A curva de compressão do solo tem sido freqüentemente utilizada em estudos de compactação do solo. Essa curva representa graficamente a relação entre o logaritmo da pressão aplicada e a densidade do solo ou o índice de vazios. A pressão de preconsolidação divide essa curva em uma região de deformações recuperáveis e em uma de deformações não-recuperáveis. Por esse motivo, a pressão de preconsolidação tem sido usada como uma estimativa da capacidade de suporte de carga dos solos parcialmente saturados. A pressão de preconsolidação é obtida em laboratório por meio do ensaio de compressão uniaxial, o qual requer aparelhos sofisticados para a sua realização. Além do tempo gasto na realização do ensaio, há necessidade de usar um método gráfico ou de planilhas para a sua determinação. Uma maneira alternativa que visa minimizar este problema seria a calibração da pressão de preconsolidação com outras medidas de fácil e rápida obtenção. O objetivo deste trabalho foi propor um método alternativo de avaliação da pressão de preconsolidação por meio de um penetrômetro. Para isso, foram determinadas as pressões de preconsolidação e as resistências à penetração, no laboratório, na camada superficial de um Argissolo Amarelo (PA) e de um Plintossolo (FX) localizados na região de Aracruz, ES. Testes de campo foram efetuados em um Latossolo Vermelho-Amarelo (LV) localizado em Belo Oriente, MG. Os valores dos coeficientes de determinação foram significativos e variaram de 0,88 a 0,99. As equações que relacionam a pressão de preconsolidação (sigmap) com a resistência à penetração (RP) foram da forma: sigmap = a + b (RP). Pela equação, as pressões de preconsolidação serão estimadas em função da resistência à penetração e poderão ser utilizadas na identificação da compactação do solo e como uma ferramenta auxiliar de decisão sobre a realização ou não de determinada operação mecanizada.

Soil compression curves are frequently used in compaction studies. These curves describe the relationship between the logarithm of applied pressure and the soil bulk density or void ratio. The preconsolidation pressure divides the soil compression curves into a region of recoverable and a region of unrecoverable deformations. Consequently, the preconsolidation pressure has been used as an estimate of soil load support capacity of partially saturated soils. The preconsolidation pressure is laboratory-obtained through the uniaxial compression test which requires sophisticated equipment. Besides the time spent on the test realization, it is necessary to use a graphic method or spreadsheet procedure for its determination. An alternative way to minimize this problem would be the calibration of the preconsolidation pressure by other ways of easy and fast achievement. Thus, the objective of this study was to propose an alternative evaluation method of the preconsolidation pressure by a penetrometer. For this purpose, the preconsolidation pressures and penetration resistance in the superficial layer of a Yellow Argisol (PA) and Plinthosol (FX) from Aracruz (ES), Brazil, were determined in the laboratory. Field tests were carried out with an Oxisol (LV) located in Belo Oriente (MG). The coefficients of determination were significant and varied from 0.88 to 0.99. The equations that relate the preconsolidation pressure (sigmap) with the penetration resistance (RP) were of the form: sigmap = a + b (RP). This equation permits the estimation of the preconsolidation pressure as a function of the penetrometer resistance, which may be used in the identification of the soil compaction and as a tool to come to a decision about realizing a particular mechanized operation or not.

O manejo e o cultivo alteram a estrutura do solo que, por sua vez, interfere em uma série de propriedades físico-hídricas na camada superficial. Este trabalho teve por objetivo avaliar parâmetros químicos e físico-hídricos com implicações na agregação do solo, além da macroporosidade e disponibilidade de água em um Latossolo Vermelho submetido à semeadura direta e ao preparo com arado de discos por 20 anos, tendo como testemunha o solo sob Cerrado nativo. A semeadura direta, pela ausência de revolvimento e tráfego de máquinas, foi o sistema que mais alterou a estrutura do solo, na profundidade de 0-5 cm. Entretanto, este aspecto não indicou restrição para cultivo, tendo sido observado, neste sistema, maior disponibilidade de água nessa profundidade, em relação aos sistemas arado de discos e Cerrado. A densidade do solo na semeadura direta, nas profundidades 0-5, 5-10, 10-20, 20-30 e 30-40 cm, foi inferior ou igual àquela do arado de discos, possivelmente em razão do maior teor de carbono orgânico presente no solo e ausência de revolvimento. O valor de diâmetro médio geométrico dos agregados até à profundidade de 10 cm foi maior no Cerrado, seguido da semeadura direta e arado de discos, não tendo sido encontradas diferenças significativas a partir desta profundidade. Na profundidade de 20-30 cm, o sistema de preparo com arado de discos foi o que mais alterou a estrutura do Latossolo Vermelho, evidenciado pelo maior valor da densidade do solo, menor volume de macroporos e maior deslocamento, para baixo, da curva característica de água no solo na faixa de tensão entre 0 e 6 kPa e, para cima, entre 6 e 100 kPa.

The management and tillage change the soil structure, which in turn interferes with a series of physic-hydraulic properties in the surface soil layer. This work had as objective to evaluate chemical and physical-hydraulic soil properties that have implications on soil aggregation, macroporosity, and the available soil water in Red Latosol (Oxisol), either cropped under no-tillage or disk plowed for 20 years. The control was a native Cerrado (savannah) vegetation. Because of the absence of soils tillage and reduced machinery traffic, the no-tilllage system led to a decrease in macropore volume at a soil depth of 0-5 cm. However, this change caused no restriction to cultivation since the largest soil water availability at this depth had been observed in this system in comparison to the other studied systems. Soil bulk densities in the area under no-till, in the studied depths, were smaller or equal to those of the area under disk plowing, possibly due to the higher organic carbon content in that system and the absence of soil revolvement. The observed mean geometric diameters of aggregates up to 10 cm depth, in descending order, were found in soils under native vegetation (Cerrado), no-till, and disk plow. No significant differences were found at greater depths. At the 20-30 cm depth, disk plowing was the system that affected the Red Latosol structure the most, as indicated by the largest value of soil bulk density, smaller macroporosity, and a larger downward displacement of the characteristic soil moisture curve in the tension range of 0 to 6 kPa and upwards for tensions between 6 and 100 kPa.

A resistência do solo ao cisalhamento é uma importante propriedade dinâmica do solo, a qual vem sendo desconsiderada na maioria das pesquisas que investigam a influência do uso e manejo, assim como os estados de consistência , sobre o comportamento da estrutura dos solos agrícolas. Isto tem contribuído para a adoção de estratégias quase sempre equivocadas, tendo, como conseqüência, o depauperamento das propriedades físicas e mecânicas do solo. Este trabalho teve como objetivo estudar a resistência ao cisalhamento de um Latossolo Vermelho distrófico submetido ao preparo convencional e semeadura direta, tendo, como tratamento-testemunha, o cerradão, considerando diferentes conteúdos de água: 0,05; 0,16; 0,18 e 0,38 kg kg-1. Com base nos resultados encontrados, verificou-se que a resistência ao cisalhamento do solo, avaliada na profundidade de 0-0,05 m do Latossolo Vermelho distrófico, foi influenciada pelo aumento da umidade, tipo de uso e manejo. De maneira geral, as equações ajustadas conforme o modelo de Coulomb constataram maior resistência do solo ao cisalhamento no cerradão, seguido do preparo convencional e semeadura direta. A menor resistência ao cisalhamento do solo estudado, corroborada pelo menor atrito interno (tg f) e maior coesão aparente (c), especificamente nos teores de água 0,16 e 0,27 kg kg-1 (contemplando, portanto, a faixa friável do solo), confere à semeadura direta a condição de maior possibilidade de preservação da sustentabilidade da estrutura do Latossolo Vermelho distrófico. A predição da tensão de cisalhamento apresentou-se sensível aos efeitos da variação do teor de água no solo, ao tipo de uso, podendo contribuir, particularmente, em estudos da sustentabilidade da estrutura dos solos agrícolas, a qual normalmente é comprometida em áreas cujo tráfego e preparo do solo são realizados inadequadamente.

Shear soil strength is an important dynamic property of the soil, as well as the state of soil consistence concerning the structure behavior of agricultural soils, which are mostly being ignored in research into the influence of use and management. This fact has been contributing to the perennial problem of fallacious strategies, causing degradation of the physical and mechanical soil properties. This study aimed at an evaluation of the shear soil strength of a dystrophic Red Latosol submitted to conventional tillage, direct seeding, and Cerrado as control treatment, with different water contents: 0.05; 0.16; 0.18, and 0.38 kg kg-1. Results allowed the conclusion that the shear strength of the soil, appraised at a depth of 0-0.05 m of a dystrophic Red Latosol, was affected by water content increases, use and management type. In general, the adjusted equations according to the Coulomb model evidenced greater shear strength in the Cerrado, followed by conventional tillage, and direct seeding. The lowest shear strength of the studied soil, corroborated by the smallest internal friction angle (tg f) and larger apparent cohesion (c), specifically for the water content 0.16 and 0.27 kg kg-1 (contemplating, therefore, the friable range of the soil), pointed to direct seeding as the management with the greatest possibilities of preserving the structural sustainability of the soil studied. The prediction of shear tension proved to be sensitive to the effects of soil water variations and the use type. This enables significant contributions, particularly to studies on the structural sustainability of agricultural soils, which are usually impaired by inadequate traffic and tillage operations.

No Brasil, o tráfego contínuo e inadequado de rodados de máquinas e a ação da soleira dos implementos sobre áreas agrícolas na região dos Cerrados têm provocado alterações dos atributos físicos e mecânicos dos solos. Com este entendimento, este estudo teve por objetivo avaliar a influência do rodado traseiro e da soleira de implementos agrícolas, usualmente utilizados na região dos Cerrados, sobre a compressibilidade de um Latossolo Vermelho distrófico típico. Os ensaios foram realizados em parcelas preparadas com arado de discos, arado de aivecas, grade aradora e semeadora/adubadora, que, desde novembro de 1994 até à data da amostragem, novembro de 1999, estiveram sob o sistema plantio direto. As alterações na compressibilidade foram avaliadas pela quantificação das pressões de preconsolidação, assim como por algumas propriedades físicas e hídricas (densidade do solo, porosidade e condutividade hidráulica do solo saturado) no momento do preparo e depois da colheita. No momento do preparo, logo depois da passada do rodado e antes que o implemento mobilizasse o solo, o solo foi avaliado em superfície (SP - 0,00 a 0,05 m) e na profundidade média de trabalho (PMT - 0,24 a 0,27 m). A influência da soleira dos implementos foi avaliada logo depois do corte, na profundidade de trabalho abaixo da soleira de cada implemento (PT-SI). Depois da colheita, as amostragens foram repetidas, o que permitiu verificar a influência dos tráfegos subseqüentes. A intensidade de tráfego do rodado e a ação da soleira dos implementos alteraram a compressibilidade, a densidade do solo, a porosidade e condutividade hidráulica do solo saturado do Latossolo Vermelho distrófico nas profundidades: superficial (SP), profundidade média de trabalho (PMT) e profundidade de corte dos implementos (PT-SI). De maneira geral, a passada do rodado traseiro aumentou os valores de pressão de preconsolidação (sigmap) do solo na superfície (SP), enquanto o tráfego subseqüente, necessário ao cultivo, elevou esses valores em subsuperfície, tanto na PMP como em PT-SI. A passada do rodado elevou e reduziu a densidade do solo (Ds) e a macroporosidade, respectivamente, tendo sido o arado de aivecas o implemento que mais modificou essas propriedades. As soleiras dos órgãos ativos do arado de discos e da grade aradora foram as que mais elevaram a pressão de preconsolidação (sigmap), consolidando, portanto, a estrutura do solo na profundidade PT-SI. Com exceção da semeadora/adubadora, a soleira dos órgãos ativos dos demais implementos avaliados reduziram significativamente a condutividade hidráulica do solo saturado (Ks) na profundidade PT-SI, tendo o arado de aivecas se mostrado o implemento mais impactante, seguido da grade aradora e arado de discos.

The continuous and inadequate machine traffic and, or, the use of tillage tools on agricultural areas of the Cerrado region have been changing the soil physical and mechanical properties. The objectives of this study were to evaluate the influence of the rear wheel and the sill on the compressibility of a dystrophic Red Latosol, caused by agricultural tillage tools usually used in the Cerrado region. This study was carried out in plots tillage with disk plow, moldboard plow, heavy disk harrow and seeders, that since November of 1994 to the sampling date, November of 1999, they were under no-till system. The changes in the soil compressibility were assessed through the preconsolidation pressures, as well as, with some physical and hydric properties (Bulk density, porosity, saturated hydraulic conductivity), during tillage process and after harvest. During tillage operations, just after the rear wheel pass and before the implement mobilized the soil, the soil was evaluated in the surface (SP-0.00 to 0.05 m) and in the medium work depth (PMT - 0.24 to 0.27 m). The influence of the implements sill was evaluated just after the cut, in the work depth below the sill of each implement (PT-SI). After the harvest, the samplings were repeated, to verify the influence of the subsequent traffics. Traffic intensity and the implements sills altered the soil compressibility, the bulk density, the porosity and the saturated hydraulic conductivity of the dystrophic Red Latosol in the surface depths (SP), medium work depth (PMT) and cutting depth of the implements (PT-SI). In general, the rear wheel pass increased the preconsolidation pressure (sigmap) in the soil surface (SP), while the subsequent traffic, necessary to the cultivation, increase those values in subsurface, in PMT and in PT-SI depths. The wheels pass increase and reduced the bulk density (Ds) and the macro porosity, respectively, and the moldboard plow was the implement that caused more impact in those properties. The sills of the active organs of the disk plow and disk harrow were the ones that more increased the preconsolidation pressure (sigmap), compacting the soil at PT-SI depth. Except the seeders/fertilizer, the sill of the active organs of the other appraised implements reduced the saturated hydraulic conductivity (Ks) significantly in the PT-SI depth, and the moldboard plow was the implement that caused more soil impact, following by the disk harrow and the disk plow.

Os efeitos do tráfego e do tipo de preparo sobre a estrutura dos solos agrícolas, quando da adoção do sistema plantio direto na região dos Cerrados, têm sido pouco pesquisados. Os estudos desenvolvidos são apenas qualitativos e utilizam-se, geralmente, de propriedades, tais como: a densidade do solo e a resistência do solo à penetração, as quais não possibilitam predizer quanto de pressão o solo pode receber de forma que, em manejos futuros, a compactação possa ser evitada. Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência do preparo inicial do solo quando da adoção do sistema plantio direto sobre a estrutura de um Latossolo Vermelho distrófico por meio da pressão de preconsolidação (sigmap). Os valores de sigmap foram obtidos a partir da elaboração de modelos de compressibilidade, os quais consideraram a influência dos seguintes fatores: (1) preparo inicial do solo: arado de aivecas (AA), arado de discos (AD), grade aradora (GA) e vibrosubsolador (VS); (2) manejo: sistema plantio convencional (PC), o qual foi utilizado como testemunha para avaliar a influência dos preparos e (3) profundidade: superficial (SP - 0,00 a 0,05 m) e profundidade média de trabalho dos implementos (PMT- 0,24 a 0,27 m). Os resultados evidenciaram que a sigmap mostrou-se eficiente na avaliação da influência do preparo inicial sobre a estrutura do solo quando da instalação do sistema plantio direto no Latossolo Vermelho distrófico, tendo o seu valor variado entre preparos e profundidades estudados. A sigmap evidenciou maior resistência mecânica e, portanto, maior consolidação da estrutura do solo na profundidade SP dos tratamentos da área sob plantio direto. Verificou-se, também, que os preparos iniciais avaliados reduziram a resistência mecânica do solo na profundidade PMT, quando comparados à do sistema plantio convencional. Todavia, são o vibrosubsolador e o arado de discos os implementos recomendados para alívio dessa resistência, isto é, para a melhoria da estrutura do solo nas profundidades SP e PMT, respectivamente, quando da adoção do sistema plantio direto.

Little research has yet been done into the effects of traffic and tillage operations on agricultural soil structures of the Cerrado region before and during the implantation of no till systems. However, the developed studies are only qualitative and usually use properties such as soil bulk density and penetration resistance. These variables cannot predict the pressure the soil can withstand so that soil compaction through future soil management could be avoided. The objective of this work was to evaluate the influence of the initial tillage operations at the adoption of the no till system on the soil structure of a dystrophic Red Latosol through the preconsolidation pressure (sigmap). The sigmap values were obtained from soil compressibility models, which take the influence of the following factors into consideration: (1) initial tillage operations: moldboard plow (AA), disk plow (AD) disk harrow (GA) and vibrosubsoiler (VS); (2) soil management: conventional till (PC) which was used as a reference to evaluate the influence of the tillage operations; and (3) depth: Surface layer (SP - 0.00 to 0.05 m) and medium work depth of the tillage implement (PMT - 0.24 to 0.27 m). Results evidenced that the sigmap was efficient at the evaluation of the initial tillage operations when implanting the no till system in the dystrophic Red Latosol, with its varying values according to tillage operation and depth. The sigmap evidenced a larger mechanical resistance and, therefore, larger soil consolidation of the soil structure at SP depth of the area under no till. It was also verified that the appraised initial tillage operations reduced the soil mechanical resistance at the PMT depth, compared to the conventional tillage system. However, the vibrosubsolador and the disk plow are the recommended tillage tools to relieve this soil resistance, that is, to improve the soil structure in the SP and PMT, respectively, when adopting the no till system.

Uma das principais conseqüências do manejo inadequado do solo é a sua compactação, que leva à perda da sustentabilidade agrícola. O objetivo deste trabalho foi o de estudar o comportamento compressivo de um Latossolo Vermelho argiloso, sob quatro tensões de água no solo, sob cerrado, sob plantio direto e cultivo convencional, utilizando-se o arado de discos, após duas décadas de uso. Amostras não deformadas foram utilizadas na caracterização da porosidade do solo e nos ensaios de compressão uniaxial. As pressões de preconsolidação e os índices de compressão foram obtidos das curvas de compressão do solo. A densidade do solo foi também avaliada. Amostras deformadas foram utilizadas nas análises físicas e químicas do solo. As tensões de água no solo dentro da faixa compreendida entre capacidade de campo e ponto de murcha permanente e os sistemas de uso e manejo influíram na intensidade de deformação do solo, sendo os valores mais elevados na capacidade de campo do solo (6 kPa) e no cerrado. Os valores de pressões que podem reduzir a porosidade do solo a níveis críticos ao crescimento de plantas variaram em todos os sistemas de manejo, mas apresentaram os menores valores para as condições mais úmidas, sendo função também da porosidade inicial do solo. Independentemente do sistema de manejo, tensão de água e profundidade do solo, os valores percentuais da redução do volume total de poros nas pressões que não provocam compactação adicional do solo (pressão de preconsolidação) foram praticamente constantes e, em geral, abaixo de 10 %.

Soil compaction is one of the main consequences of inadequate soil management and can lead to a loss of the agricultural sustainability. The compressive behavior of a clayey Red Latosol (Oxisol) under four water tensions and under native vegetation, no-till, and conventional till with a disk plow for two decades was studied. Undisturbed soil samples were used to characterize the soil porosity and for uniaxial compression tests. Preconsolidation pressures and compression indexes were obtained from the soil compression curves, and the soil bulk density evaluated. Disturbed soil samples were used for physical and chemical characterization analyses. The soil water tensions of the range between the field capacity and the permanent wilting point, as well as the soil management systems affected the intensity of soil deformation. Highest values were observed for the field capacity (-6 kPa) and the native vegetation. The pressure values that could reduce the soil porosity to critical levels for the plant development, and which are also a function of the initial soil porosity, varied in all soil management systems. Lowest values were observed under wet conditions. Independent of the soil management system, water tension, and soil depth, the percentage of volume reduction in the total soil porosity at the pressures that do not cause additional soil compaction (preconsolidation pressure), were practically constant and, in general, below 10 %.

Atualmente os parâmetros da resistência ao cisalhamento dos solos podem ser uma ferramenta muito útil na estabilização de taludes e recuperação de voçorocas, bem como na adoção de práticas mecânicas de conservação para os solos agrícolas. Com o objetivo de avaliar a resistência ao cisalhamento de cinco solos da região de Lavras (MG) e sua relação com o grau de intemperismo, realizou-se um experimento, utilizando uma prensa de cisalhamento direto, a qual permite ensaiar amostras indeformadas de solos. Essas amostras foram coletadas na profundidade de 0-0,03 m e submetidas ao ensaio de cisalhamento, para a definição das envoltórias de resistência e obtenção da coesão aparente (C) e o ângulo de atrito interno (φ). Observou-se que C, de forma geral, foi maior para solos que apresentaram maior densidade, umidade a -0,01 MPa e maior teor de areia. Os valores de (φ) foram maiores nos solos com maiores teores de argila. O Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico (LVAd) e o Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico típico (PVAd), com densidades do solo, teores de areia e umidade a -0,01MPa maiores, apresentaram maiores resistências ao cisalhamento em relação ao Latossolo Vermelho distrófico (LVd), Cambissolo Háplico Tb distrófico (CXbd) e Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf), que apresentaram maiores teores de argila e matéria orgânica. Para a classe dos Latossolos, a resistência ao cisalhamento foi maior onde os índices Ki e Kr foram mais elevados, graças à estrutura em blocos apresentada pelo LVAd, que condicionou maior resistência ao cisalhamento. Do ponto de vista da resistência ao cisalhamento, os solos LVAd e PVAd mostraram-se mais resistentes a voçorocamento e ao preparo do solo.

Knowledge on soil shear strength can actually be a very useful tool for the control of slope and gully erosion, as well as for the introduction of mechanical conservation practices in agricultural soils. In order to evaluate the shear strength of five soils in the region of Lavras (MG) and its relation with the weathering rate, an experiment was carried out, using a direct shear machine which allows the collection of undisturbed soil samples. These samples were collected at a depth between 0 and 0.03 m and subjected to the shear strength treatment for the definition of rupture line and the obtainment of the apparent cohesion (c) and the internal friction angle (φ). In general, c was higher in soils which presented a higher density, humidity/moisture at -0.01 MPa and a higher sand content. The (φ) values were higher in soils with higher clay contents. The distrophic Red-Yellow Latosol (dRYL) and the typical distrophic Red-Yellow Utisol (tdRYU) with greater soil densities, sand contents and moisture at -0.01 MPa, presented higher shear strength than the distrophic Red Latosol (dRL), distrophic Inceptsoil (dI) and distroferric Red Latosol (dRL), which contained higher contents of clay and organic matter. For Latosols, the soil shear strength was higher where Ki and Kr indices increased, due to the block structure of the dRYL, causing elevated shear strength. In relation to shear strength, the dRYL and the tdRYU proved to be more resistant to gully erosion and tillage practices.

A elevada capacidade de adsorção de fósforo (P) é uma característica típica dos Latossolos oxídicos. O P é adsorvido principalmente por complexo de esfera interna que influencia o balanço de cargas, a dispersão de partículas e, conseqüentemente, a relação solo-água. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da adsorção de P nas propriedades físicas e hídricas de amostras de um Latossolo Vermelho distrófico (LVd), da região dos Campos da Mantiqueira (MG). Amostras deformadas e indeformadas, coletadas nas camadas de 0-0,03 e 0,27-0,30 m, foram saturadas em água pura ou em solução de P, com vistas em alcançar a capacidade máxima de adsorção de fósforo (CMAP). Posteriormente, avaliaram-se alterações no teor de argila dispersa em água, índice de floculação, porosidade, limites de consistência e curva de retenção de água. A adsorção de P aumentou a quantidade de argila dispersa e influiu na quantidade de macro e microporos, acarretando aumento dos limites de consistência no deslocamento da curva de retenção de água para valores mais elevados de umidade, assim como um acréscimo dos teores de água disponível.

High phosphorus (P) sorption capacity is a typical feature of oxidic oxisols. P is mainly sorbed by inner-sphere complex affecting charge balance, particle dispersion and, consequently, water-soil relationship. The objective of this study was to evaluate the effect of P sorption on physical and hydric properties of samples of a Typic Hapludox, from Campos Mantiqueira Region (Minas Gerais, Brazil). Disturbed and undisturbed soil samples, from 0-0.03 and 0.27-0.30 m depth, were saturated in pure water or P solution to reach the sorption capacity of each layer, followed by evaluation of clay dispersion, flocculation index, porosity, consistence limits, and water retention capacity. P sorption increased the content of dispersible clay and affected the amount of macro and micro pores, increasing the consistence limits and displacing the water retention curve to higher moisture values, causing an increase in available water content.

O conhecimento das características e propriedades dos solos de várzea do RS, utilizados atualmente com a cultura do arroz irrigado, torna-se essencial para a adoção de práticas que envolvam irrigação, drenagem, correção da acidez e da fertilidade, principalmente quando se deseja obter altos níveis de produtividade, com menor custo e com menores possibilidades de degradação destes solos e do ambiente onde estão situados. Dentro deste panorama, avaliou-se a compactação de um Planossolo cultivado sob diferentes sistemas de manejo, através da resistência mecânica do solo à penetração. Camadas compactadas foram identificadas, de forma mais acentuada, na profundidade intermediária (0,10-0,20 m) nos sistemas com maior utilização da mecanização agrícola (T2 - sistema de cultivo contínuo de arroz e T3 - sistema de cultivo de arroz x rotação de culturas). Observou-se que, em todos os sistemas, houve aumento dos valores de resistência mecânica do solo à penetração em relação à testemunha (T6 - solo mantido sem cultivo), principalmente na camada intermediária (0,10-0,20 m), quando o solo foi submetido ao sistema de cultivo contínuo de arroz (T2). Os tratamentos T3 (sistema de cultivo de arroz x rotação de culturas) e T5 (sucessão de culturas: soja (sistema convencional) x arroz (sistema de semeadura direta)) apresentaram os valores mais altos de resistência à penetração, provavelmente em decorrência da baixa umidade e dos efeitos do cultivo e da utilização de máquinas responsáveis pela deformação da estrutura do solo.

Understanding the characteristics and properties of the soils of the state of Rio Grande do Sul low lands, which are being used now with the culture of irrigated rice, is indispensable for the adoption of practices involving irrigation, drainage, correction of acidity and fertility. Mainly when high productivity levels are desired with lower cost and with fewer possibilities of soil and air degradation. The objective of this work was to evaluate compaction of a Planossolo cultivated under different handling systems through the technique of mechanical resistance of the soil to penetration. The occurrence of compacted layers was identified, in the intermediary depth (0.10-0.20 m) in the systems with larger use of agricultural mechanization (T2 - Continuous rice cultivation system and T3 - rice x crop rotation cultivation system). An increase of the values of the soil's mechanical resistance to penetration was observed in relation to the control in all the systems (T6 - Soil without cultivation), mainly in the intermediary layer (0.10-0.20 m), when the soil was submitted to the continuous rice cultivation system (T2). The treatments T3 (rice x crop rotation) and T5 (succession of cultures: soybean (conventional system) x rice (zero tillage)) showed the highest values of resistance to penetration, probably due to low humidity and to the cultivation effects and the use of machines, causing deformation of the soil structure.

A adsorção de fosfato pelo solo pode causar a dispersão de partículas, alterando sua porosidade e a relação solo-água, especialmente em solos oxídicos. Portanto, parâmetros do solo variáveis com o conteúdo de água, como os limites de consistência e índices de compressão, podem, indiretamente, ser influenciados pela adsorção desse íon. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da adsorção de fosfato no índice de compressão e nos limites de consistência de um Latossolo Vermelho-Escuro da microrregião dos Campos da Mantiqueira (MG), Brasil. Amostras do solo foram coletadas nas camadas de 0-0,03 m e 0,27-0,30 m. Metade das amostras recebeu fosfato durante a fase de pré-umedecimento no laboratório, com P suficiente para atingir a capacidade de adsorção. Foram determinados os limites de consistência e o índice de compressão, este representado pela inclinação da reta de compressão virgem da curva de compressão. Os valores do índice de compressão foram mais elevados para a camada superficial, tanto na condição com P quanto na sem P, significando maior predisposição à compactação. Os limites de consistência e o índice de compressão foram mais elevados para condição com P. Embora o teor de água ótimo para a maior resposta à compactação esteja dentro da faixa de plasticidade na camada superficial, o que significa menor risco de compactação com o solo preparado na faixa de friável, o solo ainda seria susceptível à compactação, uma vez que esses valores estão na faixa de friabilidade para a camada de 0,27-0,30 m; camada esta que coincide com a profundidade de corte de alguns dos implementos de preparo do solo.

Phosphate sorption can cause particle dispersion, changing soil porosity, and affecting soil-water relationships, mainly in oxidic soils. Therefore, it can also affect water-related parameters, such as consistence limits and response to soil compaction. The objective of this study was to test the effect of phosphate sorption on consistence limits and compression indexes of undisturbed samples from 0-0.03 and 0.27-0.3 m-layers of a Dark Red Latosol from Campos das Vertentes, Minas Gerais, Brazil. Phosphate was added to half of the samples, during the pre-wetting phase of the compressibility test, in order to reach their maximum sorption capacity. Compression index represents the slope of the virgin part of the compression curve. The surface layer showed higher compression indexes for both P and no P conditions. This means higher compaction with increasing loads on the samples. Consistence limits and compression index were higher in the P-added samples. Although the optimum moisture for maximum compression index of the surface layer was within the plasticity range at the surface-layer sample, which means lower risk to compaction, the soil would still be susceptible to compaction because these values were within the friability range at the 0.27-0.30 m layer sample, which is the depth affected by most of the plowing practices.

O termo compactação do solo refere-se à compressão do solo não saturado durante a qual existe um aumento da densidade do solo em conseqüência da redução de seu volume, pela expulsão do ar causado pelo manejo inadequado. Com o objetivo de estudar o efeito de diferentes sistemas de manejo na densidade do solo máxima (Ds máx), e na umidade crítica de compactação (Ucrít), realizou-se um experimento em um Latossolo Roxo da Região de Lavras (MG), submetido aos seguintes sistemas de manejo: preparo com arado de discos (AD), preparo com escarificador (CM), semeadura direta (SD), preparo com arado de aivecas (AA) e preparo intensivo com grade (GD). O experimento foi instalado, em novembro de 1994, em blocos casualizados. Foram realizadas três amostragens em 1996: em janeiro, antes da semeadura do feijão; em abril, antes da colheita do feijão, e em novembro, antes da semeadura do milho. As amostras deformadas foram coletadas nas camadas de 0-0,07 e 0,20-0,27 m de profundidade nos sistemas de manejo AD, CM e AA. No sistema de manejo SD, as amostras deformadas foram coletadas nas camadas de 0-0,07 e 0,25-0,32 m de profundidade e, no caso do sistema GD, nas camadas de 0-0,07 e 0,15-0,22 m de profundidade. A partir das curvas de compactação, obteve-se a densidade do solo máxima. Determinaram-se, ainda, o teor de argila e matéria orgânica (MO), o limite de plasticidade (LP) e a água retida a - 0,033 e - 0,01 MPa. Os valores de (Ds máx), (Ucrít) para os diferentes sistemas de manejo, época de coleta e profundidades, não foram estatisticamente diferentes, não sendo, portanto, influenciados pelos teores de argila e M.O. Verificou-se que a Ucrít corresponde a 90% do LP e a 90% da água retida a - 0,01 MPa é aproximadamente igual à água retida a - 0,033 MPa.

The term soil compaction refers to the compression of an unsaturated soil during which an increase of the bulk density of soil occurs in consequence of the reduction of its volume, due to the expulsion of the air caused by inadequate management. To study the effect of different soil management systems on maximum dry bulk density and optimum moisture content, an experiment was conducted in a Dusky Red Latosol of the Lavras (MG, Brazil) region, submitted to the following management systems: plow disk (AD), plow moldboard (AA), minimum tillage (CM), no tillage (SD) and harrow disk (GD). The experiment was installed in November, 1994. Disturbed soil samples were taken in 1996: in January before bean plantation; in April, before bean harvest; and in November, before corn planting. Soil samples were taken from the 0 to 0.07 layer and from the 0.20 to 0.27 m layer, under management systems AD, CM and AA. For management system SD, the disturbed soil samples were taken from the layer of 0-0.07 and 0.25-0.32 m depth and for GD from the layer of 0 to 0.07 and 0.15 to 0.22 m depth. Maximum dry bulk density (Ds máx) and critical moisture content(Ucrít) were obtained from the soil compaction curves. Clay content, organic matter, plasticity limit (PL) and water content retained at - 0.033 and - 0.01 MPa were also determined. The Ds máx, Ucrít for the soil management systems, time of sampling and depth were not statistically different, showing that they were not influenced by clay and organic matter content. Ucrít was observed to occur at 90% of PL and at 90% of the water retained at - 0.01 MPa, being approximately equal to the water content retained at - 0.033 MPa.

A compactação adicional do solo ocorre quando a pressão aplicada sobre ele é maior do que a pressão de preconsolidação, fazendo com que o solo se deforme ao longo da reta de compressão virgem. A reta de compressão virgem é a região onde ocorre a compactação adicional. Os objetivos deste estudo foram: testar o modelo proposto por Dias Junior (1994), propor um modelo para quantificar a resistência mecânica do solo e avaliar o efeito do uso do solo e da umidade na reta de compressão virgem e no índice de compressão de três Latossolos. Os solos sob as condições de uso com cultivo anual, mata natural e pastagem cultivada estão localizados na região de Lavras (MG). O trabalho foi executado durante os anos de 1996 e 1997. Para a condição de cultivo anual, mata natural e pastagem, foram coletadas cinco amostras indeformadas, com três repetições, nas profundidades de 0-0,03 e 0,27-0,30 m, e utilizadas no ensaio de compressão uniaxial. Coletou-se também uma amostra deformada, com três repetições em cada condição, para determinar o limite de plasticidade. Verificou-se que, à medida que o valor da umidade aumenta, as retas de compressão virgem são deslocadas para a região de menor pressão, o que indica aumento da suscetibilidade do solo à compactação, diminuindo, entretanto, a resistência mecânica a ser vencida pelo sistema radicular. Os índices de compressão não diferiram estatisticamente para o cultivo anual e mata natural na profundidade de 0-0,03 m, o que não ocorreu para a pastagem cultivada em ambas as profundidades e para o cultivo anual e mata natural na profundidade de 0,27-0,30 m. Nessas condições, a densidade do solo final e o índice de compressão do solo seguiram os modelos propostos por Dias Junior (1994). Em geral, os solos sob mata natural na camada de 0-0,03 m foram mais suscetíveis à compactação por apresentarem maiores valores do índice de compressão máximo.

Additional soil compaction occurs when the pressure applied on the soil is greater than the preconsolidation pressure, causing the soil to deform along the virgin compression line. The objectives of this study were: to validate the model proposed by Dias Junior (1994); to propose a model to quantify soil mechanical resistance and; to evaluate the effect of soil use and moisture on the virgin compression line and on the compression index of three Latosols under annual crop, natural forest and cultivated pasture, located in Lavras (MG). This study was conducted throughout 1996 and 1997. For annual crop, natural forest and pasture, five undisturbed soil samples were used with three replications, at depths of 0-0.03 and 0.27-0.30 m. Samples were analyzed by a uniaxial compression test. Disturbed soil samples with three replications under each condition were collected to determine the plasticity limit. As soil moisture increased, the virgin compression lines were shifted to the region of small pressures, increasing soil compaction susceptibility. At the same time, the mechanical resistance to be overcome by the roots system decreased. The compression index did not differ for the annual crop and natural forest in the surface layer, but differed for the cultivated pasture in both depths and for annual crop and natural forest in the 0.27-0.30 m depth. Final soil bulk density and compression index followed the Dias Junior (1994) models. In general, the soils under natural forest in the 0-0.03 m layer were more susceptible to soil compaction due to their greater values of maximum compression index.

Para analisar o efeito da umidade e do manejo na compressibilidade de três solos: Latossolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Roxo e Latossolo Vermelho-Escuro sob cultura anual, mata natural e pastagem, localizados nos municípios de Lavras e Ijaci (MG), foram coletadas cinco amostras indeformadas e uma deformada em duas profundidades (0-0,03 e 0,27-0,30 m) com três repetições. A análise das amostras indeformadas foi realizada por meio de ensaio de compressão uniaxial sob diferentes umidades, determinando-se então as curvas de compressão. A partir das amostras deformadas, determinaram-se os limites de consistência, análise granulométrica e carbono orgânico. Observou-se que as variações nas propriedades físicas e mecânicas dos solos, induzidas pela sua gênese e manejo, alteraram o comportamento compressivo dos solos, tendo a umidade modificado a forma das curvas de compressão em todos os solos, deslocando-as para a região de maior densidade quando normalizadas, enquanto a densidade inicial controlou a sua posição no eixo da densidade do solo.

The objective of this work was to analyze the effect of moisture content and soil management on the compressibility behavior of three soils, namely, a Red-Yellow Latosol (LV), Dusky Red Latosol (LR) and Dark-Red Latosol (LE), under annual crop, natural forest and pasture. The soils were located in the region of Lavras and Ijaci (MG). Undisturbed and disturbed soil samples were collected in two depths (0-0,03 and 0,27-0,30 m) with three replicates. The undisturbed soil samples were used in the analysis of the uniaxial compression test under different moisture contents to determine the compression curves. With the disturbed soil samples were used to determine the consistency limits, particle size distribution and organic carbon. Variations in physical and mechanical properties of soils, induced by soil genesis and management, altered their compressive behavior and moisture content altered the form of the compression curves in all soils, moving them to the region of high bulk density when normalized, while the initial bulk density controlled its position in relation to the axis of the bulk density.

A estabilidade de agregados tem sido determinada por meio de peneiramento úmido, impacto de gotas e, mais recentemente, sonificação. O objetivo deste trabalho foi propor um índice baseado em níveis de energia ultra-sônica para expressar a estabilidade de agregados, utilizando material de horizontes A e B de Latossolo Roxo e Terra Roxa Estruturada. Agregados de 4,76 a 7,93 mm foram submetidos a níveis crescentes de energia ultra-sônica. O índice de dispersão (massa de agregados secos e, ou, partículas < 0,053 mm/massa inicial de agregados) foi plotado em função da energia correspondente para dispersão de cada amostra. As curvas de dispersão foram linearizadas, dividindo-se a energia pelo índice de dispersão, obtendo-se uma equação do tipo EA/ID = a + bEA. O índice de desagregação foi obtido, dividindo-se os termos b/a da equação, tendo como unidade mL J-1. Quanto menor o índice de desagregação, maior a estabilidade de agregados, principalmente para amostras dos horizontes A de ambos os solos. A vantagem desse índice sobre um único nível de energia ou mesmo o diâmetro médio geométrico se deve ao fato de ele considerar toda a faixa de energia empregada na curva de dispersão.

Aggregate stability has been measured by wet sieving, water dropping and sonication. The objective of this study is to propose an index (energy - level based index) to express aggregate stability in A and B horizon aggregates of Dusky Red Latosol and Structured Dusky Red Earth. Aggregates from 4.76 to 7.93 mm were submitted to sonication at increasing energy levels. A dispersion ratio (< 0.053 mm aggregate + particle fraction/total aggregate mass) was plotted against energy levels, for each sample. These dispersion curves were linearized dividing energy level by dispersion ratio to give an EA/ID = a + bEA type equation. A dispersion index was obtained dividing b by a, from the equation. The higher the aggregate stability, the lower the dispersion index, mainly on A horizon samples of both soils. The advantage of this index over the use of a single energy level or even the geometric mean diameter is that it uses a whole range of energy levels used for the dispersion curve.

Por meio do ensaio de compressibilidade, foram estudados os efeitos do manejo e da umidade na pressão de preconsolidação (σp) de três solos: Latossolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Roxo e Latossolo Vermelho-Escuro sob cultura anual, mata natural e pastagem, na região de Lavras (MG), em duas profundidades (0-0,03 e 0,27-0,30 m). Para cada condição, foram coletadas cinco amostras indeformadas e uma deformada, com três repetições. As amostras, indeformadas e com diferentes umidades, foram utilizadas no ensaio de compressão uniaxial, obtendo-se as curvas de compressão, das quais foram extraídas as respectivas pressões de preconsolidação. Com as amostras deformadas, determinaram-se os limites de plasticidade e de contração, textura e matéria orgânica. Os modelos de compactação testados foram baseados na pressão de preconsolidação e na umidade do solo. Para uma mesma condição e profundidade, houve diferença significativa entre os valores dos teores de argila e areia nos três solos. Os valores da densidade do solo inicial (Ds i) foram estatisticamente diferentes para todas as condições na mesma profundidade, exceto na camada de 0-0,03 m para a cultura anual. À medida que a umidade do solo aumentou, a pressão de preconsolidação decresceu exponencialmente, indicando uma redução na capacidade de suporte de carga do solo. O LR apresentou, em geral, maior capacidade de suporte de carga do que o LE e LV. Essa maior capacidade de suporte de carga pode estar associada com o seu maior teor de argila e menor teor de areia. A capacidade de suporte de carga na zona de friabilidade variou de 154 a 167 kPa, para o LV; de 77 a 183 kPa, para o LR, e de 77 a 132 kPa, para o LE. As umidades 0,33 a 0,30 kg kg-1, 0,42 a 0,27 kg kg-1, e 0,35 a 0,33 kg kg-1 correspondem à faixa de friabilidade (LP - LC) do LV, LR e LE, respectivamente. O modelo baseado na história de tensão do solo evidenciou o efeito da compactação causada pelas máquinas de preparo do solo na camada de 0,27-0,30 m, para a cultura anual, enquanto, para a pastagem, ocorreu o efeito do pisoteio do gado na camada de 0-0,03 m.

Using the compressibility test, the effect of soil management and moisture content on the preconsolidation pressure (σp) of three soils, a Red-Yellow Latosol (LV), a Dusk Red Latosol (LR) and a Dark-Red Latosol (LE) under annual crop, natural forest and pasture, was studied in the area of Lavras (MG) at two depths (0-0.03 and 0.27-0.30 m). For each condition, five undisturbed soil samples and a disturbed one were collected, with three replications. The undisturbed soil samples with different soil moisture content were used in the uniaxial compression test, with compression curves being obtained, from which preconsolidation pressures were extracted. The plasticity and shrinkage limits, texture and organic matter were determined using the disturbed soil samples. The models of compaction tested were based on the preconsolidation pressure and on soil moisture. For the same soil management system and depth, significant difference was observed among the clay and sand content of the three soils. The values of the initial soil bulk density (Ds i) were statistically different for all soil management systems in the same soil depth, except the 0-0.03 m for the annual crop. Increased soil moisture content caused a exponential decrease in the preconsolidation pressure, indicating a reduction in the load support capacity of the soil. The LR had in general higher load support capacity than LE and LV. This higher load support capacity may be associated with its higher clay content and lower sand content. The load support capacity of the friable zone varied from 154 to 167 kPa for LV, 77 to 183 kPa for LR and from 77 to 132 kPa for LE. The soil moisture contents 0.33 to 0.30 kg kg-1, 0.42 to 0.27 kg kg-1, and 0.35 to 0.33 kg kg-1 correspond to the friable zone (LP - LC) of the LV, LR and LE, respectively. The model based on the stress history of the soil evidenced the effect of the compaction caused by the machines in the 0.27-0.30 m layer, for the annual crop, while for the pasture the cattle trampling effect was evidenced in the 0-0.03 m layer.