Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Sol compaction effects on soil and plants has been subject of several studies. However, several parameters are used to evaluate soil compaction like bulk density and soil penetration resistance, but these parameters are dependent of soil type and moisture, therefore, the study of a parameter that could compare the different soils would facilitate the soil compaction studies. This work was divided in four chapters. In the first chapter the objective was to evaluate some physical-mechanical parameters of Alfisols and Oxisols submitted to different tillages. Six soils from Rio Grande do Sul state, Brazil, were collected, with clay content varying from 100 to 650 g kg-1. The core samples were collected from 0.08-0.13 m layer, equilibrated to the tension of 33 kPa and submitted to uniaxial compression test with application of successive and static loads. Based on the vertical displacement measured in the consolidometer after application of each load, were evaluated initial (Dsi) and final (Dsf) bulk density, deformation (Def), initial saturation degree (Gsi), initial volumetric moisture (qvi), pre compression stress (sp) and compression index (Cc) by Casagrande s method. Results indicated that managements with larger compaction presented smaller deformation and susceptibility to compaction; managements with recent revolviment of soil presented larger displacement from their compression curves, showing larger susceptibility to compaction; the Oxisol with larger clay content, due ability to retain more water in determined tension and due larger susceptibility to compaction, need to be more careful with traffic of machines than sandy soils. The second chapter aimed to study some physical properties of Alfisols and Oxisols from Rio Grande do Sul state, Brazil, submitted to different tillages and its influence on root growth and soybean yield. R esults showed larger densities in the approximate depth of 0.10 m and the penetration resistance do not appear in layers with uniform resistance, are spaces with larger and smaller resistance; the root evaluation, even visually, it is a good indicative of the soil physical condition and the bulk density and penetration resistance, if appraised with moisture near field capacity, are good indicators of the soil for plant development; crop yield was associated to soil physical conditions. The third chapter had as objective evaluate the effect of the particles size and tillage in the degree of compactness and to verify the best pressure to obtain the reference bulk density. Six soils of Rio Grande do Sul state, Brazil, submitted to different tillages were collected, with clay content varying from 100 to 650 g kg-1. For determination of the bulk density core samples were collected from layers of 0-0.05, 0.05-0.10, 0.10-0.15, 0.15-0.20, 0.20-0.25 and 0.25-0.30 m and for evaluation of the reference bulk density core samples were collected in the layer of 0.08-0.13 m. For determination of the reference bulk density samples were equilibrated to the tension of 33 kPa and submitted to the uniaxial compression test, with application in each soil sample only one load of 200, 400, 800, 1600 kPa and 3200 kPa. It was also obtained the soil compression curve with application of successive loads in each soil sample to compare the results obtained with the samples that was applied only one load. They were evaluated also the macroporosity and soil penetration resistance, yield and root development of soybean. In agreement with the obtained results, the load of 1600 kPa was the best pressure to obtain the reference bulk density in the uniaxial compression test using core samples, independent if applying just the load of 1600 kPa or from the load of 1600 kPa of the soil compression curve; the largest soybean yield was obtained with degree of compactness of 82% for Alfisols and 85% for Oxisols and the degree of compactness was a good indicator of the physical conditions of the soil, presenting good relationship with soil penetration resistance, macroporosity, root growth and soybean yield; the degree of compactness looks like independent from particle size, based especially in the results of crop yield and macroporosity in function of degree of compactness. The fourth chapter aimed to study the effect of different compaction states on the soil physical properties and growth and yield of soybean, corn and wheat. An experiment was set in the Cooperativa Regional Tritícola Serrana Ltda (COTRIJUÍ) , Ijuí city, Rio Grande do Sul state, Brazil, in an Oxisol. The completely randomized experimental design was used, in a bifactorial with split plots, with three repetitions. The main plots had three compaction states (PDC no tillage during six years + four passes of a machine with mass of 10 Mg in the agricultural year 2003/2004; PD no tillage during six years; Escarif no tillage during six years + chisel and harrowing in the agricultural year 2003/2004) and the split plots had soybean and corn. The soil physical properties (macroporosity, microporosity, total porosity, bulk density and soil penetration resistance) and development and yield of soybean, corn and wheat were measured. The results showed that the additional compaction presented increment of the soil resistance to penetration until the depth of 0.12 m; soil compaction influenced negatively soil physical properties; soybean and wheat were sensitive to compaction, soybean and corn had reduced heights and the wheat and soybean had their root system reduced length, for the additional compaction; soil compaction affected crop yield of corn, soybean and wheat, been the larger yields verified in no tillage and the smaller in treatments with additional compaction; the larger wheat yield was observed in the succession with soybean / A compactação do solo é tema de vários estudos que visam avaliar seus efeitos no solo e na planta. Vários parâmetros são utilizados para avaliar a compactação do solo, como densidade do solo e resistência à penetração, mas esses parâmetros são dependentes do tipo e da umidade do solo; portanto, o estudo de parâmetros que comparam diferentes solos facilita o estudo sobre compactação do solo. Este trabalho foi dividido em quatro capítulos. No primeiro capítulo o objetivo foi avaliar alguns parâmetros físico-mecânicos de Argissolos e Latossolos submetidos a diferentes sistemas de manejo. Foram coletados seis solos do Rio Grande do Sul, com granulometria variando, aproximadamente, entre 100 a 650 g kg-1 de argila. As amostras com estrutura preservada foram coletadas na profundidade de 0,08-0,13 m e equilibradas à tensão de 33 kPa, e submetidas ao teste de compressão uniaxial com aplicação de cargas sucessivas e estáticas. Baseado no deslocamento vertical medido no consolidômetro após a aplicação de cada carga foram avaliados a densidade do solo inicial (Dsi) e final (Dsf), deformação (Def), grau de saturação inicial (Gsi), umidade volumétrica inicial (qvi), e pressão de pré-consolidação (sp) e índice de compressão (Cc) determinados pelo método de Casagrande. Os resultados indicaram que manejos com maior estado de compactação inicial apresentaram menor deformação e menor suscetibilidade do solo à compactação; sistemas de manejo com revolvimento do solo recente apresentaram maior deslocamento de suas curvas de compressão, mostrando maior suscetibilidade à compactação; o Latossolo Vermelho distroférrico típico, pela capacidade de reter mais água a uma determinada tensão e pela maior suscetibilidade à compactação, necessita de maior cuidado com o tráfego de máquinas do que solos arenosos. O segundo capítulo objetivou estudar algumas propriedades físicas de Argissolos e Latossolos do Rio Grande do Sul submetidos a diferentes sistemas de manejo do solo e suas influências no crescimento radicular e rendimento da cultura da soja. Os resultados mostraram que independente do solo e manejo, de modo geral as maiores densidades foram encontradas na profundidade aproximada de 0,10 m; os níveis de resistência do solo à penetração não se apresentam em camadas uniformes, ocorrem espaços de maior e menor resistência; a densidade do solo e a resistência à penetração se avaliada com umidade próxima à capacidade de campo, mostraram-se bons indicadores do solo para desenvolvimento da planta e a avaliação do sistema radicular, mesmo que apenas visual, é um bom indicativo da condição física do solo; o rendimento esteve associado às condições físicas dos solos. O terceiro capítulo teve como objetivo avaliar o efeito da textura e do manejo do solo no grau de compactação e verificar a melhor pressão para se obter a densidade referência. Foram coletados seis solos do Rio Grande do Sul submetidos à condições de manejo distintas, com granulometria, aproximadamente, entre 100 e 650 g kg-1 de argila. Para a determinação da densidade do solo foram coletadas amostras com estrutura preservada nas camadas de 0-0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,15; 0,15-0,20; 0,20-0,25 e 0,25-0,30 m e para avaliação da densidade referência foram coletadas amostras com estrutura preservada na camada de 0,08-0,13 m. Para a determinação da densidade referência, as amostras foram equilibradas à tensão de 33 kPa e submetidas ao teste de compressão uniaxial, com aplicação em cada amostra de solo carga única de 200, 400, 800, 1600 kPa e 3200 kPa. Também foi obtida a curva de compressão do solo com aplicação de cargas sucessivas em cada amostra de solo para poder comparar os resultados obtidos com as amostras em que foi aplicada carga única. Foram avaliados também a macroporosidade e a resistência do solo à penetração, e o crescimento radicular e o rendimento da cultura da soja. Os resultados obtidos mostraram que a carga de 1600 kPa foi a melhor pressão para se obter a densidade referência no teste de compressão uniaxial utilizando amostras de solo com estrutura preservada, independente de ser obtida de aplicação de carga única ou da curva de compressão do solo; o maior rendimento da soja é obtido com grau de compactação, em média de 82% para os Argissolos e 85% para os Latossolos; o grau de compactação mostrou-se um bom indicador das condições físicas do solo, apresentando boa relação com rendimento da cultura da soja, resistência à penetração, macroporosidade e desenvolvimento radicular; o grau de compactação parece ser independente da ranulometria do solo, baseado principalmente nos resultados de rendimento e macroporosidade em função do grau de compactação. O quarto capítulo objetivou estudar o efeito de diferentes condições de compactação sobre as propriedades físicas do solo e crescimento e rendimento das culturas soja, milho e trigo. Para isso, foi conduzido um experimento no campo tecnológico da Cooperativa Regional Tritícola Serrana Ltda (COTRIJUÍ), município de Ijuí (RS), em um Latossolo Vermelho distroférrico típico. Foi utilizado o delineamento experimental inteiramente casualizado, em um bifatorial com parcelas subdivididas, com três repetições, tendo nas parcelas principais três estados de compactação (PDC - Plantio direto há seis anos que recebeu compactação adicional por quatro passadas de máquina com massa de 10 Mg no ano agrícola 2003/2004; PD - Plantio direto há seis anos; Escarif - Plantio direto há seis anos, sendo escarificado e gradeado no ano agrícola 2003/2004) e nas subparcelas as culturas de verão soja e milho e trigo no inverno. Foram avaliadas as propriedades físicas do solo macroporosidade, microporosidade, porosidade total, densidade do solo e resistência do solo à penetração e o crescimento e rendimento das culturas soja, milho e trigo. Os resultados mostraram que a compactação adicional apresentou incremento da resistência do solo à penetração até a profundidade de 0,12 m e afetou negativamente as propriedades físicas do solo; as culturas milho, soja e trigo foram sensíveis à compactação, tendo a altura das culturas soja e milho e comprimento radicular das culturas soja e trigo, reduzidos pela compactação adicional; a compactação do solo influenciou o rendimento das culturas soja, milho e trigo, sendo os maiores rendimentos verificados no plantio direto e os menores no tratamento com compactação adicional, e o maior rendimento do trigo foi observado na sucessão com soja

Made available in DSpace on 2016-12-08T15:50:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGMS13DA012.pdf: 1980394 bytes, checksum: 6b37fb6e368ae3bf1a366a8d92ac0afa (MD5) Previous issue date: 2013-02-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The use of different management systems alters the chemical, physical and hydric soil, and time a conditioning variable. Long-term experiments incorporate this variable can inform the development of soil properties and their consequences on crop productivity. The objectives of this study were to evaluate the effects on the chemical, physical, and water in a Brown Oxisol and crop yield in long-term experiment under different land use systems and soil management; to evaluate the degree of compaction of Brown Oxisol limiting the growth and development of soybean. Were evaluated two experiments. The first was established in 1978 and consists of the following systems: no-tillage in winter and summer (without lime, with lime applied in surface and incorporated lime); conventional tillage in winter and summer (without lime and incorporated lime), and native forest. Chemical characteristics were evaluated in layers of 0-2.5; 2.5-5, 5-10, 10-20 e 20-40 cm, and the physical layers of 0-2.5; 2 0.5 to 5, 5-10, 10-20, 20-40, 40-60, 60-80 and 80-100 cm. The second experiment was conducted in a greenhouse where pots were mounted with 30 cm height, compressing layer of 10-20 cm to obtain the densities of soil: 0.9; 0.96; 1.02; 1.08; 1.14; 1.20 and 1.27 Mg m-3, corresponding to degrees of compaction between 75 and 105%. The use of the soil for long periods with conventional tillage increases the density in subsurface and decreases the aggregate stability (DMG) when compared with no-tillage and forest. However, the no-tillage system increases the stability of aggregates (DMG) to a level equal to the forest, in the layer 0 to 10 cm. It also increases the microporosity, the volumetric water content, water retention and water available to plants, mainly in the upper soil layers, compared to conventional tillage and forest. Generally, liming does not alter the soil physical and hydric properties. The conservation systems improve the soil chemical properties in relation to conventional system, observed by the higher content of exchangeable cations, extractable P, organic carbon and CEC, mainly in the layer 0 to 5 cm. The liming applied in surface in the no-tillage is effective in correcting soil acidity, since soil pH, in the layer 5-40 cm, is the same when lime was surface applied or incorporated. In no-tillage, the recovery in physical properties and the higher nutrient content increases crop yields. The degree of compaction that restricts the soybean crop depends on the attribute being evaluated. When the degree of compaction is over: 75% reduces root growth; 82% plant height is lower; 87% dry mass of shoots is lower; 93% reduces evapotranspiration; and 105% root growth ceases / O uso de diferentes sistemas de manejo altera os atributos químicos, físicos e hídricos do solo, sendo o tempo uma variável condicionante. Experimentos de longa duração incorporam esta variável e podem informar sobre a evolução dos atributos do solo e suas conseqüências na produtividade das culturas. Os objetivos desse trabalho foram: avaliar os efeitos nos atributos químicos, físicos e hídricos num Latossolo Bruno Alumínico típico e na produtividade das culturas agrícolas, em experimento de longa duração sob diferentes sistemas de uso e manejo do solo; avaliar o grau de compactação do Latossolo Bruno Alumínico típico limitante ao crescimento e desenvolvimento da cultura da soja. Foram avaliados dois experimentos. O primeiro foi implantado em 1978 e constitui-se nos seguintes sistemas: plantio direto no inverno e no verão (sem calcário, com calcário aplicado em superfície e com calcário incorporado); preparo convencional no inverno e verão (sem calcário e com calcário incorporado); e mata nativa. Os atributos químicos foram avaliados nas camadas de 0-2,5; 2,5-5; 5-10;10-20 e 20-40 cm e os atributos físicos nas camadas de 0-2,5; 2,5-5; 5-10; 10-20; 20-40; 40-60; 60-80 e 80-100 cm. O segundo experimento foi conduzido em casa de vegetação onde foram montados vasos com 30 cm de altura, compactando a camada de 10-20 cm para obtenção das densidades do solo: 0,9; 0,96; 1,02; 1,08; 1,14; 1,20 e 1,27 Mg m-3, o que corresponde a graus de compactação entre 75 e 105%. O uso do solo por longos períodos com preparo convencional aumenta a densidade em subsuperfície e diminui a estabilidade de agregados (DMG) quando comparado com os sistemas de plantio direto e a mata. Todavia, o sistema de plantio direto aumenta a estabilidade de agregados (DMG) para um patamar igual ao da mata, na camada de 0 a 10 cm. Também aumenta a microporosidade, a umidade volumétrica, a retenção de água e a água disponível às plantas, principalmente nas camadas superficiais do solo, em relação ao preparo convencional e a mata. De maneira geral, a calagem não altera os atributos físicos e hídricos do solo. Os sistemas conservacionistas melhoram os atributos químicos do solo, em relação ao sistema convencional, observado pelo maior teor de cátions trocáveis, P extraível, carbono orgânico e CTC, principalmente na camada de 0 a 5 cm. A calagem superficial realizada no plantio direto é eficiente na correção da acidez, uma vez que não houve diferença no pH do solo, na camada de 5 a 40 cm, quando a calagem foi superficial ou incorporada. No plantio direto, a recuperação nos atributos físicos e o maior teor de nutrientes aumenta o rendimento das culturas. O grau de compactação que restringe a cultura da soja depende do atributo que está sendo avaliado. Quando o grau de compactação é superior a: 75% reduz o crescimento de raízes; 82% a altura das plantas é menor; 87% a massa seca da parte aérea é menor; 93% reduz a evapotranspiração; e 105% cessa o crescimento radicular