A hidrofobicidade pode ser entendida como a repelência do solo à água, dificultando o seu molhamento. Esse fenômeno está associado ao recobrimento das partículas do solo por substâncias orgânicas hidrofóbicas, sendo que atualmente existem inúmeros relatos de repelência à água em áreas de florestas de Eucalyptus e Pinus. Assim, este trabalho teve por objetivo revisar e elencar os aspectos relacionados à origem dos compostos hidrofóbicos e os seus efeitos na dinâmica da água no ambiente florestal, além de implicações no crescimento e desenvolvimento das árvores em florestas de Eucalyptus e Pinus. Reconhece-se que a vegetação local e algumas bactérias e fungos, em função da sua composição química, podem liberar substâncias orgânicas hidrófobas. Outro fator condicionante é a ocorrência de incêndios e queimadas, que induzem alterações nos compostos orgânicos e promovem o secamento do solo. Além disso, a composição granulométrica e o pH do solo podem estar indiretamente associados à ocorrência de repelência à água no solo. A existência de hidrofobicidade exige uma atenção diferenciada, principalmente em relação ao uso e manejo do solo, pois afeta diretamente o movimento da água na superfície e no interior do perfil de solo. Alterações na sortividade, redução da taxa de infiltração, escoamento superficial elevado e ocorrência de fluxo preferencial são os principais efeitos hidrológicos desse fenômeno. Em função das menores taxas de infiltração há aumento do escoamento superficial e redução da quantidade de água disponível, potencializando o processo erosivo e, consequentemente, afetando o crescimento e o desenvolvimento das plantas.

Hydrophobicity can be understood as the soil water repellency or difficulty to soil wetting. This is associated with the coating of soil particles by hydrophobic organic substances and currently there are numerous reports of water repellency in forest areas of Eucalyptus and Pinus. Thus, this study aims at reviewing and listing the aspects related to the origin of hydrophobic compounds and the effects of the water dynamics in the forest environment, as well as implications in growth and development of trees in Eucalyptus and Pinus forests. It is recognized that the local vegetation and some bacteria and fungi, depending on their chemical composition, may release hydrophobic organic substances. Another risk factor is the occurrence of burnings which induce changes in organic compounds and promote soil drying. Furthermore, the particle size distribution and the soil pH may be indirectly associated with the occurrence of soil water repellency. The occurrence of hydrophobicity requires special attention regarding the soil use and management, because this repellency affects the water movement on the surface and inside the soil profile. Changes in sorptivity, reduction in water infiltration, increase in runoff and occurrence of preferential flow are the main hydrological effects of this phenomenon. Due to their lower infiltration rates there is increased the surface flow and reducing the amount of water available, increasing the erosion and, consequently affecting the growth and development of plants.

Uma topossequência apresenta solos com características estruturais e morfológicas distintas que podem alterar a susceptibilidade à deformação estrutural em curtas distâncias espaciais. Os objetivos deste estudo foram avaliar a capacidade de suporte de carga e a suscetibilidade à compactação e mensurar o efeito que cargas acima e abaixo da pressão de preconsolidação causam na permeabilidade ao ar de solos numa topossequência da Depressão Central do Rio Grande do Sul, Brasil. Amostras indeformadas foram coletadas nos horizontes de três perfis de Argissolos (Ap, A1, AB, BA, Bt1 e Bt2; Ap, A1, A2, AB, BA, Bt1 e Bt2; e Ap, A1, BA, Bt1 e Bt2) e dois de Gleissolos (A1, A2, Bg; A, Bg e Cg), no longo de uma topossequência. Essas amostras foram submetidas ao teste de compressão uniaxial, sendo avaliada a permeabilidade ao ar antes e após compressão. Na condição de capacidade de campo, os Gleissolos apresentaram menor suscetibilidade à compactação e maior capacidade de suporte de carga que os Argissolos. O teor de argila esteve diretamente correlacionado com a capacidade de suporte de carga. Portanto, foi inversamente proporcional à suscetibilidade à compactação, exceto em condições de elevada umidade do solo quando a água lubrificou as superfícies aumentando a susceptibilidade à compactação de quaisquer solos. Até 25 kPa de carga ao solo não resultou degradação física do solo, mas quando foram aplicadas cargas de 200 kPa, mesmo na condição de capacidade de campo, houve redução significativa do volume de macroporos e porosidade total em níveis inferiores ao limite crítico (0,10 m3 m-3).

A toposequence has soils with distinct structural and morphological properties that may affect soil susceptibility to structural deformation in short spatial distances. The objective of this study was to evaluate soil load-bearing capacity and susceptibility to compaction, and quantify the effects that loads above and below preconsolidation pressure cause on soil permeability to air in a toposequence of the Central Lowlands of Rio Grande do Sul, Brazil. Undisturbed soil samples were collected from horizons of soil profiles of three Alfisols (Ap, A1, AB, BA, Bt1, Bt2; Ap, A1, A2, AB, BA, Bt1, Bt2; Ap, A1, BA, Bt1, Bt2) and two Aqualfs (A1, A2, Bg; A, Bg, Cg) along a toposequence. These samples underwent the uniaxial compression test, and soil permeability to air was tested before and after quantification of compression. Under the condition of field capacity, Aqualfs are less susceptible to compaction and have higher load-bearing capacity (higher preconsolidation pressure) than Alfisols. Soil clay content is directly correlated with the load-bearing capacity of the soil. Therefore, it is inversely proportional to susceptibility to compaction, except under high soil moisture conditions, when water lubricates the surfaces, increasing susceptibility to compaction of any soil. Loads up to 25 kPa do not result in physical degradation of the soil, but when a 200-kPa load is applied, even under the condition of field capacity, there is a significant reduction in macroporosity and total porosity, arriving at levels lower than the threshold level (0.10 m3 m-3).

Solos hidrofóbicos ou repelentes à água geralmente absorvem-na lentamente, devido à reduzida sortividade proveniente do recobrimento das partículas do solo por substâncias orgânicas hidrofóbicas. A hidrofobicidade do solo é uma propriedade com significativos efeitos no crescimento de plantas, infiltração e retenção de água, escoamento superficial e erosão. O objetivo deste estudo foi comparar o desempenho do método do microinfiltrômetro de tensão (TMI) e do método do tempo de penetração da gota (WDPT) na determinação do índice de hidrofobicidade em dezoito classes de solos do sul do Brasil. Amostras de solo foram coletadas na camada de 0-5cmpara a determinação da distribuição granulométrica, o conteúdo de matéria orgânica, índice de hidrofobicidade em agregados de solo e o tempo de penetração da gota em amostras de solo desagregadas e peneiradas. O método do microinfiltrômetro de tensão as amostras foram submetidas a menores alterações, devido ao uso de macroagregados, preservando a distribuição dos compostos no solo. Em função da homogeneização da amostra de solo, o método do WDPT pode apresentar menores coeficientes de variação, diferentemente do método do microinfiltrômetro em que a estrutura do solo é preservada. Contudo, ambos os métodos apresentaram baixos coeficientes de variação e, portanto, são efetivos na determinação da hidrofobicidade do solo, especialmente quando o log do índice de hidrofobicidade ou log WDPT é>1.

Hydrophobic or water repellent soils slowly absorb water because of the low wett ability of the soil particles which are coated with hydrophobic organic substances. These pose significant effects on plant growth, water infiltration and retention, surface runoff and erosion. The objective of this study was to compare the performance of tension micro-infiltrometer(TMI) and the water drop penetration time (WDPT) methods in the determination of the hydrophobicity index of eighteen soils from southern Brazil. Soil samples were collected from the 0-5cm soil layer to determine particle size distribution, organic matter content, hydrophobicity index of soil aggregates and droplet penetration time of disaggregated and sieved soil samples. For the TMI method the soil samples were subjected to minor changes due to the use of macroaggregates to preserve the distribution of solid constituents in the soil. Due to the homogeneity of the soil samples the WDPT method gave smaller coefficients of variation unlike the TMI method where the soil structure is preserved. However, both methods had low coefficients of variation, and are thus effective for determining the soil hydrophobicity, especially when the log hydrophobicity index or log WDPT is >1.

A hidrofobicidade é o fenômeno em que o solo apresenta dificuldade de se umedecer com a água, normalmente associado ao recobrimento das partículas do solo por substâncias orgânicas hidrofóbicas. Assim, este trabalho tem como objetivo fazer uma descrição da ocorrência da hidrofobicidade, ressaltando as recentes descobertas em relação à origem do fenômeno, enfocando as principais propriedades físico-hídricas e processos físico-químicos ligados ao desenvolvimento do caráter hidrofóbico no solo. As substâncias orgânicas responsáveis pela repelência podem recobrir total ou parcialmente as partículas, agregados e paredes dos poros, transmitindo diferentes graus de hidrofobicidade ao solo. Essas substâncias podem ser oriundas da vegetação local, via deposição ou decomposição, porém a hidrofobicidade pode estar associada a outros fatores como a umidade do solo, a presença de algumas espécies de fungos, a composição granulométrica, o pH do solo e a ocorrência de queimadas. A dependência e a combinação dos diferentes fatores que influenciam na ocorrência de hidrofobicidade nos solos levam a uma variabilidade espacial e temporal do fenômeno, com consequências negativas nos processos de infiltração e percolação da água, afetando a distribuição tridimensional e dinâmica da umidade do solo. Dessa forma, a ocorrência do caráter hidrofóbico exige uma atenção diferenciada, principalmente em relação ao uso e manejo do solo.

Hydrophobicity is the phenomenon where the soil has reduced wettability, usually associated with coating of soil particles by hydrophobic organic substances. This study aimed to provide a description of the hydrophobicity occurrence, highlight recent discoveries about the origin of phenomenon and discuss the main hydro-physical properties and chemical processes linked to the development of hydrophobic behavior in soils. Hydrophobicity is associated with other factors such as soil moisture, presence of some fungi species, particle size, soil pH and occurrence of burnings. The causative substances may be provided by local vegetation, through deposition or decomposition. The dependence and combination of different factors that influence hydrophobicity in soils lead to a spatial and temporal variability of the phenomenon, with negative consequences in the processes of infiltration and water percolation, affecting the three-dimensional distribution and dynamics of soil moisture. Thus, the occurrence of a hydrophobic character requires special attention, especially regarding soil use and management.

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.

O tráfego de máquinas agrícolas é considerado uma das principais fontes da compactação do solo. Uma prática utilizada para minimizar os efeitos da compactação é a escarificação, porém a haste escarificadora pode causar compactação subsuperficial. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do tráfego de máquinas na compressibilidade de um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico arênico, de textura franco arenosa e avaliar o comportamento mecânico desse solo abaixo da linha de atuação da haste escarificadora. Os tratamentos investigados foram: semeadura direta há 13 anos, semeadura direta há 13 anos com tráfego adicional (intensidade de tráfego de 24,67Mg km ha-1), cultivo mínimo recém implantado e cultivo mínimo recém implantado com tráfego adicional. Para a determinação da densidade do solo, de índice de vazios, da pressão de preconsolidação e do coeficiente de compressão, foram coletadas amostras nas camadas de 0,0-0,10m, 0,10-0,20m, 0,20-0,30m e 0,30-0,40m. O tratamento semeadura direta há 13 anos apresentou a menor capacidade de suporte e maior suscetibilidade à compactação. A intensidade de tráfego de 24,67Mg km ha-1 aumentou a densidade do solo e reduziu o índice de vazios até 0,20m. A escarificação não afetou a pressão de preconsolidação e o coeficiente de compressão do solo na camada abaixo da linha de atuação da ponteira do escarificador.

Farm machinery wheeling is considered a major source of soil compaction. The use of chisel plow can minimize such effects, but the chisel can cause subsurface compaction. The aim of this study was to evaluate the effect of traffic and is present below the compaction layer thought compressive parameters of soil. The treatments investigated were: no-tillage, no-tillage with additional traffic (traffic intensity of 24.67Mg km ha-1), no-tillage chiseling recent implanted, no-tillage with additional traffic and chiseling recent implanted. For the density, void ratio, preconsolidation pressure and coefficient of compressibility determination in the layers 0.0-0.10m, 0.10-0.20m, 0.20-0.30m and 0.30 to 0.40m samples were collected. The treatment no-tillage showed the lowest load support capacity and greater susceptibility to compaction. The traffic intensity of 24.67Mg km ha-1 increased bulk density and decreased void ratio until 0.30m depth. The chisel plow did not affect the preconsolidation pressure and coefficient of compressibility of soil layer below the line of action of the chisel tip.