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 testar a extrapolação das relações solo-paisagem de uma área de referência (AR), por meio de mapeamento digital de solos (MDS), para uma carta topográfica (1:50.000), e comparar os resultados aos obtidos em estudos similares anteriormente desenvolvidos no Brasil. O trabalho consistiu no levantamento de solos, com técnicas convencionais de mapeamento de uma AR de 10 km2 (na escala 1:10.000), para mapear uma área fisiograficamente similar de 678 km2 (na escala 1:50.000), tendo-se utilizado o MDS. A técnica de árvore de decisão (AD) foi utilizada para a construção do modelo preditivo de extrapolação, com base nas classes de solos e em oito atributos de terreno da AR. A validação do MDS, com pontos de observação de campo, resultou em 66,1% de exatidão global e 0,36 de índice kappa. Os solos mais representativos da área foram preditos corretamente, enquanto solos menos representativos e de menor ocorrência na paisagem e, consequentemente, com amostragem reduzida, tiveram sua predição comprometida. A proporção da AR, igual a 1,5% da área total, é um fator limitante à formulação das relações solo-paisagem para representar precisamente a área mapeada por MDS.

Abstract: The objective of this work was to test the extrapolation of soil-landscape relationships in a reference area (RA) to a topographic map (scale 1:50,000), using digital soil mapping (DSM), and to compare these results to those obtained in similar studies previously conducted in Brazil. A soil survey in a 10 km2 RA, using conventional mapping techniques (scale 1:10,000), was made in order to map a 678 km2 physiographically similar area (scale 1:50,000) using DSM. The decision tree technique was employed to build a predictive extrapolation model based on soil classes and eight terrain attributes in the RA. The validation of DSM by application of field observation points resulted in a 66.1% global accuracy and in 0.36 kappa index. The most representative soils in the area were correctly predicted, whereas the less representative and less frequent soils in the landscape (and consequently with reduced sampling) had their prediction compromised. The RA proportion, which equals 1.5% of the total area, is a limiting factor in the formulation of soil-landscape relationships to precisely represent the mapped area by DSM.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a escarificação mecanizada do solo e diferentes sulcadores, em semeadora, para cultivo de milho em Planossolos. Dois experimentos foram realizados em campo, em dois locais: Santa Maria e Formigueiro, RS. Um delineamento experimental de blocos ao acaso foi utilizado, com quatro repetições e tratamentos de escarificação do solo (ESC) e semeadura direta, com os seguintes sulcadores: haste sulcadora (HS), haste sulcadora e mecanismo de acomodação do sulco (HAS), disco duplo desencontrado (DD) e disco ondulado (DO). Em Santa Maria, foi adicionado o tratamento semeadura em camalhão com haste (CA). Os seguintes parâmetros foram avaliados: densidade, porosidade e macroporosidade do solo; resistência do solo à penetração mecânica (RP); distribuição do sistema radicular; e produtividade de grãos. Em Formigueiro, os tratamentos ESC, HS e HAS resultaram em menor densidade e maior macroporosidade do solo, nas camadas de 0,05-0,10 e 0,10-0,20 m. A RP foi menor no tratamento ESC e no sulco da HS até 0,15 m, onde as raízes se desenvolveram melhor. A produtividade de grãos de milho em Planossolos é maior quando a semeadura é realizada sobre camalhão, solo escarificado ou semeadura direta, com haste sulcadora na semeadora.

Abstract: The objective this work was to evaluate deep tillage and different furrow opener seeders for growing corn in Planosols. Two experiments were carried out in the field, in two different locations: Santa Maria and Formigueiro, in the state of Rio Grande do Sul, Brazil. A randomized complete block experimental design was used, with four replicates, and treatments of deep tillage (DP) and no-till, using different seed-furrow openers: shank (SH); shank plus furrow accommodation mechanism (SHA); double disk (DD); and notched disk (ND). In Santa Maria, the raised-bed treatment using shank was added (RBS). The following parameters were evaluated: soil bulk density, porosity, and macroporosity; soil penetration resistance (RP); root system distribution; and grain yield. In Formigueiro, the DP, SH, and SHA treatments resulted in lower bulk density and higher soil macroporosity in the 0.05-0.10 and 0,10-0.20-m soil depths. The RP was lower in the DP treatment and in the furrow of the SH treatment until 0.15 m, where roots developed better. Corn grain yield in Planosols is greater when sowing is carried out using raised bed, deep tillage, or no-till using shank in the seeder.

A caracterização de componentes da paisagem e de suas relações na Estação Experimental de Silvicultura de Santa Maria - RS e o monitoramento da variação temporal solo/paisagem entre os anos de 1987 e 2009 (22 anos) foram realizados, por meio de levantamentos de campo e mapeamento digital da cobertura vegetal, relevo e solos. Cruzaram-se informações do histórico de uso e ocupação do solo, de transecções realizadas em 2009, do modelo numérico do terreno, de mapas de cobertura vegetal para 1987 e 2009 e de solos. Derivou-se assim um caráter transitório dos componentes da paisagem, entre o Rebordo do Planalto Sul-Riograndense e a Depressão Central do Rio Grande do Sul, com uma descaracterização das fitofisionomias naturais e existência de conflitos de uso do solo, bem como a influência do relevo e da gênese dos solos sobre o desenvolvimento fitofisionômico. Houve expansão, em 22 anos, dos cultivos de Eucalyptus e Pinus, e da floresta nativa sobre o campo antrópico, principalmente em áreas com Argissolos Bruno-Acinzentados e Argissolos Vermelhos.

The characterization of landscape components and their relationships for the Forestry Experimental Station of Santa Maria,Rio Grande do Sul state, Brazil, and the monitoring of soil-landscape temporal variation between the years 1987 and 2009 (22 years) were performed by means of field surveys and digital mapping vegetation, soil and topography. Crossed the historical information of use and occupation of transects conducted in 2009, the digital terrain model, maps of land cover for 1987 and 2009 and soil, thus deriving a transitory component landscape, between the plateau border Southern and Central Depression of Rio Grande do Sul state, with a distortion of the natural vegetation types and conflicts of land use, as well as the influence of topography and soil genesis on the vegetation development. There was expansion in 22 years of Eucalyptus and Pinus crops and the natural forest on the anthropic field, especially in areas with Argissolos Bruno-Acinzentados and Argissolos Vermelhos.

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.

RESUMO O cultivo de espécies florestais de rápido crescimento tem aumentado no Brasil, devido à diversificação do uso de sua madeira e adaptação edafoclimática. No setor florestal, a técnica do cultivo mínimo tem se destacado como forma de aumentar a produtividade, garantindo a manutenção da biodiversidade e a conservação do solo. O presente estudo foi realizado na área experimental da Fundação Estadual de Pesquisa Agropecuária - Centro de Pesquisa em Florestas em Santa Maria - RS, com o objetivo de avaliar o efeito dos métodos de preparo do solo na densidade, na resistência do solo à penetração e no desenvolvimento inicial das raízes e parte aérea do Eucalyptus grandis, em um Argissolo Vermelho-Amarelo Distrófico arênico com textura franco-arenosa. Foram comparados quatro manejos do solo: plantio direto, escarificado, escarificado mais grade niveladora e enxada rotativa, instalados em blocos ao acaso com três repetições. O solo sob plantio direto condicionou menor crescimento radicular e aéreo do eucalipto devido à maior resistência à penetração e densidade do solo, quando comparado aos preparos com mobilização. A análise da distribuição radicular no perfil, apesar de ser um método qualitativo, foi eficiente em demonstrar o efeito do preparo do solo para a implantação do Eucalyptus grandis. O preparo e a mobilização do solo resultaram em maior crescimento inicial de Eucalyptus grandis. Os efeitos da escarificação sobre as propriedades físicas do solo persistiram após um ano da mobilização do solo.

ABSTRACT The forest species cultivation with rapid growth in Brazil has increased, mainly due to the diverse use of its wood and climate adaptation. The cultivation with minimum tillage in the forest sector stands out a way to increase productivity, combined with the maintenance of biodiversity and soil conservation. This study was conducted at the experimental area of State Foundation for Agricultural Research - Research Center for Forestry in Santa Maria - RS, with aimed to evaluate the effect of the soil tillage methods on soil physical properties and on initial development of Eucalyptus grandis, in a sandy loam Typic Hapludalf. Four soil management practices were compared: no-tillage; chisel tillage; chisel tillage plus harrowing and; rotary tillage (rotary tiller), installed in a randomized block design with three replications. The soil under no-tillage conditioned lower initial growth of eucalyptus due higher soil penetration resistance and bulk density, when compared with treatments with mobilization. The root distribution analysis in soil, despite being a qualitative method, was effective in demonstrating the effect of soil tillage for the Eucalyptus grandis plantation. The soil tillage with mobilization resulted in a higher initial growth of Eucalyptus grandis. The chisel tillage effects in the soil physical properties persisted after one year of soil tillage.

Em sistemas de integração lavoura-pecuária, o solo sofre pressões pelo pisoteio animal e tráfego de máquinas, alterando sua estrutura. Neste trabalho, avaliaram-se a densidade, a porosidade e a resistência do solo à penetração em cinco propriedades rurais que adotam o sistema de integração lavoura-pecuária. Os resultados indicaram um aumento da compactação pelo pisoteio animal na camada superficial do solo (0,10m). Os valores de densidade estavam acima de 1,4Mg m-3, a macroporosidade abaixo de 0,10m³ m-3 e a resistência à penetração acima de 2MPa na umidade de 0,26kg kg-1, o que indica degradação física do solo. Assim, é necessário adotar práticas de manejo adequadas para a recuperação desses solos e evitar o aumento da compactação.

In crop and livestock integration system, pressure applied by animal trampling and farm-machinery wheeling changes soil structure. In this study soil bulk density, porosity and soil penetration resistance were evaluated in five farms which adopt the crop and livestock integration system. The results indicated an increase in soil compaction by cattle trampling in the surface soil layer (0.10m). The bulk density was above 1.4Mg m-3, the porosity is below 0,10m³m-3 and soil penetration resistance is above 2MPa at 0.26kg kg-1 soil moisture, which characterize soil physical degradation. Thus, adoption of management practices suitable for the soil physical amelioration and prevent further increase in the state of compaction is necessary.

A umidade do solo é a propriedade com maior influência sobre a constante dielétrica do meio, sendo também influenciada pela mineralogia do solo. O objetivo deste estudo foi estabelecer modelos matemáticos entre a umidade e a constante dielétrica (Ka) para um Argissolo, dois Latossolos e um Nitossolo e compará-los com os modelos universais propostos na literatura, como os de Topp e Ledieu e seus colaboradores nos anos 80, e modelos específicos para estimar a umidade com o uso de TDR. Amostras de solo foram coletadas na camada de 0 a 0,30 m, peneiradas em malha com diâmetro de 0,002 m e acondicionadas em cilindros de PVC de 0,1 m de diâmetro e 0,3 m de altura. Sete amostras de cada classe de solo foram saturadas por ascensão capilar e, em cada uma delas, inseriu-se uma sonda composta de duas hastes. As leituras de umidade iniciaram-se com o solo saturado e terminaram quando a umidade estava próxima ao ponto de murcha permanente. Em cada etapa, as amostras foram pesadas em balança de precisão, para calcular a umidade volumétrica. Foram ajustados modelos lineares e polinomiais, para cada classe de solo e para todo o conjunto, entre a umidade e a constante dielétrica. A precisão dos modelos foi avaliada pelo coeficiente de determinação, pelo erro-padrão da estimativa e pela a linha 1:1. Os modelos propostos por Topp e Ledieu e seus colaboradores não se mostraram adequados para estimar a umidade das classes de solos estudadas. Os modelos linear e polinomial ajustados para todo o conjunto de dados das quatro classes de solo não apresentam precisão suficiente para estimar a umidade dos solos. À medida que aumenta o teor de argila e de óxidos de ferro do solo, maior é a constante dielétrica do meio para a mesma umidade volumétrica. Os modelos específicos, θ = 0,40283 - 0,04231 Ka + 0,00194 Ka² - 0,000022 Ka³ (Nitossolo), θ = 0,01971 + 0,02902 Ka - 0,00086 Ka² + 0,000012 Ka³ (Latossolo-PF), θ = 0,01692 - 0,00507 Ka (Argissolo) e θ = 0,08471 + 0,01145 Ka (Latossolo-CA), apresentam maior precisão e confiabilidade para estimativa da umidade das classes de solos estudadas.

Soil moisture is the property which most greatly influences the soil dielectric constant, which is also influenced by soil mineralogy. The aim of this study was to determine mathematical models for soil moisture and the dielectric constant (Ka) for a Hapludalf, two clayey Hapludox and a very clayey Hapludox and test the reliability of universal models, such as those proposed by Topp and Ledieu and their co-workers in the 80's, and specific models to estimate soil moisture with a TDR. Soil samples were collected from the 0 to 0.30 m layer, sieved through a mesh of 0.002 m diameter and packed in PVC cylinders with a 0.1 m diameter and 0.3 m height. Seven samples of each soil class were saturated by capillarity and a probe composed of two rods was inserted in each one of them. Moisture readings began with the saturated soil and concluded when the soil was near permanent wilting point. In each step, the samples were weighed on a precision scale to calculate volumetric moisture. Linear and polynomial models were adjusted for each soil class and for all soils together between soil moisture and the dielectric constant. Accuracy of the models was evaluated by the coefficient of determination, the standard error of estimate and the 1:1 line. The models proposed by Topp and Ledieu and their co-workers were not adequate for estimating the moisture in the soil classes studied. The adjusted linear and polynomial models for the entire set of data of the four soil classes did not have sufficient accuracy for estimating soil moisture. The greater the soil clay and Fe oxide content, the greater the dielectric constant of the medium for a given volumetric moisture. The specific models, θ = 0.40283 - 0.04231 Ka + 0.00194 Ka² - 0.000022 Ka³ (Hapludox) θ = 0.01971 + 0.02902 Ka - 0.00086 Ka² + 0.000012 Ka³ (Hapludox -PF), θ = 0.01692 - 0.00507 Ka (Hapludalf) and θ = 0.08471 + 0.01145 Ka (Hapludox-CA), show greater accuracy and reliability for estimating soil moisture in the soil classes studied.

Os fumicultores do sul do Brasil seguem pacotes tecnológicos que impõem o uso de altas doses de fertilizantes, sem considerar os atributos do solo e do ambiente, representando grande risco para a degradação dos recursos hídricos. O objetivo deste trabalho foi monitorar as concentrações de nitrato e de amônio na solução do solo da região do sistema radicular e abaixo deste, em Neossolo Litólico cultivado com fumo sob preparo convencional (PC), cultivo mínimo (CM) e plantio direto (PD). O estudo foi conduzido na microbacia hidrográfica do Arroio Lino, localizada no município de Agudo - RS. A adubação de base foi de 850 kg ha-1 de 10-18-24, e a adubação de cobertura, 400 kg ha-1 de 14-0-14. A coleta da solução do solo foi com lisímetros de tensão durante o ciclo da cultura. A concentração de amônio e de nitrato foi analisada pelo método da destilação e titulação. As concentrações de nitrato, que variaram de 8 a 226 mg L-1, foram maiores após a adubação de base e decresceram ao longo do ciclo. As concentrações médias de nitrato (N -NO3-) na zona radicular foram de 75 no PD, 95 no CM e 49 mg L-1 no PC. Abaixo das raízes, as concentrações médias de nitrato foram de 58 no PD, 108 no CM e 36 mg L-1-no PC. Não houve diferença estatística significativa na concentração de nitrato e amônio nos sistemas de manejo. Entretanto, as concentrações de nitrato encontrados representam um risco potencial para contaminação da água subsuperficial das fontes da mibrobacia em estudo. A concentração de amônio (N-NH4+) decresceu no tempo em todos os sistemas de manejo. Essa redução pode ter decorrido do processo de nitrificação e da absorção de parte do amônio pelas raízes das plantas em crescimento.

Tobacco farmers of southern Brazil use high levels of fertilizers, without considering soil and environmental attributes, posing great risk to water resources degradation. The objective of this study was to monitor nitrate and ammonium concentrations in the soil solution of an Entisol in and below the root zone of tobacco under conventional tillage (CT), minimum tillage (MT) and no-tillage (NT). The study was conducted in the small-watershed Arroio Lino, in Agudo, State of Rio Grande do Sul, Brazil. A base fertilization of 850 kg ha-1 of 10-18-24 and topdressing of 400 kg ha-1 of 14-0-14 NPK fertilizer were applied. The soil solution was sampled during the crop cycle with a tension lysimeter equipped with a porous ceramic cup. Ammonium and nitrate concentrations were analyzed by the distillation and titration method. Nitrate concentrations, ranging from 8 to 226 mg L-1, were highest after initial fertilization and decreased during the crop cycle. The average nitrate (N-NO3-) concentration in the root zone was 75 in NT, 95 in MT, and 49 mg L-1 in CT. Below the root zone, the average nitrate concentration was 58 under NT, 108 under MT and 36 mg L-1 under CT. The nitrate and ammonium concentrations did not differ significantly in the management systems. However, the nitrate concentrations measured represent a contamination risk to groundwater of the watershed. The ammonium concentration (N-NH4+) decreased over time in all management systems, possibly as a result of the nitrification process and root uptake of part of the ammonium by the growing plants.

Informações dispersas sobre retenção e disponibilidade de água em solos podem ser agrupadas em bancos de dados para gerar funções de pedotransferência. Os objetivos do trabalho foram: gerar equações de pedotransferência para estimar a retenção de água a partir de atributos do solo de fácil obtenção; avaliar a eficiência de pedofunções existentes para várias regiões para a estimativa da retenção de água em alguns solos do RS; e estimar a disponibilidade de água em função da distribuição do tamanho das partículas dos solos. Dois bancos de dados com atributos do solo, incluindo retenção de água foram organizados: um a partir de dados da literatura (725 dados) e outro de solos de um sistema de monitoramento e manejo de irrigação (239 dados). Com o banco da literatura foram geradas funções de pedotransferência, avaliadas nove pedofunções disponíveis na literatura e calculado o teor de água disponível. As equações de pedotransferência geradas tiveram coeficientes de determinação entre 0,56 e 0,66. Equações de pedotransferência geradas com solos de outras regiões não foram adequadas para estimar a retenção de água de alguns solos do RS. O teor de água disponível variou em função da classe textural do solo, desde 0,089 kg kg-1 para a classe areia, a 0,191 kg kg-1 para a classe argilo siltosa. As variações foram mais dependentes das frações areia e silte do que da argila. Os solos com maior relação silte/argila, menos intemperizados e com maior quantidade de argilominerais do grupo das esmectitas, tiveram maior retenção e disponibilidade de água.

Dispersed information on water retention and availability in soils may be compiled in databases to generate pedotransfer functions. The objectives of this study were: to generate pedotransfer functions to estimate soil water retention based on easily measurable soil properties; to evaluate the efficiency of existing pedotransfer functions for different geographical regions for the estimation of water retention in soils of Rio Grande do Sul (RS); and to estimate plant-available water capacity based on soil particle-size distribution. Two databases were set up for soil properties, including water retention: one based on literature data (725 entries) and the other with soil data from an irrigation scheduling and management system (239 entries). From the literature database, pedotransfer functions were generated, nine pedofunctions available in the literature were evaluated and the plant-available water capacity was calculated. The coefficient of determination of some pedotransfer functions ranged from 0.56 to 0.66. Pedotransfer functions generated based on soils from other regions were not appropriate for estimating the water retention for RS soils. The plant-available water content varied with soil texture classes, from 0.089 kg kg-1 for the sand class to 0.191 kg kg-1 for the silty clay class. These variations were more related to sand and silt than to clay content. The soils with a greater silt/clay ratio, which were less weathered and with a greater quantity of smectite clay minerals, had high water retention and plant-available water capacity.

O intervalo hídrico ótimo (IHO) é integrador dos fatores de crescimento das plantas, e a densidade crítica obtida é um indicativo da qualidade estrutural do solo. O objetivo deste trabalho foi determinar o IHO em um Latossolo argiloso. Amostras de solo com estrutura preservada foram coletadas num experimento com três níveis de compactação: PD - plantio direto continuado por seis anos, PDc - plantio direto com compactação adicional e Esc - escarificação. Para a curva de resistência, coletaram-se 107 amostras na camada de 0 a 0,20 m em diferentes condições de umidade. Para a curva de retenção de água, coletaram-se amostras nas camadas de 0 a 0,05; 0,05 a 0,10; 0,10 a 0,15; 0,20 a 0,25; e 0,30 a 0,35 m. O modelo de resistência à penetração ajustado, com base na densidade e umidade, explicou 33 % da variação obtida na resistência do solo à penetração, sendo todos os parâmetros de ajuste significativos. A densidade crítica do IHO é dependente do valor de resistência à penetração considerado limitante, sendo de 1,36; 1,40; 1,45; e 1,49 Mg m-3 para valores de RP de 1,5; 2,0; 2,5; e 3,0 MPa, respectivamente. A aeração do solo passa a ser limitante com densidades acima de 1,32 Mg m-3. A compactação do solo reduziu o seu IHO na camada próxima a 0,10 m de profundidade. Quando se adotou a resistência crítica de 2 MPa, o IHO foi nulo nas camadas de 0,05 a 0,12 m no PD, de 0,05 a 0,17 m no Esc e de 0,03 a 0,22 m no PDc. Com a utilização de 3 MPa como resistência crítica, ocorreu ampliação, em que o IHO tem valor positivo, no perfil do solo; o IHO foi nulo apenas na camada de 0,05 a 0,15 m do PDc. As raízes do feijoeiro não cresceram na camada de solo onde o IHO foi nulo com resistência crítica de 3 MPa.

The least limiting water range (LLWR) integrates the plant growth factors and the critical bulk density is an indicator of the soil structural quality. The objective of this study was to determine the LLWR of a clayey Oxisol. Soil samples with preserved structure were collected in an experiment with three levels of soil compaction: NT - continuous no-tillage for six years, NTc - no-tillage with additional compaction and Chi - chisel plowing on previous no-till soil. To determine soil penetration resistance 107 samples were collected in the 0-0.20 m layer, at different soil moisture levels, whereas for the soil water retention curve samples were collected in the layers 0-0.05, 0.05-0.10, 0.10-0.15, 0.20-0.25 and 0.30-0.35 m. The adjusted soil penetration resistance model, based on bulk density and soil moisture, explained 33 % of the variation observed in soil penetration resistance and all parameters were significant in this adjustment. The critical bulk density of the LLWR depends on the value of limiting soil penetration resistance, which was 1.36, 1.40, 1.45, and 1.49 Mg m-3 for the RP values of 1.5, 2.0, 2.5, and 3.0 MPa, respectively. Soil aeration became limiting when densities exceeded 1.32 Mg m-3. Soil compaction reduced LLWR in the layers around 0.10 m. At a critical resistance of 2 MPa, LLWR was zero in the layer 0.05-0.12 m for NT, in 0.05-0.17 m for Chi, and between 0.03 and 0.22 m for NTc. The use of 3 MPa as critical resistance resulted in positive LLWR value in deeper soil layers, and was zero only in the 0.05-0.15 m layer of the NTc. Common bean roots did not grow in the soil layer where the LLWR was zero with a critical resistance of 3 MPa.

Os objetivos deste trabalho foram determinar a variação temporal da porosidade, da densidade e da resistência à penetração do solo, em quatro sistemas de manejo, e estudar seus efeitos sobre o crescimento radicular do feijoeiro (Phaseolus vulgaris). O experimento foi conduzido em Argissolo, em delineamento experimental de blocos ao acaso, com três repetições. Os tratamentos foram: plantio direto há 10 anos, preparo convencional, plantio em solo escarificado recentemente (Esc. recente) e plantio direto sobre área escarificada há 1 ano (Esc. 1 ano). A escarificação reduziu a densidade média do solo e aumentou a porosidade total durante o ciclo do feijoeiro. A maior densidade ocorreu na camada de 0,10-0,15 m dos sistemas plantio direto e Esc. 1 ano. A resistência à penetração foi a propriedade que melhor caracterizou e diferenciou os sistemas de manejo, as camadas com impedimento e o efeito do tempo de amostragem, porém não afetou o crescimento radicular do feijoeiro. Os efeitos da escarificação sobre a densidade e a resistência à penetração desapareceram um ano após a escarificação, o que indica a reconsolidação do solo.

The objectives of this work were to determine the temporal variation in soil porosity, bulk density and penetration resistance, in four soil management systems, and study their effects on the root growth of black beans (Phaseolus vulgaris). The experiment was conducted in a Hapludalf using three replicates. The treatments consisted of: long-term (10 years) no-tillage, conventional tillage, chiseling of the long-term no-tillage (Chi. recent), and no-tillage in area after one year since chiseling (Chi. 1 year) of the long-term no-tillage area. Chiseling reduced soil bulk density and increased total porosity during the bean growing cycle. The greatest bulk densities were observed at 0.10 to 0.15 m in the no-tillage and in Chi. 1 year. Soil resistance was the best property to differentiate the effects of the soil management systems, the restricted layers, and time of sampling. Howerver, soil resitance did not affect the root growth of black beans. The effects of the soil chiseling on bulk density and soil resistance disappeared after one year, which indicated soil consolidation.

O preparo do solo promove alterações na sua estrutura. A magnitude das mudanças varia com a natureza do solo, o método de preparo e o teor de água no solo e reduz com o tempo após a operação. O objetivo deste estudo foi avaliar efeitos de curto (período de um ano) e longo prazo (após nove anos) da aplicação de tratamentos de preparo do solo e de fontes de nutrientes sobre algumas propriedades físicas em um Nitossolo muito argiloso. Os sistemas de preparo estudados foram plantio direto (NT), preparo com escarificador + uma gradagem (CP), preparo com uma aração + duas gradagens (CT), CT com os resíduos queimados (CTb) e CT com os resíduos retirados (CTr). Esses sistemas foram associados com cinco fontes de nutrientes: testemunha, sem aplicação de nutrientes (T); adubação mineral, de acordo com a recomendação para cada cultura (MF); 5 Mg ha-1 ano-1 de matéria úmida de cama de aviário (PL); 60 m³ ha-1 ano-1 de dejeto líquido de bovinos (CM); e 40 m³ ha-1 ano-1 de dejeto líquido de suínos (SM). Densidade do solo (BD), porosidade total (TP) e parâmetros derivados da curva de retenção de água (macroporosidade, porosidade de armazenamento e porosidade residual) foram determinados depois de 9 anos e em cinco épocas de amostragem durante o décimo ano de experimentação. Propriedades físicas e hidráulicas do solo foram dependentes do preparo e da época de amostragem. O preparo aumentou a porosidade total e a macroporosidade e reduziu a densidade do solo na camada superficial (0,00-0,05 m), porém esse efeito diminuiu com o tempo após as operações de preparo, devido à reconsolidação natural do solo, uma vez que nenhum estresse externo foi aplicado nesse período. Alterações na porosidade do solo foram mais pronunciadas nas classes de macro e mesoporos. Todos os tratamentos de preparo apresentaram maior densidade do solo nas camadas intermediárias (0,05-0,10 e 0,12-0,17 m) e reduziram na camada mais profunda (0,27-0,32 m), indicando a presença de uma camada com maior estado de compactação entre aproximadamente 0,05 e 0,20 m de profundidade. As fontes de nutrientes não afetaram significativamente as propriedades físicas estudadas.

Soil tillage promotes changes in soil structure. The magnitude of the changes varies with the nature of the soil, tillage system and soil water content and decreases over time after tillage. The objective of this study was to evaluate short-term (one year period) and long-term (nine year period) effects of soil tillage and nutrient sources on some physical properties of a very clayey Hapludox. Five tillage systems were evaluated: no-till (NT), chisel plow + one secondary disking (CP), primary + two (secondary) diskings (CT), CT with burning of crop residues (CTb), and CT with removal of crop residues from the field (CTr), in combination with five nutrient sources: control without nutrient application (C); mineral fertilizers, according to technical recommendations for each crop (MF); 5 Mg ha-1 yr-1 of poultry litter (wetmatter) (PL); 60 m³ ha-1 yr-1 of cattle slurry (CS) and; 40 m³ ha-1 yr-1 of swine slurry (SS). Bulk density (BD), total porosity (TP), and parameters related to the water retention curve (macroporosity, mesoporosity and microporosity) were determined after nine years and at five sampling dates during the tenth year of the experiment. Soil physical properties were tillage and time-dependent. Tilled treatments increased total porosity and macroporosity, and reduced bulk density in the surface layer (0.00-0.05 m), but this effect decreased over time after tillage operations due to natural soil reconsolidation, since no external stress was applied in this period. Changes in pore size distribution were more pronounced in larger and medium pore diameter classes. The bulk density was greatest in intermediate layers in all tillage treatments (0.05-0.10 and 0.12-0.17 m) and decreased down to the deepest layer (0.27-0.32 m), indicating a more compacted layer around 0.05-0.20 m. Nutrient sources did not significantly affect soil physical and hydraulic properties studied.

A compactação dos solos constitui fator limitante ao aumento da produtividade e ao uso contínuo do sistema plantio direto, principalmente em solos argilosos. Neste trabalho, avaliou-se, num Latossolo Vermelho argiloso, a influência de estados de compactação sobre a densidade, porosidade e resistência do solo à penetração, bem como as conseqüências sobre o crescimento radicular, área foliar e produtividade do feijoeiro e do trigo cultivado em sucessão. Os tratamentos foram: PD - plantio direto continuado por seis anos; PDc - plantio direto com compactação adicional, e Esc - escarificação sobre PD. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com três repetições. A maior densidade ocorreu na camada de 0,05-0,15 m, com valores maiores que 1,5 Mg m-3, mas não se observou diferença significativa entre os tratamentos. A resistência à penetração foi maior que 2 MPa nos períodos mais secos, com umidade (θ) < 0,28 m³ m-3 e os maiores valores ocorreram nas camadas superficiais (0,05-0,15 m) do PDc e do PD. A maior restrição radicular ocorreu a 0,1 m de profundidade no PDc, o que resultou em menor crescimento da área foliar e menor altura do feijoeiro. A menor restrição ao crescimento radicular e a maior área foliar e altura ocorreram no PD e no Esc. O PDc reduziu a produtividade do feijoeiro em 17 %, se comparado ao PD. A escarificação não afetou significativamente a produtividade do feijoeiro. Na cultura do trigo, houve apenas tendência de redução de produtividade no PDc e Esc, em relação à produtividade obtida no PD. Assim, a escarificação não foi necessária para o nível de compactação encontrado nesse Latossolo, manejado sob plantio direto há seis anos.

Soil compaction is a limiting factor to increase yields and to develop long-term no-till, especially in clayey soils. The objective of this study was to evaluate the effect of compaction levels on soil bulk density, porosity and penetration resistance, as well as the consequences on root growth, leaf area index and yield of common bean and wheat in crop succession. The treatments were: NT - continuous no-till for six years; NTc - NT with additional compaction; Chi - chisel plow on NT. The experimental design was completely randomized with three replications. The highest bulk density was found in the in the 0.05-0.15 m layer of the soil under NTc, with values over 1.5 Mg m-3. Soil resistance to penetration exceeded 2 MPa in the driest periods, with moisture (θ) < 0.28 m³ m-3 , and highest values were observed at the soil surface (0.05 to 0.15 m) for NTc and NT. Root growth was most affected at 0,1 m depth under NTc, which resulted in a restricted development of the leaf area and shorter bean plants. Root growth was less restricted and the leaf area and plant height were greater under NT and Chi. Common bean yield in NTc was 17 % lower than under NT. Chisel plow did not affect the common bean yield significantly. In wheat, yields tended to be lower in NTc and Chi than in NT. Chisel plow was therefore not necessary to alleviate soil compaction in this Oxisol under no-tillage for six years.

O objetivo deste trabalho foi determinar as propriedades físicas e o intervalo hídrico ótimo (IHO) de um Argissolo, sob diferentes estados de compactação, cultivado com feijoeiro. Foram utilizados três experimentos, cujos tratamentos constituíram-se de: plantio direto (PD); plantio direto compactado pelo tráfego de quatro passadas de máquina (PDc); e escarificação em área anteriormente sob plantio direto (Esc). Avaliaram-se a densidade, a porosidade, a umidade volumétrica e a resistência à penetração do solo. Nas plantas, avaliaram-se a distribuição do sistema radicular e a produtividade. A densidade crítica obtida pelo IHO foi de 1,75 Mg m-3. No PDc a densidade do solo foi superior à crítica na maioria das camadas, enquanto o PD e Esc apresentaram densidade acima da crítica em poucas camadas. A umidade do solo ficou fora dos limites do IHO na maior parte do ciclo da cultura. A resistência à penetração ficou acima da crítica no PDc em todas as avaliações. O sistema radicular concentrou-se superficialmente no PDc com melhor distribuição e desenvolvimento no PD e Esc. Nos três experimentos, a produtividade do Esc foi de 2 a 12% menor, e a do PDc foi de 30 a 62% menor do que no PD. A escarificação não foi necessária para as condições físicas do PD.

In this work, soil properties and least limiting water range (LLWR) were determined for an Alfisol under three states of compaction with black beans crop. Three experiments were used, comprising the following treatments: 12 years of no-tillage - NT; 12 years, of no-tillage compacted by four passes of a bucket loader - NTc; and chiseling of soil previously under no-tillage for 12 years - Ch. Throughout the plant cycle, bulk density, total porosity, volumetric water content, air filled porosity and soil resistance to penetration were evaluated. Plant root distribution and yield were also evaluated. The critical bulk density obtained by LLWR was 1.75 Mg m-3. In the NTc the bulk density was higher than critical value for most soil layers, whereas the PD and Ch presented higher value in a few layers. Soil water content was out of LLWR range for most part of plant cycle. Soil resistance to penetration in the NTc was higher than critical value in all evaluated dates, while in roots concentrated superficially. For the three experiments, higher compaction levels (NTc) induced yield reduction from 30 to 62% and soil chiseling (Ch) induced yield reduction from 2 to 12% compared to crops under no-tillage (PD). Compaction alleviation by chiseling was not necessary to improve crop yield for soil physical conditions of this area.