Fundação de Amparo a Pesquisa no Estado do Rio Grande do Sul / Soil compaction is closed related to agriculture as well as animal production management. Soil quality improvement has not been always achieved with use of soil conservation practice as no-tillage or use of animal production integrated to agriculture management. Agricultural traffic and soil management effects on soil compaction are not well known, specially associated to wet soils, and in many cases, has induced to compaction states which restrict crop growth and productivity, which in turn, has lead farmers to break the compaction using mechanical tools as plow or chisel. To better understand compaction effects and critical values of soil physical properties on black beans growth and productivity four studies were set up out in the field. Another field study were performed in five typical dairy farms in Rio Grande do Sul plateau which use systems with agriculture integrated with animal production, including forage management and time of grazing. The objective of this study was to study animal trampling effects on soil physical properties, bulk density, porosity and soil resistance. The first experiment cultivated black beansi in a clayey Oxisol with the following treatments: a) immediate compaction caused by traffic of 16.6 Mg front buck loader; b) chiseling and; c)residual compaction from six years no-tillage. The additional compaction affected mass-volume relations, soil moisture and resistance, a well as black beans growth and productivity. The other three experiments were carried out in an Alfisol from central depression of Rio Grande do Sul with objectives to compare effects of immediate and residual compaction and soil chiseled on soil physical properties and black beans growth and productivity. The immediate compaction was obtained by traffic of a 9 Mg buck loader on present soil condition and on soil compacted with 10 Mg one year ago. For studied Alfisol the bulk density which restricted crop growth and productivity had value higher than 1.7 Mg m-3. The state of compaction with bulk density higher than 1.8 Mg m-3 and macroporority lower than 0.1 m3 m-3 reduced black beans height, leaf area index and crop productivity in abou 50%. The negative effects of additional compaction were maintained after twelve months and succession of three crops (soybeans, oats and black beans), reducing the black benas productivity in 61.8 %. Breaking compaction of a Oxisol under six no-tillage or Alfisol under twelve years no-tillage by soil chiseling did not improve soil quality which induce significant black benas productivity. The bulk density expressed the increase of soil compaction caused by animal trampling, reaching values of 1.77 Mg m-3, measured immediately after animal trampling and, was more significant at superficial layers where the effects on macroporosity were greater. / A compactação dos solos está intimamente relacionada com o manejo da agricultura e da pecuária na propriedade rural. A adoção de práticas conservacionistas como o plantio direto e a integração pecuária e agricultura não tem refletido em segurança aos agricultores quanto à melhoria permanente de aspectos físicos, químicos e biológicos do solo. O desconhecimento de ideais condições de trafegabilidade e manejo dos solos, associado à umidade inadequada às práticas agrícolas, tem aumentado a compactação do solo, podendo comprometer a produtividade e o desenvolvimento de plantas exigindo a adoção de medidas extremas como a escarificação do solo para melhorar a condição presente. Foram realizados quatro experimentos a campo, onde os efeitos da compactação causada pelo tráfego de máquinas foram avaliados pelos atributos do solo e no crescimento e produtividade da cultura do feijão. Outro estudo, realizado a campo, em cinco propriedades típicas de produção leiteira do planalto riograndense, que adotavam como sistema de produção a integração lavoura e pecuária, com distintos manejos de forrageiras e tempo de permanência dos animais nas glebas, teve por objetivo estudar o impacto do pisoteio animal nos atributos físicos do solo como: densidade, porosidade e resistência do solo a penetração. No primeiro experimento foi cultivado feijão em Latossolo argiloso do Planalto Gaúcho e se estabeleceu comparação entre: a) compactação imediata aplicada por tráfego de máquina com 16,6 Mg, b) compactação residual de 6 anos de plantio direto, e c) escarificação. A compactação adicional afetou as relações massa-volume, a umidade e a resistência do solo à penetração, assim como, a produtividade e o crescimento do feijoeiro. Os outros experimentos foram desenvolvidos em Argissolo da Depressão Central do RS, com o objetivo de comparar estados de compactação imediata, compactação residual aplicada em ano anterior e residual de compactação de 12 anos de plantio direto com a escarificação nas propriedades físicas do solo, na umidade e no crescimento e produtividade do feijoeiro. A compactação imediata foi obtida pelo tráfego de máquina com 9 Mg sobre o solo na condição presente e sobre resíduo de compactação de tráfego de 10 Mg aplicada em ano anterior. No Latossolo a densidade restritiva a produtividade do feijão e do trigo foi de 1,4 a 1,5 Mg m-3. Para o Argissolo, a densidade do solo restritiva a produtividade do feijoeiro foi superior a 1,7 Mg m-3. Os estados de compactação com densidade do solo maior que 1,8 Mg m-3 e macroporosidade menor que 0,1 m3 m-3, reduziram a altura de planta, a área foliar e a produtividade do feijoeiro em torno de 50 %. Os efeitos negativos da compactação adicional mantiveram-se após doze meses e sucessão de três cultivos (soja, aveia e feijão), reduzindo a produtividade de feijão em 61,8 %. O valor da densidade crítica baseada no intervalo hídrico ótimo (IHO) foi de 1,75 Mg m-3. A escarificação não representou ganho em qualidade do solo para áreas com seis anos de plantio direto em Latossolo e doze anos de plantio direto em Argissolo que implicasse em aumento de produtividade. A densidade do solo expressou o aumento da compactação do solo provocada pelo pisoteio animal, atingindo o valor de 1,77 Mg m-3 medida imediatamente após o pisoteio animal e mostrando-se mais significativa nas camadas superficiais do solo e, nessas, os efeitos na macroporosidade foram mais evidentes.

Made available in DSpace on 2016-04-28T14:56:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009 - Michel de Souza Schutte.pdf: 2931677 bytes, checksum: ea9efef9ca48d88655f11a37b55a41bd (MD5) Previous issue date: 2009-06-29 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The disorderly growth of tourism directed at protected natural areas, with the fragmentation and destruction of the Atlantic Forest, brings to light a new concern with the use of public conservation units found in this biome. Accordingly, the National Park Serra dos ?rg?os, being close to major urban centers in Brazil and make great importance in natural attractions, it is subject to a significant increase in visitation and associated impacts. So, in this work were evaluated the impacts generated by the visitation of Pedra do Sino trail - most visited attraction in this park by mountaineers - to identify negative effects on the biotic and abiotic environment. Two different methods of suport capacity, that take into account the use of various indicators, were used. We selected the herbaceous vegetation, the seed bank and litter fauna of ants as biotic indicators, and physical aspects and behavior of visitors as abiotic indicators. Setting up four areas distant from the path (0, 10, 20 and 40m), a total of 12 plots in each area, there was the response of biota to the environment related to edge. The physical indicators were directly analyzed along the trail and visitors conduct through questionnaires based on Program to Natural Environments Conscious Conduct, at MMA, applied to visitors from Pedra do Sino. We found a significant effect on the herbaceous vegetation due to higher incidence of light in the edge, substantial effects weren t find on taxocenose of ants, and mainly on the seed bank, suggesting the use of the bank as an indicator of seedlings, as the mere presence of the seed does not ensure the success of developing them. The physical aspects indicated problems related to poor drainage, erosion, presence of shortcuts, waste, garbage, and others. The visitors, despite the high level of education, had low knowledge on techniques for minimum impact, and show little concern itself with the conditions of the trail, increase the number of visitors and strategies set by park management. Suport capacity found is close to the set, although other indicators should be added to obtain a final value more consistent with the reality of the area. The two methodologies (Capacidad de Carga Turistica - CCT and Visitor Impact Management - VIM) were shown to be complementary. The CCT becomes important to establish an exact number of visitors to the trail and VIM for greater emphasis on qualitative aspects. Two structures when used on the spectrum of a greater number of indicators, participation of various researchers and the audience are shown to shape the decisions taken by managers on the public use in conservation units in the Atlantic Forest. / O crescimento desordenado do turismo direcionado ?s ?reas naturais protegidas, associado ? fragmenta??o e destrui??o da Floresta Atl?ntica, traz ? luz uma nova preocupa??o com o uso p?blico das Unidades de Conserva??o encontradas neste bioma. Neste sentido, o Parque Nacional da Serra dos ?rg?os, por estar pr?ximo aos grandes centros urbanos brasileiros e por apresentar grande relev?ncia em atrativos naturais, torna-se alvo de um expressivo aumento da visita??o e seus impactos associados. Com isto, no presente trabalho, foram avaliados os impactos gerados pela visita??o a trilha da Pedra do Sino atrativo mais visitado por montanhistas neste Parque -, sobre o meio bi?tico e abi?tico. Para tanto, foram utilizadas duas diferentes metodologias de capacidade de carga que levam em considera??o a utiliza??o de diversos indicadores. Como indicadores biol?gicos foram selecionados a vegeta??o herb?cea, o banco de sementes e a fauna de formigas da serapilheira; al?m de medidas f?sicas e de conduta dos visitantes como indicadores abi?ticos. Para avaliar o efeito do pisoteio sobre a biota foram estabelecidas quatro dist?ncias da trilha (0, 10, 20 e 40 m), num total de 12 parcelas em cada ?rea. Os indicadores f?sicos foram, diretamente, analisados ao longo da trilha e a conduta dos visitantes atrav?s de question?rios baseados no programa de Conduta Consciente em Ambientes Naturais, do MMA, aplicados aos visitantes provenientes da Pedra do Sino. Foi encontrado efeito significativo sobre a vegeta??o herb?cea devido a maior incid?ncia luminosa no ambiente de borda, n?o sendo encontrados efeitos substanciais sobre a taxocenose de formigas e, principalmente, sobre o banco de sementes, sugerindo a utiliza??o do banco de pl?ntulas como indicador, j? que a simples presen?a das sementes n?o assegura o sucesso de desenvolvimento das mesmas. Os aspectos f?sicos demonstraram uma s?rie de problemas relacionados ? m? drenagem, eros?o, presen?a de atalhos, dejetos, lixo, dentre outros. Os visitantes, apesar do elevado n?vel de instru??o, apresentaram baixo conhecimento sobre as t?cnicas de m?nimo impacto, al?m de demonstrarem-se pouco preocupados com as condi??es da trilha, o aumento do n?mero de visitantes e as estrat?gias de manejo estabelecidas pelo Parque. A capacidade de carga encontrada aproxima-se da estabelecida, embora outros indicadores devam ser acrescidos para obten??o de um valor final mais condizente com a realidade da ?rea. As duas metodologias utilizadas (Capacidade de Carga Tur?stica - CCT e Manejo do Impacto dos Visitantes - VIM) mostraram-se complementares. A CCT torna-se importante por estabelecer um n?mero exato de visitantes para a trilha e o VIM por dar maior ?nfase aos aspectos qualitativos. Ambas as estruturas quando utilizadas sobre o espectro de um maior n?mero de indicadores, participa??o de diferentes pesquisadores e do p?blico alvo s?o indicadas para delinear as tomadas de decis?o pelos gestores sobre o Uso P?blico em Unidades de Conserva??o na Floresta Atl?ntica.

The integration between agriculture and cattle-raising has growing up in the last few years in Rio Grande do Sul state, Brazil. With the aim to evaluate the changes in some physical soil properties caused by different summer crop systems and pasture winter grazing frequencies, an experiment was carried out in Jari, central part of the state, in a Nitosol. The summer crop systems used, under no till, were: continuous soybean (MS), soybean-corn in crop rotation system (RS), continuous corn (MM), and corn-soybean crop rotation system (RM). The grazing frequencies used were: no graze (SP), graze at 28-day intervals (P28) and graze at 14-day intervals (P14). Winter pasture used was a mixture of black oat and ryegrass, under two nitrogen fertilization levels: 0 kg N ha-1 (0N) and 200 kg N ha-1 (200N). After two years of winter pasture utilization, soil water infiltration rate decreased significantly when the pasture were more frequently grazed (P14), compared with no grazed areas (SP), with values changing from 63 to 35 mm h-1. Soil bulk density, total porosity and microporosity showed low sensibility in detect soil compacted layers, caused by cattle trampling. Soil macroporosity, at 0-5 cm depth, had significant reduction, changing from 0,17 to 0,08 dm3 dm-3, in no grazed and graze at 14-day intervals areas, respectively. Soil penetration resistance observed after the grazing period, showed the compressive effect of cattle trampling, hitting values of 2,64 MPa in P14 and 2,67 MPa in P28, in the second year of the experiment. Aggregate geometric mean diameter was not affected by any used treatment. Except corn yield in P14, that had the smaller yield, yields at all were lower in P14 and P28, in comparison with SP. However no significant differences were observed. A tendency in highest yields was observed when crop rotations were used, even to corn or soybean. The results obtained showed that the integration between agriculture and cattle-raising is feasible, since the winter pasture management used be adequate, and the crop rotation be present. Key words: Integrated agriculture cattle-raising system, no tillage, cattle trampling, soil compaction, winter pasture. / A integração lavoura-pecuária tem ganhado impulso nos últimos anos no RS. Com o objetivo de avaliar o impacto de diferentes sistemas de culturas de verão e de freqüências de pastoreio na pastagem de inverno, em alguns atributos físicos do solo, executou-se um experimento de campo no município de Jari RS, em um Argissolo Vermelho-amarelo. Os sistemas de culturas de verão utilizados, sob sistema plantio direto, foram: Monocultura de Soja (MS), Monocultura de Milho (MM), Rotação de cultura com Soja e milho (RS), e Rotação de cultura com Milho e soja (RM). As freqüências de pastoreio utilizadas foram: Sem Pastoreio (SP), Pastoreio em intervalos de 28 dias (P28) e Pastoreio a cada 14 dias (P14). A pastagem utilizada foi um consórcio forrageiro de inverno (aveia preta e azevém), submetido a duas doses de adubação nitrogenada: 0 kg N ha-1 (0N) e 200 kg N ha-1 (200N). Após dois anos de avaliações do experimento, a infiltração de água no solo sofreu significativa redução quando da utilização de uma maior freqüência de pastoreio (P14), em comparação com áreas não pastejadas (SP), passando de 63 mm h-1 para 35 mm h-1. A densidade, porosidade total e microporosidade do solo mostraram-se menos sensíveis na detecção de compactação do solo pelo pisoteio bovino. Já a macroporosidade do solo, na camada de 0-5 cm, sofreu redução significativa, passando de 0,17 para 0,08 dm3 dm-3, da área não pastejada (SP) para a área pastejada a cada 14 dias (P14), respectivamente. A resistência do solo à penetração observada após o período de pastejo, demonstrou o efeito compactador do pisoteio bovino, chegando a valores de 2,64 MPa no P14 e 2,67 MPa no P28, no segundo ano do experimento. O diâmetro médio geométrico de agregados não foi significativamente alterado pelos tratamentos aplicados. Com exceção da produtividade do milho no tratamento P14 com 0N, a produção de grãos sofreu influência direta do pisoteio bovino, sendo menor no P14 e P28, porém não havendo diferenças estatísticas significativas em relação à produção nas áreas não pastejadas (SP). Observou-se uma tendência à maior produção nas áreas de rotação de culturas, em comparação com a produção obtida com a utilização de monoculturas, tanto para milho quanto para soja. Os resultados obtidos indicam que o sistema de integração lavoura-pecuária é viável, desde que o manejo das pastagens de inverno seja adequado, e que se utilize rotação de culturas no verão.

Soil compaction under traffic of animals has become an increasingly significant problem in soils used for crop-livestock integration. The objective of this study was to determine the effect of integration crop-livestock and different soil management systems on their attributes water and mechanical and relate them to the development and productivity of soybean. The specific objectives were: to investigate the effect of the absence of animal trampling on the water and mechanical attributes of soil and growth of soybean; to evaluate susceptibility to soil compaction by the parameters of the compressibility of the soil; determine the relationship of permeability to air with the tension of the water and soil pore space; evaluate the relationship between plant growth and water content; evaluate the residual effect of chiseling. The experiment was installed in 2007, in a commercial agricultural area in the municipality of Ibirubá (RS). The soil of the place is classified as Oxisol. Bulk density (Ds), macroporosity (Ma), microporosity (Mi) total porosity (Pt) resistance to penetration (RP) and soil moisture (θ), emergence and plant height, root growth and yield of soybean were evaluated. The experimental design was randomized blocks with three replications. The treatments were: tillage without grazing (SDS / P), tillage with grazing (SDC / P) and chiseling (Esc). The Ds, Mi, Ma, En, CRA and Ka were determined in soil samples collected with the structure preserved in layers: 0-0,07; 0,07- 0,15 e 0,20-0,30 m in three periods: before grazing (August 2007), post-grazing (December 2007) and post-grazing (October 2008). The soil compression curve in balanced sample was determined in tension of 0.03 MPa in the first two layers above. The results indicated that the chiseling sporadic in soils under crop-livestock integration without tillage provides soil hydro-physical conditions less favorable for the development of plants. The preparation with chisel negatively affected grain yield of soybean. The soil whit chiseling had its proprieties changed by the treading of animals, reducing the residual effect of it. The absence of animals did not promote significant changes in Ds, Mi, Ma and Pt managed under the soil tillage. The chiseling decreased soil moisture compared to other treatments. The PR showed a direct relationship with soil moisture, for below 20% obtained values above 2 MPa for RP were. In SD/CP, the root system showed deviation of growth in depth, especially in the 0-0,07 m layer. The deviation unobserved in SD/SP and Esc. The same behavior was not observed in SD/SP and Esc. in years with water deficit. The plant height in SD/SP was higher than in other treatments and the lowest grain yield was obtained in Esc. Highest Ka was observed in lower potential matric and the surface layer of soil, where there is greater presence of macroporosity, with reduction in depth. A direct relationship between the soil Ka and εa was observed. The pressure applied by the traffic of animals increased the values of σp in the surface layer. With chiseling of the soil, the surface layer had less ability to support loads and greater susceptibility to compaction. / A compactação do solo sob tráfego de animais vem se tornando um problema crescente em solos utilizados sob integração lavoura-pecuária. O objetivo deste estudo foi de determinar o efeito da integração lavoura-pecuária e diferentes manejos de manejo do solo nos seus atributos hídricos e mecânicos e relacioná-los com o desenvolvimento e a produtividade da soja. Os objetivos específicos foram: verificar o efeito da ausência do pisoteio animal sobre os atributos hídricos e mecânicos do solo e crescimento da soja; avaliar a suscetibilidade do solo à compactação, através dos parâmetros de compressibilidade do solo; verificar a relação da permeabilidade ao ar com a tensão da água e o espaço poroso do solo; avaliar a relação entre o crescimento das plantas e conteúdo de água; avaliar o efeito residual da escarificação. O experimento foi instalado no ano de 2007, numa área agrícola comercial, no município de Ibirubá (RS). O solo do local é classificado como Latossolo Vermelho distrófico. Avaliaram-se a densidade (Ds), macroporosidade (Ma), microporosidade (Mi) e porosidade total (Pt) a resistência do solo à penetração (RP) e a umidade (θ)do solo, bem como emergência e altura de planta, crescimento radicular e produtividade da soja. O delineamento experimental foi blocos ao acaso com três repetições. Os tratamentos foram: semeadura direta sem pastejo (SD/SP), semeadura direta com pastejo (SD/CP) e escarificado (Esc). A Ds, Mi, Ma, Pt, CRA e a Ka foram determinadas em amostras de solo coletada com estrutura preservada nas camadas de 0-0,07; 0,07- 0,15 e 0,20-0,30 m, em três épocas: antes do pastejo (agosto de 2007), pós-pastejo (dezembro de 2007) e pós-pastejo (outubro de 2008). A curva de compressão do solo foi determinada em amostra equilibrada na tensão de 0,03 MPa nas duas primeiras camadas acima citadas. Os resultados indicaram que a escarificação em solos sob integração lavoura-pecuária sob plantio direto proporciona condições físico-hídrica do solo menos favoráveis ao desenvolvimento das plantas, afetando negativamente o rendimento de grãos da cultura da soja. O solo escarificado sofreu alterações impostas pelo pisoteio dos animais, reduzindo o efeito residual do mesmo. A ausência dos animais não promoveu alterações expressivas na Ds, Mi, Ma e Pt no solo manejado sob plantio direto. A escarificação diminuiu a retenção de água comparado com solo não escarificado. A RP apresentou relação direta com a umidade, abaixo de 20 % obteve-se valores acima de 2 MPa de RP. Na SD/CP o sistema radicular apresentou desvio de crescimento em profundidade, principalmente na camada 0-0,07 m, desvio não observado na SD/SP e no Esc. A altura de planta no SD/SP foi maior do que nos demais tratamentos e a menor produtividade de grãos foram obtidos no Esc. em ano com déficit hídrico. A maior Ka foi observada nos menores potenciais matriciais e na camada superficial do solo, onde há maior presença de macroporos, com redução em profundidade. Obteve-se uma relação direta entre a Ka e o εa do solo. A pressão aplicada pelo tráfego dos animais elevou os valores de σp na camada superficial. Com a escarificação do solo a camada superficial, houve menor capacidade de suporte, ou seja, maior suscetibilidade à compactação.