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 região amazônica possui extensas áreas que foram desmatadas e convertidas em sistemas de pastagens. A falta de técnicas na implantação e no manejo destes sistemas resultou em inúmeras áreas de pastagens degradadas. A condução de experimentos de campo visando a reversão deste quadro está sendo avaliada no presente estudo. A área em estudo está localizada na Fazenda Nova Vida, município de Ariquemes, Estado de Rondônia/RO. O solo da fazenda foi classificado como Latossolo Vermelho Amarelo. Os tratamentos utilizados consistiram em dois sistemas de plantio direto (arroz e soja), aplicação de herbicida no controle de invasoras, operação de gradagem e a pastagem controle. O Intervalo Hídrico Ótimo (IHO), a densidade do solo, resistência à penetração, macroporosidade, microporosidade, porosidade total e permeabilidade do solo ao ar foram determinadas. Não foi verificada diferença significativa entre os tratamentos utilizados. O solo estudado não apresentou restrições físicas ao crescimento de plantas. As variações na estrutura do solo são melhor avaliadas quando os fatores que afetam diretamente o crescimento de plantas são integrados em um único parâmetro. As propriedades físicas determinadas foram menos sensíveis que o IHO às alterações provocadas pelos sistemas de manejo. O IHO possui um grande potencial como índice de qualidade física do solo na avaliação de experimentos que visam a recuperação de pastagens degradadas, pois integra em um único parâmetro os fatores diretamente relacionados ao crescimento de plantas. / The Brazilian Amazon region has extensive areas that had been deforested and converted into pasture systems. The absence of adequate techniques in implementation and management of these pastures resulted in pasture degradation in several areas. Field experiments with objective of reverting the degradation process are being evaluated in this study. The field site was located at the Nova Vida farm, Ariquemes county, Rondonia State, Brazil. The soil at the farm was classified as "Latossolo Vermelho Amarelo" in agreement with Brazilian classification system. The treatments consisted of two no-tillage systems (rice and soybeans), weed control using herbicides, harrowing and control pasture. The Least Limiting Water Range (LLWR), soil bulk density, soil penetration resistance, macroporosity, microporosity, total porosity and soil air permeability were also evaluated. There was no significant difference between treatments under evaluation. The soil estudied did not show physical restrictions to plants growth. Soil structure variations are better evaluated when the factors that affect directly plant growth are integrated in a single parameter. The soil physical properties evaluated were less sensitive than the LLWR to alterations caused by the management systems. The LLWR has a great potential as a soil physical quality index in the evaluation of experiments designed to recover degraded pastures because it integrates in a single parameter the factors directly related to plant growth.

Os ecossistemas naturais e agropecuários dependem fundamentalmente do solo como recurso básico para sua funcionalidade. Neste contexto, a qualidade do solo tem tido uma crescente importância global. Os objetivos deste estudo consistiram em propor modificações metodológicas e/ou instrumentais visando determinações mais acuradas dos indicadores da qualidade física do solo mediante o desenvolvimento de (i) um sistema eletro-mecânico que permite a obtenção de amostras indeformadas de solos sem aplicação de golpes; (ii) um penetrômetro estático automatizado, de baixo custo e portátil, para medidas de resistência à penetração (RP) e resistência tênsil (RT) sob regime de velocidade constante de 1,55 mm s-1; (iii) um consolidômetro, de baixo custo e de maior portabilidade, para determinações da curva de compressão do solo, da RP e da RT utilizando propulsão pneumática e (iv) melhorias instrumentais em um permeâmetro de carga constante de ar pela redução de oscilações durante a medição do gradiente de pressão bem como a otimização da seleção de diferentes níveis de vazão mássica de ar. Os resultados obtidos mostraram que (i) o sistema eletromecânico garantiu a preservação da estrutura do solo em amostras coletadas comparado com a amostragem por golpes, principalmente no solo mais argiloso; (ii) a RP e a RT puderam ser determinadas com elevada acurácia à velocidade constante de 1,55 mm s-1; (iii) a curva de compressão do solo foi sensível às diferenças entre os tratamentos (linha e entrelinha da cultura) e a utilização de propulsão pneumática não influenciou os resultados da RP e da RT e (iv) a instrumentação utilizada no permeâmetro de carga constante de ar permitiu realizar determinações da permeabilidade do solo ao ar tanto em campo quanto em laboratório com rapidez e elevada acurácia. / Natural and agricultural ecosystems rely fundamentally on soil as a basic resource for their functionality. In this context, soil quality has had a growing global importance. The objectives of this study were based on proposing methodological and/or instrumental modifications aiming to obtain more accurate determinations of soil physical quality indicators by developing: (i) an electro-mechanical system that allows the extraction of undisturbed soil samples without mechanical impact (no-hammering); (ii) a low cost and portable static automatic penetrometer, for measuring soil penetration resistance (PR) and tensile strength (TS) at a constant speed of 1.55 mm s-1; (iii) a low cost and portable consolidometer, for determination of soil compression curve, PR and TS using pneumatic propulsion and (iv) instrumental improvements to a constant head air permeameter by reducing the oscillation during measuring the pressure head gradient and the optimization of the selection of different levels of air mass flow. The results showed that (i) the electro-mechanical system ensured the preservation of soil structure in undisturbed samples in comparison to samples extracted by hammering procedures, especially in clayey soil; (ii) PR and TS could be determined with high accuracy at the constant speed of 1.55 mm s-1; (iii) the soil compression curve was sensitive to differences between treatments (crop row and inter-row) and the use of pneumatic propulsion did not influence the results of PR and TS, and (iv) the instrumentation used in the constant head air permeameter allowed determination of soil air permeability either on the field or in the laboratory with high speed and accuracy.

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 aplicação de biossólidos em solos agrícolas e/ou florestais é uma prática aceitável, tanto como forma de disposição destes materiais, quanto de melhorar as características físicas, químicas e biológicas do solo. No entanto, pouco se sabe dos impactos decorrentes desta utilização e dos seus efeitos sobre a estrutura das comunidades microbianas dos solos e sua capacidade metabólica. Assim, o objetivo deste trabalho foi determinar alterações quanti-qualitativas na diversidade metabólica dos microrganismos do solo após a adição de biossólidos e identificar possíveis indicadores de alteração de qualidade do solo. O delineamento experimental constituiu-se de 4 doses de biossólidos da ETE-Franca, equivalentes à 6, 12, 24 e 48 Mg ha-1, mantendo-se um controle sem adição de biossólido. Foram utilizadas 4 repetições por tratamento, compreendendo 20 sub-parcelas. Estas sub-parcelas foram incubadas por 1, 2, 4, 8 e 16 semanas, perfazendo um total de 120 parcelas. Após o período de incubação, amostras de solo foram coletadas para as determinações de pH, C-biomassa, Respiração Basal (RB), Respiração Induzida pelo Substrato (RIS), Quociente Metabólico (qCO2) e Diversidade Metabólica. Houve um aumento transiente do pH nos tratamentos com as maiores doses de biossólido, em relação ao controle. Após 16 semanas de incubação os solos com biossólidos apresentaram pH mais baixo do que o controle sem biossólido. O C-biomassa apresentou comportamento semelhante, com os valores decrescendo e tendendo a estabilização, em relação ao controle sem biossólido. A atividade metabólica com base na RB, RIS e MHM indicou uma indução transiente no metabolismo da microbiota do solo nos tratamentos com as maiores doses de biossólido, tanto no início quanto no final do período de incubação. Os maiores valores de qCO2 nos solos com as maiores quantidades de biossólidos sugerem a ocorrência de condições estressantes para a microbiota e sucessão de populações microbianas. A utilização de substratos de C pela comunidade microbiana foi substancialmente influenciada pela quantidade de biossólido adicionado ao solo e pelo período de incubação. Os maiores valores de Riqueza de Substratos (S) e Diversidade Metabólica (H) observados nos tratamentos que receberam as maiores quantidades de biossólido, no início do período de incubação, são indicativos de um estímulo da microbiota nativa e da contribuição de novas células microbianas decorrentes da adição do biossólido. As similaridades entre os perfis de utilização de substratos C diminuíram com o aumento da concentração de biossólido no solo, em relação ao controle sem biossólido, e aumentaram em função do período de incubação, sugerindo uma indução transiente na diversidade metabólica do solo em função da aplicação de biossólido da ETE-Franca. Solos que receberam altas doses de biossólidos apresentaram atividades metabólicas não observadas no solo sem biossólidos, no início do período de incubação, e perderam algumas atividades no final do período de incubação, em relação ao controle sem biossólido. No geral, os resultados sugerem que a aplicação de biossólidos da ETE-Franca no solo argiloso utilizado provoca um distúrbio na fisiologia da microbiota do solo e que aplicações sucessivas de altas doses de biossólido podem ocasionar alterações significativas na capacidade metabólica dos solos. / The use of biosolids in agricultural and/or forestry soils has been an acceptable practice to dispose as well as to improve physical, chemical and biological soil properties. However, the impacts of biosolids application on microbial community structures and metabolic diversity in agricultural soils are relatively unknown. The aim of this work was to determine quantitative and qualitative alterations in the metabolic diversity of a clay soil upon treatment with biosolids. A clay soil was amended with the equivalent to 6, 12, 24 and 48 Mg ha-1 of biosolids from the City of Franca (SP) Sewage Treatment Plant. A control without biosolids was also used. Four repetitions per treatment were used, totalizing 20 sub-parcels. Sub-parcels were incubated for 1, 2, 4, 8 and 16 weeks, after incorporating the biosolids, totaling 120 microcosms. After the incubation period, soil samples were collected to determine pH, Basal Respiration (BR), Substrate Induced Respiration (SIR), C-biomass, Metabolic Quotient (qCO2) and Metabolic Diversity. A transient increase in soil pH was observed in the treatments with the higher concentrations of biosolids, compared to the control without biosolids. After 16 weeks of incubation, the pH of soils with biosolids was lower than in the control without biosolids. The C-biomass also showed a transient increase in soils with biosolids at early time points, and did not statistically differ from the control at late time points. Transient increases in metabolic activities, based on BR, SIR and AWCD (Average Well Color Development), were observed in soils with the higher concentrations of biosolids at early time points. Higher values of qCO2 in soils with higher concentrations of biosolids at the earliest and latest time points suggests stressing conditions to the microbial community and alterations in microbial community structure. The utilization of C-substrates by the soil microbial community was greatly affected by the concentration of biosolids added and by the incubation time. Higher values of Substrate Richness (S) and Metabolic Diversity (H) in the soils with the higher concentrations of biosolids at early time points indicate that biosolids stimulate the activity of soil microorganisms and contribute with new activities. The similarities between the C-sources utilization profiles in the soil amended with biosolids and the control were lower in soils with the higher concentrations of biosolids. The similarities of C-source utilization profiles in the soils with biosolids and the control increased during the incubation time. Soils amended with the higher concentrations of biosolids showed metabolic activities not observed in the control soil at the early time points. The ability to use several C-sources was lost at the latest time point. In general, the results suggest that the incorporation of biosolids to the clay soil disturbs soil microbial physiology and that the successive application of biosolids to the soil may significantly alter the soil metabolic activities.

A aplicação de biossólidos em solos agrícolas e/ou florestais é uma prática aceitável, tanto como forma de disposição destes materiais, quanto de melhorar as características físicas, químicas e biológicas do solo. No entanto, pouco se sabe dos impactos decorrentes desta utilização e dos seus efeitos sobre a estrutura das comunidades microbianas dos solos e sua capacidade metabólica. Assim, o objetivo deste trabalho foi determinar alterações quanti-qualitativas na diversidade metabólica dos microrganismos do solo após a adição de biossólidos e identificar possíveis indicadores de alteração de qualidade do solo. O delineamento experimental constituiu-se de 4 doses de biossólidos da ETE-Franca, equivalentes à 6, 12, 24 e 48 Mg ha-1, mantendo-se um controle sem adição de biossólido. Foram utilizadas 4 repetições por tratamento, compreendendo 20 sub-parcelas. Estas sub-parcelas foram incubadas por 1, 2, 4, 8 e 16 semanas, perfazendo um total de 120 parcelas. Após o período de incubação, amostras de solo foram coletadas para as determinações de pH, C-biomassa, Respiração Basal (RB), Respiração Induzida pelo Substrato (RIS), Quociente Metabólico (qCO2) e Diversidade Metabólica. Houve um aumento transiente do pH nos tratamentos com as maiores doses de biossólido, em relação ao controle. Após 16 semanas de incubação os solos com biossólidos apresentaram pH mais baixo do que o controle sem biossólido. O C-biomassa apresentou comportamento semelhante, com os valores decrescendo e tendendo a estabilização, em relação ao controle sem biossólido. A atividade metabólica com base na RB, RIS e MHM indicou uma indução transiente no metabolismo da microbiota do solo nos tratamentos com as maiores doses de biossólido, tanto no início quanto no final do período de incubação. Os maiores valores de qCO2 nos solos com as maiores quantidades de biossólidos sugerem a ocorrência de condições estressantes para a microbiota e sucessão de populações microbianas. A utilização de substratos de C pela comunidade microbiana foi substancialmente influenciada pela quantidade de biossólido adicionado ao solo e pelo período de incubação. Os maiores valores de Riqueza de Substratos (S) e Diversidade Metabólica (H) observados nos tratamentos que receberam as maiores quantidades de biossólido, no início do período de incubação, são indicativos de um estímulo da microbiota nativa e da contribuição de novas células microbianas decorrentes da adição do biossólido. As similaridades entre os perfis de utilização de substratos C diminuíram com o aumento da concentração de biossólido no solo, em relação ao controle sem biossólido, e aumentaram em função do período de incubação, sugerindo uma indução transiente na diversidade metabólica do solo em função da aplicação de biossólido da ETE-Franca. Solos que receberam altas doses de biossólidos apresentaram atividades metabólicas não observadas no solo sem biossólidos, no início do período de incubação, e perderam algumas atividades no final do período de incubação, em relação ao controle sem biossólido. No geral, os resultados sugerem que a aplicação de biossólidos da ETE-Franca no solo argiloso utilizado provoca um distúrbio na fisiologia da microbiota do solo e que aplicações sucessivas de altas doses de biossólido podem ocasionar alterações significativas na capacidade metabólica dos solos. / The use of biosolids in agricultural and/or forestry soils has been an acceptable practice to dispose as well as to improve physical, chemical and biological soil properties. However, the impacts of biosolids application on microbial community structures and metabolic diversity in agricultural soils are relatively unknown. The aim of this work was to determine quantitative and qualitative alterations in the metabolic diversity of a clay soil upon treatment with biosolids. A clay soil was amended with the equivalent to 6, 12, 24 and 48 Mg ha-1 of biosolids from the City of Franca (SP) Sewage Treatment Plant. A control without biosolids was also used. Four repetitions per treatment were used, totalizing 20 sub-parcels. Sub-parcels were incubated for 1, 2, 4, 8 and 16 weeks, after incorporating the biosolids, totaling 120 microcosms. After the incubation period, soil samples were collected to determine pH, Basal Respiration (BR), Substrate Induced Respiration (SIR), C-biomass, Metabolic Quotient (qCO2) and Metabolic Diversity. A transient increase in soil pH was observed in the treatments with the higher concentrations of biosolids, compared to the control without biosolids. After 16 weeks of incubation, the pH of soils with biosolids was lower than in the control without biosolids. The C-biomass also showed a transient increase in soils with biosolids at early time points, and did not statistically differ from the control at late time points. Transient increases in metabolic activities, based on BR, SIR and AWCD (Average Well Color Development), were observed in soils with the higher concentrations of biosolids at early time points. Higher values of qCO2 in soils with higher concentrations of biosolids at the earliest and latest time points suggests stressing conditions to the microbial community and alterations in microbial community structure. The utilization of C-substrates by the soil microbial community was greatly affected by the concentration of biosolids added and by the incubation time. Higher values of Substrate Richness (S) and Metabolic Diversity (H) in the soils with the higher concentrations of biosolids at early time points indicate that biosolids stimulate the activity of soil microorganisms and contribute with new activities. The similarities between the C-sources utilization profiles in the soil amended with biosolids and the control were lower in soils with the higher concentrations of biosolids. The similarities of C-source utilization profiles in the soils with biosolids and the control increased during the incubation time. Soils amended with the higher concentrations of biosolids showed metabolic activities not observed in the control soil at the early time points. The ability to use several C-sources was lost at the latest time point. In general, the results suggest that the incorporation of biosolids to the clay soil disturbs soil microbial physiology and that the successive application of biosolids to the soil may significantly alter the soil metabolic activities.

A região amazônica possui extensas áreas que foram desmatadas e convertidas em sistemas de pastagens. A falta de técnicas na implantação e no manejo destes sistemas resultou em inúmeras áreas de pastagens degradadas. A condução de experimentos de campo visando a reversão deste quadro está sendo avaliada no presente estudo. A área em estudo está localizada na Fazenda Nova Vida, município de Ariquemes, Estado de Rondônia/RO. O solo da fazenda foi classificado como Latossolo Vermelho Amarelo. Os tratamentos utilizados consistiram em dois sistemas de plantio direto (arroz e soja), aplicação de herbicida no controle de invasoras, operação de gradagem e a pastagem controle. O Intervalo Hídrico Ótimo (IHO), a densidade do solo, resistência à penetração, macroporosidade, microporosidade, porosidade total e permeabilidade do solo ao ar foram determinadas. Não foi verificada diferença significativa entre os tratamentos utilizados. O solo estudado não apresentou restrições físicas ao crescimento de plantas. As variações na estrutura do solo são melhor avaliadas quando os fatores que afetam diretamente o crescimento de plantas são integrados em um único parâmetro. As propriedades físicas determinadas foram menos sensíveis que o IHO às alterações provocadas pelos sistemas de manejo. O IHO possui um grande potencial como índice de qualidade física do solo na avaliação de experimentos que visam a recuperação de pastagens degradadas, pois integra em um único parâmetro os fatores diretamente relacionados ao crescimento de plantas. / The Brazilian Amazon region has extensive areas that had been deforested and converted into pasture systems. The absence of adequate techniques in implementation and management of these pastures resulted in pasture degradation in several areas. Field experiments with objective of reverting the degradation process are being evaluated in this study. The field site was located at the Nova Vida farm, Ariquemes county, Rondonia State, Brazil. The soil at the farm was classified as “Latossolo Vermelho Amarelo” in agreement with Brazilian classification system. The treatments consisted of two no-tillage systems (rice and soybeans), weed control using herbicides, harrowing and control pasture. The Least Limiting Water Range (LLWR), soil bulk density, soil penetration resistance, macroporosity, microporosity, total porosity and soil air permeability were also evaluated. There was no significant difference between treatments under evaluation. The soil estudied did not show physical restrictions to plants growth. Soil structure variations are better evaluated when the factors that affect directly plant growth are integrated in a single parameter. The soil physical properties evaluated were less sensitive than the LLWR to alterations caused by the management systems. The LLWR has a great potential as a soil physical quality index in the evaluation of experiments designed to recover degraded pastures because it integrates in a single parameter the factors directly related to plant growth.

De forma a agregar valor à cultura da soja, e consequentemente à comercialização, produtores de médio e grande porte tem utilizado técnicas de agricultura de precisão (AP) como o Sensoriamento Remoto, Sistemas de Informações Geográficas (SIG) e posicionamento via satélite, para auxiliar no gerenciamento das lavouras. Assim, diante da relevância econômica desta cultura para a região sudoeste do Paraná e para o Brasil, são fundamentais os estudos científicos para o aumento de sua produtividade e rentabilidade. O objetivo deste trabalho é avaliar a correlação entre os atributos químicos do solo e a produtividade da soja, para cada estimativa de parâmetro do semivariograma (alcance, efeito pepita e patamar), e o desdobramento destas correlações em efeitos diretos e indiretos, visando melhorar o processo de mapeamento da variabilidade espacial dos atributos químicos do solo para a aplicação em AP. A hipótese é que nem todos os atributos do solo usados para estimar os parâmetros do semivariograma tem efeito direto sobre a produtividade, e que mesmo em grupos de plantas dentro de uma área maior é possível estimar os parâmetros dos semivariogramas. O experimento foi realizado em uma área comercial de 19,7 ha, situada no município de Pato Branco – PR, de coordenadas geográficas centrais 26º 11’ 35” de latitude Sul, 52º 43’ 05” de longitude Oeste, e altitude média de 780 m. A área é cultivada com soja há mais de 30 anos, sendo adotada atualmente a cultivar Brasmax Alvo RR – Don Mario 5.9i, com espaçamento entre fileiras de 0,50 m e 13 plantas m-1, totalizando 260 000 plantas ha-1. Para o georreferenciamento da área de estudo e dos pontos de amostragem foi utilizado um par de receptores topográficos ProMarkTM3, realizando-se um posicionamento relativo para a obtenção das coordenadas georreferenciadas. Para a coleta de dados (análises química do solo e produtividade da cultura) foram amostrados 10 blocos na área experimental, cada qual com área de 20 m2 (20 metros de extensão x 1 metro de largura), contendo duas fileiras adjacentes espaçadas de 0,5 m. Cada bloco foi dividido em 20 parcelas de 1 m2, e em cada uma delas foram coletadas 4 sub-amostras em um raio de 0,5 m em relação às entrelinhas dos blocos, compondo-se uma amostra composta para a profundidade 0-10 m e uma amostra composta para 10-20 m para cada parcela, totalizando 200 amostras para cada profundidade. A colheita da soja dos blocos foi realizada em função da maturação e, em cada bloco, formaram-se feixes a cada metro. Na análise dos dados, realizou-se o diagnóstico de multicolinearidade, e posterior análise de trilha das variáveis principais em função das variáveis explicativas (alcance dos atributos químicos: pH, K, P, Ca, etc.). Os resultados obtidos pela análise de trilha dos parâmetros dos semivariogramas dos atributos químicos do solo, indicaram que somente o Fe, Mg, Mn, Matéria Orgânica (MO), P e Saturação por Bases (SB) exerceram efeitos diretos e indiretos sobre a produtividade da soja, apesar de não terem apresentado variabilidade espacial, indicando que a distribuição dos blocos na área não foi capaz de identificar a dependência espacial destes elementos, impossibilitando a elaboração de mapas dos atributos químicos para a aplicação em AP. / In order to add value to soybens crops, and hence the marketing, medium and large producers have been using precision agriculture techniques (PA), as the Remote Sensing, Geographic Information Systems (GIS) and positioning satellite, to assist the management of crops. Thus, given the economic relevance of that culture to the southwest of Paraná State and Brazil, scientific studies to increase their productivity and profitability are of main importance. The objective of this study was to evaluate the correlation between the chemical soil properties and soybean yield for each estimated parameter of semivariogram (range, nugget and level effect), and the deployment of these correlations in direct and indirect effects, aiming to improve the mapping process of spatial variability of soil chemical properties for use in PA. The hypothesis is that not all attributes of soil used to estimate the semivariogram parameters has a direct effect on productivity, and that even in groups of plants within a larger area it is possible to estimate the parameters of the semivariograms. The experiment was conducted in a commercial area of 19.7 ha, located in the city of Pato Branco - PR, central geographic coordinates 26º 11 '35 "South, 52 43' 05" West longitude, and average altitude of 780 m. The area is planted with soybeans for over 30 years, currently being adopted to cultivate Brasmax Target RR - Don Mario 5.9i, with row spacing of 0.50 m and 13 plants m-1, totaling 260,000 plants ha-1. For georeferencing of the area of study and sampling points was used a couple of topographic ProMarkTM3 receptors, making a relative positioning to obtain the georeferenced coordinates. To collect data (chemical analyzes of soil and crop yield) were sampled 10 blocks in the experimental area, each with an area of 20 m2 (20 meters long x 1 meter wide) containing two spaced adjacent rows of 0.5 m. Each block was divided into 20 portions of 1 m2, and from each were collected four subsamples at a distance of 0.5 m in relation to the lines of blocks, making up a sample depth for 0-10 cm a sample to 10-20 cm for each plot, totaling 200 samples for each depth. The soybean crop was performed on the blocks depending on maturity, and in each block was considered a bundle at each meter. In the data analysis, it was performed a diagnosis of multicollinearity, and subsequently a path analysis of the main variables according to the explanatory variables (range of chemical attributes: pH, K, P, Ca, etc.). The results obtained by the path analysis of the parameters of the semivariogram of soil chemical properties, indicated that only the Fe, Mg, Mn, organic matter (OM), P and Saturation by bases (SB) exerted direct and indirect effects on soybean productivity, although they have not presented spatial variability, indicating that the distribution of blocks in the area was unable to identify the spatial dependence of these elements, making it impossible to draw up maps of the chemical attributes for use in PA.

De forma a agregar valor à cultura da soja, e consequentemente à comercialização, produtores de médio e grande porte tem utilizado técnicas de agricultura de precisão (AP) como o Sensoriamento Remoto, Sistemas de Informações Geográficas (SIG) e posicionamento via satélite, para auxiliar no gerenciamento das lavouras. Assim, diante da relevância econômica desta cultura para a região sudoeste do Paraná e para o Brasil, são fundamentais os estudos científicos para o aumento de sua produtividade e rentabilidade. O objetivo deste trabalho é avaliar a correlação entre os atributos químicos do solo e a produtividade da soja, para cada estimativa de parâmetro do semivariograma (alcance, efeito pepita e patamar), e o desdobramento destas correlações em efeitos diretos e indiretos, visando melhorar o processo de mapeamento da variabilidade espacial dos atributos químicos do solo para a aplicação em AP. A hipótese é que nem todos os atributos do solo usados para estimar os parâmetros do semivariograma tem efeito direto sobre a produtividade, e que mesmo em grupos de plantas dentro de uma área maior é possível estimar os parâmetros dos semivariogramas. O experimento foi realizado em uma área comercial de 19,7 ha, situada no município de Pato Branco – PR, de coordenadas geográficas centrais 26º 11’ 35” de latitude Sul, 52º 43’ 05” de longitude Oeste, e altitude média de 780 m. A área é cultivada com soja há mais de 30 anos, sendo adotada atualmente a cultivar Brasmax Alvo RR – Don Mario 5.9i, com espaçamento entre fileiras de 0,50 m e 13 plantas m-1, totalizando 260 000 plantas ha-1. Para o georreferenciamento da área de estudo e dos pontos de amostragem foi utilizado um par de receptores topográficos ProMarkTM3, realizando-se um posicionamento relativo para a obtenção das coordenadas georreferenciadas. Para a coleta de dados (análises química do solo e produtividade da cultura) foram amostrados 10 blocos na área experimental, cada qual com área de 20 m2 (20 metros de extensão x 1 metro de largura), contendo duas fileiras adjacentes espaçadas de 0,5 m. Cada bloco foi dividido em 20 parcelas de 1 m2, e em cada uma delas foram coletadas 4 sub-amostras em um raio de 0,5 m em relação às entrelinhas dos blocos, compondo-se uma amostra composta para a profundidade 0-10 m e uma amostra composta para 10-20 m para cada parcela, totalizando 200 amostras para cada profundidade. A colheita da soja dos blocos foi realizada em função da maturação e, em cada bloco, formaram-se feixes a cada metro. Na análise dos dados, realizou-se o diagnóstico de multicolinearidade, e posterior análise de trilha das variáveis principais em função das variáveis explicativas (alcance dos atributos químicos: pH, K, P, Ca, etc.). Os resultados obtidos pela análise de trilha dos parâmetros dos semivariogramas dos atributos químicos do solo, indicaram que somente o Fe, Mg, Mn, Matéria Orgânica (MO), P e Saturação por Bases (SB) exerceram efeitos diretos e indiretos sobre a produtividade da soja, apesar de não terem apresentado variabilidade espacial, indicando que a distribuição dos blocos na área não foi capaz de identificar a dependência espacial destes elementos, impossibilitando a elaboração de mapas dos atributos químicos para a aplicação em AP. / In order to add value to soybens crops, and hence the marketing, medium and large producers have been using precision agriculture techniques (PA), as the Remote Sensing, Geographic Information Systems (GIS) and positioning satellite, to assist the management of crops. Thus, given the economic relevance of that culture to the southwest of Paraná State and Brazil, scientific studies to increase their productivity and profitability are of main importance. The objective of this study was to evaluate the correlation between the chemical soil properties and soybean yield for each estimated parameter of semivariogram (range, nugget and level effect), and the deployment of these correlations in direct and indirect effects, aiming to improve the mapping process of spatial variability of soil chemical properties for use in PA. The hypothesis is that not all attributes of soil used to estimate the semivariogram parameters has a direct effect on productivity, and that even in groups of plants within a larger area it is possible to estimate the parameters of the semivariograms. The experiment was conducted in a commercial area of 19.7 ha, located in the city of Pato Branco - PR, central geographic coordinates 26º 11 '35 "South, 52 43' 05" West longitude, and average altitude of 780 m. The area is planted with soybeans for over 30 years, currently being adopted to cultivate Brasmax Target RR - Don Mario 5.9i, with row spacing of 0.50 m and 13 plants m-1, totaling 260,000 plants ha-1. For georeferencing of the area of study and sampling points was used a couple of topographic ProMarkTM3 receptors, making a relative positioning to obtain the georeferenced coordinates. To collect data (chemical analyzes of soil and crop yield) were sampled 10 blocks in the experimental area, each with an area of 20 m2 (20 meters long x 1 meter wide) containing two spaced adjacent rows of 0.5 m. Each block was divided into 20 portions of 1 m2, and from each were collected four subsamples at a distance of 0.5 m in relation to the lines of blocks, making up a sample depth for 0-10 cm a sample to 10-20 cm for each plot, totaling 200 samples for each depth. The soybean crop was performed on the blocks depending on maturity, and in each block was considered a bundle at each meter. In the data analysis, it was performed a diagnosis of multicollinearity, and subsequently a path analysis of the main variables according to the explanatory variables (range of chemical attributes: pH, K, P, Ca, etc.). The results obtained by the path analysis of the parameters of the semivariogram of soil chemical properties, indicated that only the Fe, Mg, Mn, organic matter (OM), P and Saturation by bases (SB) exerted direct and indirect effects on soybean productivity, although they have not presented spatial variability, indicating that the distribution of blocks in the area was unable to identify the spatial dependence of these elements, making it impossible to draw up maps of the chemical attributes for use in PA.

O estudo de indicadores biológicos da qualidade do solo em áreas com araucária é muito importante para entender os processos ecológicos que ocorrem nestes sistemas, já que a fauna edáfica atua na decomposição e mineralização da matéria orgânica e, também, nas propriedades e processos físicos, químicos e biológicos do solo. O objetivo deste estudo foi verificar a possibilidade de utilizar alguns grupos da fauna edáfica e das variáveis ambientais como indicadores da qualidade do solo em áreas com araucária natural e reflorestada, impactadas ou não pela queima acidental, por meio de técnicas de análise multivariada. As áreas estudadas incluem: 1. floresta nativa com araucária (NF); 2. reflorestamento de araucária (R); 3. reflorestamento de araucária submetido a incêndio acidental (RF); e 4. pastagem natural com araucárias nativas e ocorrência de incêndio (NPF). Em cada área, amostras de solo para avaliação da comunidade da fauna edáfica e das variáveis ambientais foram coletadas em 0,3 ha, perto de dez árvores de araucária selecionadas ao acaso, em três épocas contrastantes, usando diferentes métodos de coleta (monólitos e armadilhas). As análises de componentes principais (ACP), canônica discriminante (ACD) e de correlação canônica (ACC) foram aplicadas às variáveis ambientais [carbono da biomassa microbiana (CBM), respiração basal (C-CO2) e quociente metabólico (qCO2), estoques de serapilheira, umidade do solo, pH (CaCl2), matéria orgânica (MO) e teores de P, K, Ca, Mg, H+Al] e atributos da fauna edáfica. Foram encontradas cinco espécies de minhocas (2 famílias), 20 famílias de aranhas e oito famílias de colêmbolos nestas áreas. A diversidade da fauna, CBM, C-CO2, estoques de serapilheira e MO foram sempre superiores na área NF e inferiores na NPF. A comunidade de fauna do solo e as variáveis ambientais apresentaram potencial para serem usadas como indicadores da qualidade do solo. Houve alta correlação canônica entre as variáveis ambientais e a fauna edáfica. Os grupos Collembola, Diplopoda, Chilopoda, Isoptera, Araneae, Oligochaeta, biomassa da macrofauna, índice de diversidade de Shannon (H), estoques de serapilheira, P, CBM e C-CO2 foram responsáveis por praticamente toda a separação entre as áreas, sendo bons indicadores das modificações que ocorrem nos ecossistemas com araucária. A ACD demonstrou que a contribuição de cada atributo para separar as áreas sofreu efeito de sazonalidade. As técnicas de análise multivariada (especialmente ACC e ACD) são importantes ferramentas no estudo de indicadores biológicos de qualidade do solo. / The study of biological soil quality indicators in areas with Araucaria is very important to understand ecological processes in these systems, since groups of the soil fauna are major factors in the decomposition and mineralization of organic matter, as well as modifiers of soil physical, chemical and biological properties and processes. The objective of this study was to evaluate the use of soil fauna and environmental variables as quality indicators in natural and reforested Araucaria areas, impacted or not by fire, by means of multivariate analysis techniques. Four study areas included: native forest with Araucaria (NF); Araucaria reforestation (R); Araucaria reforestation submitted to an accidental fire (RF); and native grass pasture with native Araucaria , submitted to an intense accidental fire (NPF). Soil samples containing the soil fauna community and environmental variables were taken in a 0.3 ha area in each area, close to ten Araucaria trees selected at random, in three contrasting seasons, using different collection methods (soil monolith, Pitfall traps). Canonical discriminant analysis (CDA) and canonical correlation analysis (CCA) were applied to the environmental variables [(carbon of the microbial biomass (CMB), basal respiration (C-CO2) and metabolic quotient (qCO2), litter stocks, soil humidity, pH (CaCl2), organic matter (OM), P, K, Ca, Mg, H+Al] and soil fauna attributes. Five earthworm species (two families), 20 spider families and eight springtail families were found in these areas. Soil fauna diversity, CMB, C-CO2, litter stocks and OM were always higher for the NF area and lower for the NPF. The canonical correlation between environmental variables and soil fauna was highly significant. Soil fauna and environmental variables have a great potential as indicators of soil quality. The groups Collembola, Diplopoda, Chilopoda, Isoptera, Araneae, Oligochaeta, biomass of macrofauna, Shannon's diversity index (H), litter stocks, P, CMB and C-CO2 were mostly responsible for the separation between areas, and are therefore good indicators of the changes that occur in the Araucaria ecosystems. CDA identified that the contribution of each attribute for the separation of the areas varied according to the seasonal variation. Multivariate analyses (such as CDA and CCA) are important auxiliary tools in the study of soil quality indicators.