Concerns have been raised over the long-term site productivity (LTSP) of short rotation plantation forests, such as those of Eucalyptus, in South Africa. This is because diminished productivity of long rotation plantations overseas has been found to be generally due to decreases in soil porosity and organic matter. Since soil porosity and organic matter in plantations are mainly affected by soil compaction by harvesting machinery and residue management, the more frequent harvesting of short rotation plantations are of particular concern. Therefore the effects of soil compaction and residue management on soil properties at two sites, one a low organic carbon, sandy soil (Rattray), the other a high organic carbon, clay soil (Shafton) were investigated. The potential of early E. grandis productivity as an indicator of changes in soil properties at these sites was also evaluated. Three different levels of compaction (low, moderate and high) were applied to the sites by three methods of timber extraction, i.e. manual, logger and forwarder loaded by a logger, respectively. Three types of residue management, i.e. broadcast, windrow and residue removal were also applied. A factorial treatment design was used to ensure a resource-efficient study that allowed separation of main and interaction effects. Various soil physical and chemical properties were measured at intervals from before treatment implementation, until approximately 44, and 38 months after treatment implementation at Rattray and Shafton, respectively. Trees were planted at a commercial espacement at both trials, and their growth monitored over the same time period. In addition, to accelerate early growth, negate silvicultural variation, and determine changes in stand productivity with treatments, a portion of the treatment plots were planted at a very high density and harvested when these trees reached canopy closure at about six months of age. Moderate and high compaction treatments at both sites resulted in significant increases in penetrometer soil strength, and often in bulk density. Increasing residue retention decreased the compaction effects of machinery and, generally, increased the total quantity of nutrients contained in residues and soil. Changes in soil bulk density and organic matter as a result of the treatments in turn affected soil water characteristics, generally decreasing plant available water capacity with increasing compaction intensity and residue removal. Tree growth measurements showed that at both sites, tree productivity was negatively affected at some point by increasing compaction. In contrast, residue management only significantly affected tree growth at Shafton, initially increasing and later decreasing growth with residue removal. These variations in tree growth over time in response to treatments are most likely a result of changes in tree characteristics that occurred with age. In addition, trees did not always reflect changes in soil properties that may affect LTSP, most likely because these soil properties had not yet reached levels that would affect tree growth. It was therefore concluded that early tree growth is not always a good indicator of changes in LTSP, and that soil properties are a more reliable indicator. Plantation management practices that lead to soil compaction and residue removals will negatively impact LTSP in South Africa. However, variable responses of the two soils indicate that soils vary in their sensitivity to compaction and residue management. This therefore needs to be quantified across a range of major soil types in the South African forestry industry. / Thesis (Ph.D.)-University of KwaZulu-Natal, Pietermaritzburg, 2010.

Resumo: Um dos fatores mais críticos na determinação do número de dias trabalháveis com máquinas agrícolas se refere à determinação das condições do solo que forneçam informações para a decisão se o tráfego de máquinas em uma determinada gleba poderá ser realizado sem provocar alterações nas suas propriedades físicas e dinâmicas. Este trabalho teve como objetivos o desenvolvimento e avaliação de equipamentos e metodologia para a determinação de parâmetros físicos do solo relacionados a dias trabalháveis com máquinas agrícolas, com ênfase nas características do conjunto trator-implemento e na pressão máxima aplicável ao solo sem que este sofra compactação adicional. Foi construído um equipamento hidráulico-eletrônico para realização de determinações físicas de solo em campo, o qual se mostrou eficiente para a finalidade a que foi proposto. O modelo para a determinação da pressão de contato pneu-solo, foi desenvolvido com base nas características do rodado, obtidas pelo seu coeficiente de deformação e pela sua largura relativa, e nas características de recalque do solo, representadas pelos coeficientes kc(módulo de deformação devido à coesão do solo), k (módulo de deformação devido ao atrito interno do solo) e n( constante de deformação do solo). A pressão máxima exercida pelo rodado no solo, antes que houvesse uma compactação adicional, foi caracterizada pela pressão de preconsolidação. Para tanto, construiu-se uma prensa, de acionamento pneumático e aquisição eletrônica de dados, para a realização dos ensaios de compressão uniaxial. Realizou-se um ensaio de campo com delineamento em blocos casualizados com quatro tratamentos, representados pelo tráfego de um trator um, dois, quatro e seis dias após uma chuva, em quatro repetições... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Decision information about machinery traffic in a certain plot is one of the most critical factors to obtain the number of agricultural machine workdays. The soil conditions is the indicator if the machinery traffic will promote significantly physical and dynamic property changes. This work aimed to develop and evaluate equipments and methodology to obtain soil physical parameters related to agricultural machine workdays, with emphasis on tractor-implement set characteristics and maximum pressure on soil that do not increase this compaction situation. A hydraulic-electronic equipment was built for accomplishment of soil physical determinations, showing efficiency and versatility when used on field. The tire-soil contact pressure model was developed based on wheel and sinkage characteristics, the first one represented by their deformation coefficient and relative width, and the other by kc, k and n coefficients. The maximum wheel pressure on soil, before additional compaction, was characterized by its previous consolidation (preconsolidation) pressure. A pneumatic and electronic consolidometer was built, for uniaxial compression tests. A field research was done using a random block experimental design with four treatments, represented by the tractor traffic, number of days after a rain (1, 2, 4 and 6), with four repetitions. The obtained results, under this research conditions, evidenced that the developed methodology allowed to obtain soil physical parameters that can be used on forecast and soil trafficability monitoring and, finally, incorporated on agroclimatic models used to determine the number of agricultural machine workdays. It was observed increments of 25%, 19% and 15% on soil bulk density, respectively, for one, two, and four days after the rain traffic conditions and no statistical significant increment for six days after the rain... (Complete abstract, click electronic access below) / Orientador: Kléber Pereira Lanças / Coorientador: Dinival Martins / Banca: Sérgio Hugo Benez / Banca: Gastão Moraes da Silveira / Banca: Moacir de Souza Dias Junior / Banca: Celio Losnak / Doutor

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The growing demand for energy that causes the increased traffic of agricultural machinery, larger and more robust, acts negatively on soil compaction, directly and indirectly affecting crop productivity, as many changes in soil physical attributes. As a potential technique to solve this problem has the chiseling, which promotes the disruption of these compacted layers, without causing the inversion of the soil, keeps the plant residues deposited on the surface, improves infiltration, the structure and porosity of the soil and thus facilitates erosion control. However this operation has a high demand for traction. Seeking a more efficient operation of scarification, ie, better utilization of energy, developed and evaluated a tool to break ground in layers simultaneously. For this purpose it was necessary to construct a Structure-Port Mobile Tools capable of performing experimental procedures resulting from the planned treatments. As a mobile source of power was used a Massey Ferguson tractor model MF 275 with 53 kW. The experiment was conducted in the Municipality of Capon Beautiful South, Rio Grande do Sul, in a clayey soil. As a general objective, we sought to answer the following questions: (i) is there any significant difference between chiseling in a single layer or more than one layer, considering the average horizontal force on the drawbar, the specific resistance and the average hourly fuel consumption as criteria for each level of speed? (Ii) how the deepening affects the average horizontal force in the drawbar? And (iii) acts as the advance on the soil area mobilized? Configurations were tested with chiseling of the soil in one, two and three layers, with variations in longitudinal distances between the tips of the spikes. The chiseling treatments in two concurrent 0,15 meters layers and longitudinal distance between the tip ends of 0,30 and 0,40 meters, with one in 0,10 meter of deepening and 0,30 meters advancing presented as the most promising. It was concluded at the end of this work, considering all the tested configurations, there are combinations of deepening, advancing and speed, which proved more efficient than chiseling a single layer. / A crescente demanda de energia que ocasiona o aumento do tráfego de máquinas agrícolas, maiores e mais robustas, atua negativamente na compactação do solo, afetando direta e indiretamente a produtividade das culturas, pois modifica diversos atributos físicos do solo. Como técnica potencial para solucionar este problema tem-se a escarificação, que promove o rompimento dessas camadas compactadas, sem ocasionar a inversão do solo, mantém os resíduos vegetais depositados na superfície, melhora a infiltração, a estrutura e a porosidade do solo e facilita assim o controle da erosão. Contudo esta operação apresenta elevada demanda de tração. Visando uma operação de escarificação mais eficiente, ou seja, com maior aproveitamento de energia, desenvolveu-se e avaliou-se uma ferramenta para o rompimento do solo em camadas, de forma simultânea. Para tanto foi necessária a construção de uma Estrutura Porta-Ferramentas Móvel, capaz de executar os procedimentos experimentais decorrentes dos tratamentos planejados. Como fonte móvel de potência foi utilizado um trator marca Massey Ferguson, Modelo MF 275 com 72 CV (53 kW) de potência. O experimento foi conduzido no Município de Capão Bonito do Sul, Rio Grande do Sul, em um solo de textura muito argilosa. Como objetivo geral, buscou-se responder às seguintes perguntas: (i) existe alguma diferença significativa entre a escarificação em única camada ou em mais de uma camada, considerando a força horizontal média na barra de tração, a resistência específica e o consumo horário médio de combustível como critérios, para cada nível de velocidade? ; (ii) de que forma influi o aprofundamento (espessura das camadas) na força horizontal média na barra de tração? ; e (iii) como atua o avanço (distância longitudinal entre as ponteiras das hastes), sobre a área de solo mobilizada? Foram testadas configurações com escarificação do solo em uma, duas e três camadas, com variações nas distâncias longitudinais entre as pontas das ponteiras. Os tratamentos com escarificação em duas camadas simultâneas de quinze centímetros e distância longitudinal entre as pontas das ponteiras tanto de trinta quanto de quarenta centímetros, juntamente com aquele com aprofundamento de dez e avanço de trinta centímetros apresentaram-se como mais promissores. Concluiu-se ao final deste trabalho, considerando todas as configurações testadas, que existem combinações de aprofundamento, avanço e velocidade, que revelaram-se mais eficientes que a escarificação em camada única.

Orientador: Marlene Cristina Alves / Resumo: A compactação do solo em sistemas plantio direto (SPD) tem comprometido a sua sustentabilidade. Para contornar esse problema, a escarificação mecânica e a manutenção da cobertura vegetal são sugeridas como práticas de manejo a fim de restabelecer as condições ideais de cultivo. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito a curto prazo da escarificação e do uso de diferentes plantas de cobertura na manutenção do SPD envolvendo as culturas do arroz de “terras altas” e feijão de “inverno”). O trabalho foi desenvolvido em Selvíria, MS em 2014/15 e 2015/16, em um Latossolo Vermelho Distrófico de textura argilosa. Utilizou-se o delineamento em blocos casualizados disposto em parcelas subdivididas, tendo nas parcelas as condições da superfície do solo em SPD (com e sem escarificação mecânica) e nas subparcelas as plantas de cobertura (pousio, Cajanus cajan, Crotalaria juncea, Urochloa ruziziensis (Syn. Brachiaria ruziziensis) e Pennisetum glaucum), com quatro repetições, cultivadas com arroz e feijão. Foram avaliadas as características fitotécnicas das culturas e atributos físicos e químicos do solo em quatro camadas (0 a 0,05; 0,05 a 0,10; 0,10 a 0,20 e 0,20 a 0,40 m). Realizou-se a análise de variância e teste de Tukey a 5%de probabilidade para comparação de médias. Além disso, na camada de 0 a 0,05 m do solo também foram analisadas as características das nanopartículas e nanoestruturas do solo. Para essas análises incluiu-se o solo de Cerrado remanescente para comparaçã... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Soil compaction in no-tillage systems (NTS) affects the sustainability of this management. To overcome the problem, mechanical chiseling and maintenance of the cover crop were suggested as management practices reestablishing ideal cultivation conditions. Thus, the objective of this study was to evaluate the short-term effect of mechanical chiseling and the use of different cover crops in the maintenance of NTS involving as crops "dryland” rice and "winter" common bean. The experiment was conducted in Selvíria, state of Mato Grosso do Sul, Brazil, during the 2014/15 and 2015/16 growing season, on a typical clayey dystrophic Red Latosol, with experiment was evaluated in a randomized block design in split plots, with the main plots as SPD soil surface conditions (with and without mechanical chiseling) and in the subplots as cover crop (fallow, Cajanus cajan, Crotalaria juncea, Urochloa ruziziensis and Pennisetum glaucum), with four replications, cultivated with “dryland” rice and "winter" common bean. The agronomic characteristics of the crops and soil physical and chemical attributes in four layers (0 a 0.05; 0.05 a 0.10; 0.10 a 0.20 e 0.20 a 0.40 m). The analysis of variance and Tukey's test were performed at a 5% probability for comparison of average. In addition, treatments of the 0 to 0.05 m layer of the soil were also compared to the natural closed area, through the conventional chemical and physical properties and characteristics of its nanoparticles and nanostructures. F... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

The knowledge of the relationships between physical and mechanical properties of the soil may contribute to the development of pedotransfer functions (PTFs), to estimate other soil properties are difficult to measure. The objectives of this work were to estimate the preconsolidation pressure and soil resistance to penetration, using predictive methodologies, using data available in the literature, with physical-hydrological and mineralogical characteristics of soils. The development of PTFs was based on three modeling methods: (i) multiple linear regression (MLR), (ii) artificial neural networks (ANNs) and (iii) support vector machines (SVM). The first proposed methodology for the development of PTFs was the stepwise option of the IBM-SPSS 20.0® software. The models generated from the second methodology, ie RNA were implemented through the multilayer perceptron with backpropagation algorithm and Levenberg-Marquardt optimization of Matlab®2008b software, with variations of the number of neurons in the input layer and number of neurons In the middle layer. The third methodology was to generate PTFs from SVM that fit within the data mining process by exercising the Waikato Environment for Knowledge Analysis software (RapidMiner 5). The SVM training was performed by varying the number of input data, the kernel function and coefficients of these functions. Once the estimates were made, the performance indices (id) and classified according to Camargo and Sentelhas (1997) were calculated, thus comparing the methods between themselves and others already established. The obtained results showed that artificial intelligence models (RNA and MVS) are efficient and have predictive capacity superior to the established models, in data conditions of soils with textural classes and diverse managements, and similar, although with higher performance index values for Conditions of soils of the same textural class exposed to the same management. / O conhecimento das relações entre propriedades físicas e mecânicas do solo pode contribuir no desenvolvimento de funções de pedotransferência (FPTs), que permitam estimar outras propriedades do solo de difícil mensuração. Os objetivos deste trabalho foram estimar a pressão de preconsolidação e a resistência do solo à penetração, com o uso de metodologias de predição, utilizando-se de dados disponíveis na literatura, com valores de características físico-hídricas e mineralógicas dos solos. Os valores estimados foram obtidos a partir de três métodos de modelagem: (i) regressão linear múltipla (RLM), (ii) redes neurais artificiais (RNA) e (iii) máquinas de vetores de suporte (MVS). A primeira metodologia proposta para o desenvolvimento dos modelos preditivos foi a opção stepwise do software IBM-SPSS 20.0®. Os modelos geradas a partir da segunda metodologia, ou seja, das RNA foram implementadas através do perceptron multicamadas com algoritmo backpropagation e otimização Levenberg-Marquardt do software Matlab®2008b, efetuando-se variações do número de neurônios na camada de entrada e número de neurônios na camada intermediária. A terceira metodologia foi gerar FPTs a partir de MVS que se enquadra dentro dos processos de mineração de dados utilizando para tal o software Waikato Environment for Knowledge Analysis® (RapidMiner 5). O treinamento das MVS foi realizado variando-se o número de dados de entrada, a função kernel e coeficientes destas funções. Realizadas as estimativas, foram calculados os índices de desempenho (id) e classificados segundo Camargo e Sentelhas (1997), podendo-se assim comparar os métodos entre si e a outros já consagrados. Os resultados obtidos mostraram que modelos de inteligência artificial (RNA e MVS) são eficientes e possuem capacidade preditiva superior aos modelos consagrados, em condições de dados de solos com classes texturais e manejos diversos, e semelhantes ainda que com valores de índice de desempenho superiores para condições de solos de mesma classe textural expostos ao mesmo manejo.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-05-23Bitstream added on 2014-06-13T20:02:21Z : No. of bitstreams: 1 silva_jr_dr_botfca.pdf: 1243112 bytes, checksum: a6ff73d1d32431a4754520748d549e85 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Foram avaliados os efeitos causados ao solo pelo tráfego de máquinas florestais de corte e baldeio de madeira, com ênfase à compactação, em floresta de Eucalyptus grandis Hill ex Maiden, de 91 meses de idade, através do comportamento de parâmetros físicos e mecânicos de um Latossolo Vermelho Amarelo, com 480 g.kg-1 de areia total e 430 g.kg-1 de argila. Os tratamentos avaliados foram o trânsito anterior ao experimento, a fase de corte e processamento de madeira, efetuada por colhedora (harvester) sobre esteiras e a fase de extração, por trator transportador autocarregável (forwarder) com rodado de pneus, considerando-se as condições de presença ou ausência de cobertura de galhada. Os parâmetros físicos empregados na avaliação foram: densidade do solo, porosidade total, macroporosidade, microporosidade, água disponível no solo, taxa de infiltração de água, temperatura do solo e estabilidade de agregados a seco. Os parâmetros mecânicos avaliados foram resistência do solo à penetração e ao cisalhamento, densidade máxima do solo, teor de água crítico para compactação e grau de compactação. Também foram avaliadas a área de contato rodado-solo e a pressão de rodados sobre o solo. Adotou-se o delineamento inteiramente casualizado, sendo os resultados obtidos submetidos à análise de variância pelo Statistical Analysis System (SAS), com aplicação do teste Tukey a 5% e 10% de significância. Comparativamente, a densidade do solo, a resistência mecânica ao cisalhamento e a pressão de rodados sobre o solo foram maiores após o tráfego do trator transportador em relação ao conferido pela colhedora de madeira. Os parâmetros porosidade total, macroporosidade, microporosidade, água disponível e estabilidade de agregados a seco foram maiores na fase de corte de madeira do que na fase de baldeio... / A study of soil compaction was carried out on a Red-Yellow Latosol with 43% of clay and 48% of sand, according to some soil physical and mechanical parameters in a harvester of a 91-month-old Eucalyptus grandis Hill ex-Maiden forest. The aim was to evaluate the influence caused by the traffic of a 100 kWa-tracked harvester followed by a 190 kWa-wheeled-forwarder, over and without slash, in comparison to the soil conditions before the harvesting operations. The physical parameters used were soil dry bulk density, total porosity, air-filled porosity, micro porosity, soil water availability and infiltration rate, temperature and soil mean aggregate sizes. The mechanical parameters were soil penetrometer resistance, shear strength, Proctor test and machine ground pressure. A randomized-block trial with 15 replicates was used, applying Statistical Analysis System (SAS) and Tukey test at 5% and 10% significance levels. Results showed that wheeled-forwarder increased soil dry bulk density, soil shear strength and soil machine pressure in relation to the tracked-harvester. Thus, the parameters total porosity, air-filled porosity, micro porosity, soil water availability and soil mean aggregate sizes were higher on harvesting than on wood hauling. The wheeled-forwarder operating without slash produced a higher soil dry bulk density, temperature and soil compaction degree. Also, this work condition decreased total porosity and air-filled porosity in relation to the same operation accomplished over slash. Micro porosity, water availability, soil infiltration rate, soil penetrometer resistance and the maximum soil dry bulk density were not affected by both machines working on both slash conditions. All the soil mechanized operations evaluated were rated higher than 2 MPa on soil penetrometer resistance parameter, looked like a soil limit to allow the root growing... (Complete abstract, click eletronic address below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-04-16Bitstream added on 2014-06-13T20:23:26Z : No. of bitstreams: 1 silvafilho_ep_dr_rcla.pdf: 2048803 bytes, checksum: b4e24e2206750a30458668a0d7848401 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O histórico das modificações do uso da terra em Rondônia, e mais especificamente no município de Porto Velho, mostra transformações de grandes áreas de florestas em pastagens com rápida degradação de seus solos. A criação extensiva de gado de corte é a principal causa da ocupação e uso das terras no Estado. O objetivo deste trabalho foi avaliar a degradação ambiental associada à compactação dos solos por pisoteio animal. Foram considerados solos em pastagens degradadas, com vinte anos de pastejo, e florestas naturais em manchas contínuas de um Latossolo Amarelo Distrófico (LAd) e um Argissolo Vermelho Amarelo Distrófico plíntico (PVAd). A avaliação da densidade máxima e umidade ideal, obtida pelo Ensaio de Proctor, bem como observações referentes às diferenças da densidade aparente e a umidade dos solos, em seus limites inferior e superior de água disponível, registraram valores de compactação acima de 2,5 MPa indicando um nível prejudicial ao desenvolvimento radicular de algumas espécies. A resistência mecânica à penetração nas duas classes de solos ocorreu entre 0 – 10 cm com aumento entre 11 - 20 cm de profundidade, sendo que o Latossolo mostrou-se mais compactado em ambiente de pastagem que o Argissolo. As taxas de infiltração básica nas áreas de pastagens e de florestas evidenciaram diferenças entre os ambientes e seus solos, com reduções da infiltração básica nas áreas de pastagens do Latossolo. Influências antrópicas próximas das áreas de pastagens apresentaram-se como fatores associados na distribuição dos altos índices de compactação detectados. Os resultados obtidos evidenciaram de forma satisfatória os índices mais e menos significativos de caráter físico e químico da fertilidade para as áreas de pastagens e comparativamente as de floresta, permitindo detectar as áreas mais compactadas e suas relações aos... / The history of land use changes in Rondônia, and more specifically the city of Porto Velho, shows transformations of large forest areas into pastures with rapid soils degradation. The extensive beef cattle creation is the main cause of the occupation and land use in the state. The objective of this study was to evaluate the environmental degradation associated with soil compaction by cattle trampling. It was considered soils in degraded pastures, with twenty years of grazing, and natural forest patches in a continuous Oxisol Distrophic (LAd) and a Ultisol (Red Yellow Distrophic Plinthic – PVAd). The maximum density and optimum moisture content evaluation obtained by the Proctor test and observations relating to differences in bulk density and soil moisture on its lower and upper limits of available water, recorded values of compaction above 2.5 MPa indicating a detrimental level to root development for some species. The mechanical resistance to penetration in the two soil classes occurred between 0 to 10 cm with an increase between 11 to 20 cm deep, and the Oxisol was more compressed in a pasture environment than in the Ultisol. The basic infiltration rates in pasture areas and forests showed differences between environments and soils, with reductions of basic infiltration in Oxisol pasture areas. Anthropogenic influences near pasture areas were factors associated in the distribution of high compaction indexes detected. The obtained results showed as satisfactory manner the most and least significant indexes for physical and chemical nature of fertility in pasture areas compared to forest, allowing to detect the most compressed areas and their relationship to physical and chemical parameters considered in this study.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The preconsolidation pressure (σp) is obtained from the curve of the soil compression visual graphical form, mathematical or associating both and is an estimate of its load-bearing capacity. In order to remove the subjectivity of the visual graphical method is need for mathematical description (models using) of the compression curve. However, research results do not provide subsidies for the choice of a model whose σp represents well the resulting load-bearing capacity of soil, but if some model to represent, the σp should be a function of density and water content soil, other properties remain constant. The objective of this study was to understand the variability in the preconsolidation pressure caused by different models and options to adjust these models to the compression curve and evaluate the relationship of preconsolidation pressure with bulk density (Ds), volumetric water content (θ) and macroporisity (Ma) . For this, we performed the uniaxial compression test of 300 samples from a Hapludox, clayey, with wide variation Ds and θ. The preconsolidation pressure was determined by strictly mathematical, from the set of ten models, where seven of them consisted of variations of the model van Genuchten (1980) and others have been proposed by Friton (2001), Assouline (2002) and Gregory et al. (2006). The model proposed by Gregory and Friton possible to obtain the σp for only 62 and 56% of the curves, respectively, the variations of the model van Genuchten were enable the calculation of σp at least 90% of the curves. In three of the variations of the van Genuchten model, it was possible to get σp in 100% of the curves. The range of σp produced by the various options described in compression curve affects the physical significant of σp to represent the load bearing capacity of the soil. Likewise, Ds, θ and Ma, which influence the same load bearing capacity of the soil, not explained more than 58% of the variation of σp produced using different models. With the criteria used, it is not possible to choose one model over the other which allows to estimate more adequately by σp, the load bearing capacity of the soil, which limits the use of this parameter as an indicator for soil management agricultural. Given this result, it was investigated whether the percentage of deformation of the sample as a function of the applied loads would be more closely related to Ds, θ, and Ma was considered a safe limit of deformation of the physical viewpoint, that Ma deformation where the remains higher than 10%. The use of maintenance limit of 80% of voids index (Mεi) displaces the deformation to the plastic region of the curves of all the density ranges and therefore cannot be used for soil with structure more affected by compaction. The load to achieve a certain percentage (Mεi) is best explained by the variation of Ds and θ. The pedotransfer functions to load in Mεi between 85 and 87.5% resulted in higher coefficients of determination (0.74), having potential use of such values as critical limits to maintenance of porosity without degradation of soil physical quality. / A pressão de preconsolidação (σp) é obtida da curva de compressão do solo de forma gráfica visual, matemática ou associando ambas e é uma estimativa de sua capacidade de suporte de carga. A fim de se retirar a subjetividade do método gráfico visual, há necessidade de descrição matemática (uso de modelos) da curva de compressão. Porém, os resultados de pesquisa não fornecem subsídios para a escolha de um modelo cuja σp resultante represente, de maneira confiável, a capacidade de suporte de carga do solo. Entretanto, se algum modelo a representar, a σp deverá ser uma função da densidade e conteúdo de água do solo, mantidas constantes outras propriedades. O objetivo deste trabalho foi conhecer a variabilidade na pressão de preconsolidação provocada por diferentes modelos e opções de ajuste desses modelos à curva de compressão e avaliar a relação da pressão de preconsolidação com a densidade do solo (Ds), conteúdo volumétrico de água (θ) e macroporosidade do solo (Ma). Para isso, foi realizado o ensaio de compressão uniaxial para 300 amostras provenientes de um Latossolo Vermelho Distroférrico típico, com textura argilosa, com ampla variação Ds e θ. A pressão de preconsolidação foi determinada por meio estritamente matemático, a partir do ajuste de dez modelos, onde sete deles consistiram em variações do modelo de van Genuchten (1980) e os demais foram propostos por Friton (2001), Assouline (2002) e Gregory et al. (2006). Os modelos propostos por Gregory e Friton possibilitaram a obtenção da σp para apenas 62 e 56 % das curvas, respectivamente, já as variações do modelo de van Genuchten viabilizam o cálculo da σp para no mínimo 90 % das curvas. Em três das variações do modelo de van Genuchten, foi possível obter a σp em 100% das curvas. A variação da σp produzida pelas diferentes opções de descrição da curva de compressão compromete o significado físico da σp para representar a capacidade de suporte de carga do solo. Da mesma forma, Ds, θ e Ma, mesmo que influenciem a capacidade de suporte de carga do solo, não explicaram mais que 58% da variação da σp produzida com o uso de diferentes modelos. Com os critérios utilizados, não é possível eleger um modelo em relação aos demais que possibilite estimar de maneira mais adequada, através da σp, a capacidade de suporte de carga do solo, o que limita o uso desse parâmetro como um indicador para o manejo dos solos agrícolas. Diante desse resultado, foi investigado se a porcentagem de deformação da amostra em função das cargas aplicadas estaria melhor relacionada com Ds, θ e Ma. Considerou-se um limite de deformação prudente do ponto vista físico, aquela deformação onde a Ma permaneça maior que 10%. O uso do limite de manutenção de 80 % do índice de vazios inicial (Mεi) desloca as deformações para a região plástica das curvas de todas as faixas de densidade e, por isso, não pode ser utilizado para solos com estrutura mais comprometida pela compactação. A carga para atingir determinada porcentagem de Mεi é melhor explicada pela variação da Ds e θ. As funções de pedotransferência da carga para a Mεi entre 85 e 87,5% resultaram em maiores coeficientes de determinação (0,74), havendo potencial da utilização destes valores como limites críticos de manutenção da porosidade sem haver degradação da qualidade física do solo.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The intensive use of agricultural soils caused a significant degradation of its chemical, physical, biological and microbiological structure. Aiming to maintain or promote improvements in soil quality, several techniques were developed, including the no-tillage system. The objective of this study was to evaluate the effect of rotation plans and tillage system on physical and hydraulic properties of a Rhodic Eutrudox in grain yield and development of soybean. The study was carried out in a long-lived experiment, implemented in 1993, on a very clayey Rhodic Eutrudox. The experiment presents a 2x3 factorial scheme (tillage system x rotation plans). The tillage factor is composed of: I) conventional tillage; and II) no-tillage. The rotation plans factor is composed of: I) soybean/wheat succession; II) rotation maize/lupine-soybean/oatssoybean/ wheat-soybean/wheat; and III) succession soybean/maize + brachiaria. Soil physical and hydraulic parameters such as density, total porosity, macro and microporosity, infiltration and hydraulic conductivity were evaluated. The plant parameters evaluated were root length density, plant height, weight of one thousand grains and yield of soybean crop. The available water fraction, hydraulic conductivity of unsaturated soil, frequency and volume of pores and uniformity of distribution of pore classes were obtained from the fit of the Van Genuchten model. The no-tillage compared to the conventional tillage provides greater stability in soybean grain yield. The isolated assessment of basic soil physical attributes can provide limited and erroneous information on the actual condition of its structure. Soil hydraulic conductivity, soil water infiltration, and frequency of soil pore distribution were effective in explaining soybean productivity more adequately. The soil pore continuity index proposed in this paper corroborates the other soil attributes, measured and estimated, and can be used quickly and efficiently to estimate soil pore continuity. / O uso intensivo dos solos agrícolas provocou acentuada degradação de sua estrutura química, física, biológica e microbiológicas. Com o intuito de manter ou promover melhorias na qualidade do solo diversas técnicas foram desenvolvidas, entre elas o sistema plantio direto. O objetivo deste trabalho foi de avaliar o efeito de planos de rotação e do sistema de preparo do solo nas propriedades físicas e hídricas de um Latossolo, na produtividade de grãos e no desenvolvimento da cultura da soja. O estudo foi realizado em um experimento de longa duração, implantado em 1993, em um Latossolo Vermelho Distroférrico muito argiloso. O experimento apresenta esquema fatorial 2x3 (sistema de preparo do solo x planos de rotação). O fator preparo do solo é composto por: I) Preparo convencional; e II) Plantio direto. O fator planos de rotação é composto por: I) sucessão soja/trigo; II) rotação milho/tremoço-soja/aveiasoja/ trigo-soja/trigo; e III) sucessão soja/milho+brachiaria. Foram avaliados parâmetros físicos e hídricos do solo como a densidade, porosidade total, macro e microporosidade, infiltração e condutividade hidráulica. Os parâmetros de planta avaliados foram a densidade do comprimento radicular, altura de plantas, peso de mil grãos e produtividade da cultura da soja. A fração de água disponível, condutividade hidráulica de solo não saturado, a frequência e o volume de poros e a uniformidade de distribuição de classes de poros foram obtidos do ajuste do modelo de Van Genuchten. O sistema plantio direto em comparação ao sistema de preparo convencional do solo proporciona maior estabilidade na produtividade de grãos de soja. A avaliação isolada de atributos físicos básicos do solo pode fornecer informações limitadas e errôneas da real condição de sua estrutura. A condutividade hidráulica do solo, infiltração de água do solo, frequência e distribuição de poros do solo foram eficazes para explicar de forma mais adequada a produtividade da soja. O índice de continuidade de poros do solo proposto neste trabalho corrobora com os demais atributos do solo, medidos e estimados, podendo então ser utilizado de forma rápida e eficiente para estimativa da continuidade de poros do solo.

Among the barriers to obtain satisfactory levels in grain yield of irrigated rice, it is highlighted weed resistance. Crop rotation with corn could be a good alternative to reduces seedbank, improves nutrient cycling and breaks the cycle of pathogens and pests.However, this crop presents difficulty to adapt in Planossolo, due presence of a compacted layer, water excess, and water deficit. The objectives of this study were to evaluate corn tillage systems in irrigated rice fields. The experiments was conducted in field conditions, in Planossolos of central region of the Rio Grande do Sul State during 2013/14 and 2014/15 seasons. The first experiment was conducted in order to evaluate sowing using shanks, sowing using double disks and sowing using notched disks on soil physics and corn growing, across different locations, Santa Maria and Formigueiro. In the second experiment it was evaluated soil physical parameters on different tillage systems deep tillage, conventional and no-till with raised bed and no-raised bed in two seasons. In both experiments, was evaluated soil physical parameters and explanatory variables in corn. It was observed satisfactory results in soil physical properties for the systems with more soil mobilization.The treatments with lower soil penetration resistance, airspace and macroporosity higher in the root system region produced higher grain yield. Deep tillage, no-till with sowing using shank and sowing with raised bed are the best alternatives to corn sowing in Planossos in irrigated rice fields / Dentre os entraves para obtenção de níveis satisfatórios na produtividade de grãos na cultura do arroz irrigado, destaca-se a resistência de plantas daninhas. A cultura do milho pode ser uma boa alternativa na redução do banco de sementes, além da reciclagem de nutrientes, quebra do ciclo de patógenos e insetos-praga. Porém, a cultura apresenta dificuldades em adaptar-se às condições dos Planossolos, devido à elevada densidade, baixa permeabilidade, reduzida declividade e baixa aeração. Assim, avaliou-se sistemas de implantação para a cultura do milho em Planossolos cultivados com arroz irrigado com o objetivo de proporcionar melhores condições ao desenvolvimento da planta. Conduziram-se experimentos em condições de campo, em Planossolos da região central do estado do Rio Grande do Sul, nas safras agrícolas 2013/14 e 2014/15. O primeiro experimento foi conduzido a fim de avaliar a utilização dos mecanismos haste sulcadora, disco duplo e disco ondulado como sulcadores de deposição de fertilizante na semeadora nos atributos físicos do solo e o desenvolvimento de plantas de milho, nos munícipios Santa Maria e Formigueiro. No segundo experimento avaliou-se manejos do solo com escarificação, preparo convencional, semeadura direta, com e sem microcamalhão, em duas safras agrícolas. Avaliou-se a densidade, porosidade, macroporosidade e espaçdo solo, resistência do solo à penetração mecânica (RP), distribuição do sistema radicular, massa seca, estatura, área foliar e produtividade de grãos de milho. Com relação a produtividade de grãos, os tratamentos com menor RP, maior espaço aéreo e macroporosidade na região do sistema radicular corresponderam a maior produtividade de grãos. A escarificação do solo, semeadura direta com haste sulcadora e semeadura sobre microcamalhão são as melhores alternativas para a semeadura do milho em Planossolos do Rio Grande do Sul.