Nos últimos anos, novas estratégias têm sido desenvolvidas na obtenção de incrementos da produtividade agrícola associados à manutenção da qualidade do solo. No entanto, as terras agrícolas vêm perdendo a sua qualidade física decorrente dos processos de compactação a que estão sendo expostas. A compactação do solo, destaca-se a nível mundial como um dos principais responsáveis pela redução da produtividade das culturas. Pesquisas têm descrito o processo de compressão de solos formados sob a influência de clima temperado, bem como modelos que relacionam esse processo com os atributos intrínsecos dos solos. A informação disponível também demonstra que o processo de compactação depende do sistema de manejo de solo adotado. Entretanto, existe a necessidade de desenvolver estudos que permitam uma melhor compreensão do processo de compactação de solos desenvolvidos sob clima tropical. Nesse sentido, este trabalho testou a hipótese de que o processo de compactação e os indicadores derivados da curva de compressão de solos tropicais são influenciados diferenciadamente pelo sistema de manejo aplicado, devido às alterações que o mesmo induz nas propriedades físicas do solo. O objetivo geral deste estudo foi avaliar quantitativamente o processo de compactação e os indicadores “índice de compressão” e “pressão de preconsolidação” de solos submetidos a diferentes intensidades de tráfego em um pomar de laranja e diferentes intensidades de pisoteio animal em uma pastagem irrigada e obter, se possível, relações que permitam estimar esses indicadores a partir de propriedades do solo facilmente mensuráveis. Os objetivos específicos foram: i) determinar a influência de diferentes intensidades de tráfego no processo de compactação e nos parâmetros índice de compressão e pressão de preconsolidação de um Latossolo Vermelho Amarelo sob pomar de laranja e, a partir desses indicadores, avaliar a heterogeneidade da compactação; ii) avaliar a influência do pisoteio animal na compressibilidade de um Argissolo Vermelho submetido aos sistemas de pastejo rotacionado intensivo: irrigado e não irrigado; e iii) obter funções que permitam estimar a capacidade de suporte de carga do solo a partir de uma propriedade facilmente mensurável e de extrema importância para o crescimento de plantas: a resistência do solo à penetração. Os resultados referentes ao primeiro objetivo indicaram que o processo de compactação foi influenciado pela intensidade de tráfego, visto que os valores de pressão de preconsolidação diferiram nas posições de amostragem entre rodado, rodado e projeção da copa em relação à linha de cultivo. A pressão de preconsolidação resultou ser um indicador mais sensível que o índice de compressão na avaliação da heterogeneidade da compactação em áreas citrícolas. Os resultados obtidos no segundo objetivo revelaram diferenças na compressibilidade do solo, refletindo-se nas curvas de compressão uniaxial dos sistemas de pastejo rotacionado intensivo irrigado e não irrigado. Os sucessivos ciclos de pastejo induziram aumento da pressão de preconsolidação do solo nos dois sistemas de pastejo, sendo significativamente superior no sistema de pastejo rotacionado intensivo irrigado. No que se refere ao terceiro objetivo, foi determinada uma relação significativa, positiva e linear entre a pressão de preconsolidação e a resistência do solo à penetração medida no laboratório e no campo. Estes resultados possibilitam afirmar que a capacidade de suporte de carga do solo pode ser estimada a partir de uma propriedade física facilmente mensurável como a resistência do solo à penetração avaliada no campo. / In the last years new strategies have been developed to obtain increment of the agricultural productivity maintaining the soil quality. However, the agricultural lands quality is decreasing as a consequence of the soil compaction process. Soil compaction is considered as one of the main factors responsible for the reduction of the cultures productivity. Researches related to soils formed under the influence of temperate climate have described the process of soil compression, and developed models that relate this process with the soil intrinsic attributes. Studies have also shown that the soil compression process depends on the soil management practices. However, it is still necessary to develop studies that allow a better understanding the compaction process of soils developed under tropical climate. In this context, this research tested the hypothesis that the soil compaction process is influenced differently by the management practices, due to the alterations that induce on the soil physical properties. The general objective of this study was to evaluate quantitatively the compaction process, and the indicators “compression index” and “preconsolidation pressure” of soils submitted to different traffic intensities in an orchard, and different animal trampling intensities in an irrigated short duration grazing system, and to obtain relationships that allow to estimate these indicators using easily measurable soil attributes. The specific objectives were: i) to determinate the influence of different traffic intensities in the soil compaction process, and in the compression index and preconsolidation pressure of an Haplustox under an orange orchard, and to use these indicators to evaluate the soil compaction heterogeneity; ii) to evaluate the influence of the animal trampling on the soil compressibility of an Hapludalf submitted to two rotation short-duration grazing systems: not irrigated and irrigated; and iii) to obtain functions that allow to estimate the load support capacity using an easily measurable and very important soil property for plant growth; i.e. the soil resistance to penetration. The results related to the first objective indicated that the compaction process was influenced by the traffic intensity, since that the preconsolidation pressure values were different between the sampling positions; i.e., between wheel track, wheel track, canopy projection, and row. The preconsolidation pressure demonstrated to be a more sensitive indicator than the compression index in the evaluation of the soil compaction heterogeneity in an orange orchards. The results related to the second objective have indicated differences in the soil compressibility, which in turn were expressed in the soil compression curves of the irrigated and not irrigated rotation short-duration grazing systems. The successive grazing cycles have induced increases of the soil preconsolidation pressure values of the two grazing systems, being significantly greater in the irrigated rotation short-duration grazing system. The results related to the third objective have demonstrated the existence of a significant, positive and linear relationship between the preconsolidation pressure values and the soil mechanical resistance that were measured in the laboratory and in the field. These results make possible to state that the soil load support capacity can be estimated using an easily measurable soil property; i.e. the soil resistance to penetration.

Nos últimos anos, novas estratégias têm sido desenvolvidas na obtenção de incrementos da produtividade agrícola associados à manutenção da qualidade do solo. No entanto, as terras agrícolas vêm perdendo a sua qualidade física decorrente dos processos de compactação a que estão sendo expostas. A compactação do solo, destaca-se a nível mundial como um dos principais responsáveis pela redução da produtividade das culturas. Pesquisas têm descrito o processo de compressão de solos formados sob a influência de clima temperado, bem como modelos que relacionam esse processo com os atributos intrínsecos dos solos. A informação disponível também demonstra que o processo de compactação depende do sistema de manejo de solo adotado. Entretanto, existe a necessidade de desenvolver estudos que permitam uma melhor compreensão do processo de compactação de solos desenvolvidos sob clima tropical. Nesse sentido, este trabalho testou a hipótese de que o processo de compactação e os indicadores derivados da curva de compressão de solos tropicais são influenciados diferenciadamente pelo sistema de manejo aplicado, devido às alterações que o mesmo induz nas propriedades físicas do solo. O objetivo geral deste estudo foi avaliar quantitativamente o processo de compactação e os indicadores "índice de compressão" e "pressão de preconsolidação" de solos submetidos a diferentes intensidades de tráfego em um pomar de laranja e diferentes intensidades de pisoteio animal em uma pastagem irrigada e obter, se possível, relações que permitam estimar esses indicadores a partir de propriedades do solo facilmente mensuráveis. Os objetivos específicos foram: i) determinar a influência de diferentes intensidades de tráfego no processo de compactação e nos parâmetros índice de compressão e pressão de preconsolidação de um Latossolo Vermelho Amarelo sob pomar de laranja e, a partir desses indicadores, avaliar a heterogeneidade da compactação; ii) avaliar a influência do pisoteio animal na compressibilidade de um Argissolo Vermelho submetido aos sistemas de pastejo rotacionado intensivo: irrigado e não irrigado; e iii) obter funções que permitam estimar a capacidade de suporte de carga do solo a partir de uma propriedade facilmente mensurável e de extrema importância para o crescimento de plantas: a resistência do solo à penetração. Os resultados referentes ao primeiro objetivo indicaram que o processo de compactação foi influenciado pela intensidade de tráfego, visto que os valores de pressão de preconsolidação diferiram nas posições de amostragem entre rodado, rodado e projeção da copa em relação à linha de cultivo. A pressão de preconsolidação resultou ser um indicador mais sensível que o índice de compressão na avaliação da heterogeneidade da compactação em áreas citrícolas. Os resultados obtidos no segundo objetivo revelaram diferenças na compressibilidade do solo, refletindo-se nas curvas de compressão uniaxial dos sistemas de pastejo rotacionado intensivo irrigado e não irrigado. Os sucessivos ciclos de pastejo induziram aumento da pressão de preconsolidação do solo nos dois sistemas de pastejo, sendo significativamente superior no sistema de pastejo rotacionado intensivo irrigado. No que se refere ao terceiro objetivo, foi determinada uma relação significativa, positiva e linear entre a pressão de preconsolidação e a resistência do solo à penetração medida no laboratório e no campo. Estes resultados possibilitam afirmar que a capacidade de suporte de carga do solo pode ser estimada a partir de uma propriedade física facilmente mensurável como a resistência do solo à penetração avaliada no campo. / In the last years new strategies have been developed to obtain increment of the agricultural productivity maintaining the soil quality. However, the agricultural lands quality is decreasing as a consequence of the soil compaction process. Soil compaction is considered as one of the main factors responsible for the reduction of the cultures productivity. Researches related to soils formed under the influence of temperate climate have described the process of soil compression, and developed models that relate this process with the soil intrinsic attributes. Studies have also shown that the soil compression process depends on the soil management practices. However, it is still necessary to develop studies that allow a better understanding the compaction process of soils developed under tropical climate. In this context, this research tested the hypothesis that the soil compaction process is influenced differently by the management practices, due to the alterations that induce on the soil physical properties. The general objective of this study was to evaluate quantitatively the compaction process, and the indicators "compression index" and "preconsolidation pressure" of soils submitted to different traffic intensities in an orchard, and different animal trampling intensities in an irrigated short duration grazing system, and to obtain relationships that allow to estimate these indicators using easily measurable soil attributes. The specific objectives were: i) to determinate the influence of different traffic intensities in the soil compaction process, and in the compression index and preconsolidation pressure of an Haplustox under an orange orchard, and to use these indicators to evaluate the soil compaction heterogeneity; ii) to evaluate the influence of the animal trampling on the soil compressibility of an Hapludalf submitted to two rotation short-duration grazing systems: not irrigated and irrigated; and iii) to obtain functions that allow to estimate the load support capacity using an easily measurable and very important soil property for plant growth; i.e. the soil resistance to penetration. The results related to the first objective indicated that the compaction process was influenced by the traffic intensity, since that the preconsolidation pressure values were different between the sampling positions; i.e., between wheel track, wheel track, canopy projection, and row. The preconsolidation pressure demonstrated to be a more sensitive indicator than the compression index in the evaluation of the soil compaction heterogeneity in an orange orchards. The results related to the second objective have indicated differences in the soil compressibility, which in turn were expressed in the soil compression curves of the irrigated and not irrigated rotation short-duration grazing systems. The successive grazing cycles have induced increases of the soil preconsolidation pressure values of the two grazing systems, being significantly greater in the irrigated rotation short-duration grazing system. The results related to the third objective have demonstrated the existence of a significant, positive and linear relationship between the preconsolidation pressure values and the soil mechanical resistance that were measured in the laboratory and in the field. These results make possible to state that the soil load support capacity can be estimated using an easily measurable soil property; i.e. the soil resistance to penetration.

To evaluate the strip tillage in organic bell pepper (Capsicum annuum L.) production as an integrated system for sustainable vegetable cropping two-years of field trials were conducted in 2011 and 2012. The field trials were conducted to determine the viability of strip tillage in conventional and organic bell pepper production systems by comparing plant growth, water status, and fruit yield to plastic mulch grown plants application under different irrigation regimes. The two-year field data demonstrated that organic pepper with strip tillage application was a viable combination that produced comparable yield to conventional plastic mulch system and utilized water more economically. In 2011 and 2013, strip-tilled rows and plastic mulched rows were used to evaluate the impact of tillage on soil hydraulic conductivity and water internal drainage characteristics. Results indicated that strip-tilled plots had significantly higher in-row penetration resistance compared to the plastic mulch system at depths up to 20 cm, but no differences between the systems were found for layers below 25 cm. In addition, there were no differences in hydraulic conductivity between strip tillage and plastic mulch in both study years over a 30-day period. Also, significant main effects were found for soil layer and time scale on hydraulic conductivity in the first 24 hour of the study in 2013. During field trials in 2011 and 2012, plant tissues were sampled for endophytic bacteria isolation and identification. Differences in endophytic bacteria were obtained among different production combinations. In 2013, endophytic bacteria isolates from 2011 and 2012 trials were re-inoculated to bell pepper grown in greenhouse to assess plant growth. Two Pseudomonas sp. and one Bacillus thioparans strain were screened to evaluate their affects on plant growth under both drought and non-drought conditions. After growth comparisons, the three endophytic strains were used to subsequently study the impacts of endophyte inoculation on regulating plant drought-linked gene expressions in 2014 by conducting real-time PCR. Results demonstrated that plant drought-linked genes, which especially involved plant ethylene biosynthesis, were significantly down-regulated after inoculating the endophytic bacterial strains.

Foi desenvolvido um estudo com o objetivo de avaliar o efeito de diferentes sistemas de pastejo e manejo da pastagem sobre o Intervalo Hídrico Ótimo (IHO). A amostragem foi realizada na área experimental do Centro Nacional de Pesquisa de Gado de Corte, unidade da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa Gado de Corte). O solo estudado foi um Latossolo Vermelho Distrófico argiloso. Foram avaliados quatro piquetes, sendo dois no sistema de pastejo contínuo e dois no sistema de pastejo rotacionado, e uma área de cerrado (CN). No sistema de pastejo contínuo, implementado com a espécie Brachiaria decumbens cv. Basilisk, foram retiradas 30 amostras por piquete, obedecendo a uma malha regular de 10 x 10 m, sendo que um dos piquetes não havia recebido adubação de manutenção (Cs) enquanto o outro havia recebido adubação bianual de manutenção (Cc). No sistema de pastejo rotacionado, implementado com a espécie Panicum maximum cv. Tanzânia, foram retiradas 60 amostras por piquete, sendo 30 na posição espacial touceira (t) e 30 na posição espacial entre touceiras (e), obedecendo a uma malha regular de 5 x 10 m. O diferencial entre os piquetes no sistema de pastejo rotacionado foi o resíduo pós pastejo. Em um dos piquetes o resíduo era de 2,0-2,5 Mg matéria seca total (MST) ha -1 (R1), enquanto no outro era de 3,0-3,5 Mg MST ha -1 (R2). No CN foram retiradas 30 amostras obedecendo a uma malha regular de 10 x 10 m. As amostras foram submetidas a um gradiente de tensão de água sendo posteriormente utilizadas nas determinações da densidade do solo (Ds), resistência à penetração de raízes (RP) e umidade volumétrica (qV). Em seguida, os resultados foram utilizados para o ajuste por regressão das curvas de resistência à penetração (CRP) e retenção de água do solo (CRA). Através da CRP e da CRA foi possível quantificar o IHO e a densidade crítica (Dsc), definida como o valor de Ds onde o IHO é igual a zero. O CN apresentou a melhor condição física do solo para o crescimento de plantas, sendo o IHO igual à água disponível. No sistema de pastejo contínuo estudado, a realização de adubação de manutenção não influenciou o IHO, o que foi atribuído às taxas de lotação animal equivalentes nos dois piquetes. O sistema de pastejo rotacionado apresentou as piores condições físicas do solo para o crescimento vegetal, avaliadas pelo critério do IHO. Os maiores valores de Ds e menor IHO foram observados no R1e, o que foi atribuído às taxas de lotação elevadas aplicadas neste piquete. A posição espacial de amostragem (touceira e entre touceiras) não exerceu influência sobre o IHO no R2 enquanto no R1 o IHO foi muito menor entre as touceiras, o que pode ser atribuído ao hábito de crescimento cespitoso da espécie Panicum maximum cv. Tanzânia, deixando parte do solo descoberto e, portanto, sujeito à ação direta do pisoteio dos animais. / A study was developed for evaluating the effect of different grazing systems and pasture management strategies on the Least Limiting Water Range (LLWR). The experimental site was located at the National Beef Cattle Research Center of Brazilian Agricultural Research Corporation (Embrapa Beef Cattle). The soil studied was a clay Oxisol (Typic Acrudox). Five sampling sites were selected: two under continuous grazing system, two under intensive short-duration grazing system, and one under native vegetation "cerrado" (CN). Thirty soil cores were collected in each site under continuous grazing system, established with Brachiaria decumbens cv. Basilisk species. Sampling at continuous grazing sites was performed in a 10 x 10 m regular grid. One of the continuos grazing sites had received biannual fertilization (Cc) while the other was not fertilized (Cs). Sixty soil cores were collected in each site under intensive short-duration grazing system, established with Panicum maximum cv. Tanzânia species, with thirty cores in the spatial position under the plants (up) and thirty cores in the spatial position between the plants (bp). Sampling at intensive short-duration grazing sites was performed in a 5 x 10 m regular grid. The difference between sites in intensive short-duration grazing system was the post-graze stubble. The post-graze stubble was 2,0-2,5 Mg total dry matter (TDM) ha -1 in one site (R1), and 3,0-3,5 Mg TDM ha -1 in the other (R2). Thirty soil cores were collected in CN, in a 10 x 10 m regular grid. The cores were subjected to a soil water suction gradient, and then used for soil bulk density (Db), soil penetration resistance (PR) and volumetric water content (qV) determinations. The data was used for developing soil resistance to penetration curve (SRP) and soil water retention curve (SWR) models doing regression fitting procedures. From SRP and SWR was possible to quantify the LLWR and the critical bulk density value (Dbc) identified as the Db value where LLWR is null. The CN site had the best soil physical condition for plant growth with the LLWR equal to available water. The fertilization did not influenced the LLWR in the continuos grazing system under evaluation, as a consequence of the similar stocking rates at both sites. The intensive short-duration grazing system had the worst soil physical condition for plant growth, as evaluated by the LLWR. The highest Db values and the lowest LLWR were found in R1bp, which may be a consequence of the high stocking rates observed at this site. The spatial sampling position (under the plants and between the plants) did not influenced the LLWR in the R2 site while in R1 the LLWR was much lower between plants. This result is a consequence of the cespitose growth habit of the Panicum maximum cv. Tanzânia species, which leaves part of the soil surface uncovered and subjected to a direct action of animal trampling.

Foi desenvolvido um estudo com o objetivo de avaliar o efeito de diferentes sistemas de pastejo e manejo da pastagem sobre o Intervalo Hídrico Ótimo (IHO). A amostragem foi realizada na área experimental do Centro Nacional de Pesquisa de Gado de Corte, unidade da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa Gado de Corte). O solo estudado foi um Latossolo Vermelho Distrófico argiloso. Foram avaliados quatro piquetes, sendo dois no sistema de pastejo contínuo e dois no sistema de pastejo rotacionado, e uma área de cerrado (CN). No sistema de pastejo contínuo, implementado com a espécie Brachiaria decumbens cv. Basilisk, foram retiradas 30 amostras por piquete, obedecendo a uma malha regular de 10 x 10 m, sendo que um dos piquetes não havia recebido adubação de manutenção (Cs) enquanto o outro havia recebido adubação bianual de manutenção (Cc). No sistema de pastejo rotacionado, implementado com a espécie Panicum maximum cv. Tanzânia, foram retiradas 60 amostras por piquete, sendo 30 na posição espacial touceira (t) e 30 na posição espacial entre touceiras (e), obedecendo a uma malha regular de 5 x 10 m. O diferencial entre os piquetes no sistema de pastejo rotacionado foi o resíduo pós pastejo. Em um dos piquetes o resíduo era de 2,0-2,5 Mg matéria seca total (MST) ha -1 (R1), enquanto no outro era de 3,0-3,5 Mg MST ha -1 (R2). No CN foram retiradas 30 amostras obedecendo a uma malha regular de 10 x 10 m. As amostras foram submetidas a um gradiente de tensão de água sendo posteriormente utilizadas nas determinações da densidade do solo (Ds), resistência à penetração de raízes (RP) e umidade volumétrica (qV). Em seguida, os resultados foram utilizados para o ajuste por regressão das curvas de resistência à penetração (CRP) e retenção de água do solo (CRA). Através da CRP e da CRA foi possível quantificar o IHO e a densidade crítica (Dsc), definida como o valor de Ds onde o IHO é igual a zero. O CN apresentou a melhor condição física do solo para o crescimento de plantas, sendo o IHO igual à água disponível. No sistema de pastejo contínuo estudado, a realização de adubação de manutenção não influenciou o IHO, o que foi atribuído às taxas de lotação animal equivalentes nos dois piquetes. O sistema de pastejo rotacionado apresentou as piores condições físicas do solo para o crescimento vegetal, avaliadas pelo critério do IHO. Os maiores valores de Ds e menor IHO foram observados no R1e, o que foi atribuído às taxas de lotação elevadas aplicadas neste piquete. A posição espacial de amostragem (touceira e entre touceiras) não exerceu influência sobre o IHO no R2 enquanto no R1 o IHO foi muito menor entre as touceiras, o que pode ser atribuído ao hábito de crescimento cespitoso da espécie Panicum maximum cv. Tanzânia, deixando parte do solo descoberto e, portanto, sujeito à ação direta do pisoteio dos animais. / A study was developed for evaluating the effect of different grazing systems and pasture management strategies on the Least Limiting Water Range (LLWR). The experimental site was located at the National Beef Cattle Research Center of Brazilian Agricultural Research Corporation (Embrapa Beef Cattle). The soil studied was a clay Oxisol (Typic Acrudox). Five sampling sites were selected: two under continuous grazing system, two under intensive short-duration grazing system, and one under native vegetation "cerrado" (CN). Thirty soil cores were collected in each site under continuous grazing system, established with Brachiaria decumbens cv. Basilisk species. Sampling at continuous grazing sites was performed in a 10 x 10 m regular grid. One of the continuos grazing sites had received biannual fertilization (Cc) while the other was not fertilized (Cs). Sixty soil cores were collected in each site under intensive short-duration grazing system, established with Panicum maximum cv. Tanzânia species, with thirty cores in the spatial position under the plants (up) and thirty cores in the spatial position between the plants (bp). Sampling at intensive short-duration grazing sites was performed in a 5 x 10 m regular grid. The difference between sites in intensive short-duration grazing system was the post-graze stubble. The post-graze stubble was 2,0-2,5 Mg total dry matter (TDM) ha -1 in one site (R1), and 3,0-3,5 Mg TDM ha -1 in the other (R2). Thirty soil cores were collected in CN, in a 10 x 10 m regular grid. The cores were subjected to a soil water suction gradient, and then used for soil bulk density (Db), soil penetration resistance (PR) and volumetric water content (qV) determinations. The data was used for developing soil resistance to penetration curve (SRP) and soil water retention curve (SWR) models doing regression fitting procedures. From SRP and SWR was possible to quantify the LLWR and the critical bulk density value (Dbc) identified as the Db value where LLWR is null. The CN site had the best soil physical condition for plant growth with the LLWR equal to available water. The fertilization did not influenced the LLWR in the continuos grazing system under evaluation, as a consequence of the similar stocking rates at both sites. The intensive short-duration grazing system had the worst soil physical condition for plant growth, as evaluated by the LLWR. The highest Db values and the lowest LLWR were found in R1bp, which may be a consequence of the high stocking rates observed at this site. The spatial sampling position (under the plants and between the plants) did not influenced the LLWR in the R2 site while in R1 the LLWR was much lower between plants. This result is a consequence of the cespitose growth habit of the Panicum maximum cv. Tanzânia species, which leaves part of the soil surface uncovered and subjected to a direct action of animal trampling.