SILVA, G. L. Qualidade física de um Luvissolo cultivado com sistemas agroflorestais e convencional no semi-árido cearense. 2008. 68 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia/Solos e Nutrição de Plantas) - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Francisco Lacerda (lacerda@ufc.br) on 2014-09-10T13:24:58Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_glsilva.pdf: 509368 bytes, checksum: f36ababb39f829082a3074f125a3e358 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2014-09-10T23:06:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_glsilva.pdf: 509368 bytes, checksum: f36ababb39f829082a3074f125a3e358 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-10T23:06:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_glsilva.pdf: 509368 bytes, checksum: f36ababb39f829082a3074f125a3e358 (MD5) Previous issue date: 2008 / The introduction of agricultural systems in the natural ecosystem changes the balance of the soil, with reflections on their quality, whose impact will depend on the type of management used and the capacity to support the ground. One of the alternatives is the adoption of agroforestry systems, because these systems promote the protection of soil and are able to maintain their quality under similar conditions, the soil under natural vegetation, since the trees, encourage the soil physical properties. So a study was carried out to evaluate the quality of physical and structural Luvissolo in the semi-arid of Ceará cultivated with agroforestry systems (SAFs) and conventional, using the Least Limiting Water Range (LLWR) and the Index S. The area under study is located on the farm in Crioula Sobral - CE and belongs to the EMBRAPA - CNPC. The treatments selected for this study were: Agrosilvipasture (AGP), Silvipasture (SILV), Natural Vegetation (VN) and Intensive Cropping (CIP). The samples were subjected to a voltage gradient of water and then used in determination of soil density (Ds), resistance to penetration of roots (RP) and volumetric moisture (θv). Then, the results were used for the adjustment of the retention curve of water (CRA), and resistance to penetration (CRP). Through the CRA and the CRP, it was possible to quantify the LLWR and soil critic density (Dsc). There is also the determinate the values of the van Genuchten parameters, for determining the index S. The SAFs showed better physical and structural conditions for plants growth, both for the evaluation of the IHO, and the index S. The CIP, presented the lowest IHO and the lowest value of S, indicating greater physical and structural degradation to soil this treatment. / A introdução de sistemas agrícolas no ecossistema natural altera o equilíbrio do solo, com reflexos na sua qualidade, cujos impactos dependerão do tipo de manejo utilizado e da capacidade de suporte do solo. Uma das alternativas é a adoção dos sistemas agroflorestais, pois tais sistemas promovem a proteção do solo e são capazes de manter a sua qualidade em condições semelhantes a do solo sob vegetação natural, já que as árvores favorecem as propriedades físicas do solo. Assim foi desenvolvido um estudo com o objetivo de avaliar a qualidade física e estrutural em um Luvissolo no semi-árido cearense cultivado com sistemas de manejo agroflorestal (SAFs) e convencional, utilizando o Intervalo Hídrico Ótimo (IHO) e o Índice S. A área em estudo localiza-se na Fazenda Crioula em Sobral – CE, pertencente à EMBRAPA – CNPC. Os tratamentos selecionados, para tal estudo foram: Agrissilvipastoril (AGP), Silvipastoril (SILV), Vegetação Natural (VN) e Cultivo Intensivo em Pousio (CIP). As amostras foram submetidas a um gradiente de tensão de água sendo posteriormente utilizadas nas determinações de densidade do solo (Ds), resistência à penetração de raízes (RP) e umidade volumétrica (θ). Em seguida, os resultados foram utilizados para os ajustes das curvas de retenção de água (CRA) e de resistência à penetração (CRP). Através da CRA e da CRP, foi possível quantificar o IHO e a densidade do solo crítica (Dsc). Determinou-se também os valores dos parâmetros da equação de van Genuchten, para determinação do índice S. Os SAFs apresentaram melhores condições físicas e estruturais para o crescimento das plantas, tanto pela avaliação do IHO, como pelo índice S. O CIP, apresentou o menor IHO e o menor valor de S, indicando uma maior degradação física e estrutural para o solo deste tratamento.

Con el objetivo de obtener valores de línea de base para la evaluación de la degradación de suelos se caracterizó la calidad biológica y física de Molisoles bajo diferentes usos de la Región Semiárida Pampeana. El estudio se desarrolló en Paleustoles petrocálcicos, franco y franco arenosos de la planicie con tosca de la Región Semiárida Pampeana Central. Se seleccionaron 4 suelos por diferencias en las prácticas de producción, de similar contenido de arcilla. Dos de ellos presentan vegetación de gramíneas perenne por más de 50 años con contenidos de carbono orgánico y nitrógeno superiores a dos suelos seleccionados bajo uso agrícola también por más de 50 años. Se determinaron tres estratos de profundidad, estrato superior a 0-6 cm, estrato medio a 17-23 cm y estrato inferior a 40-46 cm de profundidad. A fin de cumplir con los objetivos se determinó: carbono orgánico total y sus fracciones, nitrógeno total, textura, distribución de tamaño de agregados, inestabilidad estructural, peso volumétrico de los agregados, densidad aparente máxima, susceptibilidad a la compactación, humedad crítica, conductividad hidráulica, infiltración, resistencia a la penetración. En relación a los poros del suelo se cuantificó el tamaño, la distribución y forma de los poros y se determinó el Intervalo hídrico óptimo. En cuanto a los indicadores biológicos se evaluó respiración, carbono y nitrógeno de la biomasa microbiana, relación hongo/bacteria y cociente metabólico. Los suelos bajo uso A presentaron menores contenidos de carbono y nitrógeno. Asociado a ello se encontró que estos suelos tuvieron menor porosidad total y macroporosidad con respecto al uso en VN. Además, la forma predominante de los macroporos entre 10-100 μm y 100-2000 μm, fue redondeada, mientras que bajo VN fueron encontrados mayor proporción de poros de forma irregular y alargados. Este cambio en la distribución y en la forma de los poros, condujo a menores tasas de infiltración y menor conductividad hidráulica, mayor densidad aparente, mayor resistencia a la penetración. El efecto de la degradación del suelo debido al uso agrícola sobre el sistema poroso y sobre las propiedades físico-hídricas no se extendió a mayor profundidad que los estratos medios. A su vez, se encontró que los macroporos redondeados se correlacionaron negativamente con carbono organico, porosidad total y macroporosidad y positivamente con indicadores asociados a la compactación (densidad aparente máxima, susceptibilidad a la compactación y densidad aparente). Suelos compactados con menor porosidad total y mayor macroporosidad redondeada presentaron mayor peso volumétrico de los agregados. El uso A condicionó los valores del intervalo hídrico óptimo en los dos primeros estratos y presentó mayores diferencias entre profundidades con respecto al suelo bajo VN. Los valores promedio del intervalo hídrico óptimo para el suelo bajo VN fueron más elevados que bajo A. La práctica de uso también influyó sobre la actividad y el tamaño de la biota, los suelos agrícolas con menores contenidos de carbono y nitrógeno resultaron tener menor carbono y nitrógeno de la biomasa microbiana y actividad de respiración, comparado a los suelos bajo VN. Además, las variables asociadas a la compactación se relacionaron negativamente con las propiedades biológicas, perjudicando el intercambio de gases y la accesibilidad al sustrato por parte de los microorganismos. Los resultados del trabajo de tesis permitieron proponer valores de línea de base de indicadores físico-hídricos y biológicos para suelos franco y franco arenoso de la Región Semiárida Pampeana. Además se presenta un conjunto mínimo de indicadores denominados “indicadores integradores”. Los mismos fueron carbono orgánico, porosidad total, índice de inestabilidad estructural, proporción macroporos, resistencia a la penetración, peso volumétrico de agregados 2-3-mm, poros elongados >10 μm, respiración a tasa constante y carbono de la biomasa microbiana, debido a que todos ellos lograron obtener altas correlaciones con indicadores que reflejan la funcionalidad física, química y biológica del suelo. / In order to obtain baseline values for the evaluation of soil degradation, the biological and physical quality of Molisols under different uses of the Pampean Semiarid Region were characterized. The study was carried out in loam and sandy loam petrocalcic Paleustolls, of the calcrete plains of the Semiarid Region Pampa of Argentina. Soils under agricultural (A) and native vegetation (VN) use were selected, with the same clay content, in which three layers of depth, upper, middle and lower were determined. In order to achieve the objectives, total organic carbon and its fractions, total nitrogen, soil texture, aggregate size distribution, mean weight diameter, aggregate volumetric weight, maximum bulk density, susceptibility to compaction, critical moisture content, hydraulic conductivity, infiltration, penetration resistance were determined. In relation to the soil pores, the size, distribution and shape of the pores and the least limiting water range were quantified. Regarding the biological indicators, respiration, carbon and nitrogen of the microbial biomass, fungus/bacteria ratio and metabolic quotient were determined. Soils under A use had lower carbon and nitrogen content. Associated with this it was found that these soils had lower total porosity and macroporosity with respect to the use in VN. In addition, the predominant form of macropores between 10-100 μm and 100-2000 μm was round. This change in the distribution and shape of the pores led to lower rates of infiltration and lower hydraulic conductivity, higher bulk density and greater resistance to penetration. Although the effect of soil degradation due to agricultural use on the porous system and on the hydro-physical properties did not extend to greater depth than the middle depth. The round macropores were found to be negatively correlated with organic carbon, total porosity and macroporosity and positively with indicators associated with compaction (maximum bulk density, susceptibility to compaction and bulk density). Compacted soils with lower total porosity and greater round macroporosity presented higher volumetric weight of the aggregates. The agricultural use affected the values of the least limiting water range in the first two depths intervals and presented greater differences between depths compared to the soil in VN. The average values of the least limiting water range in natural vegetation soil were higher than under agricultural use. The soil use also influenced the activity and size of the biota, the agricultural soils with lower carbon and nitrogen content resulted to have lower microbial biomass carbon and nitrogen and respiration activity, compared to the soils under natural vegetation. Also, the variables associated with compaction were negatively related to biological properties, impeding gas exchange and accessibility to substrate by microorganisms. The results of this study propose baseline values of hydro-physical and biological indicators for loam and sandy loam soils of the semiarid Pampa region. In addition, a minimum set of indicators called "integrating indicators" is suggested. These were organic carbon, total porosity, mean weight diameter, macropores, penetration resistance, aggregates volumetric weight of 2-3-mm, elongated pores >10 μm, constant rate respiration and microbial biomass carbon. All of them were able to obtain high correlations with indicators that reflect the physical, chemical and biological functionality of the soil.

A qualidade da germinação das sementes, exclusivamente, não é garantia de uma emergência adequada e uniforme das plântulas. As condições físicas da cama de semeadura são essenciais para uma apropriada germinação, emergência e desenvolvimento da cultura. A heterogeneidade natural do solo pode criar diferentes microambientes resultando em condições desfavoráveis para o crescimento inicial das plantas. A hipótese deste trabalho é a de que a variabilidade textural do solo pode resultar em condições físicas heterogêneas, principalmente na cama de semeadura e, essas diferenças podem influenciar na eficácia da germinação e emergência das principais culturas cultivadas no verão na região Sul do país, especificamente soja e milho. Para tanto, foi avaliada a qualidade física da cama de semeadura de um Latossolo Vermelho sob sistema plantio direto de longa duração e determinada a influência dos atributos físicos avaliados na emergência das plântulas destas culturas. O trabalho foi realizado numa transeção de 600 m localizada na Fazenda Escola da Universidade Estadual de Ponta Grossa, Paraná, em dois anos: 2010 (soja) e 2011 (milho). As avaliações em campo compreenderam a camada de 0-10 cm e as amostras de solo para determinações em laboratório foram retiradas na camada de 2,5-7,5 cm. Para cada amostra foi determinada a permeabilidade do solo ao ar, índice de continuidade de poros, porosidade bloqueada, porosidade de aeração, densidade do solo, curva de retenção de água e curva de resistência à penetração do solo. A partir dos dois últimos foi calculado o Intervalo Hídrico Ótimo (IHO) dessa camada para os trinta pontos demarcados ao longo da transeção. Os dados foram avaliados por meio de estatística descritiva, análise de variância e os dados de emergência e características das plântulas foram relacionados com os atributos físicos por meio de regressão Stepwise. Foram identificadas, de forma intercalada, duas classes texturais, argilo arenosa e franco argilo arenosa. O conteúdo de argila variou de 27,78 a 45,51 % e não teve influência no número final de plantas emergidas nos dois anos avaliados. A análise de estabilidade temporal da umidade do solo sugere que amostragens, para avaliação da umidade, devem ser realizadas na faixa da transeção que vai de 300 a 600 m por apresentarem valores mais próximos da média geral para qualquer tempo. O conteúdo de água disponível para as plantas sem que haja limitações de resistência e aeração, IHO, foi reduzido de um ano para o outro, indicando que a qualidade física da cama de semeadura do milho foi relativamente inferior a da soja. O limite inferior do IHO foi determinado pela umidade do solo, na qual a resistência à penetração é limitante, ao longo de toda a transeção. Os atributos físicos do solo não foram significativamente relacionados com os parâmetros de emergência das culturas, mas tiveram influência na altura da parte aérea e comprimento das raízes. O efeito das condições físicas do solo no crescimento radicular das plântulas de milho também foi evidenciado a partir da análise de imagens obtidas por ?TC de Raio-X. / The quality of seeds, exclusively, is no guarantee of an adequate and uniform seedlings emergence. The seedbed physical conditions are essential for a suitable germination, emergence and crop development. The natural soil heterogeneity can create distinct microenvironments resulting in unfavorable conditions for the plants initial growth. The work hypothesis is that the soil texture variability can result in heterogeneous physical conditions, mainly in the seedbed, and these differences may affect the effectiveness of germination and emergence of the major crops grown in summer in the Brazil southern, specifically, soybean (Glycine max L.) and maize (Zea mays L.). For this, it was assessed the physical quality of seedbed from an Oxisol under no-tillage long term and determined the influence of the soil physical attributes in the seedling emergence of these crops. The study was carried out in a 600 m field transection in the Universidade Estadual de Ponta Grossa farm, Paraná, in two years: 2010 (soybean ) and 2011 (maize). The field assessments were carried out in the topsoil (0-10 cm) and soil samples for laboratory determinations were taken out from the 2.5-7.5 cm layer. For each sample was determined the soil air permeability, pores continuity index, blocked porosity, air-filled porosity, soil bulk density, water retention curve and resistance to penetration curve. From the two latter was calculated the Least Limiting Water Range (LLWR) for the thirty points bounded along the field transect. The data were analyzed using descriptive statistics, analysis of variance and, the emergence parameters and seedling characteristics were related to the soil physical attributes using Stepwise regression. Two soil textural classes, sandy clay and sandy clay loam, were identified in succession. Clay content ranged from 27.78 to 45.51 % and did not affect the final number of seedlings emerged in the two years. The analysis of temporal stability of soil water content suggests that future samplings, for the soil moisture evaluation, should be performed from 300 to 600 m along the transect, as it shows soil moisture average closer to the general mean at any time.The water content available to plants without any limitations of resistance and aeration, LLWR, was reduced from one year to the other, indicating that the physical quality of the maize seedbed was relatively inferior than that of soybean. The lower limit of LLWR was determined by the soil water content in which the resistance is restrictive, along the whole transection. The soil physical attributes were not significantly related with the crops emergence parameters, but had influence at the shoot height and root length. The effect of soil physical conditions on maize root growth was also attested from images obtained by X-ray ?TC.

A qualidade da germinação das sementes, exclusivamente, não é garantia de uma emergência adequada e uniforme das plântulas. As condições físicas da cama de semeadura são essenciais para uma apropriada germinação, emergência e desenvolvimento da cultura. A heterogeneidade natural do solo pode criar diferentes microambientes resultando em condições desfavoráveis para o crescimento inicial das plantas. A hipótese deste trabalho é a de que a variabilidade textural do solo pode resultar em condições físicas heterogêneas, principalmente na cama de semeadura e, essas diferenças podem influenciar na eficácia da germinação e emergência das principais culturas cultivadas no verão na região Sul do país, especificamente soja e milho. Para tanto, foi avaliada a qualidade física da cama de semeadura de um Latossolo Vermelho sob sistema plantio direto de longa duração e determinada a influência dos atributos físicos avaliados na emergência das plântulas destas culturas. O trabalho foi realizado numa transeção de 600 m localizada na Fazenda Escola da Universidade Estadual de Ponta Grossa, Paraná, em dois anos: 2010 (soja) e 2011 (milho). As avaliações em campo compreenderam a camada de 0-10 cm e as amostras de solo para determinações em laboratório foram retiradas na camada de 2,5-7,5 cm. Para cada amostra foi determinada a permeabilidade do solo ao ar, índice de continuidade de poros, porosidade bloqueada, porosidade de aeração, densidade do solo, curva de retenção de água e curva de resistência à penetração do solo. A partir dos dois últimos foi calculado o Intervalo Hídrico Ótimo (IHO) dessa camada para os trinta pontos demarcados ao longo da transeção. Os dados foram avaliados por meio de estatística descritiva, análise de variância e os dados de emergência e características das plântulas foram relacionados com os atributos físicos por meio de regressão Stepwise. Foram identificadas, de forma intercalada, duas classes texturais, argilo arenosa e franco argilo arenosa. O conteúdo de argila variou de 27,78 a 45,51 % e não teve influência no número final de plantas emergidas nos dois anos avaliados. A análise de estabilidade temporal da umidade do solo sugere que amostragens, para avaliação da umidade, devem ser realizadas na faixa da transeção que vai de 300 a 600 m por apresentarem valores mais próximos da média geral para qualquer tempo. O conteúdo de água disponível para as plantas sem que haja limitações de resistência e aeração, IHO, foi reduzido de um ano para o outro, indicando que a qualidade física da cama de semeadura do milho foi relativamente inferior a da soja. O limite inferior do IHO foi determinado pela umidade do solo, na qual a resistência à penetração é limitante, ao longo de toda a transeção. Os atributos físicos do solo não foram significativamente relacionados com os parâmetros de emergência das culturas, mas tiveram influência na altura da parte aérea e comprimento das raízes. O efeito das condições físicas do solo no crescimento radicular das plântulas de milho também foi evidenciado a partir da análise de imagens obtidas por ?TC de Raio-X. / The quality of seeds, exclusively, is no guarantee of an adequate and uniform seedlings emergence. The seedbed physical conditions are essential for a suitable germination, emergence and crop development. The natural soil heterogeneity can create distinct microenvironments resulting in unfavorable conditions for the plants initial growth. The work hypothesis is that the soil texture variability can result in heterogeneous physical conditions, mainly in the seedbed, and these differences may affect the effectiveness of germination and emergence of the major crops grown in summer in the Brazil southern, specifically, soybean (Glycine max L.) and maize (Zea mays L.). For this, it was assessed the physical quality of seedbed from an Oxisol under no-tillage long term and determined the influence of the soil physical attributes in the seedling emergence of these crops. The study was carried out in a 600 m field transection in the Universidade Estadual de Ponta Grossa farm, Paraná, in two years: 2010 (soybean ) and 2011 (maize). The field assessments were carried out in the topsoil (0-10 cm) and soil samples for laboratory determinations were taken out from the 2.5-7.5 cm layer. For each sample was determined the soil air permeability, pores continuity index, blocked porosity, air-filled porosity, soil bulk density, water retention curve and resistance to penetration curve. From the two latter was calculated the Least Limiting Water Range (LLWR) for the thirty points bounded along the field transect. The data were analyzed using descriptive statistics, analysis of variance and, the emergence parameters and seedling characteristics were related to the soil physical attributes using Stepwise regression. Two soil textural classes, sandy clay and sandy clay loam, were identified in succession. Clay content ranged from 27.78 to 45.51 % and did not affect the final number of seedlings emerged in the two years. The analysis of temporal stability of soil water content suggests that future samplings, for the soil moisture evaluation, should be performed from 300 to 600 m along the transect, as it shows soil moisture average closer to the general mean at any time.The water content available to plants without any limitations of resistance and aeration, LLWR, was reduced from one year to the other, indicating that the physical quality of the maize seedbed was relatively inferior than that of soybean. The lower limit of LLWR was determined by the soil water content in which the resistance is restrictive, along the whole transection. The soil physical attributes were not significantly related with the crops emergence parameters, but had influence at the shoot height and root length. The effect of soil physical conditions on maize root growth was also attested from images obtained by X-ray ?TC.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Soil compaction is a process inherent in the no-tillage system and therefore, it will be always observed with varying intensity degrees. However, this system has features which can be maximized in order to reduce the compression process and its consequences. The objective of this study was evaluate soil hydro-physical properties as indicators of quality in an Oxisol, long time cultivated under no-tillage system. The specific objectives were determine the critical bulk density in which the soil resistance penetration and air porosity are restrictive to development of plants, using the methodology of least limiting water range (LLWR); evaluate the relationship between permeability air with macroporosity, total porosity and bulk density in different water tensions; determine the relationship between the saturated soil hydraulic conductivity and macroporosity, total porosity and bulk density. The soil was collected in a farmer located in Ibirubá (RS). The climate falls under the classification of Köppen in zones "Cfa" and "Cfb" (humid subtropical climate with hot summers or mild). The soil is classified as Oxisol. The area dedicated to collecting of samples has been cultivated under no-tillage since 1998 with soybeans, in the spring / summer, oats and rye or wheat in the fall / winter. Determinations of LLWR, texture, bulk density, total porosity, macroporosity, saturated hydraulic conductivity and air permeability of soil (under different soil water tensions: 1, 6 33 and 100 kPa) was carried out. Soil samples with preserved structure were collected with metal cylinders (0.03 m height and 0.055 m internal diameter) at depths of 0.02 to 0.07 m and 0.12 to 0.18 m, at various points of the area in order to obtain a large variation in bulk density. The results indicated that the increase of bulk density influence the reduction of LLWR which is associated with effects of soil penetration resistance and aeration porosity. The lower the matric potential, the higher was the observations of soil air conductivity, especially on the superficial soil layer, where the frequency of macropores is bigger and its decrease by the increase in soil depth. The soil air conductivity and saturated soil hydraulic conductivity were highly correlated with macroporosity and total porosity and negatively with the bulk density in different soil water tensions. / A compactação do solo é um processo inerente ao sistema de plantio direto e, portanto, sempre será observada com maior ou menor intensidade. Entretanto, esse sistema possui características que podem ser maximizadas com vistas a reduzir o processo de compactação e suas conseqüências. Com o intuito objetivou-se avaliar indicadores físico hídricos de qualidade de um Latossolo Vermelho cultivado por longo prazo sob o sistema de plantio direto. Os objetivos específicos foram determinar a densidade do solo crítica em que a resistência mecânica à penetração e a porosidade de aeração são restritivos ao desenvolvimento de plantas, através da metodologia do intervalo hídrico ótimo; avaliar a relação da permeabilidade ao ar com a macroporosidade, a porosidade total e a densidade do solo em diferentes tensões de água; determinar a relação entre a condutividade hidráulica do solo saturado e a macroporosidade, porosidade total e a densidade do solo. O solo foi coletado em uma lavoura comercial, no município de Ibirubá (RS). O clima da região enquadra-se na classificação de Köppen, zonas Cfa e Cfb (clima subtropical úmido com verões quentes ou amenos). O solo do local é classificado como Latossolo Vermelho Distrófico típico. A área destinada à coleta das amostras vinha sendo cultivada sob plantio direto desde 1998, com soja na primavera/verão, aveia + azevém e/ou trigo no outono/inverno. Foi realizado determinações de intervalo hídrico ótimo, granulometria, densidade, porosidade total, macro, condutividade hidráulica em solo saturado e permeabilidade ao ar do solo (submetidas a diferentes tensões de água no solo: 1, 6 33 e 100 kPa). As amostras de solo com estrutura preservada foram coletadas com o auxílio de anéis metálicos (0,03m de altura e 0,055m de diâmetro interno), nas camadas 0,02 a 0,07m e 0,12 a 0,18m e em vários pontos da lavoura com o intuito de se obter grande variação na densidade do solo. Os resultados indicaram que o aumento da densidade do solo influenciou na redução do IHO associada aos efeitos da resistência do solo à penetração e da porosidade de aeração. A maior condutividade do solo ao ar foi observada nos menores potenciais matriciais e na camada superficial do solo, onde há maior presença de macroporos. Também, houve redução em profundidade. A condutividade do solo ao ar e a condutividade hidráulica do solo saturado apresentaram correlação positiva com a macroporosidade e com a porosidade total e negativa com a densidade do solo nas tensões de água no solo.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-05-15Bitstream added on 2014-06-13T20:40:21Z : No. of bitstreams: 1 olibone_d_dr_botfca.pdf: 1015998 bytes, checksum: d5f4ce73b35e58009ff0f4d1c12018b4 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A rotação de culturas e a manutenção de resíduos culturais sobre a superfície do solo durante parte ou todo o ano podem aumentar o potencial deste em armazenar água pelas melhorias físicas e físico-hídricas. Neste sentido, objetivou-se com este trabalho estudar o comportamento de três sistemas de rotação de culturas quanto as propriedades físicas e físico-hídricas de um Nitossolo Vermelho de textura argilosa sob Sistema de Semeadura Direta com e sem escarificação inicial. O sistema de rotação de culturas foi implantado na safra de 2005/2006 como segue: (1) milheto / soja / sorgo / milho / sorgo / soja (2) milheto / soja / Brachiaria / milho + Brachiaria / soja, e (3) milheto / soja / mamona + Brachiaria / milho + Brachiaria / Brachiaria + mamona / soja. O experimento foi conduzido na Fazenda Experimental Lageado (Botucatu-SP), nos anos agrícolas de 2005/2006, 2006/2007 e 2007/2008. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso com quatro repetições em esquema de parcelas subdivididas. Foram consideradas parcelas aquelas cultivadas em SSD com e sem escarificação, e subparcelas as cultivadas em sistemas de rotação. A escarificação do solo foi realizada inicialmente após a aplicação do corretivo de acidez no primeiro ano (08/2005). Foram coletadas amostras de raízes, tanto das espécies de cobertura como do milho e da soja, nas profundidades de 0,00-0,05, 0,05-0,10, 0,10-0,20, 0,20-0,40 e 0,40-0,60 m. As raízes das plantas de cobertura foram amostradas antes da dessecação química. Já as raízes do milho e da soja foram respectivamente amostradas na linha e na entrelinha de semeadura, quando as culturas apresentavam-se em estádio de pleno florescimento e R2. Para determinar a densidade do solo, a macroporosidade e a 2 microporosidade, a porosidade total e a curva característica da água do solo, foram coletadas...

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 500778 bytes, checksum: 54d74c38abecd0c8fd7cac86d969d9ee (MD5) Previous issue date: 2008-02-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The soil quality refers to its functionality within the ecosystems natural or managed. The main functions of the soil are related to the ability to sustain this into biological activity, to promote growth and health of plants and animals and maintaining environmental quality. The intensive use of the soil leads to loss of quality of it this way, there is a need in the adoption of management systems conservationist, trying to preserve soil quality. In this sense, the agroforestry systems (SAFs) represent an alternative, to seek greater balance of agroecosytems, where the intercropping of traditional crops with the tree component encourages the diversification of the root system, which provides continuous input of organic matter and positively conditions the environment. Based on the hypothesis that the management agroforest improves physical quality of the soil, this study aimed to assess the quality of soil physics in areas under agroforestry systems, comparing them with cultures at full sun. Soil samples were collected in layers of 0-10, 10-20 and 20-40 cm deep, in two farms of family agriculture, located in the Zona da Mata mining and Semi-arid Ceará, Brazil. In both farms, soil samples were collected under agroforestry systems (SAF), cultures at full sun (CPS) and secondary forest (MS). Forest area was used as a reference. With these samples are evaluated in the laboratory: total organic carbon, water dispersed clay, flocculation index, particles density, bulk density, porosity, soil saturated hydraulic conductivity, water retention curve, least limiting water range and stability of aggregates. Additionally, evaluate the resistance of penetration of the soil and the soil saturated hydraulic conductivity directly in the field. The SAFs promoted improvement in the physical quality of the soil, reflected by the reduction in the values of water dispersed clay, bulk density and resistance of penetration, as well as increasing the retention of water within the range available to the plants and least limiting water range. The systems evaluated in the Zona da Mata showed most significant answers to management adopted because your texture with more clay content and greater time of system adoption, compared with observed in the semi-arid area. / A qualidade do solo refere-se a sua funcionalidade dentro dos ecossistemas naturais ou manejados. As principais funções do solo estão relacionadas com a capacidade deste em sustentar a atividade biológica, promover o crescimento e saúde das plantas e animais e manter a qualidade ambiental. O uso intensivo do solo leva a perda da qualidade do mesmo, desta forma, há necessidade na adoção de sistemas de manejo conservacionistas, procurando a preservação da qualidade do solo. Neste sentido, os sistemas agroflorestais (SAFs) representam uma alternativa, por buscar maior equilíbrio do agroecossitema, onde a consorciação de culturas tradicionais com o componente arbóreo favorece a diversificação do sistema radicular, que fornece contínuo aporte de matéria orgânica e condiciona favoravelmente o meio físico. Partindo- se da hipótese de que o manejo agroflorestal melhora a qualidade física do solo, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade física do solo em áreas sob sistemas agroflorestais, comparando-os com cultivos a pleno sol. Para tal foram coletadas amostras de solo, nas camadas de 0-10, 10-20 e 20-40 cm de profundidade, em duas propriedades de agricultura familiar, localizadas na Zona da Mata mineira e no Semi-árido cearense. Em ambas as propriedades foram coletados solos sob sistemas agroflorestais (SAF), cultivos a pleno sol (CPS) e mata secundária (MS), sendo esta última utilizada como referência. Com estas amostras avaliou-se em laboratório: carbono orgânico total, argila dispersa em água, índice de floculação, densidade de partículas, densidade do solo, porosidade, condutividade hidráulica do solo saturado, curva de retenção da água no solo, intervalo hídrico ótimo e estabilidade de agregados. Adicionalmente, avaliou-se a resistência do solo á penetração e condutividade hidráulica do solo saturado diretamente no campo. Os SAFs promoveram melhoria na qualidade física do solo, refletida pela redução nos valores de argila dispersa em água, de densidade do solo e resistência à penetração, assim como no aumento da retenção de água dentro da faixa disponível às plantas e no intervalo hídrico ótimo. Os sistemas avaliados na Zona da Mata apresentaram respostas mais significativas ao manejo adotado, devido a textura mais argilosa, assim como o maior tempo de adoção dos sistemas, comparativamente ao observado para a área do Semi-árido.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1483514 bytes, checksum: 2b3680582fbc58b1d610dc132f5d3162 (MD5) Previous issue date: 2012-12-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this study was to evaluate some physical attributes and determine the last limiting water range in a cohesive dystrophic Oxisol of the Coastal Plains of the Reconcavo of Bahia subjected to different uses and soil management. We collected 40 samples of undisturbed soil in horizons A / Ap and AB cohesive in each of the three land uses: native forest (Mata Atlantica), degraded pasture of Brachiaria decumbens and cane sugar (after 3 years subsoiling), located on the campus of the Federal University of Reconcavo of the Bahia, in Cruz das Almas city, Bahia. Evaluations of porosity, density, soil water retention curve, soil penetration resistance as a function of matric potential of soil water and last limiting water range. The results indicated that the resistance to penetration was affected by the density positively and negatively by soil moisture, with greater magnitude in the AB horizon, and mainly in pasture soil. The total porosity and macroporosity of the forest were similar to sugarcane (subsoiling), but differ pasture. Considering the forest as a reference, it can be inferred that the management of pasture decreased the total porosity and macroporosity, while in the case of sugar cane that has not happened, i.e., the management used in the cultivation of sugarcane (subsoiling) besides making the Ap horizons AB and more alike physically, caused the values were close to the soil under forest. Water retention in soil under forest and under sugar cane was higher in AB horizon, slightly more clay than the horizon, however, the pasture soil the opposite happened. The least limiting water range in the A horizon of the forest and the Rev. sugar cane were similar, and both were greater than in the horizon pastagem. In the AB, the IHO for sugar cane was higher than for the forest, and this greater than for grazing. The Horizons / Ap showed higher critical density relative to the horizon AB for all uses evaluated. Use that showed values of bulk density greater than the critical density was grazing. In cohesive soils control the physical quality is dependent on water conservation along the profile, and reduced by RP methods that increase macroporosity via reduction of Ds is an alternative to keep the RP at levels that do not impede the plants. / O objetivo deste trabalho foi avaliar alguns atributos físicos e determinar o intervalo hídrico ótimo de um Latossolo Amarelo Distrófico coeso dos Tabuleiros Costeiros do Recôncavo da Bahia submetido a diferentes usos e manejo do solo. Foram coletadas 40 amostras de solo com estrutura indeformada, nos horizontes A/Ap e AB coeso em cada um dos três usos do solo: mata nativa (Mata Atlântica), pastagem degradada de Brachiaria decumbens e cana-de-açúcar (após 3 anos de subsolagem), localizadas no Campus da Universidade Federal do Recôncavo da Bahia em Cruz das Almas- BA. Avaliaram-se a porosidade, a densidade do solo, a curva de retenção de água do solo, a resistência à penetração em função do potencial matricial da água no solo e o intervalo hídrico ótimo. Os resultados indicaram que a resistência do solo à penetração foi influênciada positivamente pela densidade e negativamente pela umidade do solo, com maior magnitude no horizonte AB, e principalmente, no solo sob pastagem. A porosidade total e a macroporosidade da mata foram semelhantes a da cana (subsolagem), mas diferem da pastagem. Considerando a mata como referência, pode-se inferir que o manejo da pastagem diminuiu a porosidade total e a macroporosidade, enquanto no caso da cana isso não aconteceu, ou seja, o manejo utilizado no cultivo da cana (subsolagem) além de tornar os horizontes Ap e AB mais parecidos fisicamente, fez com que os valores se aproximassem aos do solo sob mata. A retenção de água no solo sob mata e sob cana- de-açúcar foi maior no horizonte AB, um pouco mais argiloso que o horizonte A, entretanto, no solo sob pastagem ocorreu o inverso. O intervalo hídrico ótimo no horizonte A da mata e Ap na cana-de-açúcar foram semelhantes, e ambos maiores que na pastagem.Já no horizonte AB, o IHO para a cana-de-açúcar foi maior que para a mata, e esta maior que para a pastagem. Os horizontes A/Ap apresentaram maiores valores de densidade crítica em relação ao horizonte AB para todos os usos avaliados. O uso que mais apresentou valores de densidade do solo maiores que a densidade crítica foi a pastagem. Em solos coesos o controle da qualidade física é dependente da conservação da água ao longo do perfil, e a redução da RP por métodos que incrementem a macroporosidade via redução da Ds é uma alternativa para manter a RP em níveis não impeditivos às plantas.

The Coastal Tableland ecosystem is of great importance for the Brazilian Northeast region being mainly cultivated with the sugar cane crop. This ecosystem has soils with cohesive layer of geogenic origin presenting a dense layer that can became denser by an intensive use of agricultural machines and implements under insufficient soil moisture. The development and deepening of roots are restricted by this dense layer that reduce the water infiltration and availability in the soil profile, that associated to dry season periods has as a result the decrease of crops productivity and longevity. Therefore, the present work aimed to study the mechanical and hydraulic behavior of a Yellow Ultisol of the Alagoas coastal tablelands cultivated with sugar cane. Soil volumes were taken between 0,0 0,20m; 0.20 0.40m and 0.40 60m, representing respectively the Ap, AB and Bt horizons of a Yellow Ultisol of the Progresso Farm belonging to Coruripe Sugar Mill, and used in the laboratories trials. Treatments were composed by different soil densities, obtained by test bodies inside volumetric rings from soil volumes with preserved structure. The bodies test were submitted to laboratory resistance and penetration essays, with moisture referred to the tensions used in the construction of the characteristic curves of soil moisture retention used by the Embrapa Coastal Tablelands Soil Physic Laboratory. The Ap horizon does not present restriction to root development in view the laboratory penetration resistance (LPR) did not reach the limiting considered value. The critical Ds of AB and Bt horizons under disturbed soil were respectively 1.844 Mg m-3 and 1.628 Mg m-3. In undisturbed soil it was observed a critical Ds of respectively 1.617 Mg m-3 and 1.619 Mg m-3 for the same horizons. However, the Ds where root development by θrp ≥ 2000 kPa restriction began, was 1.609 Mg m-3 for disturbed soil and 1.494 Mg m-3 for undisturbed soil in the 0.20 m 0.40 m layer; in the 0.40 0.60 m layer the Ds was 1.453 Mg m-3 and 1.273 Mg m-3 respectively for undisturbed and disturbed soil. Soil disturbance showed to be benefic on the mechanic and hydraulic behavior of soil for the AB and Bt horizons of the Yellow Ultisol even keeping the same density, suggesting the necessity of new studies, mainly in field, to point out the soil most adequate management for crop progress. / O ecossistema de Tabuleiros Costeiros é de grande importância para a região Nordeste do país e é ocupado, principalmente, pelo cultivo da cana-de-açúcar. Esse ecossistema possui solos com horizontes coesos de origem pedogenética, apresentando adensamento que pode ser potencializado pelo uso intensivo de máquinas e implementos agrícolas com umidade do solo inadequada. O desenvolvimento e aprofundamento radicular são prejudicados pelo adensamento, que diminui a capacidade de infiltração e a disponibilidade de água no perfil do solo, que associado aos períodos de estiagem resulta em queda na produtividade e longevidade das lavouras. Com isso, o objetivo deste trabalho foi estudar o comportamento mecânico e hídrico de um Argissolo Amarelo de tabuleiros costeiros cultivado com cana-de-açúcar no estado de Alagoas. Para os ensaios de laboratório foram utilizados volumes de solo retirados nas profundidades de 0 a 0,20 m, 0,20 a 0,40 m e 0,40 a 0,60 m, representando os horizontes Ap, AB e Bt de áreas de Argissolo Amarelo da Fazenda Progresso de propriedade da Usina Coruripe. Os tratamentos foram compostos por diferentes densidades do solo obtidas por meio de corpos de prova contidos dentro de anéis volumétricos, a partir de volumes de solo com estrutura não preservada. Os corpos de prova foram submetidos a ensaio de resistência à penetração em laboratório, com umidade referente às tensões utilizadas para construção da curva característica de retenção de água no solo, utilizadas pelo Laboratório de Física do Solo da Embrapa Tabuleiros Costeiros. O horizonte Ap não apresenta restrições ao desenvolvimento radicular, visto que a resistência a penetração em laboratório (RPL) não atingiu o valor considerado limitante. A Ds crítica para os horizontes AB e Bt com solo desestruturado foram 1,844 e 1,628 Mg m-3, respectivamente. No solo com estrutura preservada observou-se Ds crítica de 1,617 e 1,619 para os mesmos horizontes. Contudo, a Ds em que começa a restrição ao desenvolvimento radicular pela θrp ≥ 2000 kPa foi 1,609 Mg m-3 com solo desestruturado e 1,494 Mg m-3 para o solo com estrutura preservada na profundidade de 0,20 a 0,40 m; na profundidade de 0,40 a 0,60 m essa Ds foi 1,453 e 1,273 Mg m-3 para o solo desestruturado e com estrutura preservada, respectivamente. A desestruturação mostrou-se benéfica ao comportamento mecânico e hídrico do solo para os horizontes AB e Bt do Argissolo Amarelo, ainda que continue com a mesma densidade, sugerindo mais estudos, principalmente em campo, que indiquem o manejo mais adequado para o desenvolvimento das culturas nesse solo.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Soil quality has been widely studied since the soil is recognized as a key resource in agricultural production. Thus, it is necessary to assess a range of indicators of soil quality, in order to monitor parameters that indicate quality or soil degradation in agricultural activities. The objective was to assess indicators of physical and hydrical soil quality, for different soil tillage, management and levels of traffic. The specific objectives were: to determine critical limits of soil density where mechanical penetration resistance and aeration porosity are restrictive to crop growth, using a methodology of the least limiting water range (LLWR); evaluate plant water available in different states of soil compaction with the period in which the soil moisture is below or above the physical conditions considered optimal, determined by the LLWR; evaluate soil compaction through the parameters of soil compressibility; and verify relationships between air permeability, continuity of soil pores and water retention curve. The experiment was established in 2001 in an Oxisol, in the experimental station of Embrapa Trigo in Passo Fundo-RS. The soil management under study were: chisel plowed six months ago, chisel plowed twelve months ago, chisel plowed eighteen months ago, continuous no-tillage for 13 years, and native forest; all with and without traffic. Soil sample were collected with preserved structure in each treatment, in both levels of traffic, in three soil layers (0.00-0.06, 0.10-0.15, and 0.20-0.25m). The soil samples were equilibrated at -0004, - 0006, -0008, -0.01, -0.03, -0.05, -0.07, -0.1, -0.5 and -1.5MPa and then used for determining soil bulk density, resistance to penetration, volumetric moisture, and air conductivity. The soil compression curve was obtained in the tension of 0.03MPa. Increased bulk density caused a reduction in the LLWR associated to the effects of soil resistance to penetration and aeration porosity that, respectively, determined the lower and upper limits of available water. The chisel plow treatment had lower physical restriction based on the resistance to penetration, with a value of critical soil density equal 1.60Mg m-3. The LLWR was more sensitive to changes in soil structure than the available water, reflecting better physical quality of the soil for the growth of crops. Air permeability showed high variability that can be observed by the change in bulk density and by the relationship with the matric potential and pore size distribution. The low values of pore continuity index indicate reduced pore space and low presence of large pores. The preconsolidation stress was not affected by the different soil managements. Susceptibility to soil compaction showed statistical interaction between the soil management and traffic in the two uppermost soil layers (0.00-0.06 and 0.10-0.15m). Therefore, the physical and hydrical indicators were influenced by changes in soil structure. Traffic on chisel plowed soil had greater influence on those indicators. / A qualidade do solo tem sido amplamente estudada por esta ser considerada um recurso fundamental na produção agrícola. Assim, torna-se necessário avaliar uma série de indicadores, entre eles os de qualidade do solo, a fim de monitorar parâmetros que indiquem a qualidade ou degradação do solo nas ações agrícolas. O objetivo deste estudo foi avaliar indicadores físicohídricos de qualidade do solo, em diferentes preparos e sistemas de manejos do solo e dois níveis de tráfego. Os objetivos específicos foram: determinar limites críticos de densidade do solo onde a resistência mecânica à penetração e a porosidade de aeração são restritivos ao desenvolvimento das plantas, utilizando a metodologia do intervalo hídrico ótimo (IHO); avaliar a água disponível às plantas nos diferentes estados de compactação do solo, com o período em que o solo apresenta umidade abaixo ou acima das condições físicas consideradas ótimas, determinadas pelo IHO; avaliar a compactação do solo através dos parâmetros de compressibilidade do solo; e verificar a relação entre permeabilidade ao ar, continuidade de poros e curva característica de água no solo. O experimento foi implantado no ano de 2001, em um Latossolo Vermelho Distrófico, na área experimental da Embrapa Trigo, Passo Fundo-RS. Os manejos do solo em estudo foram: escarificado há seis meses, escarificado há doze meses, escarificado há dezoito meses, plantio direto contínuo por 13 anos e mata nativa; todos com e sem tráfego. Foram coletadas amostras de solo, com estrutura preservada, em cada condição de manejo, nos dois níveis de tráfego em três camadas (0,00 a 0,06; 0,10 a 0,15 e 0,20 a 0,25 m). As amostras foram equilibradas nos potenciais matriciais de -0,004; -0,006; -0,008; -0,01; -0,03; - 0,05; -0,07; -0,1; -0,5 e -1,5 MPa e, após, utilizadas para a determinação da densidade do solo, resistência à penetração, umidade volumétrica e condutividade do solo ao ar. A curva de compressão do solo foi obtida na tensão de 0,03 MPa. O aumento da densidade do solo influenciou na redução do IHO associada aos efeitos da resistência do solo à penetração e da porosidade de aeração que determinaram, respectivamente, o limite inferior e o superior de água disponível. O manejo escarificado foi o que apresentou menor restrição física quanto à resistência à penetração com valor de densidade do solo crítica igual a 1,60 Mg m-3. O IHO foi mais sensível às variações da estrutura do solo do que à água disponível, refletindo melhor a qualidade física do solo para o crescimento das culturas. A permeabilidade do solo ao ar apresentou elevada variabilidade amostral, podendo ser observada pela variação da densidade do solo e com as relações com o potencial matricial e a distribuição do tamanho de poros. Os baixos valores do índice de continuidade de poros indicam redução do espaço poroso e baixa presença de poros maiores. A pressão de preconsolidação não apresentou diferença significativa para os diferentes manejos. A susceptibilidade à compactação apresentou interação entre os manejos do solo e trafegabilidade nas duas camadas mais superficiais do solo (0,00 a 0,06 e 0,10 a 0,15 m). Portanto, os indicadores físico-hídricos foram influenciados pelas modificações na estrutura do solo. O tráfego sobre solo escarificado teve maior influência nos atributos físicohídricos do solo.