótese de que a fração argila de horizontes coesos de solos do Sedimento Barreiras da faixa dos Tabuleiros Costeiros é dominantemente caulinítica e apresenta elevado grau de cristalinidade e ordenamento, o que pode favorecer o ajuste face a face dos cristais. O objetivo deste trabalho foi avaliar as características mineralógicas e cristalográficas dos minerais da fração argila de horizontes coesos provenientes de solos de sedimentos do Grupo Barreiras e uma possível contribuição para a ocorrência do caráter coeso. Para isso, foram analisados cinco horizontes coesos e um não-coeso de solos distribuídos ao longo da faixa dos Tabuleiros Costeiros. Também foi incluída, como referência, uma caulinita com elevado grau de cristalinidade. Todos os perfis foram analisados para classificação taxonômica e localização dos horizontes de interesse. Nas amostras dos horizontes selecionados, foram removidos a matéria orgânica e os óxidos. Após a dispersão de partículas, a fração argila foi individualizada, tratada e analisada por difração de raios X (DRX) para determinar os minerais e o grau de ordem/desordem estrutural, segundo o Método Especialista de Plançon & Zacharie (1990). Todos os horizontes coesos apresentaram caulinitas com grau de ordenamento estrutural similar ao do horizonte não-coeso e inferior à caulinita de referência, o que não permitiu associar o empacotamento da fração argila com a manifestação do caráter coeso nos horizontes estudados, a partir das avalioações obtidas pelo método utilizado.

The cohesion of hardsetting horizons of Brazilian soils has been mainly associated to inter-related physical and chemical factors, but an influence of mineralogical and crystallographic properties of clay minerals was also suggested by some researchers. In this study we tested the possibility that clay fraction of hardsetting horizons of soils from the Barreiras sediments of Coastal Tablelands are predominantly kaolinitic and highly crystalline and organized, which can favor a face-to-face arrangement of the crystals. The purpose of this study was to evaluate the crystallographic and mineralogical characteristics of clay minerals in hardsetting soil horizons from the sediment group Barreiras and their contribution to the hardsetting character. One non-hardsetting and five hardsetting horizons were studied along the coastal tableland. A kaolinite sample with high crystallinity degree was also included as reference. All profiles were analyzed for taxonomic classification and location of the horizons of interest. Organic matter and oxides were removed from the samples of the selected horizons. After soil dispersion, the clay fraction was individualized, treated and examined by X-ray diffraction (XRD) to determine the minerals and structure degree of order/disorder, according to the method described by Plançon & Zacarie (1990). The degree of structural organization of the kaolinites of the hardsetting and non-hardsetting horizons was similar to and lower than the kaolinite used as reference. Results indicated that the hardsetting behavior of the studied soils could not be explained by clay packaging.