A agricultura de precisão pode ser definida como o gerenciamento da produção levando em consideração a variabilidade espacial da produtividade e dos fatores a ela relacionados, visando otimizar os insumos e permitindo a diminuição nos custos de produção. Uma forma de mapeamento de fatores do solo é o monitoramento da condutividade elétrica que permite inferir sobre variáveis como textura, salinidade, teor de água, entre outros. Os mapas de condutividade elétrica do solo não excluem a análise de amostras em laboratório, porém fornecem uma orientação na execução de amostragens estratégicas através da identificação de zonas homogêneas. Esse trabalho dá continuidade a estudos de monitoramento da condutividade elétrica do solo, utilizando um sensor de condutividade elétrica por contato, em áreas experimentais aonde vêm sendo obtidas informações da variabilidade espacial dos fatores do solo e da produção. Não se tem, até o momento, o domínio da qualidade da informação relacionada à condutividade elétrica para solos brasileiros, sendo necessários estudos aprofundados, especialmente para as regiões de maior importância agrícola do país. Por outro lado, no solo, o teor de água é fortemente relacionado a várias de suas características físicas, inclusive a condutividade elétrica. Antecipando-se a problemas de interpretação da condutividade elétrica que possam advir da falta de informação do teor de água no solo, o objetivo do trabalho foi monitorar espacialmente o teor de água e modelar sua influência na condutividade elétrica. Foram realizadas análises estatísticas clássicas, análises exploratórias dos dados e análises geoestatísticas, gerando parâmetros para a obtenção de mapas interpolados das variáveis condutividade elétrica, teor de água e argila, estimando, através da krigagem, valores dessas variáveis em locais não amostrados e também possibilitando análises de regressões polinomiais entre as variáveis. Por meio das regressões foi possível observar que no solo grande parte da variação do teor de água pode ser explicada pela variação do teor de argila. Em uma das áreas, onde as amplitudes dos teores de argila são maiores, a variabilidade espacial da condutividade elétrica mostrou ser dependente do teor de água e conseqüentemente do teor de argila. Em outra área o teor de água não apresentou influência na variabilidade espacial da condutividade elétrica. / Precision agriculture can be defined as the production management taking into account the spatial variability of yield and factors related, aiming to optimize the inputs and allowing the decrease of production costs. A way to monitor soil properties is by using electrical conductivity sensors which allows inferring about variables such as texture, salinity, moisture, etc. Maps of soil electrical conductivity do not exclude samples analysis in laboratory, however, they give an orientation in the execution of strategic samplings by the identification of homogeneous areas. This work gives continuity to studies of monitoring of the soil electrical conductivity, using an electrical conductivity sensor for contact, in experimental areas where has been obtained information of space variability of soil factors and yield. Information related to soil electrical conductivity is not well known for Brazilian soils, so it is important to conduct studies, especially for the agricultural areas of the country. On the other hand, soil moisture is strongly related the several of its physical properties, besides electrical conductivity. Foreseeing problems of interpretation of electrical conductivity information that can occur because of lack of information of soil moisture, the objective of this work was to spatially monitor soil moisture and to model its influence on electrical conductivity. Classic statistical analyses, data exploratory analyses and geoestatistic analyses were accomplished, generating parameters for interpolation maps of the: electrical conductivity, variables moisture and clay, estimating, through kriging, values of those variables in no sampled places and also making possible polynomials regressions analyses among the variables. Through the regressions it was possible to observe that, in the soil, great part of the moisture variation can be explained by the clay variation. In one of the areas, where the range of clay rate are larger, the spatial variability of the electrical conductivity showed to be dependent on the moisture and consequently on the clay. In another area the moisture not present any influence in the spatial variability of the electrical conductivity.

O presente estudo objetivou a análise, em lavouras sob semeadura direta, da distribuição vertical e horizontal da resistência à penetração medida por valores georreferênciados do Índice de Cone (IC) e a influência do teor de água do solo, permitindo assim a interpolação para análise de relações causa e efeito. Fatores importantes como o teor de argila, silte, densidade, espaço poroso e teor de matéria orgânica do solo também foram monitorados. Utilizou-se um penetrômetro hidráulico eletrônico, receptores de GPS, amostradores de solo e programas computacionais para o tratamento e obtenção dos resultados em três áreas de estudo sob semeadura direta. Os resultados foram apresentados na forma de mapas em diferentes profundidades, os quais permitem a visualização da espacialidade dos atributos, e pela regressão entre os dados interpolados através da função que apresentou o coeficiente de determinação (R2) mais elevado. Constatou-se a ocorrência de valores maiores para o IC nas profundidades compreendidas de 0,1 a 0,2 m em todas as áreas estudadas. Observou-se também valores menores de IC em locais com maior teor de matéria orgânica, a qual coincidiu com maiores teores de argila e silte em uma das áreas para a qual estes três atributos foram monitorados. A visualização das relações entre fatores nos mapas e a regressão adequada entre os valores interpolados dos atributos destes nem sempre foram possíveis, mas quando houve esta possibilidade, a inter-relação entre o IC e o teor de água, assim como todas as relações espaciais com os demais atributos do solo estudados foram visíveis nos mapas e constatáveis pelo modelo ajustado. O IC foi influenciado principalmente pelo teor de água, densidade e espaço poroso do solo. No entanto seu valor também variou em decorrência de outras inter-relações existentes, as quais estão relacionadas aos teores de argila, silte e matéria orgânica. / The objective of this study is to measure the vertical and horizontal distribution of cone index (CI) values in no- till systems and the influence of soil water content. Data were interpolated allowing for cause and effect analysis. Other important factors as clay and silte content, bulk density, porous space and organic matter content had been monitored. A hydraulically penetrometer was used together with GPS receiver, soil auger and computer programs to collect and analize the data in tree different areas. Results allowed for the generation of maps of the attributes on different depts, and the regression among the interpolated data, choosing the models with the higher determination coefficient (R2). It was evidenced, in all areas, high CI values at depth betwen 0,1 to 0,2 m. Lower values of CI occurred, in one of the areas, in the same place of higher organic matter, in the same located of higher clay and silt content. The visualization of relationship between two factors in the maps and the regression among the interpolated values extracted from those maps was not always possible, but when that possibility took place, the relationship between the CI and water content, as the other spatial relations, was visible in the maps and achievable by the modeling of the data extracted from them. The CI was first influenced by the water content, bulk density and porous space. Nevertheless it also varied as function of clay, silte and organic matter content.

Das várias proposições para a determinação da umidade do solo, a técnica da reflectometria no domínio do tempo (TDR) vem despertando bastante interesse, pois apresenta características desejáveis, como a mensuração em tempo real e a possibilidade de leituras automatizadas. Por outro lado, além do custo elevado dos equipamentos, este método ainda apresenta necessidade de calibração. O desempenho no campo também carece ser mais bem estudado. Com o objetivo de avaliar a performance de um equipamento de TDR com sondas segmentadas em condições de campo, utilizando como método de referência a tensiometria, foram conduzidos experimentos em dois períodos de anos consecutivos, com a coleta de valores da umidade do solo e da respectiva leitura do TDR, em 48 baterias compostas de uma haste de TDR de cinco segmentos e um tensiômetro para cada segmento, dispostas em uma transeção em um Latossolo Vermelho-amarelo no campus da ESALQ/USP em Piracicaba/SP. Embora trabalhosa, a tensiometria mostrou-se suficiente como método de referência para a umidade no campo, pois sua metodologia é bem estabelecida e seu funcionamento não influencia nem é influenciado pelo TDR. As umidades observadas, obtidas a partir do potencial matricial e das curvas de retenção, mostraram padrão de variação semelhante entre os dois períodos, ao contrário das leituras do TDR, que exibiram médias e amplitudes pouco correspondentes entre os pontos num período e noutro. A correlação entre a umidade e a leitura do TDR foi em geral bastante reduzida e quanto mais restrito o conjunto analisado, como por haste ou segmentos, melhores resultados foram obtidos. As curvas de calibração mostraram grande variabilidade entre segmentos, tanto para o coeficiente de determinação como para o padrão da resposta, expresso pelo coeficiente angular das retas. Ajustes efetuados com os dados agrupados por haste ou por camada exibiram aumento da dispersão e forte diminuição do coeficiente de determinação. As retas de calibração também exibiram padrões diferenciados entre os períodos e ajustes com os dados dos dois conjuntos mostraram-se em geral ruins. Não foi possível identificar nenhum padrão para as variações da calibração ao longo da transeção, para algumas camadas houve indícios de dependência espacial, mas nenhuma relação definida com os atributos físicos determinados foi encontrada. Os resultados deste trabalho vêm complementar outros estudos reportados na literatura, mostrando que a aplicabilidade deste modelo de TDR segmentado é praticamente inviável, pois as variações da resposta do TDR são muito grandes entre as várias hastes ou mesmo entre segmentos de uma mesma haste, ou ainda entre os dois períodos. O trabalho também mostra a importância de estudos no campo para a validação de novos métodos ou equipamentos de determinação da umidade do solo. / Among many methods to assess soil water content, time domain reflectometry (TDR) is of recent interest due to its many desirable features as real-time method allowing automation. On the other hand, the equipment is expensive and needs calibration. More studies about its field performance are also required. With the objective of evaluating a TDR device with multilevel probes at field conditions, using tensiometry as reference method for soil water content, two experiments were conducted in consecutives years, by collecting values of soil water content and the respective TDR response in 48 batteries, that were made up of a TDR probe with 5 segments and a tensiometer for each segment, installed in a Red-yellow Oxisol (Hapludox) at the ESALQ/USP campus in Piracicaba/SP - Brasil. Although laborious, tensiometry showed to be a good reference to assess soil water content, because its methodology is well established and its functioning does not influence nor is influenced by the TDR. Soil water content obtained by matric potential and retention curves showed similar patterns in both periods, contrasting with TDR response that did not exhibit correspondence for average or range of measures between periods. The correlation between soil water content and TDR response was in general very small, and smaller data sets, per probes or per segment, showed better correlations. The calibration curves showed much variability among segments, both for the determination indexes and the response pattern. Data fitting per probe or level showed increased dispersion and strong reduction for determination indexes. Calibration also showed different patterns between periods and fitting with data from both periods were in general bad. It was not possible to identify tendencies for variations of calibration along the transect, nor correlation with offer soil attributes. These results complement other studies reported in the literature, showing that this type of probe is hard to be used, due the high variations among probes or even among segments of one probe, besides of variations in time. The importance of field studies for validation of new methods or devices for soil water content measurements are also presented.

Horizontes coesos de solos da região nordeste do Brasil, faixa de domínio dos Tabuleiros Costeiros, são uma séria limitação para a produtividade das culturas devido ao incremento acentuado da resistência do solo à penetração, sob condições de secamento do solo. Solos similares foram reconhecidos na Austrália e identificados como hardsetting. O objetivo desta pesquisa foi demonstrar que o caráter coeso de um Latossolo Amarelo localizado na Bahia é equivalente ao atributo hardsetting utilizado na descrição do solos australianos. A tese foi dividida em três capítulos. O primeiro capítulo apresenta uma revisão de literatura sobre os conceitos que norteiam os designativos coeso e hardsetting. O segundo capítulo descreve uma pesquisa de campo que demonstra que solos com caráter coeso e hardsetting apresentam o mesmo comportamento, no que diz respeito às feições morfológicas e resistência à penetração. O terceiro capítulo apresenta um estudo de laboratório que demonstrou, por meio da análise de parâmetros físicos e micromorfológicos, que o adensamento natural das partículas foi o principal fator que contribuiu com a ocorrência do caráter coeso do solo. / "Cohesive" soil horizons from the northeastern region of Brazil, domain of Low Coastal Tablelands, represents a serious limitation for crop production due to the huge increase in soil resistance to penetration as the soil dries. Similar soils have been reported in Australia and identified as hardsetting. The objective of this research was to demonstrate that a Yellow Cohesive Latosol located in Bahia is equivalent to the hardsetting attribute used in the description of Australian soils. The thesis was divide in three chapters. The first chapter presents a literature review on the "cohesive" and hardsetting concepts. The second chapter describes a field research showing that a "cohesive" and a hardsetting soil have the same behavior regarding their morphological features and resistance to penetration. The third chapter presents a laboratory study where is demonstrated that the natural densification of soil particles has a major contribution on the "cohesive" behavior.

O solo, além de ser um dos recursos básicos dos ecossistemas naturais e agropecuários, é considerado um recurso finito, frágil e não renovável, razão pela qual a manutenção de sua qualidade tem adquirido grande relevância nas últimas décadas. Diversos indicadores de qualidade física do solo foram avaliados em solos de clima temperado no intuito de desenvolver normas de preparo e trafegabilidade que permitam definir as práticas de manejo mais adequadas e o momento mais oportuno para efetua-las visando conservar o recurso solo. Entretanto, é escassa a informação para solos desenvolvidos sob a influência do clima tropical. Nesse contexto, o objetivo geral desta pesquisa foi avaliar, quantitativamente, diversos indicadores de qualidade física do solo direta e indiretamente relacionados à produtividade das culturas, e desenvolver funções de pedotransferência que permitam estimar esses indicadores a partir de atributos físicos facilmente mensuráveis, para Latossolos e Argissolos Vermelhos. Os objetivos específicos foram: i) avaliar os indicadores da condição estrutural do solo "resistência tênsil dos agregados" e "friabilidade" e, determinar a influência de atributos físicos intrínsecos nesses indicadores; ii) quantificar os indicadores de trafegabilidade "susceptibilidade à compactação", "pressão de preconsolidação" e "compressibilidade" e, determinar a influência da umidade, matéria orgânica, textura e estrutura nesses indicadores; iii) avaliar o indicador de qualidade estrutural "intervalo hídrico ótimo" e o indicador de trafegabilidade "pressão de preconsolidação", relacioná-los e determinar valores de pressões críticas que podem ser aplicados ao solo sem induzir condições restritivas ao crescimento das plantas e compactação adicional do solo; e iv) desenvolver funções de pedotransferência que permitam estimar os indicadores avaliados a partir de atributos do solo facilmente mensuráveis. Os resultados referentes ao objetivo i) indicaram que a resistência tênsil dos agregados foi positivamente relacionada com os teores de silte+argila e matéria orgânica, e que os óxidos de Fe pouco cristalinos foram os constituintes da fração silte+argila que mais influenciaram a resistência dos agregados. Os solos estudados foram muito friáveis, estando a friabilidade relacionada positivamente com o teor de óxidos de Fe cristalinos. Os resultados referentes ao objetivo ii) mostraram que o índice de compressão foi significativamente relacionado com a textura (teor de argila) e estrutura (densidade do solo). A pressão de preconsolidação foi significativamente relacionada com a umidade, densidade do solo e o teor de argila. A compressibilidade do solo foi dependente da densidade do solo. Os resultados referentes ao objetivo iii) indicaram que o intervalo hídrico ótimo e a pressão de preconsolidação foram relacionados com a densidade do solo e a umidade. A partir do intervalo hídrico ótimo foi obtida a densidade do solo crítica para o crescimento das plantas, que foi utilizada para a quantificação de pressões críticas. A pressão crítica para o desenvolvimento das plantas foi negativa e linearmente relacionada com o incremento da umidade. No que se refere ao objetivo iv), foram geradas funções de pedotransferência que permitem estimar os indicadores avaliados a partir de atributos do solo facilmente mensuráveis. / The soil, besides being one of the basic resources of the natural and agricultural ecosystems, has been considered a finite, fragile and no renewable resource. For this reason the maintenance of its quality has been acquiring great relevance in the last decades. Several soil physical quality indicators have been used with the intention of developing guides of workability and trafficability that allow to define the more appropriate management practices and the most opportune moment for applying them in view to conserve the soil quality. However, it is scarce the information for soils developed under the influence of tropical climates. In this context, the general objective of this research was to evaluate, quantitatively, several indicators of soil physical quality that are directly and indirectly related to the productivity of the cultures, and to develop pedotransfer functions to make possible to estimate those indicators using easily measurable soil attributes for Hapludox and Hapludalf. The specific objectives were: i) to evaluate the workability indicators "tensile strength of the aggregates" and "friability" and, to determine the influence of the soil intrinsic properties on those indicators; ii) to quantify the trafficability indicators "susceptibility to compaction", "preconsolidation pressure" and "compressibility", and to determine the influence of soil water content, organic matter, texture, and structure on those indicators; iii) to evaluate the structural quality indicator "least limiting water range" and the trafficability indicator "preconsolidation pressure", to relate them, and to determine values of critical pressures that can be applied to the soil without inducing restrictive conditions to plant growth and additional soil compaction; and iv) to develop pedotransfer functions to estimate the measured indicators using easily measurable soil attributes. The results related the objective i) indicated that soil tensile strength was positively related to clay+silt content and organic matter, and that poorly crystalline iron oxides were the constituent of clay+silt fractions that most contributed to soil tensile strength. Results also indicated that the soils were highly friable, with the crystalline iron forms being positively related to soil friability. The results related to the objective ii) showed that the compression index was significantly related to soil texture and soil bulk density. The preconsolidation pressure was significantly related to soil water content, soil texture (clay content), and bulk density. The soil compressibility was related to bulk density. The results related to the objective iii) showed that least limiting water range and preconsolidation pressure were related to soil bulk density and soil water content. The least limiting water range was used to obtain the soil critic bulk density for the plants growth, which in turn was used to quantify the soil critical pressures. The soil critical pressure for plant development was negative and linearly related to the increase of water content. Pedotransfer functions that make possible to estimate the evaluated indicators from easily measurable soil attributes were generated in answer to the objective iv).

A resiliência física de solos é proveniente de processos regenerativos que incluem ciclos de umedecimento e secamento, congelamento e descongelamento assim como as atividades biológicas. Este estudo testou a hipótese de que as propriedades físicas do solo,tais como a permeabilidade do solo ao ar, densidade do solo, porosidade de aeração e porosidade total são indicadores físicos eficientes para quantificar a resiliência de solos de diferentes texturas submetidos ao estresse mecânico (compactação) e após subseqüentes ciclos de umedecimento e secamento. O objetivo foi avaliar o comportamento e a resiliência do solo por meio de propriedades físicas de um Latossolo Vermelho. Foram retiradas 25 amostras indeformadas (0-0,05m) de dois solos: solo I com textura argilosa e solo II com textura franco argilo arenosa, realizando as determinações das propriedades físicas nos tratamentos: antes da compactação(A), depois da compactação (C0) e após ciclos de umedecimento e secamento (C1,C2,C3,C4). As propriedades densidade do solo e porosidade total não apresentaram recuperação da condição inicial após a compactação nos solos I e II, as propriedades conteúdo volumétrico de água e porosidade de aeração apresentaram recuperação parcial apenas no solo I, para o solo II também não apresentaram recuperação, e a permeabilidade do solo ao ar foi a propriedade que apresentou a melhor recuperação assim como foi a que apresentou maior resiliência. Em relação ao distinto comportamento dos dois solos, observou-se que o solo I foi mais resiliente que o solo II nas propriedades que apresentaram recuperação. / The soil physical resilience comes from regenerative processes which include cycles of wetting and drying, freezing and thawing as well as biological activities. This study tested the hypothesis that the physical properties of soil such as soil permeability, bulk density, aeration porosity and total porosity are efficient physical indicators to quantify the resilience of soils of different textures subjected to mechanical stress (compression) and after subsequent cycles of wetting and drying. The objective was to evaluate the behavior and soil resilience by means of physical properties of an Oxisol. Undisturbed samples were taken 25 (0-0.05 m) of two soils: clayey soil and soil with sandy clay loam texture, making determinations of physical properties in the treatments before compression (A), after compaction (C0) and after wetting and drying cycles (C1, C2, C3, C4). The bulk density properties and porosity did not recover the initial condition after compression in the soil I and II, the properties volumetric content of water and air-filled porosity showed only partial recovery in the soil I, II to the soil also showed no recovery and soil permeability to air was the property that showed the best recovery as well as showed the greatest resilience. Regarding the different behavior of the two soil, it was observed that the soil I was more resilient soil II in which showed recovery properties

Os ecossistemas naturais e agropecuários dependem fundamentalmente do solo como recurso básico para sua funcionalidade. Neste contexto, a qualidade do solo tem tido uma crescente importância global. Os objetivos deste estudo consistiram em propor modificações metodológicas e/ou instrumentais visando determinações mais acuradas dos indicadores da qualidade física do solo mediante o desenvolvimento de (i) um sistema eletro-mecânico que permite a obtenção de amostras indeformadas de solos sem aplicação de golpes; (ii) um penetrômetro estático automatizado, de baixo custo e portátil, para medidas de resistência à penetração (RP) e resistência tênsil (RT) sob regime de velocidade constante de 1,55 mm s-1; (iii) um consolidômetro, de baixo custo e de maior portabilidade, para determinações da curva de compressão do solo, da RP e da RT utilizando propulsão pneumática e (iv) melhorias instrumentais em um permeâmetro de carga constante de ar pela redução de oscilações durante a medição do gradiente de pressão bem como a otimização da seleção de diferentes níveis de vazão mássica de ar. Os resultados obtidos mostraram que (i) o sistema eletromecânico garantiu a preservação da estrutura do solo em amostras coletadas comparado com a amostragem por golpes, principalmente no solo mais argiloso; (ii) a RP e a RT puderam ser determinadas com elevada acurácia à velocidade constante de 1,55 mm s-1; (iii) a curva de compressão do solo foi sensível às diferenças entre os tratamentos (linha e entrelinha da cultura) e a utilização de propulsão pneumática não influenciou os resultados da RP e da RT e (iv) a instrumentação utilizada no permeâmetro de carga constante de ar permitiu realizar determinações da permeabilidade do solo ao ar tanto em campo quanto em laboratório com rapidez e elevada acurácia. / Natural and agricultural ecosystems rely fundamentally on soil as a basic resource for their functionality. In this context, soil quality has had a growing global importance. The objectives of this study were based on proposing methodological and/or instrumental modifications aiming to obtain more accurate determinations of soil physical quality indicators by developing: (i) an electro-mechanical system that allows the extraction of undisturbed soil samples without mechanical impact (no-hammering); (ii) a low cost and portable static automatic penetrometer, for measuring soil penetration resistance (PR) and tensile strength (TS) at a constant speed of 1.55 mm s-1; (iii) a low cost and portable consolidometer, for determination of soil compression curve, PR and TS using pneumatic propulsion and (iv) instrumental improvements to a constant head air permeameter by reducing the oscillation during measuring the pressure head gradient and the optimization of the selection of different levels of air mass flow. The results showed that (i) the electro-mechanical system ensured the preservation of soil structure in undisturbed samples in comparison to samples extracted by hammering procedures, especially in clayey soil; (ii) PR and TS could be determined with high accuracy at the constant speed of 1.55 mm s-1; (iii) the soil compression curve was sensitive to differences between treatments (crop row and inter-row) and the use of pneumatic propulsion did not influence the results of PR and TS, and (iv) the instrumentation used in the constant head air permeameter allowed determination of soil air permeability either on the field or in the laboratory with high speed and accuracy.

A dinâmica dos herbicidas no solo é influenciada pela umidade e pela quantidade e qualidade da matéria orgânica, que são variáveis nos agregados organominerais. Os objetivos foram avaliar a influência do grau de umidade na mineralização e sorção do 2,4-D (ácido fraco) e Diuron (não ionizável), em quatro latossolos com diferentes quantidades de matéria orgânica do solo (M.O.S.), avaliar a influência do tamanho do agregado (> 150, 54 – 150, 21 – 53, 2 – 20 e < 2 mm) na sorção dos herbicidas e determinar o grau de humificação para explicar possíveis diferenças na sorção. Foram utilizadas amostras superficiais (0 - 0,2 m) de um Latossolo Amarelo distrófico (LAd) (Piracicaba/SP), de um Latossolo Amarelo ácrico (LAw) (Uberlândia/MG), de um Latossolo Vermelho ácrico (LVw-1) (Uberlândia/MG) e de um Latossolo Vermelho ácrico (LVw-2) (Canoinhas/SC). Foram determinados os valores de pH (em H2 O, KCl 1,0 mol L -1 e CaCl2 0,01 mol L -1 ), a quantidade de M.O.S., de fósforo, de K + , de Ca 2+ , de Mg 2+ , de Al 3+ e estimada a soma H+Al. Os óxidos de ferro, de alumínio e de silício foram quantificados após extração com ácido sulfúrico, os óxidos de ferro “livre” e mal cristalinizado também foi determinado e a análise granulométrica foi efetuada pelo método do densímetro, sendo quantificada também a argila dispersa em água (ADA). Foi determinada a mineralogia por difração de raio-X. Foram quantificadas as frações organominerais dos solos. Foram dispersos 40 g de solo em 160 mL de água destilada, que foram agitados a 160 agitações min -1 por 16 h e sonificada por 15 min. Após disperso, o solo foi peneirado para separar os agregados > 150 mm e entre 53 e 150 mm. Os agregados menores que 53 mm foram separados por sedimentação. Foi determinado o carbono orgânico dos agregados e do solo por combustão. A atividade microbiana dos solos foi determinada pelo método da radiorespirometria. Amostras dos solos foram incubadas com 14 C-2,4-D e 14 C-diuron por 42 dias umedecidas a 25, 50 e 75 % da capacidade de campo em sala climatizada semi-escura a 22 ± 2 o C, após foram realizadas três extrações com CaCl2 0,01 mol L -1 . O solo foi então fracionado após oxidação para determinar o os herbicidas sorvidos no solo e, posteriormente nos diferentes agregados. O grau de humificação das amostras foi determinado por fluorescência. A mineralização do 2,4-D foi de 62 % no LAd a 75 % da capacidade de campo. A difusão foi responsável pela sorção dos herbicidas. O 2,4-D foi menos sorvido no LAd, que tinha maior pH e menor quantidade de M.O.S.. Os solos apresentaram maior quantidade de agregados > 150 mm. Os agregados organominerais de diâmetro menores que 53 mm apresentaram maior acúmulo de carbono. A exceção do LAd, os herbicidas foram mais sorvidos pelos agregados maiores que 53 mm. A sorção só aumentou nos agregados menores que 53 mm, quando a amostra foi incubada a 75 % da capacidade de campo. Porém, no caso do diuron, isto só foi verificado no LAw e LVw-1. As sucessivas extrações alteraram a estabilidade dos agregados. O LAd que se localiza em uma área de cultivo tem maior grau de humificação que o LVw-2 localizado em uma área não cultivada. Os agregados de diâmetro entre 53 e 150 mm, foram os que tiveram maior grau de humificação nos solos. / The dynamic of herbicides in soils is influenced by soil moisture and organic matter contents and also by their quality, which are variable in the organic-mineral aggregates of the soils. The aims of this research were to evaluate the effects of soil moisture on the mineralization and sorption of the herbicides 2,4-D (weak acid) and diuron (non-ionic), in four Oxisols with different contents of soil organic matter (SOM), as well as to evaluate the influence of aggregate sizes (> 150, 54 – 150, 21 – 53, 2 – 20 and < 2 mm) and degree of humification in the sorption of these herbicides. Surface samples (0 – 0.2 m) of one Xanthic Hapludox (LAd, from Piracicaba/SP), one Xanthic Acrudox (LAw, from Uberlândia/MG), and two Anionic Acrudox (LVw-1 from Uberlândia/MG and LVw-2 from Canoinhas/SC) were collected. SOM, phosphorus, K + , Ca 2+ , and Mg 2+ contents and pH values (in H2 O, in KCl 1.0 mol L -1 and in CaCl2 0.01 mol L -1 ) were measured, whereas H+Al was calculated. Fe, Al, and Si oxides were quantified after soil extraction with H2SO4. Free and amorphous Fe oxides were determined by DCB and oxalate method, respectively. Granulometric analysis and water dispersed clay (WDC) were quantified by the densimeter method. The mineralogy was evaluated by X-ray diffraction. In order to quantify soil organic-mineral aggregates, 40 g of soil was added to 160 mL of distilled water in centrifuge tubes, which were shaken for 16 h at 160 rpm and sonicated for 15 min at 240 W. The aggregates > 150 and 53 – 150 mm were obtained by sieving, whereas the aggregates < 53 mm were obtained by sedimentation. Soil and aggregate organic carbon contents were obtained by combustion. The soil microbial activity was obtained by the radiorespirometry method. Soils were incubated with 14 C-2,4-D and 14 C-diuron, for 42 d at 25, 50 and 75 % of the field capacity and remained in a semi-dark room at controlled temperature of 22 ± 2 o C. Then, the pesticides were extracted three times with CaCl2 0.01 mol L -1 and, afterwards, the soil samples were fractionated in order to quantify the amount of herbicides in the aggregates. In these, the degree of humification was obtained by fluorescence. Diffusion markedly affected the herbicides sorption. For example, 2,4-D mineralization was 62 % on LAd only at 75 % field capacity. As expected, 2,4-D was less sorbed on LAd that had higher pH and lower SOM content. In general, the soils presented higher amounts of aggregates > 150 mm. The organic-mineral aggregates < 53 mm presented higher organic carbon content. However, the herbicides were more sorbed in the aggregates > 53 mm, except for LAd. When the soil were at 75 % of the field capacity, the sorption increased in the aggregates < 53 mm for 2,4-D, but it was only verified for LAw and LVw-1 for diuron. The successive extractions altered the aggregate stability. The LAd located in a tilled area had higher degree of humification than the LVw-2 located in a non-tilled area. The soil aggregates between 53 and 150 mm presented higher degree of humification.

Os solos coesos ocorrem por quase toda a faixa litorânea brasileira ocupada pelos Tabuleiros Costeiros, e caracterizam-se por apresentar um incremento acentuado na sua resistência, a qual causa restrições no seu preparo e no crescimento das plantas. Isso ocorre devido ao mesmo apresentar-se duro a extremamente duro, quando seco e friável quando úmido. Dentre os Estados da região nordeste que possuem uma extensa área litorânea ocupada pelos Tabuleiros está o Ceará, com mais de 10.000 km2 ocupados por solos que podem ser enquadrados dentro do contexto de solos coesos. Com isso levantou-se a hipótese de que os solos coesos do Estado do Ceará apresentam as mesmas restrições físicas e químicas encontradas em outros solos pertencentes aos Tabuleiros Costeiros. O objetivo geral desta tese foi identificar a ocorrência de solos coesos no Estado do Ceará, bem como, avaliar o seu comportamento através do uso de atributos morfológicos, físicos, micromorfológicos e análise de imagens. Para alcançar o objetivo geral foram estabelecidos três objetivos específicos. Cada objetivo específico contemplou um trabalho e é apresentado como um capítulo desta tese. No primeiro procurou-se identificar e caracterizar a ocorrência de solos coesos no Ceará, usando atributos morfológicos, químicos e físicos. No segundo, foi feita uma análise do comportamento de um Argissolo Acinzentado coeso através do uso de atributos físicos, especificamente: resistência tênsil (RT), resistência do solo à penetração (RP), densidade do solo (Ds) e distribuição da porosidade total (PT). No terceiro e último trabalho realizou-se um detalhamento microscópico dos solos estudados, dando ênfase à distribuição, tamanho e orientação dos poros nas áreas adensadas e abertas (menos adensadas) do horizonte coeso, através do uso da análise de imagens. Os resultados do primeiro trabalho mostraram que os horizontes coesos encontrados no Ceará, apresentam-se semelhantes aos horizontes coesos encontrados em outros Estados brasileiros. Os resultados referentes ao segundo trabalho evidenciaram que os valores de RT, RP e Ds, mostraram-se mais elevados no solo coeso do Ceará, do que em outras áreas de Tabuleiros Costeiros estudadas no Brasil. No terceiro trabalho foi observado que o adensamento natural existente nos horizontes coesos do Ceará, além de influenciar a quantidade de poros, também influencia o seu formato e a sua orientação, e que as áreas adensadas, medidas por análise de imagem, foram os principais fatores que influenciaram o espaço poroso do solo, sendo responsável pelo aumento na resistência do solo. / The hardsetting soils may be found for almost the whole Brazilian coastal area of the Coastal Tablelands. They are characterized by presenting an accentuated increment in their mechanical resistance, which causes restrictions in the soil preparation and in the plants growth. These happen due to hardsetting soils become hard to extremely hard when dry, and crumbly when humid. Ceara is one of the northeast States that possess an extensive coastal area of Coastal Tablelands, with more than 10.000 km2 of hardsetting soils. Taking this into account, it was hypothesized that hardsetting soils of Ceara State had the same physical and chemical restrictions identified in hardsetting soils in other of Coastal Tablelands. The general objective of this thesis was to identify the occurrence of hardsetting soils in the Ceara State as well as to evaluate their behavior by using the morphological, physical, and micromorphological attributes, and image analysis. To accomplish the general objective three specific objectives were established. Each specific objective led to the accomplishment of one research, and is presented as a chapter of this thesis. In the first research was identified and characterized the occurrence of hardsetting soils in Ceara by using morphologic, chemical and physical attributes. In the second research, it was studied the behavior of a hardsetting Gray Argisol by using soil physical attributes, specifically: tensile strength (RT), soil resistance to penetration (RP), soil bulk density (Ds), and pore size distribution (PT). In the last research, the soil micromorphological features were studied, giving emphasis to the distribution, size and orientation of the pores in the more denser and less denser areas of the hardsetting horizon, by using image analysis. The results of the first research showed that the hardsetting horizons found in Ceara are similar to the hardsetting horizons found in other Brazilian States. The results regarding the second research indicated that the RT, RP and Ds values were higher in the hardsetting soil of Ceara than those measured in other hardsetting soils of the Coastal Tablelands. In the third research was observed that the existent natural compaction in the hardsetting horizons of Ceara influences the amount of pores as well as their shape and orientation, and that the denser areas, measured by image analysis, were the main factor that influenced the soil porosity, being responsible for the increase in the soil mechanical resistance.

As Terras Pretas de Índio (TPI) apresentam por definição o horizonte A antrópico, de cor escura, com presença de artefatos líticos e/ou cerâmicos oriundos do processo de ocupação humana na Amazônia. As áreas que ocorrem se diferenciam dos solos adjacentes por exibirem e manterem condições químicas do solo adequadas ao crescimento de plantas, mesmo após vários anos de cultivo. Essa pesquisa testa a hipótese que de que as TPI exibem condições físicas do solo adequadas ao crescimento de plantas e, mais adequadas que às encontradas nos solos adjacentes. O objetivo deste estudo foi avaliar as propriedades físicas dos horizontes antrópicos de duas TPI relacionando-as com as propriedades estruturais do solo que podem limitar o crescimento de plantas. Para a realização deste estudo foram amostradas duas áreas com horizonte A antrópico (TPI) e amostras do solo adjacente. A primeira área está localizada na estação experimental da Embrapa Amazônia Ocidental (Campo Experimental do Caldeirão) no município de Iranduba, Estado do Amazonas. O solo adjacente foi classificado como Argissolo Amarelo Tb Distrófico. A segunda área está localizada em uma pequena propriedade agrícola no município de Manacapuru, Estado do Amazonas. O solo adjacente foi classificado como Latossolo Amarelo Tb Distrófico. Para a caracterização das propriedades físicas do solo, coletaram-se 120 amostras de solo indeformadas na profundidade entre 0-0,05 m e oito amostras de solo com o formato de blocos (7,0 x 15 x 22 cm). As amostras coletadas foram utilizadas para determinar a curva de retenção da água no solo, a condutividade hidráulica saturada, a curva de resistência do solo à penetração, a densidade do solo, densidade de partículas, a porosidade total do solo, a estabilidade e a resistência tênsil de agregados e a friabilidade do solo. Além das propriedades físicas, o Intervalo Hídrico Ótimo (IHO) e o índice \"S\" foram utilizados como indicadores da qualidade física do solo. A hipótese da pesquisa foi parcialmente comprovada. Os índices de qualidade do solo constataram que as Terras Pretas de Índio apresentam condições físicas do solo adequadas ao crescimento de plantas, entretanto, as TPI não apresentam propriedades físicas mais adequadas ao crescimento de plantas que os horizontes superficiais adjacentes. / Amazonian Dark Earth (ADE) presents an Anthropic A horizon, with dark color and presence of lithic and ceramics sherds. Those topsoil characteristics resulted from old Indian settlements from the pre-Columbian time in the Amazon Basin. ADE shows differences from the surrounding soils by its very good soil chemical characteristics and that are still in the most sites very fertile and productive after long time of cultivation. In this study we tested the hypothesis that ADE presents good soil physical conditions to plant growth, and more appropriate than the surrounding soil. The objective of this study was to evaluate physical properties of Anthropic horizons of two sites with ADE. The soil physical properties were discussed concerning the potencial impacts on plant growth. The Anthropic horizons from two ADE sites were sampled and also the A horizon from the surrounding soil. The ADE sites sampled were located in the Amazonas State in Brazil, one at the Experimental Research Station of Embrapa Amazônia Ocidental (Campo Experimental do Caldeirão) - Iranduba, the surrounding soil was an Dystric Yellow Acrisol. The another site was located near the city of Manacapuru - AM in a private farm. The adjacent soil in this area was classified as Dystric Yellow Ferralsol. At the depth of 0-0,05 m, 120 soil cores were collected along with eight soil box (7,0 x 15 x 22 cm). At the laboratory, soil samples were analyzed to determine: soil water retention curve, saturated hydraulic conductivity, penetration resistance curve, bulk density, particle density, total porosity, aggregate stability, tensile strength and friability. The Least Limiting Water Range (LLWR) and S indexes were used as soil physical quality indicators. The hypothesis was partially proven. The soil quality indexes indicated that ADE presented appropriate soil physical conditions for plant growth; however, the ADE had no better soil physical quality than the surrounding soil.