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.

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.

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.