ABSTRACT The effects of machinery traffic and cover crops on soil physical properties have been underexplored under no-till agricultural production in subtropical environments. The objective of this study was to quantify the soil water infiltration rate and related soil physical properties in response to tractor traffic levels (0, 2, 5, and 20 passes) and the presence or absence of cover crops in a Xanthic Hapludox soil over two growing seasons under no-till conditions. The experiment was carried out in a randomized block design arranged in a factorial scheme with four replications. The traffic factor was constituted by the number of passes with a 6 Mg weight tractor. The winter crop management practices factor consisted of the cover crops (i) black oat (Avena strigosa) in 2017 and turnip (Raphanus sativus var. oleiferus) in 2018 compared with (ii) fallow with spontaneous vegetation. The soil water infiltration rate increased with cover crops when compared to fallow. Regarding tractor traffic levels, shortly after soil compaction, there was a lower water infiltration rate at 20 passes, 45 mm h-1 lower than the absence of tractor traffic. The soil water infiltration rate was positively correlated with macroporosity and negatively correlated with soil bulk density. After 14 months of soil compaction caused by tractor traffic, an improvement in the soil physical properties and the water infiltration rate was found, which were enhanced by the inclusion of cover crops.

Potenciais produtivos distintos têm sido verificados entre talhões, bem como dentro desses, em áreas sob muitos anos de plantio direto (PD). Ferramentas de agricultura de precisão (AP) podem auxiliar a identificar tais diferenças, mas para manejar eficientemente a fertilidade do solo nessas condições a amostragem deve ser representativa. Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência de atributos químicos do solo, conforme a camada ou profundidade de amostragem, na produtividade da cultura do trigo, em uma área sob PD de longa duração, utilizando zonas de um talhão com potenciais produtivos distintos. O estudo foi feito em Reserva do Iguaçu, PR, em área com 25 anos de PD e cinco anos de adoção de técnicas de AP. A partir de mapas de colheita anteriores, identificaram-se duas zonas, Z1 (alta produtividade) e Z2 (baixa produtividade), onde se estabeleceram malhas com 16 unidades amostrais. A produtividade do trigo foi estimada em três pontos por unidade, coletando-se amostras de solo de 0,0-0,1 e de 0,1-0,2 m nos mesmos pontos. A produtividade do trigo foi 22 % maior em Z1 do que em Z2, de acordo com os mapas de colheita utilizados. Os teores de carbono orgânico do solo (Corg) foram maiores em Z1, nas duas camadas do solo. Na camada de 0,1-0,2 m, a saturação (m%) e os teores de Al3+ foram significativamente maiores em Z2; nessa camada, Z1 apresentou maiores valores de pH e saturação por bases (V%) e teores de Ca2+, Mg2+ e K+. Houve correlação positiva da produtividade com os teores de Corg nas duas camadas do solo. Considerando somente a camada de 0,1-0,2 m, a correlação foi positiva com os valores de pH e V% e com a disponibilidade de Ca2+, Mg2+ e K+; e negativa, com a disponibilidade de Al3+. As diferenças na fertilidade do solo entre Z1 e Z2 se deram principalmente na camada de 0,1-0,2 m e foram associadas à diferença de produtividade do trigo, indicando ser importante a presença desse estrato na amostragem do solo em áreas de PD de longa duração, visando representar corretamente o estado de fertilidade do solo.

Different yield potentials between plots and within them have been verified in areas managed under no-till (NT). Precision farming (PF) techniques can help in identifying these distinct areas, but for efficient soil fertility management in areas under long-term NT, there must be representative sampling. The aim of this study was to evaluate the influence of soil chemical properties on wheat yield in accordance with the sampling layer or depth in an area under long-term NT using zones of a plot with different yield potentials. The study was carried out at the Reserva do Iguaçu (Iguaçu Conservation Area), Parana, Brazil, in an area under NT for 25 years and with adoption of PF techniques for five years. Using data from yield maps of previous crops, two zones with distinct yield potentials were identified, named Z1 (higher yields) and Z2 (lower yields), in which sample grids with 16 units (50 × 50 m) were established. Wheat yield was estimated in three points per sampling unit, taking soil samples in the 0.0-0.1 and 0.1-0.2 m depths at the same points. Wheat yield was 22 % higher in Z1 as compared to Z2, in agreement with the yield maps from previous crops. Soil organic carbon contents (Corg) were higher in Z1 for both soil layers. In the 0.1-0.2 m layer, the aluminum saturation (m %) and the Al3+ contents were significantly higher in Z2. In this same layer, Z1 showed higher values of pH and base saturation (V %) and higher levels of Ca2+, Mg2+ and K+. There was positive correlation between wheat yield and Corg content in both soil layers, and considering only the 0.1-0.2 m layer, correlation was positive with pH, V % and Ca2+, Mg2+ and K+ contents, and negative with Al3+. The differences in soil fertility between Z1 and Z2 were mainly in the 0.1-0.2 m layer and were associated with the difference in wheat yield, indicating that the presence of this stratum is important for soil sampling in long-term NT areas aiming to correctly represent the status of soil fertility.

A aplicação de gesso pode melhorar a qualidade do solo para as plantas, considerando atributos químicos e físicos do solo. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos de doses de gesso aplicadas em um Latossolo Vermelho sob plantio direto em sua qualidade estrutural. O experimento iniciou-se em setembro de 2005 em Guarapuava-PR, com a aplicação das doses de gesso na superfície do solo: 0, 4, 8 e 12 Mg ha-1. Dois monólitos de solo foram coletados em novembro de 2009 na profundidade de 0,0-0,300 m, para avaliação visual da qualidade estrutural do solo (Sq) e para obter agregados a fim de determinar sua resistência tênsil (ATS). A resistência do solo à penetração (RP) e a umidade gravimétrica (H%) do solo foram avaliadas na profundidade de 0,000-0,300 m, e amostras indeformadas foram coletadas nas profundidades de 0,000-0,075 e 0,075-0,150 m para determinar a densidade solo (Ds), porosidade total (PT), microporosidade (Mi) e macroporosidade (Ma). Os dados foram submetidos à análise de regressão a 5%. Não houve efeito significativo da aplicação de gesso sobre ATS e U % dos agregados, mas houve efeito quadrático (0,000-0,075 m) e aumento linear (0,075-0,150 e 0,150-0,300 m) de Sq, o que representaria diminuição da qualidade estrutural do solo; contudo, os valores de Sq permaneceram majoritariamente abaixo de 3,0, qualidade entre boa e intermediária. A RP também aumentou com o uso do gesso, porém, novamente, os valores mantiveram-se abaixo de níveis críticos (2-3 MPa). Não houve efeito sobre a U % do solo no momento da determinação da RP no campo. Com o gesso, a Ds diminuiu na camada de 0,075-0,150 m, concomitantemente com o aumento de PT e Ma, enquanto na camada de 0,000-0,075 m parte da Ma foi convertida em Mi, sem alterar PT e Ds. Esses últimos resultados representam ganho na qualidade estrutural do solo em função da aplicação do gesso, mas os aumentos de escore da estrutura do solo e de resistência à penetração, mesmo permanecendo abaixo dos limites críticos, precisam ser monitorados a fim de garantir que não representarão limitações ao uso do solo no futuro.

Gypsum application may enhance the soil quality for plants in terms of soil chemical and physical properties. The objective of this study was to evaluate the effects of gypsum application on the structural quality of a no-tillage Red Latosol. The experiment was initiated in September 2005 in Guarapuava-PR, with gypsum applications of 0; 4; 8; and 12 Mg ha-1 on the soil surface. In November 2009, two soil blocks were sampled from the 0-0.3 m layer for visual evaluation of the soil structure quality (Sq) and to determine the aggregate-tensile strength (ATS). Soil penetration resistance (PR) and gravimetric moisture (H%) of the 0-0.300 m layer were evaluated, and soil cores were collected (layers 0.000-0.075 and 0.075-0.150 m), to determine soil bulk density (BD), total soil porosity (TP), microporosity (Mi), and macroporosity (Ma). Data were subjected to analysis of regression at 5 %. No significant effects of gypsum application on ATS and H % of aggregates were observed, but for Sq, a quadratic effect (0.000-0.075 m) and linear increase (0.075-0.150 and 0.150-0.300 m) were stated, indicating soil quality decrease, although Sq remained mostly below 3.0, with good to intermediate soil quality. Soil PR increased with gypsum, but also remained below critical levels. No effect was observed for soil H % at the moment of PR determination on the field. The gypsum applications decreased BD in the 0.075-0.150 m layer, and increased PT and Ma, while in 0.000-0.075 m some Ma was converted to Mi, without affecting PT and BD. These last results indicate a gain in soil structural quality by gypsum applications, but the higher scores of soil structure and values of soil penetration resistance, though still below thresholds, should be monitored to prevent limitations to soil use in the future.