O desenvolvimento econômico brasileiro depende da crescente produção agropecuária, aliada ao conservacionismo. O sistema de plantio direto é o manejo de solo que reúne o mais amplo conjunto de preceitos da agricultura conservacionista. As áreas agrícolas cultivadas sob plantio direto, entretanto, têm apresentado duas camadas de solo distintas: uma entre, aproximadamente, 0 e 7 cm de profundidade, com condições físicas e químicas favoráveis ao desenvolvimento radicular; e uma entre, aproximadamente, 7 e 20 cm de profundidade, com menor permeabilidade do solo ao ar e a água, elevada resistência à penetração e baixa fertilidade química do solo. Estas condições promovem a concentração do sistema radicular das plantas agrícolas cultivadas na camada mais superficial do solo (0 a 7 cm), motivando perdas de produtividade por estresse hídrico. A magnitude desse problema se estende a mais de 30 milhões de hectares de lavoura cultivada sob plantio direto no Brasil, colocando em risco as projeções de exuberância da agricultura no país. Assim, o desenvolvimento desta tese teve o objetivo de estudar fatores que, além do processo de compactação mecânica do solo, possam estar promovendo a estratificação física e química de solos altamente intemperizados cultivados sob sistema de plantio direto. Dentre os possíveis fatores causadores deste tipo de degradação, foram avaliados: i) a aplicação excessiva de calcário, exclusivamente em superfície, ocasionando, na camada de 0 a 7 cm, a elevação do pH do solo para além do ponto de carga zero do solo, elevando o potencial eletronegativo do solo e por consequência, promovendo a dispersão de argila; ii) a migração da argila dispersa no perfil do solo, pela água de percolação, como um fator promotor de degradação física em subsuperfície; iii) o aporte de fitomassa ao solo em quantidade e qualidade para manter a estabilidade estrutural dos solos cultivados. Os resultados obtidos mostraram que o movimento de calcário no perfil dos solos estudados é muito lento, limitando o efeito deste produto a poucos centímetros abaixo do local onde ele é depositado ou incorporado (2,5 cm em 130 semanas), independentemente da dose aplicada (até 33,2 Mg ha-1). Assim, a calagem superficial promove e intensifica a estratificação dos atributos químicos no perfil do solo, aumentando, demasiadamente, o pH próximo à superfície e sendo ineficiente em mitigar a acidez na subsuperficie destes solos. A concentração de calcário na camada mais superficial dos solos altamente intemperizados aumenta a eletronegatividade do solo, resultando na dispersão de argila. A migração dos argilominerais dispersos no perfil do solo, pela água de percolação, promove uma série de alterações estruturais, incluindo a diminuição da porosidade total e da continuidade dos poros e o aumento da densidade e da resistência do solo à penetração na camada subsuperficial. A diminuição da estabilidade estrutural dos Latossolos sob cultivo também está ligada ao aporte de material orgânico ao solo em quantidade e qualidade inferiores à que ocorre no solo sob sistema nativo. Os Latossolos cauliníticos são mais propensos a diminuição da estabilidade estrutural quando submetidos ao cultivo. Portanto, a recomendação de calagem em solos altamente intemperizados cultivados sob plantio direto, precisa considerar a mineralogia do solo e a possível degradação estrutural promovida pela calagem em excesso. / The economic development of Brazil depends upon the increasing agricultural production associated with conservation practices. The no-tillage system is the soil management practice that brings together the broadest set of principles for conservation agriculture. Areas under no-till system, however, generally have two completely different soils layers: a surface layer, around 0 to 7 cm, with physical and chemical conditions favorable for root development; and a sub-surface layer, around 7 to 20 cm, with lower permeability to air and water, high soil penetration resistance, and low soil fertility. The existence of these stratified layers dramatically restricts the development of the root system into the sub-surface soil layer, which may result in reducing plant productivity by water deficit. This problem exists on more than 30 million hectares cultivated under no-tillage system in Brazil, and can compromise the optimistic projections of agricultural growth in the country. Therefore, more research is necessary to explore challenges that come with no-tillage. The aim of this thesis was to study the factors that can promote the physical and chemical stratification of highly weathered soils cultivated under no-till system. Among the factors that could cause this degradation, the following were studied: i) the application of excessive lime only on surface soil, or into the uppermost soil layer, which can increase its pH to levels beyond of the zero point of charge of soil, raising its electronegative potential and promoting, as a consequence, the clay dispersion; ii) the dispersed clay migration thtough the soil profile, by the percolation water, as a factor of physical degradation of sub-surface of soil cultiveted under no-tillage; and iii) the aplication of phytomass to the soil in insufficient amount and quality to maintain the soil structural stability of the soil. The results of this study showed that lime movement into the deeper soil profile, is very slow, as its impacts are limited to just a few centimeters below of where it is applied or incorporated (2.5 cm after 130 weeks), independent of the applied amount of lime. Thus, the surface lime application intensifies the chemical stratification of the clayey soils under no-tillage, increasing to much the soil pH of the uppermost soil layer, and being inefficient to decrease the soil acidity in the subsurface soil layer. The concentration of lime into the uppermost soil layer can significantly increase the electronegativity of the soil system and result in clay dispersion in the topsoil layer (0 to 5 cm). The resulting clay migration into the soil profile led to a series of structural alterations in subsurface layers, including: decrease of both soil porosity and pore continuity; and increase of both soil bulk density and soil penetration resistance in the sub-superficial layer. The structural stability decreasing of Oxisols under no-till system also is linked with the low addition of organic matter to the cultivated soil, in relation to the non-cultivated soils. The kaolinitic Oxisols are more susceptible to degradation than the gibbsitic Oxisols. Thus, it could be conclude that liming practices (rate and application methods of lime), mainly under no-till systems, need to consider both type and mineralogy of soil, as well as considering soil structure degradation promoted by over-liming in the uppermost soil layer.

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

A soja no Brasil está entre as culturas agrícolas que apresentam crescimento mais expressivo em área de cultivo e na encomia do país. O que se deve ao fato da cultura apresentar diversas finalidades desde a produção de biodiesel até consumo humano. Dentre os fatores que afetam a produtividade de soja, o déficit hídrico é tido como o principal. Desta forma, a absorção de água pelo sistema radicular não é capaz de suprir a evapotranspiração apenas com o regime pluviométrico durante o ciclo de soja, logo a planta depende da absorção de água disponível pelo solo, que é diretamente proporcional a profundidade do sistema radicular. Estudos realizados pelo Comitê Estratégico Soja Brasil (CESB) demostraram que o sistema radicular de soja de alta produtividade se estende a profundidade superiores a100 cm. Portanto, a hipótese deste trabalho é de que a absorção de água pela planta ocorre majoritariamente em profundidades superiores à de 15 cm para áreas de alta produtividade, associado a um solo sem restrição química, física ou biológica para o crescimento radicular. Assim, o objetivo desse trabalho foi determinar a profundidade efetiva do sistema radicular (80% da evapotranspiração real, ETr) de soja em duas áreas distintas de alta e baixa produtividade. O cálculo para quantificar a ETr baseia-se na quantidade de água presente no solo e massa específica do mesmo por camada. Para isso o solo foi saturado com água e após 24 horas foi realizada a coletas de amostras de solo indeformadas através de anéis volumétricos em 10 profundidades distinta do solo espaçadas a cada 10 cm (5 a 95 cm), a qual foi repetida após três dias, sem a ocorrência de irrigação ou chuva. A área de baixa produtividade estava localizada em Piracicaba, SP, caracterizada por Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico típico, e a área de alta produtividade em Goiatuba-GO, sendo um Latossolo Vermelho eutrófico típico, ambos com textura médioarenosa. Após a coleta das amostras, as mesmas foram pesadas e alocadas em estufas de ventilação forçada até atingir massa constante, determinando o conteúdo de água em cada amostra, e a partir da diferença entre os dois dias determinar o consumo hídrico total. Os resultados da análise química do solo demonstraram que a área de Piracicaba apresentava restrição química ao crescimento radicular pela alta concentração de alumínio abaixo de 40 cm profundidade, e pela resistência do solo a penetração, observando-se valores altos de compactação na camada entre 20 e 40 cm. Tais limitações não estavam presenta na área de Goiatuba. O sistema radicular obteve um crescimento mais expressivo em Goiatuba, tendo 175% e 188%, respectivamente, maior comprimento e área superficial que Piracicaba. A evapotranspiração real da cultura acumulada em três dias foi de 23,7 e 24,4 mm, respectivamente, para Goiatuba e Piracicaba, sendo que Goiatuba obteve o acumulado de 80% entre 70 e 80 cm de profundidade, enquanto que Piracicaba, esse acumulado ocorreu entre 10 e 20 cm. Na área de Goiatuba, a produtividade foi de 91 sc ha-1, contra 61 sc ha-1 na área de Piracicaba. Ademais, a ausência de restrição física e química no solo para crescimento radicular permitiu aumentar a capacidade de água disponível no solo para a planta, reduzindo as perdas de produtividade ocasionadas pelo déficit hídrico. / Soybean is among the agricultural crops that show more expressive growth in the area of cultivation and economy in Brazil. This is because the crop has several purposes from the production of biodiesel to human consumption. Among the factors that affect soybean yield, the water deficit was considered the main one. Thus, the water uptake by the root system is not able to supply the evapotranspiration only using rainfall during the soybean cycle, this way, crop depends on the water uptake available in the soil, which is directly proportional to the root depth. Researches carried out by the Soybean Brazil Committee showed that the soybean root system extends below 100 cm of depth. Therefore, the work hypothesis is that the water uptake by the soybean occurs mainly in depths greater than 15 cm for the areas of high yield, associated with a soil without chemical, physical or biological restriction for root growth. This way, the aim of this research was quantify the effective root depth (80% of the actual crop evapotranspiration, ETr). The ETr was quantified based on the amount of water in the soil and its specific mass by layer. The soil was sutured with water and after 24 hours was made the soil samples in 10 different soil depths spaced every 10 cm (from 5 to 95 cm), which was replicated three days after the first one, without occurrence of irrigation or rainfall. The area of low yield was located in Piracicaba, SP, characterized by typical dystrophic Red-Yellow Latosol, and the area of high yield in Goiatuba, GO, being typical Eutrophic Red Latosol. The both soil were medium-sandy texture. The soil samples were weighed and allocated in forced ventilation greenhouses until reaching constant mass, determining the percentage of water and by the difference from day 0 and day 3 was quantified the total water uptake. The chemical soil analysis showed that the area in Piracicaba had restriction for root growth by high aluminum concentration below 40 cm, and also by high soil compaction between 20 e 40 cm. These limitations were not observed in the area of Goiatuba, which had 175% e 188%, respectively, more root length and superficial area than Piracicaba. The actual crop evapotranspiration accumulated in three days were 23.7 and 24.4 mm, respectively, for Goiatuba e Piracicaba, where the 80% accumulated was between 70 e 80 cm for Goiatuba, and 10 e 20 cm for Piracicaba. In Goiatuba, the yield was 91 sc ha-1 against 61 sc ha-1 in Piracicaba. Thus, the no chemical and physical restriction for the root growth helped to increase the water available for the crop, reducing the yield losses by water deficit.

A compactação do solo tem sido objeto de estudo devido a utilização mais freqüente e intensa da mecanização e devido a sua influência negativa na qualidade física do solo às culturas. Os efeitos da compactação sobre a deterioração da estrutura do solo dependem de vários fatores, como, a textura, o conteúdo de carbono orgânico, o conteúdo de água no solo durante as operações de campo e a freqüência e intensidade da carga aplicada pelas máquinas e implementos utilizados no campo. Estes fatores são os responsáveis pelos diferentes níveis de compactação encontrados nos solos agrícolas, sendo que a influência destes é de importância fundamental para o desenvolvimento de estratégias que evitem ou pelo menos amenizem a compactação no perfil do solo. Neste sentido, este trabalho teve por objetivos (i) analisar os efeitos de diferentes níveis de carga de máquinas aplicados no solo sobre as propriedades físicas do solo; (ii) determinar propriedades físicas do solo em camadas superficiais e subsuperficiais de um solo cultivado por longo prazo em sistema de plantio direto; (iii) avaliar a qualidade física do solo através do parâmetro S; (iv) comparar as predições da pressão de preconsolidação estimada por diferentes métodos de ajuste com uma ampla variação textural do solo. Para isso, foi realizado um estudo de campo, conduzido em quatro experimentos na Suécia com tráfego de máquinas, onde diferentes pressões foram detectadas por sensores colocados em diferentes profundidades no solo, assim como a análise da densidade do solo e da resistência à penetração. Em outro estudo, propriedades dinâmicas e estáticas foram determinadas em diferentes camadas de um solo cultivado sob sistema de plantio direto há 14 anos, analisando a qualidade física do solo. E por final, a análise comparando diferentes métodos de ajuste para pressão de preconsolidação foi realizada. As propriedades físicas do solo refletiram os efeitos das cargas aplicadas no solo, demonstrando aumento da densidade do solo e da resistência à penetração. As propriedades estáticas do solo demonstraram a existência de uma camada mais densa no perfil do solo, porém as propriedades dinâmicas apresentaram resultados satisfatórios na mesma camada. A qualidade do solo avaliada pelo parâmetro S indicou que o solo possui boa estrutura física em todas as camadas estudadas. As comparações entre métodos de ajuste para a pressão de preconsolidação indicaram que superestimativas e subestimativas podem ocorrer quando se usa métodos diferentes, tornando difícil o uso de um valor absoluto de pressão de preconsolidação como um limite para as pressões exercidas no solo a fim de evitar a compactação do mesmo. / Soil compaction has been the subject of study for many years due to its implications for crop yield. Its effect on the deterioration of the soil structure depend on several factors, such as, soil texture, organic carbon content, water content during the field operations as well, the frequency and intensity of the load applied by the machines and implements used in the field. These factors are the responsible for the different levels of compaction found in the soil agricultural, and their effects are very importance for the development of strategies to avoid or to ameliorate the soil compaction in the soil profile. In this sense, this work took as objectives (i) to analyse the effects of different levels of load machines applied on the soil physical properties; (ii) to determine soil physical properties on topsoil and subsoil layers cultivated under no-tillage system; (iii) to evaluate the soil physical quality by S parameter; (iv) to compare the predictions of the precompression stress fitted by different methods ranging several soil textural classes. Then, it was carried out a field study, performed in four experiments in Sweden with machine traffic. Different load pressures were detected by sensors put in different depths in the soil, and also the bulk density and penetration resistance were determined. Another study, dynamic and static properties were determined in different soil layers under no-tillage. Besides that the soil physical quality was verified. Finally, comparisons between precompression stress fitted by different methods was done. The soil physical properties reflected the effects of loads applied on soil, demonstrating increase of the soil bulk density and of the penetration resistance. The soil static properties demonstrated to exist a denser layer in the soil profile, however the dynamic properties presented satisfactory results in the same layer. Soil physcal quality evaluated by the S parameter indicated a good soil physical structure in all the studied layers. The comparisons showed that the choice of method had a significant influence on the precompression stress values, becoming difficult the use of an absolute value of it, as a limit for the load pressures applied on soil to avoid the soil compaction.

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.

A compactação do solo tem sido objeto de estudo devido a utilização mais freqüente e intensa da mecanização e devido a sua influência negativa na qualidade física do solo às culturas. Os efeitos da compactação sobre a deterioração da estrutura do solo dependem de vários fatores, como, a textura, o conteúdo de carbono orgânico, o conteúdo de água no solo durante as operações de campo e a freqüência e intensidade da carga aplicada pelas máquinas e implementos utilizados no campo. Estes fatores são os responsáveis pelos diferentes níveis de compactação encontrados nos solos agrícolas, sendo que a influência destes é de importância fundamental para o desenvolvimento de estratégias que evitem ou pelo menos amenizem a compactação no perfil do solo. Neste sentido, este trabalho teve por objetivos (i) analisar os efeitos de diferentes níveis de carga de máquinas aplicados no solo sobre as propriedades físicas do solo; (ii) determinar propriedades físicas do solo em camadas superficiais e subsuperficiais de um solo cultivado por longo prazo em sistema de plantio direto; (iii) avaliar a qualidade física do solo através do parâmetro S; (iv) comparar as predições da pressão de preconsolidação estimada por diferentes métodos de ajuste com uma ampla variação textural do solo. Para isso, foi realizado um estudo de campo, conduzido em quatro experimentos na Suécia com tráfego de máquinas, onde diferentes pressões foram detectadas por sensores colocados em diferentes profundidades no solo, assim como a análise da densidade do solo e da resistência à penetração. Em outro estudo, propriedades dinâmicas e estáticas foram determinadas em diferentes camadas de um solo cultivado sob sistema de plantio direto há 14 anos, analisando a qualidade física do solo. E por final, a análise comparando diferentes métodos de ajuste para pressão de preconsolidação foi realizada. As propriedades físicas do solo refletiram os efeitos das cargas aplicadas no solo, demonstrando aumento da densidade do solo e da resistência à penetração. As propriedades estáticas do solo demonstraram a existência de uma camada mais densa no perfil do solo, porém as propriedades dinâmicas apresentaram resultados satisfatórios na mesma camada. A qualidade do solo avaliada pelo parâmetro S indicou que o solo possui boa estrutura física em todas as camadas estudadas. As comparações entre métodos de ajuste para a pressão de preconsolidação indicaram que superestimativas e subestimativas podem ocorrer quando se usa métodos diferentes, tornando difícil o uso de um valor absoluto de pressão de preconsolidação como um limite para as pressões exercidas no solo a fim de evitar a compactação do mesmo. / Soil compaction has been the subject of study for many years due to its implications for crop yield. Its effect on the deterioration of the soil structure depend on several factors, such as, soil texture, organic carbon content, water content during the field operations as well, the frequency and intensity of the load applied by the machines and implements used in the field. These factors are the responsible for the different levels of compaction found in the soil agricultural, and their effects are very importance for the development of strategies to avoid or to ameliorate the soil compaction in the soil profile. In this sense, this work took as objectives (i) to analyse the effects of different levels of load machines applied on the soil physical properties; (ii) to determine soil physical properties on topsoil and subsoil layers cultivated under no-tillage system; (iii) to evaluate the soil physical quality by S parameter; (iv) to compare the predictions of the precompression stress fitted by different methods ranging several soil textural classes. Then, it was carried out a field study, performed in four experiments in Sweden with machine traffic. Different load pressures were detected by sensors put in different depths in the soil, and also the bulk density and penetration resistance were determined. Another study, dynamic and static properties were determined in different soil layers under no-tillage. Besides that the soil physical quality was verified. Finally, comparisons between precompression stress fitted by different methods was done. The soil physical properties reflected the effects of loads applied on soil, demonstrating increase of the soil bulk density and of the penetration resistance. The soil static properties demonstrated to exist a denser layer in the soil profile, however the dynamic properties presented satisfactory results in the same layer. Soil physcal quality evaluated by the S parameter indicated a good soil physical structure in all the studied layers. The comparisons showed that the choice of method had a significant influence on the precompression stress values, becoming difficult the use of an absolute value of it, as a limit for the load pressures applied on soil to avoid the soil compaction.

A produção de batata no Brasil é migratória, devido à alta ocorrência de doenças de solo onde seu cultivo é realizado anualmente após a cultura do milho (Zea mays) e o preparo de solo é feito com grade aradora, implemento cujo uso freqüente estabelece impedimentos físicos. O presente trabalho avaliou um sistema de preparo profundo de solo associado ao cultivo de três diferentes gramíneas Panicum maximum cv. Tanzânia, Brachiaria brizantha cv. Marandu e milho híbrido Dekalb 191 quanto a sua capacidade de promover melhores condições físicas de solo, assim como sua influência sobre a produtividade e ocorrência de doenças na cultura da batata. O preparo de solo alternativo foi capaz de promover melhores condições físicas de solo e, mesmo após dois ciclos da sucessão de culturas, não houve influência da espécie de gramínea utilizada sobre os parâmetros avaliados, embora essas plantas tenham apresentado características diferentes quanto à produção de raízes e de parte aérea. As melhores condições físicas de solo foram responsáveis pelo aumento da produtividade e da qualidade de tubérculos, obtido com o preparo profundo de solo, mas não influenciou a ocorrência de doenças e de outros danos aos tubérculos. A incidência de doenças em geral foi baixa e isso indica que um trabalho com maior número de ciclos da sucessão de culturas seria necessário para testar a hipótese de que o sistema de preparo de solo e sucessão de culturas avaliado descartaria a necessidade de migração na cultura da batata. / Potato crop migrates continually in Brazil, due to the high incidence of soil diseases where potato is cultivated every year after a maize (Zea mays) crop cycle and when chisel plough, which causes sub-superficial compaction, is used for soil management. This work evaluated a soil deep tillage system associated to three different grasses, Panicum maximum cv. Tanzânia, Brachiaria brizantha cv. Marandu and maize Dekalb 191 in order to improve soil physical conditions and to reduce potato soil diseases incidence. The soil deep tillage system improved soil physical conditions and, although the evaluated grasses presented different characteristics of root and shoot production, the grass specie did not influence the evaluated soil parameters and potato productivity after two years of research. The soil physical improvement promoted higher potato yield and quality in the soil deep tillage system but did not influence diseases incidence and other damages to the tubers, assessed after harvesting. The average disease incidence was low, which meant a longer term work was necessary to show if the soil deep tillage system associated to grasses would avoid the Brazilian potato crop migration.

A soja no Brasil está entre as culturas agrícolas que apresentam crescimento mais expressivo em área de cultivo e na encomia do país. O que se deve ao fato da cultura apresentar diversas finalidades desde a produção de biodiesel até consumo humano. Dentre os fatores que afetam a produtividade de soja, o déficit hídrico é tido como o principal. Desta forma, a absorção de água pelo sistema radicular não é capaz de suprir a evapotranspiração apenas com o regime pluviométrico durante o ciclo de soja, logo a planta depende da absorção de água disponível pelo solo, que é diretamente proporcional a profundidade do sistema radicular. Estudos realizados pelo Comitê Estratégico Soja Brasil (CESB) demostraram que o sistema radicular de soja de alta produtividade se estende a profundidade superiores a100 cm. Portanto, a hipótese deste trabalho é de que a absorção de água pela planta ocorre majoritariamente em profundidades superiores à de 15 cm para áreas de alta produtividade, associado a um solo sem restrição química, física ou biológica para o crescimento radicular. Assim, o objetivo desse trabalho foi determinar a profundidade efetiva do sistema radicular (80% da evapotranspiração real, ETr) de soja em duas áreas distintas de alta e baixa produtividade. O cálculo para quantificar a ETr baseia-se na quantidade de água presente no solo e massa específica do mesmo por camada. Para isso o solo foi saturado com água e após 24 horas foi realizada a coletas de amostras de solo indeformadas através de anéis volumétricos em 10 profundidades distinta do solo espaçadas a cada 10 cm (5 a 95 cm), a qual foi repetida após três dias, sem a ocorrência de irrigação ou chuva. A área de baixa produtividade estava localizada em Piracicaba, SP, caracterizada por Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico típico, e a área de alta produtividade em Goiatuba-GO, sendo um Latossolo Vermelho eutrófico típico, ambos com textura médioarenosa. Após a coleta das amostras, as mesmas foram pesadas e alocadas em estufas de ventilação forçada até atingir massa constante, determinando o conteúdo de água em cada amostra, e a partir da diferença entre os dois dias determinar o consumo hídrico total. Os resultados da análise química do solo demonstraram que a área de Piracicaba apresentava restrição química ao crescimento radicular pela alta concentração de alumínio abaixo de 40 cm profundidade, e pela resistência do solo a penetração, observando-se valores altos de compactação na camada entre 20 e 40 cm. Tais limitações não estavam presenta na área de Goiatuba. O sistema radicular obteve um crescimento mais expressivo em Goiatuba, tendo 175% e 188%, respectivamente, maior comprimento e área superficial que Piracicaba. A evapotranspiração real da cultura acumulada em três dias foi de 23,7 e 24,4 mm, respectivamente, para Goiatuba e Piracicaba, sendo que Goiatuba obteve o acumulado de 80% entre 70 e 80 cm de profundidade, enquanto que Piracicaba, esse acumulado ocorreu entre 10 e 20 cm. Na área de Goiatuba, a produtividade foi de 91 sc ha-1, contra 61 sc ha-1 na área de Piracicaba. Ademais, a ausência de restrição física e química no solo para crescimento radicular permitiu aumentar a capacidade de água disponível no solo para a planta, reduzindo as perdas de produtividade ocasionadas pelo déficit hídrico. / Soybean is among the agricultural crops that show more expressive growth in the area of cultivation and economy in Brazil. This is because the crop has several purposes from the production of biodiesel to human consumption. Among the factors that affect soybean yield, the water deficit was considered the main one. Thus, the water uptake by the root system is not able to supply the evapotranspiration only using rainfall during the soybean cycle, this way, crop depends on the water uptake available in the soil, which is directly proportional to the root depth. Researches carried out by the Soybean Brazil Committee showed that the soybean root system extends below 100 cm of depth. Therefore, the work hypothesis is that the water uptake by the soybean occurs mainly in depths greater than 15 cm for the areas of high yield, associated with a soil without chemical, physical or biological restriction for root growth. This way, the aim of this research was quantify the effective root depth (80% of the actual crop evapotranspiration, ETr). The ETr was quantified based on the amount of water in the soil and its specific mass by layer. The soil was sutured with water and after 24 hours was made the soil samples in 10 different soil depths spaced every 10 cm (from 5 to 95 cm), which was replicated three days after the first one, without occurrence of irrigation or rainfall. The area of low yield was located in Piracicaba, SP, characterized by typical dystrophic Red-Yellow Latosol, and the area of high yield in Goiatuba, GO, being typical Eutrophic Red Latosol. The both soil were medium-sandy texture. The soil samples were weighed and allocated in forced ventilation greenhouses until reaching constant mass, determining the percentage of water and by the difference from day 0 and day 3 was quantified the total water uptake. The chemical soil analysis showed that the area in Piracicaba had restriction for root growth by high aluminum concentration below 40 cm, and also by high soil compaction between 20 e 40 cm. These limitations were not observed in the area of Goiatuba, which had 175% e 188%, respectively, more root length and superficial area than Piracicaba. The actual crop evapotranspiration accumulated in three days were 23.7 and 24.4 mm, respectively, for Goiatuba e Piracicaba, where the 80% accumulated was between 70 e 80 cm for Goiatuba, and 10 e 20 cm for Piracicaba. In Goiatuba, the yield was 91 sc ha-1 against 61 sc ha-1 in Piracicaba. Thus, the no chemical and physical restriction for the root growth helped to increase the water available for the crop, reducing the yield losses by water deficit.

Orientador: Ciro Antonio Rosolem / Banca: Maria Helena Moraes / Banca: Rogério Peres Soratto / Banca: Álvaro Pires da Silva / Banca: Sônia Carmela Falcci Dechen / Resumo: Objetivou-se com este trabalho avaliar as alterações na estrutura do solo e nas qualidades físicas e físico-hídricas com a utilização de espécies de cobertura com sistema radicular agressivo e volumoso, em esquemas de rotação de culturas em sistema semeadura direta, com o intuito de avaliar a possibilidade desse manejo ser indicado para substituir operações onerosas como a utilização de escarificadores mecânicos. As rotações de culturas utilizadas e repetidas por três anos consecutivos, em sistema semeadura direta, envolveram o cultivo de triticale e girassol no outono-inverno, associados com o cultivo de milheto, sorgo forrageiro e crotalária júncea, como plantas de cobertura, antecedendo a soja. Além disso, comparou-se o efeito dessas seqüências de culturas com o tratamento envolvendo a escarificação mecânica do solo. O experimento foi conduzido na Fazenda Experimental Lageado (Botucatu-SP), nos anos agrícolas de 2003/2004, 2004/2005 e 2005/2006. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso com quatro repetições em esquema de parcelas subdivididas. Foram consideradas parcelas aquelas cultivadas com triticale e girassol, e subparcelas as cultivadas com milheto, sorgo e crotalária júncea, e também as manejadas com escarificador. A escarificação do solo foi realizada apenas em uma ocasião, ou seja, logo após a colheita das culturas de inverno do primeiro ano (Setembro de 2003), mantendo a área escarificada sempre em pousio entre os cultivos de inverno e verão. Foram coletadas amostras de raízes, tanto das espécies de cobertura como da soja, nas profundidades de 0-5, 5-10, 10-20, 20-40 e 40-60 cm. As raízes das plantas de cobertura foram amostradas antes da dessecação química. Já as raízes de soja foram amostradas na linha e na entrelinha de semeadura, quando a cultura apresentava-se no estádio R2 de desenvolvimento... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The objective of this study was to evaluate the alterations in soil structure and physical and physical-hydraulic properties with the use of different cover crop species with aggressive root system, in crop rotation under no-tillage, to evaluate the possibility of this management as an alternative to mechanical operations with chiseling, that are very expensive. The crop rotations used and replicated for three consecutive years, under no-tillage, had triticale (X Triticosecale Wittmack) and sunflower (Helianthus annus) as Autumn-Winter crops. Pearl millet (Pennisetum glaucum), forage sorghum (Sorghum bicolor) and sunn hemp (Crotalaria juncea) were used in Spring, before the soybean. These management systems were compared with the mechanical chiseling. The research was carried out during three croping seasons (2003/2004, 2004/2005 and 2005/2006), in Botucatu, State of São Paulo, Brazil. The experiment was a complete randomized block with subdivided plots and four replications. The plots consisted of triticale and sunflower crops. The subplots consisted of pearl millet, forage sorghum and sunn hemp, besides of the mechanical chiseling management. The chiseling was carried out only, after the harvest of the Autumn-Winter crops in the first year (September of 2003), keeping the chiseling area without crops between the Autumn-Winter crops and the Summer crops. Cover crop roots and soybean roots were sampled in depths of 0-5, 5-10, 10-20, 20-40 and 40-60 cm. The cover crop roots were sampled before chemical desiccation. The soybean roots were sampled in the rows and in the spacing row of the tillage, in R2 stage of development. Soil bulk density, macro and micro porosity, total porosity and the curve of soil water retention were determined using undisturbed samples collected at depths of 0-5, 7.5-12.5, 15-20, 27.5-32.5 and 47.5-52.5 cm. The least limit water range (LLWR)... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

A cana-de-açúcar é uma das mais importantes cadeias do agronegócio brasileiro, além do seu elevado destaque no contexto internacional como fonte de energia renovável e sustentável. Com a competitividade que as Usinas vem passando e pelas perspectivas de crescimento, este trabalho teve como hipóteses: i) o preparo profundo em cana-de-açúcar proporciona um maior volume de solo explorado pelas raízes; ii) o trafégo controlado de máquinas aliado ao espaçamento em fileiras duplas irá trazer uma maior população de plantas, traduzindo isso em incrementos de produtividade e redução de custos para o produtor. O objetivo geral, portanto, foi avaliar métodos de preparo do solo e desenvolver o tráfego contrololado na área, propondo assim que o produtor tenha redução nos custos com o manejo da cultura e também aumente a produtividade e longevidade do canavial. Portanto, pode-se concluir que na análise do comprimento de raízes, em todas as profundidades estudadas, o Preparo Profundo obteve comprimento, área e volume de raízes maiores estatisticamente. A Resistência do solo a penetração no tratamento Preparo Profundo, para as profundidades de 20-40 e 40-60 cm foi de 0,29 MPa e 0,45 MPa, respectivamente. Nas avaliações biométricas da parte área, o Preparo Profundo se destacou com um IAF de 7,1. Os custos das operações no momento do plantio foram bem inferiores no Preparo Profundo, sendo 33% e 58% inferiores aos Mínimo duplo e Convencional duplo, respectivamente. A movimentação do solo causada pelo sistema Preparo Profundo no preparo do solo, foi de até 80% inferior ao tratamento Convencional duplo. O tráfego controlado que o Preparo Profundo proporciona, diminui em até 70% o tráfego de máquinas na lavoura; menor consumo de combustível; redução no tempo das operações agrícolas; redução do parque de máquinas; e menor custo operacional. / Sugarcane is one of the most important crops in the Brazilian agribusiness chain, besides its great branch in the international context as a renewable and sustainable energy source. Through the competitiveness that sugar mills experience and through the growth perspectives of the sector, this study focuses the deep soil preparation for sugarcane crop renewal, since it provides a larger soil volume to be explored by the root system. Furthermore, the machinery traffic controlled by a smaller number of soil preparation operations, reduces farmer´s production costs. The general objective was, therefore, evaluate soil preparation methods and develop a controlled traffic system in the area, in order to propose to the farmer a cost reduction in the farm soil management along with yield increase and extension of the longevity of the crop. As a result of the imposed treatments it was possible to conclude that by the root length analysis in all depths of the Deep Soil Preparation, root length, area and volume were greater. Soil resistance to penetration in the Deep Soil Preparation system was much less in relation to the other treatments, assuming values of 0.29 MPa and 0.45 Mpa in the 20-40 and 40-60 cm layers, respectively. The above ground evaluations showed leaf area index of 7.1 for the Deep Soil Preparation, much higher in relation to the other treatments. Operation costs at planting time were much less for the Deep Soil Preparation, 33% and 58% smaller than for the Double Minimum Tillage and Double conventional, respectively. Soil movement caused by Deep Preparation was up to 80% less in relation to the Double conventional. The controlled machinery traffic that the Deep Soil Preparation provides, reduced up to 70% the farming operations, therefore presenting a lower fuel consumption, a reduction of the time used in farming operations, reduction of the machinery park, and a lower operational cost.