Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The retention and availability of water in the soil are controlled by soil structure and its temporal variation is associated with the weather and the crops needs. Water also controls the aeration and soil penetration resistance, factors that are directly linked to root growth. The overall objective of this study was to evaluate the effect of management systems and soil compaction levels on soil physical properties to define the conditions that favor the retention, storage and availability of water to plants while maintaining aeration and soil resistance favorable to root growth. To meet these goals an experiment was set up in the experimental station of the Soils Department-UFSM. The area was under fallow and in 2002 year it was incorporated into the crop production under no-tillage. The treatments were: notillage (NT) no-tillage with compaction (NTC), subsoiling (Sub), chiseling (ESC) and conventional tillage (CT). The design was a randomized block design with four replications. Undisturbed soil samples were collected in the soil layers 0.0 to 0.05, 0.05 to 0.10 0.10 0,15; 0.15 to 0.20; 0.20 to 0.30, 0.30 to 0.40 and 0.40 to 0.50 m to determine the bulk density (BD), pore distribution, air permeability (Ka), saturated hydraulic conductivity (Ks) and the water retention curve. For the same layers, soil moisture (UV) was monitored continuously down to the layer of 0.30 m, using an automated TDR. In the other layers readings were taken weekly with a manual TDR. The penetration resistance (Rp) was determined at six points across the plant rows, under eight conditions of soil moisture. The maize parameters evaluated were the emergency, dry mass, root distribution at physiological maturity and yield. The NTC had a higher BD and lower total porosity (Pt) and macropores (Mac) down to 0.40 m depth. The ESC, Sub and the CT reduced the BD and increased Pt. The Ksat and Kl had little influence of the treatments, but showed positive correlation with Pt and negatively with Mac and Ds. The main benefit of tillage is the reduction of its resistance to penetration and improved soil aeration which allows for better root growth. No-tillage did not store more water for plants in relation to conventional tillage, subsoiling and chiseling. Soil compaction increased the water retention in densiest layer, but reduced the plant's ability to exploit the soil, by inhibiting root growth and reduce soil aeration. The compacted soil reached in less time and kept for longer time restrictive values of soil penetration resistance and air permeability. The dry matter production and grain yield of maize was not affected by managements and compaction levels, although some plant growth factors were outside the appropriate range indicated by the least limiting water range. / A retenção e a disponibilidade de água no solo são controladas pela sua estrutura e a sua variação temporal está associada às condições meteorológicas e à necessidade das culturas. A água também controla a aeração e a resistência do solo à penetração, que são fatores diretamente ligados ao crescimento do sistema radicular. O objetivo geral desse estudo foi avaliar o efeito de sistemas de manejo do solo e níveis de compactação sobre as suas propriedades físicas e definir as condições que possam favorecer a retenção, o armazenamento e a disponibilidade de água às plantas, mantendo a aeração e a resistência do solo favorável ao crescimento radicular. Para atender estes objetivos instalou-se um experimento na área experimental do Departamento de Solos da UFSM. A área utilizada estava sob pouso e, a partir de 2002, foi incorporada ao sistema produtivo, sob sistema de plantio direto. Os tratamentos estudados foram: plantio direto (PD); plantio direto com compactação adicional (PDc); escarificação profunda (Sub); escarificação superficial (Esc) e preparo convencional (PC). O delineamento foi em blocos ao acaso com quatro repetições. Amostras de solo com estrutura preservada foram coletadas nas camadas de 0,0 a 0,05; 0,05 a 0,10; 0,10 a 0,15; 0,15 a 0,20; 0,20 a 0,30; 0,30 a 0,40 e 0,40 a 0,50 m, para determinar a densidade (Ds), distribuição de poros, permeabilidade ao ar (Ka), condutividade hidráulica saturada (Ksat) e a curva de retenção de água. Nestas mesmas camadas, a umidade do solo (Uv) foi monitorada continuamente até a camada de 0,30 m, utilizando-se um TDR automatizado. Nas demais camadas as leituras foram feitas semanalmente com um TDR manual. A resistência do solo à penetração (Rp) foi determinada em seis pontos transversalmente às linhas de semeadura, sob oito condições de umidade do solo. Na cultura do milho avaliou-se a emergência, a massa seca, a distribuição radicular na maturação fisiológica e a produtividade. O PDc apresentou maior Ds e menor porosidade total (Pt) e macroporos (Mac) até 0,40 m de profundidade. A Esc, Sub e o PC reduziram a Ds e aumentaram a Pt. A Ksat e a Kl tiveram pouca influência dos tratamentos, mas apresentaram correlação positiva com Pt e Mac e negativa com Ds. O principal beneficio da mobilização do solo é a redução da sua resistência à penetração e a melhoria na aeração do solo, o que permite um melhor crescimento das raízes. O plantio direto não armazenou maior quantidade de água para as plantas em relação ao preparo convencional e a escarificação. A compactação do solo aumentou a retenção de água na camada mais adensada, mas reduziu a capacidade da planta explorar o solo, por dificultar o crescimento radicular e reduzir a aeração do solo. O solo compactado atingiu em menos tempo e manteve por mais tempo valores de resistência à penetração e de permeabilidade ao ar, considerados restritivos. A produção de massa seca e de grãos do milho não foi afetada pelos manejos e níveis de compactação, mesmo que alguns fatores de crescimento da planta estivessem fora da faixa adequada indicada pelo intervalo hídrico ótimo.

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.