Compaction caused by certain intensive forest management practices can reduce tree growth, but the causes of growth reduction are usually complex interactions between soil properties and tree species. We used a 7 by 7 factorial greenhouse experiment to create a matrix of bulk density ((Ï b)) and volumetric water content (θv) to determine soil compaction effects on seedling growth of: (i) ponderosa pine (Pinus ponderosa Dougl. ex Laws) grown on Dome and Cohasset soils from California; (ii) shortleaf pine (Pinus echinata) on a Clarksville soil from Missouri; and (iii) loblolly pine (Pinus taeda) on an Argent soil from South Carolina. We also characterized soil physical properties and determined compaction effects on soil strength, air/water balance and least limiting water range (LLWR) for each of the soils. Optimum water content for compaction varied from 19%(Argent) to 34%(Cohasset). Compactive effort curves varied for the four soils;maximum Ï b were 1.33, 1.52, 1.58 and 1.65 Mg m-3 for the Cohasset, Dome, Clarksville, and Argent soils, respectively. Compression indices ranged from 0.33 to 0.38. In general, soil strength increased linearly with a θv decrease at the higher Ï b levels, but the effect varied with each soil type. Cohasset, with the lowest BD, had the highest soil strength (3.5 MPa), while strengths exceeding 2.0 MPa were not found for the Argent soil. Compaction affected the soil water retention curves and associated air/water balance parameters for all soils, particularly the Cohasset and Dome soils. Aeration porosity became limiting at Ï b of 1.3, 1.42, 1.44 and 1.55 Mg m-3 for the Cohasset, Dome, Clarksville and Argent soils respectively. The LLWR was lowest for the Dome and Argent soils (0.3 cm 3 cm-3 ) and in some cases increased with compaction. Models of root growth opportunity were developed using multiple regression. The general model of root length density (RLD) = b0 + b1 θv + b2 Ï b + b3 θv2 described rooting response for the Clarksville-shortleaf and Argent-loblolly soil-species combinations (p = 0.005). However, the root response of ponderosa pine on Cohasset was linear and pine roots in the Dome soil responded to an interaction between θv and Ï b. No model adequately described oak seedling growth as a function of BD and VW. High soil strength at low water contents and low aeration porosity at high water contents limited root growth. Shoot mass of seedlings growing within the least limiting water range (LLWR) was greater than those growing outside the range for all soil-species combinations except the Argent-loblolly pine (p = 0.05). The loblolly pines had greater shoot mass at volumetric water contents above the upper LLWR limits (aeration limiting). The LLWR is a promising method for integrating compaction's influence on soil properties and thus root growth potential since single factors did not appear to adequately explain each soil's compressibility. Furthermore, response surface models of RLD as a function of VW and BD in conjunction with the LLWR and seasonal site water data have potential for determining compaction- induced soil limitations for tree growth, but need to be calibrated for both soil and species. / Master of Science

Orientador: Ciro Antonio Rosolem / Banca: Maria Helena Moraes / Banca: Juliano Carlos Calonego / Banca: Sandro Roberto Brancalião / Banca: Sônia Carmela Falcci Dechen / Resumo: O manejo inadequado do solo ocasiona a formação de camadas compactadas que prejudicam o desenvolvimento radicular das plantas, diminuindo a disponibilidade de água e nutrientes, enquanto que o acúmulo de carbono pode melhorar a qualidade do solo. Em sistemas com semeadura direta (SSD), com a menor mobilização do solo, pode-se usar, em rotação, plantas com sistema radicular vigoroso, capaz de crescer em condições adversas. Este trabalho teve como objetivo avaliar a ação de espécies de cobertura, gramíneas e uma leguminosa, em rotação com a cultura da soja, nos atributos físicos de um Latossolo, no acúmulo de carbono, nas diferentes frações da matéria orgânica e na produção da soja, em semeadura direta, ao longo de três anos. O experimento foi conduzido em um Latossolo Vermelho distroférrico de textura argilosa, na Fazenda Experimental Lageado, Unesp/Botucatu, nos anos agrícolas de 2006/2007, 2007/2008 e 2008/2009. No outonoinverno foram estabelecidas parcelas com braquiária (Brachiaria ruziziensis), sorgo granífero (Sorghum bicolor) e sorgo consorciado com braquiária. Na primavera, foram cultivados, em subparcelas, milheto (Pennisetum glaucum), cober crop [Sorghum bicolor (L.) Moench x Sorghum sudanense Piper Stapf], crotalária (Crotalaria juncea) ou pousio. A soja foi cultivada como safra de verão. Em março do primeiro ano foram retiradas amostras para caracterização da área experimental. Após o manejo das espécies cultivadas na primavera, no primeiro e terceiro ano, foram retiradas amostras indeformadas nas camadas de 0-5; 7,5-12,5; 15-20; 27,5-32,5 e 47,5-52,5 cm para determinação da densidade do solo, porosidade e curva de retenção de água no solo. Nas mesmas épocas, a estabilidade de agregados foi avaliada em amostras coletadas nas camadas de 0-5 e 5-10 cm. No terceiro ano do experimento, o intervalo hídrico ótimo (IHO) foi determinado... (resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Compacted layers resulting from inappropriate soil management may impair root growth, thus decreasing water and nutrient acquisition by crops. Conversely, soil quality is improved with soil carbon accumulation. In areas under no-till, crop rotation with plants with vigorous root systems may alleviate soil compaction, as well as increase soil carbon. In this experiment the effects of cover crops on soil physical properties, carbon accumulation, organic matter quality and soybean production under no-till in a compacted soil were studied for three years. The experiment was conducted on a clayey Rhodic Ferralsol, Lageado Experimental Farm, Unesp/Botucatu, in 2006/2007, 2007/2008 and 2008/2009. Congo grass (Brachiaria ruziziensis), grain sorghum (Sorghum bicolor) and a mix of both were cropped during fall-winter. Then, in the spring, pear millet (Pennisetum glaucum), cober crop [Sorghum bicolor (L.) Moench x Sorghum sudanense Piper Stapf] and indian hemp (Crotalaria juncea) were cropped and a treatment under fallow was set on sub-plots. Soybean was cropped as a summer crop. In March of the first year, samples were taken for characterization of the area. Right after spring crops were chemically desiccated in 2006 and 2008, undisturbed soil samples were taken from the layers 0-5; 7.5-12.5; 15-20; 27.5-32.5 and 47.5-52.5 cm to determine bulk density, porosity and water retention curve. At the same time, samples taken from the depths 0-5 and 5-10 cm were used to determine aggregate stability. In the third year, least limiting water range (LLWR) was evaluated in the 7.5-12.5 and 27.5-32.5 cm soil layers. Organic matter characterization was done in the third year, in the depths of 0-5 and 5-10 cm. Roots of spring crops were sampled in the layers 0-5; 5-10; 10-20; 20-40 and 40- 60 cm, one day before chemical desiccation in all growing seasons. Soybean roots were sampled in the same depths at R2 each... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-06-05Bitstream added on 2014-06-13T20:40:23Z : No. of bitstreams: 1 arroyogarcia_r_dr_botfca.pdf: 1117377 bytes, checksum: 640c0531b51ae26f4c6122ba741bb333 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O manejo inadequado do solo ocasiona a formação de camadas compactadas que prejudicam o desenvolvimento radicular das plantas, diminuindo a disponibilidade de água e nutrientes, enquanto que o acúmulo de carbono pode melhorar a qualidade do solo. Em sistemas com semeadura direta (SSD), com a menor mobilização do solo, pode-se usar, em rotação, plantas com sistema radicular vigoroso, capaz de crescer em condições adversas. Este trabalho teve como objetivo avaliar a ação de espécies de cobertura, gramíneas e uma leguminosa, em rotação com a cultura da soja, nos atributos físicos de um Latossolo, no acúmulo de carbono, nas diferentes frações da matéria orgânica e na produção da soja, em semeadura direta, ao longo de três anos. O experimento foi conduzido em um Latossolo Vermelho distroférrico de textura argilosa, na Fazenda Experimental Lageado, Unesp/Botucatu, nos anos agrícolas de 2006/2007, 2007/2008 e 2008/2009. No outonoinverno foram estabelecidas parcelas com braquiária (Brachiaria ruziziensis), sorgo granífero (Sorghum bicolor) e sorgo consorciado com braquiária. Na primavera, foram cultivados, em subparcelas, milheto (Pennisetum glaucum), cober crop [Sorghum bicolor (L.) Moench x Sorghum sudanense Piper Stapf], crotalária (Crotalaria juncea) ou pousio. A soja foi cultivada como safra de verão. Em março do primeiro ano foram retiradas amostras para caracterização da área experimental. Após o manejo das espécies cultivadas na primavera, no primeiro e terceiro ano, foram retiradas amostras indeformadas nas camadas de 0-5; 7,5-12,5; 15-20; 27,5-32,5 e 47,5-52,5 cm para determinação da densidade do solo, porosidade e curva de retenção de água no solo. Nas mesmas épocas, a estabilidade de agregados foi avaliada em amostras coletadas nas camadas de 0-5 e 5-10 cm. No terceiro ano do experimento, o intervalo hídrico ótimo (IHO) foi determinado... / Compacted layers resulting from inappropriate soil management may impair root growth, thus decreasing water and nutrient acquisition by crops. Conversely, soil quality is improved with soil carbon accumulation. In areas under no-till, crop rotation with plants with vigorous root systems may alleviate soil compaction, as well as increase soil carbon. In this experiment the effects of cover crops on soil physical properties, carbon accumulation, organic matter quality and soybean production under no-till in a compacted soil were studied for three years. The experiment was conducted on a clayey Rhodic Ferralsol, Lageado Experimental Farm, Unesp/Botucatu, in 2006/2007, 2007/2008 and 2008/2009. Congo grass (Brachiaria ruziziensis), grain sorghum (Sorghum bicolor) and a mix of both were cropped during fall-winter. Then, in the spring, pear millet (Pennisetum glaucum), cober crop [Sorghum bicolor (L.) Moench x Sorghum sudanense Piper Stapf] and indian hemp (Crotalaria juncea) were cropped and a treatment under fallow was set on sub-plots. Soybean was cropped as a summer crop. In March of the first year, samples were taken for characterization of the area. Right after spring crops were chemically desiccated in 2006 and 2008, undisturbed soil samples were taken from the layers 0-5; 7.5-12.5; 15-20; 27.5-32.5 and 47.5-52.5 cm to determine bulk density, porosity and water retention curve. At the same time, samples taken from the depths 0-5 and 5-10 cm were used to determine aggregate stability. In the third year, least limiting water range (LLWR) was evaluated in the 7.5-12.5 and 27.5-32.5 cm soil layers. Organic matter characterization was done in the third year, in the depths of 0-5 and 5-10 cm. Roots of spring crops were sampled in the layers 0-5; 5-10; 10-20; 20-40 and 40- 60 cm, one day before chemical desiccation in all growing seasons. Soybean roots were sampled in the same depths at R2 each... (Complete abstract click electronic access below)

As Terras Pretas de Índio (TPI) apresentam por definição o horizonte A antrópico, de cor escura, com presença de artefatos líticos e/ou cerâmicos oriundos do processo de ocupação humana na Amazônia. As áreas que ocorrem se diferenciam dos solos adjacentes por exibirem e manterem condições químicas do solo adequadas ao crescimento de plantas, mesmo após vários anos de cultivo. Essa pesquisa testa a hipótese que de que as TPI exibem condições físicas do solo adequadas ao crescimento de plantas e, mais adequadas que às encontradas nos solos adjacentes. O objetivo deste estudo foi avaliar as propriedades físicas dos horizontes antrópicos de duas TPI relacionando-as com as propriedades estruturais do solo que podem limitar o crescimento de plantas. Para a realização deste estudo foram amostradas duas áreas com horizonte A antrópico (TPI) e amostras do solo adjacente. A primeira área está localizada na estação experimental da Embrapa Amazônia Ocidental (Campo Experimental do Caldeirão) no município de Iranduba, Estado do Amazonas. O solo adjacente foi classificado como Argissolo Amarelo Tb Distrófico. A segunda área está localizada em uma pequena propriedade agrícola no município de Manacapuru, Estado do Amazonas. O solo adjacente foi classificado como Latossolo Amarelo Tb Distrófico. Para a caracterização das propriedades físicas do solo, coletaram-se 120 amostras de solo indeformadas na profundidade entre 0-0,05 m e oito amostras de solo com o formato de blocos (7,0 x 15 x 22 cm). As amostras coletadas foram utilizadas para determinar a curva de retenção da água no solo, a condutividade hidráulica saturada, a curva de resistência do solo à penetração, a densidade do solo, densidade de partículas, a porosidade total do solo, a estabilidade e a resistência tênsil de agregados e a friabilidade do solo. Além das propriedades físicas, o Intervalo Hídrico Ótimo (IHO) e o índice \"S\" foram utilizados como indicadores da qualidade física do solo. A hipótese da pesquisa foi parcialmente comprovada. Os índices de qualidade do solo constataram que as Terras Pretas de Índio apresentam condições físicas do solo adequadas ao crescimento de plantas, entretanto, as TPI não apresentam propriedades físicas mais adequadas ao crescimento de plantas que os horizontes superficiais adjacentes. / Amazonian Dark Earth (ADE) presents an Anthropic A horizon, with dark color and presence of lithic and ceramics sherds. Those topsoil characteristics resulted from old Indian settlements from the pre-Columbian time in the Amazon Basin. ADE shows differences from the surrounding soils by its very good soil chemical characteristics and that are still in the most sites very fertile and productive after long time of cultivation. In this study we tested the hypothesis that ADE presents good soil physical conditions to plant growth, and more appropriate than the surrounding soil. The objective of this study was to evaluate physical properties of Anthropic horizons of two sites with ADE. The soil physical properties were discussed concerning the potencial impacts on plant growth. The Anthropic horizons from two ADE sites were sampled and also the A horizon from the surrounding soil. The ADE sites sampled were located in the Amazonas State in Brazil, one at the Experimental Research Station of Embrapa Amazônia Ocidental (Campo Experimental do Caldeirão) - Iranduba, the surrounding soil was an Dystric Yellow Acrisol. The another site was located near the city of Manacapuru - AM in a private farm. The adjacent soil in this area was classified as Dystric Yellow Ferralsol. At the depth of 0-0,05 m, 120 soil cores were collected along with eight soil box (7,0 x 15 x 22 cm). At the laboratory, soil samples were analyzed to determine: soil water retention curve, saturated hydraulic conductivity, penetration resistance curve, bulk density, particle density, total porosity, aggregate stability, tensile strength and friability. The Least Limiting Water Range (LLWR) and S indexes were used as soil physical quality indicators. The hypothesis was partially proven. The soil quality indexes indicated that ADE presented appropriate soil physical conditions for plant growth; however, the ADE had no better soil physical quality than the surrounding soil.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A introduÃÃo de sistemas agrÃcolas no ecossistema natural altera o equilÃbrio do solo, com reflexos na sua qualidade, cujos impactos dependerÃo do tipo de manejo utilizado e da capacidade de suporte do solo. Uma das alternativas à a adoÃÃo dos sistemas agroflorestais, pois tais sistemas promovem a proteÃÃo do solo e sÃo capazes de manter a sua qualidade em condiÃÃes semelhantes a do solo sob vegetaÃÃo natural, jà que as Ãrvores favorecem as propriedades fÃsicas do solo. Assim foi desenvolvido um estudo com o objetivo de avaliar a qualidade fÃsica e estrutural em um Luvissolo no semi-Ãrido cearense cultivado com sistemas de manejo agroflorestal (SAFs) e convencional, utilizando o Intervalo HÃdrico Ãtimo (IHO) e o Ãndice S. A Ãrea em estudo localiza-se na Fazenda Crioula em Sobral â CE, pertencente à EMBRAPA â CNPC. Os tratamentos selecionados, para tal estudo foram: Agrissilvipastoril (AGP), Silvipastoril (SILV), VegetaÃÃo Natural (VN) e Cultivo Intensivo em Pousio (CIP). As amostras foram submetidas a um gradiente de tensÃo de Ãgua sendo posteriormente utilizadas nas determinaÃÃes de densidade do solo (Ds), resistÃncia à penetraÃÃo de raÃzes (RP) e umidade volumÃtrica (θ). Em seguida, os resultados foram utilizados para os ajustes das curvas de retenÃÃo de Ãgua (CRA) e de resistÃncia à penetraÃÃo (CRP). AtravÃs da CRA e da CRP, foi possÃvel quantificar o IHO e a densidade do solo crÃtica (Dsc). Determinou-se tambÃm os valores dos parÃmetros da equaÃÃo de van Genuchten, para determinaÃÃo do Ãndice S. Os SAFs apresentaram melhores condiÃÃes fÃsicas e estruturais para o crescimento das plantas, tanto pela avaliaÃÃo do IHO, como pelo Ãndice S. O CIP, apresentou o menor IHO e o menor valor de S, indicando uma maior degradaÃÃo fÃsica e estrutural para o solo deste tratamento. / The introduction of agricultural systems in the natural ecosystem changes the balance of the soil, with reflections on their quality, whose impact will depend on the type of management used and the capacity to support the ground. One of the alternatives is the adoption of agroforestry systems, because these systems promote the protection of soil and are able to maintain their quality under similar conditions, the soil under natural vegetation, since the trees, encourage the soil physical properties. So a study was carried out to evaluate the quality of physical and structural Luvissolo in the semi-arid of Cearà cultivated with agroforestry systems (SAFs) and conventional, using the Least Limiting Water Range (LLWR) and the Index S. The area under study is located on the farm in Crioula Sobral - CE and belongs to the EMBRAPA - CNPC. The treatments selected for this study were: Agrosilvipasture (AGP), Silvipasture (SILV), Natural Vegetation (VN) and Intensive Cropping (CIP). The samples were subjected to a voltage gradient of water and then used in determination of soil density (Ds), resistance to penetration of roots (RP) and volumetric moisture (θv). Then, the results were used for the adjustment of the retention curve of water (CRA), and resistance to penetration (CRP). Through the CRA and the CRP, it was possible to quantify the LLWR and soil critic density (Dsc). There is also the determinate the values of the van Genuchten parameters, for determining the index S. The SAFs showed better physical and structural conditions for plants growth, both for the evaluation of the IHO, and the index S. The CIP, presented the lowest IHO and the lowest value of S, indicating greater physical and structural degradation to soil this treatment.

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

As Terras Pretas de Índio (TPI) apresentam por definição o horizonte A antrópico, de cor escura, com presença de artefatos líticos e/ou cerâmicos oriundos do processo de ocupação humana na Amazônia. As áreas que ocorrem se diferenciam dos solos adjacentes por exibirem e manterem condições químicas do solo adequadas ao crescimento de plantas, mesmo após vários anos de cultivo. Essa pesquisa testa a hipótese que de que as TPI exibem condições físicas do solo adequadas ao crescimento de plantas e, mais adequadas que às encontradas nos solos adjacentes. O objetivo deste estudo foi avaliar as propriedades físicas dos horizontes antrópicos de duas TPI relacionando-as com as propriedades estruturais do solo que podem limitar o crescimento de plantas. Para a realização deste estudo foram amostradas duas áreas com horizonte A antrópico (TPI) e amostras do solo adjacente. A primeira área está localizada na estação experimental da Embrapa Amazônia Ocidental (Campo Experimental do Caldeirão) no município de Iranduba, Estado do Amazonas. O solo adjacente foi classificado como Argissolo Amarelo Tb Distrófico. A segunda área está localizada em uma pequena propriedade agrícola no município de Manacapuru, Estado do Amazonas. O solo adjacente foi classificado como Latossolo Amarelo Tb Distrófico. Para a caracterização das propriedades físicas do solo, coletaram-se 120 amostras de solo indeformadas na profundidade entre 0-0,05 m e oito amostras de solo com o formato de blocos (7,0 x 15 x 22 cm). As amostras coletadas foram utilizadas para determinar a curva de retenção da água no solo, a condutividade hidráulica saturada, a curva de resistência do solo à penetração, a densidade do solo, densidade de partículas, a porosidade total do solo, a estabilidade e a resistência tênsil de agregados e a friabilidade do solo. Além das propriedades físicas, o Intervalo Hídrico Ótimo (IHO) e o índice \"S\" foram utilizados como indicadores da qualidade física do solo. A hipótese da pesquisa foi parcialmente comprovada. Os índices de qualidade do solo constataram que as Terras Pretas de Índio apresentam condições físicas do solo adequadas ao crescimento de plantas, entretanto, as TPI não apresentam propriedades físicas mais adequadas ao crescimento de plantas que os horizontes superficiais adjacentes. / Amazonian Dark Earth (ADE) presents an Anthropic A horizon, with dark color and presence of lithic and ceramics sherds. Those topsoil characteristics resulted from old Indian settlements from the pre-Columbian time in the Amazon Basin. ADE shows differences from the surrounding soils by its very good soil chemical characteristics and that are still in the most sites very fertile and productive after long time of cultivation. In this study we tested the hypothesis that ADE presents good soil physical conditions to plant growth, and more appropriate than the surrounding soil. The objective of this study was to evaluate physical properties of Anthropic horizons of two sites with ADE. The soil physical properties were discussed concerning the potencial impacts on plant growth. The Anthropic horizons from two ADE sites were sampled and also the A horizon from the surrounding soil. The ADE sites sampled were located in the Amazonas State in Brazil, one at the Experimental Research Station of Embrapa Amazônia Ocidental (Campo Experimental do Caldeirão) - Iranduba, the surrounding soil was an Dystric Yellow Acrisol. The another site was located near the city of Manacapuru - AM in a private farm. The adjacent soil in this area was classified as Dystric Yellow Ferralsol. At the depth of 0-0,05 m, 120 soil cores were collected along with eight soil box (7,0 x 15 x 22 cm). At the laboratory, soil samples were analyzed to determine: soil water retention curve, saturated hydraulic conductivity, penetration resistance curve, bulk density, particle density, total porosity, aggregate stability, tensile strength and friability. The Least Limiting Water Range (LLWR) and S indexes were used as soil physical quality indicators. The hypothesis was partially proven. The soil quality indexes indicated that ADE presented appropriate soil physical conditions for plant growth; however, the ADE had no better soil physical quality than the surrounding soil.

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

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

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