Resumo em Português:

Fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) são fungos de solo, biotróficos obrigatórios e formadores da simbiose mutualista mais comum na natureza: a micorriza arbuscular (MA). Essa associação ocorre nas raízes da maioria das plantas terrestres, promovendo melhorias no crescimento, desenvolvimento e aumento na tolerância e, ou, resistência das plantas a vários agentes ambientais adversos. Além disso, os FMAs podem ser utilizados como potenciais agentes de controle biológico de doenças de plantas. Esses fungos produzem ainda glomalina, uma proteína que desempenha papel fundamental na estabilidade do solo e bioestabilização de solos contaminados. As diferentes respostas das plantas a essa simbiose podem ser atribuídas à diversidade funcional das MAs, em função da interação FMA-planta-condições ambientais. O estabelecimento e funcionamento da MA durante as condições de estresse envolvem um complexo processo de reconhecimento e desenvolvimento, concomitantemente às alterações bioquímicas, fisiológicas e moleculares em ambos os simbiontes. Além disso, a colonização micorrízica das raízes tem impacto significativo na expressão de genes de diversas plantas que codificam proteínas presumivelmente envolvidas na tolerância ao estresse. Nesse contexto, considerando que os FMAs são essenciais no estabelecimento e adaptação das plantas em locais perturbados, nesta revisão são abordados os mecanismos fisiológicos e moleculares da associação MA responsáveis por essa adaptação e pela maior tolerância das plantas ao estresse.

Resumo em Inglês:

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) are soil fungi, obligate biotrophic fungi and form the most common mutualistic symbiosis in nature: the arbuscular mycorrhiza (AM). This association occurs on the roots of most plants, promoting improvements in plant growth and development and increasing tolerance and/or plant resistance to several adverse environmental agents. In addition, AMF can be a potential biological control agent of plant diseases. These fungi produce glomalin, a protein that plays a key role in soil stability and in the biostabilization of contaminated soils. The different responses of plants to this symbiosis can be assigned to the functional diversity of AM, depending of the interaction between AMF, plants and environmental conditions. The establishment and functioning of AMs under stress conditions involves a complex process of recognition and development, accompanied by physiological, biochemical and molecular changes in both symbionts. In addition, the mycorrhizal colonization of roots has a significant impact on the gene expression of several plants that encode proteins presumably involved in stress tolerance. In this context, since the AMF are essential for the establishment and adaptation of plants on disturbed sites, this review covers the molecular and physiological mechanisms of the AM association, responsible for this adaptation and greater stress tolerance of plants.

Resumo em Português:

Características do solo, como o carbono orgânico total (COT), a biomassa microbiana e a atividade enzimática, são influenciadas por diversos fatores e têm sido apontadas como indicadores adequados de alterações provocadas por diferentes sistemas de uso e manejo do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o COT, a biomassa microbiana e a atividade enzimática de um Cambissolo Háplico Tb distrófico típico de áreas agrícolas, florestais e de pastagem, no Médio Vale do Paraíba do Sul (RJ). Os sistemas avaliados foram: agricultura anual (AgAn); agricultura perene (AgP); pasto; floresta secundária em estádio inicial de sucessão (FSEI); floresta secundária em estádio médio de sucessão (FSEM); e floresta secundária em estádio avançado de sucessão (FSEA). Foram coletadas amostras de terra na camada de 0-5 cm, em duas épocas distintas (úmida e seca), e analisados o COT e as propriedades biológicas: C da biomassa microbiana - CBM; N da biomassa microbiana - NBM; respiração basal - RB; quociente metabólico - qCO2; quociente microbiano - qMIC; e atividade das enzimas arilsulfatase, β-glicosidase e fosfatase ácida. As áreas agrícolas apresentaram redução no COT e nas propriedades biológicas (atividade enzimática e carbono e nitrogênio da biomassa microbiana) do solo quando comparadas ao pasto e às áreas florestais. Com as análises de componentes principais, foi possível separar os sistemas agrícolas e os sistemas florestais e de pasto. Observou-se que, em ambas as épocas, a FSEM e o pasto estiveram associados ao COT e à maioria das variáveis biológicas, ao contrário dos sistemas agrícolas.

Resumo em Inglês:

Soil characteristics such as total organic carbon (TOC), microbial biomass and enzymatic activity are influenced by many factors and have been suggested as suitable indicators of changes caused by different land use systems and soil management. The objective of this study was to evaluate the COT, microbial biomass and enzymatic activity of a typical Inceptisol in agricultural, forest and grassland areas in the Middle Valley of the Paraíba do Sul river (RJ). The systems evaluated were: annual agriculture (Agan); perennial agriculture (PAg), pasture, early secondary forest (SFEA) intermediate secondary forest (SFSM) in advanced succession stage (SFEA). Soil samples were collected from the 0-5 cm layer in two different seasons (dry and rainy) to determine the total organic carbon (TOC) and biological properties (microbial biomass - CBM; microbial biomass N- NBM; basal respiration - RB; metabolic quotient - qCO2; microbial quotient - qMIC, and activity of the enzymes arylsulfatase, β-glucosidase and acid phosphatase). The soil of the agricultural areas showed a reduction in the TOC and biological properties (enzyme activity and carbon and microbial biomass nitrogen) compared to pasture and forest. The principal component analysis distinguished the agricultural systems from the forest and pasture systems. It was observed that in both periods, the SFSM and pasture were associated with the COT and most biological factors, as opposed to the agricultural systems.

Resumo em Português:

Os minerais da fração argila, goethita e hematita, são óxidos de ferro (Fe) indicadores pedoambientais com grande influência nos atributos físicos e químicos do solo. O conhecimento dos padrões espaciais desses óxidos auxilia a compreensão das interrelações de causa e efeito com os atributos do solo. Nesse sentido, a qualidade das estimativas espaciais produzidas pode alterar os resultados obtidos e, por consequência, as interpretações dos padrões espaciais obtidos. O presente estudo teve o objetivo de avaliar o desempenho dos métodos geoestatísticos de estimativas (KO) e simulações sequenciais gaussianas (SSG) na caracterização espacial de teores de óxidos de Fe, goethita (Gt) e hematita (Hm), em uma pedoforma côncava e outra convexa. Foram coletadas 121 amostras de solos em cada pedoforma de um Argissolo em pontos com espaçamentos regulares de 10 m. Os teores de óxidos de Fe foram obtidos por meio de difração de raios-X. Os dados foram submetidos a análises geoestatísticas por meio da modelagem do variograma e posterior interpolação por KO e SSG. A KO não refletiu a verdadeira variabilidade dos óxidos de Fe, hematita e goethita, demonstrando ser inapropriada para a caracterização espacial dos teores dos óxidos de Fe. Assim, o uso da SSG é preferível à krigagem quando a manutenção dos altos e baixos valores nas estimativas espaciais é necessária. O desempenho dos métodos geoestatísticos foi influenciado pelas pedoformas. Os mapas E-type devem ser recomendados em vez de mapas de KO para os óxidos de Fe, por serem ricos em detalhes e práticos na definição de zonas homogêneas para o manejo localizado em frente de KO, sobretudo em pedoforma côncava.

Resumo em Inglês:

The clay minerals goethite and hematite are iron oxides serving as indicators of the soil environment, with great influence on the soil physical and chemical properties. Knowledge of spatial patterns of these oxides can help understand the interrelationships of cause and effect with soil properties. In this sense, the quality of the spatial estimates can affect the results and consequently the interpretation of the spatial patterns. This study aimed to evaluate the performance of the geostatistical estimation methods by ordinary kriging (OK) and conditional stochastic simulations (SGS) in the characterization of spatial concentration of the iron oxides goethite (Gt) and hematite (Hm) in a concave and in a convex landform. From each landform, 121 soil samples of an Alfisol were collected at points with a regular spacing of 10 m. The iron oxide content was obtained by X-ray diffraction. The data were subjected to geostatistical analysis by modeling the variogram and later interpolation by OK and SGS. The OK did not reflect the true variability of the iron oxides hematite and goethite and is therefore inappropriate for the spatial characterization of the iron oxide concentrations. Thus, the use of SGS is preferable to kriging when the maintenance of high and low values in the spatial estimates is required. The performance of the geostatistical methods was influenced by the landform. For iron oxides, E-type maps should be recommended instead of OK maps, for being rich in detail and practical to define homogenous zones for localized managing for OK, particularly in concave landforms.

Resumo em Português:

A resistência do solo à penetração (SPR) é um dos principais indicadores do estado de compactação do solo; contudo, a SPR é altamente influenciada pelo conteúdo de água no solo. O objetivo deste trabalho foi desenvolver modelos matemáticos para a correção da SPR para um valor de umidade gravimétrica (U) de referência. Para isso, a SPR foi determinada, por meio de um penetrômetro de impacto, em um experimento instalado sobre um Latossolo Vermelho distroférrico, usando seis níveis de compactação do solo, obtidos por meio da escarificação mecânica e da compactação adicional, pelo tráfego de uma colhedora de grãos autopropelida (quatro, oito, 10 e 20 passadas), além de uma testemunha, a qual foi mantida sob sistema plantio direto sem escarificação ou compactação adicional. A fim de obter ampla variação nos valores de U, as avaliações da SPR foram realizadas em diferentes épocas. Amostras de solo com estrutura preservada foram coletadas para determinar a densidade do solo (BD). Foram geradas funções de pedotransferência relacionando os valores de SPR, de U e de BD. Usando essas funções, a correção da SPR foi satisfatória para todas as amplitudes de U e BD. O método requer apenas SPR e U como variáveis de entrada dos modelos. No entanto, são necessárias diferentes equações, em função da camada de solo avaliada. A aplicação das funções de pedotransferência, obtidas neste trabalho, permite observar diferenças no estado de compactação do solo entre os tratamentos, que antes não eram detectadas, em função de variações na U.

Resumo em Inglês:

The soil penetration resistance is an important indicator of soil compaction and is strongly influenced by soil water content. The objective of this study was to develop mathematical models to normalize soil penetration resistance (SPR), using a reference value of gravimetric soil water content (U). For this purpose, SPR was determined with an impact penetrometer, in an experiment on a Dystroferric Red Latossol (Rhodic Eutrudox), at six levels of soil compaction, induced by mechanical chiseling and additional compaction by the traffic of a harvester (four, eight, 10, and 20 passes); in addition to a control treatment under no-tillage, without chiseling or additional compaction. To broaden the range of U values, SPR was evaluated in different periods. Undisturbed soil cores were sampled to quantify the soil bulk density (BD). Pedotransfer functions were generated correlating the values of U and BD to the SPR values. By these functions, the SPR was adequately corrected for all U and BD data ranges. The method requires only SPR and U as input variables in the models. However, different pedofunctions are needed according to the soil layer evaluated. After adjusting the pedotransfer functions, the differences in the soil compaction levels among the treatments, previously masked by variations of U, became detectable.

Resumo em Português:

O cultivo de plantas de cobertura, no outono/inverno, na região do Planalto do Rio Grande Sul contribui para o sucesso do sistema plantio direto. No entanto, informações relativas à produção de fitomassa e decomposição de resíduos dessas espécies ainda são escassas para a região, sobretudo para espécies consorciadas. O experimento foi conduzido em Não-Me-Toque, RS, em um Latossolo Vermelho distrófico típico, avaliando-se nove tratamentos, sendo quatro constituídos por plantas de cobertura em culturas puras [centeio (Secale cereale L.), aveia-preta (Avena strigosa Schreb), ervilha forrageira (Pisum sativum subesp. arvense) e nabo forrageiro (Raphanus sativus L. var. oleiferus Metzg)] e cinco por consórcios [(centeio + ervilha forrageira, centeio + nabo forrageiro, aveia + nabo forrageiro, centeio + ervilhaca (Vicia sativa L.) e aveia + ervilhaca)]. A dinâmica de decomposição dos resíduos culturais das plantas de cobertura foi avaliada em bolsas de decomposição, as quais foram distribuídas na superfície do solo e coletadas aos sete, 14, 21, 28, 57, 117 e 164 dias. O consórcio entre leguminosas e crucífera com gramíneas resultou em maior produção de fitomassa em relação ao cultivo destas em culturas puras. O nitrogênio (N) acumulado na parte aérea dos consórcios formados por ervilha forrageira e nabo com centeio e aveia foi semelhante ao da leguminosa e da crucífera em culturas puras e superou em 220,4 % os valores de N observados para as gramíneas em culturas puras. Por meio do consórcio entre as espécies de cobertura foi possível reduzir a taxa de decomposição dos resíduos culturais, em comparação com as culturas puras da leguminosa e da crucífera.

Resumo em Inglês:

The use of cover crops in autumn/winter, in the Planalto region of Rio Grande do Sul, contributes to the success of the no-tillage system. However, information about the biomass production and decomposition of such species in the region is still scarce, especially for cover crop species in consortium. The experiment was conducted in Não-Me-Toque, RS, on an Oxisol, evaluating nine treatments of four cover crops in monoculture [rye (Secale cereale L.), oat (Avena strigosa Schreb), pea (Pisum sativum subsp. arvense), and wild radish (Raphanus sativus L. var. oleiferus Metzg)] and five in intercropping [(rye + pea, radish + rye, oat + radish, rye + vetch (Vicia sativa L.) and oat + vetch)]. The decomposition dynamics of cover crop residues was evaluated in litter bags which were distributed on the soil surface and collected after seven, 14, 21, 28, 57, 117, and 164 days. Leguminous and cruciferous intercropped with Gramineae species resulted in greater biomass production compared to cultivation in monoculture. The nitrogen (N) accumulated in the pea and wild radish plants intercropped with rye and oat was similar to the N in the leguminous and cruciferous monocultures and exceeded the N values observed for the Gramineae species in monoculture by 220.4 %. By intercropping cover crops it was possible to reduce the decomposition rate of crop residues compared to the monoculture of leguminous and cruciferous species.

Resumo em Português:

Técnicas inadequadas de manejo têm sido associadas com a degradação de terras agricultáveis em muitas partes do mundo. A degradação do solo resulta em alterações das propriedades físicas, químicas e biológicas do solo, o que representa séria ameaça ao desenvolvimento agrícola sustentável. O objetivo deste estudo foi avaliar as alterações da estrutura de um Cambissolo sob seis sistemas de uso da terra por meio dos modelos de capacidade de suporte de carga. A amostragem foi realizada na região Amazônica, Brasil, nos seguintes sistemas de uso: a) floresta secundária nova; b) floresta secundária velha; c) floresta; d) pastagem; e) roça; e f) agrofloresta. Para obter os modelos de capacidade de suporte de carga, as amostras indeformadas foram coletadas nesses sistemas de uso da terra e submetidas ao ensaio de compressão uniaxial. Esses modelos foram usados para avaliar qual sistema de uso da terra preserva ou degrada a estrutura do Cambissolo. Os resultados da densidade do solo e porosidade total do solo não foram adequados para quantificar a degradação estrutural do Cambissolo. Utilizando a profundidade de 0-0,03 m da floresta como referência, observou-se que a pastagem foi o sistema de uso da terra que mais promoveu degradação da estrutura do solo, ao passo que a estrutura foi mais preservada na floresta secundária velha, roça e floresta. Na profundidade de 0,10-0,13 m, a estrutura do solo foi mais degradada no sistema de cultivo roça e mais preservada na floresta secundária jovem e pastagem. Na profundidade de 0,20-0,23 m, a degradação da estrutura do solo foi mais intensa na floresta secundária velha e mais preservada na floresta secundária nova, roça e agrofloresta.

Resumo em Inglês:

Incongruous management techniques have been associated with some significant loss of agricultural land to degradation in many parts of the world. Land degradation results in the alteration of physical, chemical and biological properties of the soil, thereby posing a serious threat to sustainable agricultural development. In this study, our objective is to evaluate the changes in a Cambisol structure under six land use systems using the load bearing capacity model. Sampling was conducted in Amazonas Region, Brazil, in the following land use: a) young secondary forest; b) old secondary forest; c) forest; d) pasture; e) cropping, and f) agroforestry. To obtain the load bearing capacity models the undisturbed soil samples were collected in those land use systems and subjected to the uniaxial compression test. These models were used to evaluate which land use system preserved or degraded the Cambisol structure. The results of the bulk density and total porosity of the soil samples were not adequate to quantify structural degradation in Cambisol. Using the forest topsoil level (0-0.03 m) as a reference, it was observed that pasture land use system was most severe in the degradation of the soil structure while the structure were most preserved under old secondary forest, cropping system and forest. At the subsoil level (0.10-0.13 m depth), the soil structure was most degraded in the cropping land use system while it was most preserved in young secondary forest and pasture. At the 0.20-0.23 m depth, soil structure degradation was most severe in the old secondary forest system and well preserved in young secondary forest, cropping and agroforestry.

Resumo em Português:

A compactação causada por atividades antrópicas altera os atributos físicos do solo, causando redução na produtividade e impactos ao ambiente. Muitos estudos sobre esse tema têm sido realizados em solos agrícolas, porém poucas são as informações em áreas com vegetação nativa, nas quais, geralmente, os teores de matéria orgânica são mais elevados. Assim, é oportuno avaliar a relação entre os atributos físicos relacionados à compactação, nessas condições, a fim de estabelecer valores de referência para projetos de recuperação de áreas degradadas em campos naturais ou matas ciliares. Objetivou-se relacionar densidade máxima (DsMáx), umidade ótima de compactação (UOC) e densidade relativa (DR) com os limites de consistência, granulometria e teor de matéria orgânica de solos predominantes do Planalto Sul do Estado de Santa Catarina sob vegetação nativa de clima temperado. Amostras do horizonte A foram coletadas em dois Nitossolos, dois Neossolos e dois Cambissolos. Foram avaliados: a granulometria, a densidade de partícula, o teor de carbono orgânico total, os limites de liquidez, de plasticidade e de pegajosidade, o índice de plasticidade, a densidade máxima, a umidade ótima de compactação, a densidade do solo e a densidade relativa. A DsMáx aumenta com o teor de areia total e areia fina e reduz com os teores de argila e com os limites de liquidez e de pegajosidade. A UOC diminui nos solos arenosos, especialmente naqueles com predominância de areia fina, e aumenta nos argilosos ou com maior teor de carbono orgânico total e dos limites de Atterberg. A UOC variou entre 0,76 e 1,05 vezes o limite de plasticidade, tendo relação direta com o teor de silte, indicando que a umidade ótima de compactação não pode ser avaliada apenas com a determinação do limite de plasticidade de um solo. Os solos de altitude do Planalto Sul de SC têm relação UOC/LP diferente da de solos de outros locais, como consequência dos elevados teores de matéria orgânica desses solos.

Resumo em Inglês:

The compaction caused by anthropic activities alters the soil physical properties, decreasing productivity and affecting the environment. Many studies on this topic have been conducted in agricultural soils; however there is little information in areas with native vegetation, where, usually, organic matter levels are higher. Thus, it is essential to evaluate the relationship between physical properties related to compaction under these conditions to establish reference values for the revegetation of native grassland or riparian forests. The objective was to relate maximum bulk density (MaxBD), optimum water content for compaction (OWC) and relative density (DR) with the limits of consistency, particle size and organic carbon content of predominant soils on the Southern Plateau of the State of Santa Catarina, Brazil, under native vegetation of temperate climate. Samples of A-Horizon were collected from two Oxisols (Rhodic and Xanthic Kandiudox), two Entisols (Lithic Udorthents and Typic Udipsamments) and two Inceptisols (Pachic Humudepts). The particle size distribution, particle density, total organic carbon content, limits of liquid, plasticity (LP) and stickiness, plasticity index, maximum bulk density (MaxBD), optimum water content (OWC) for compaction, bulk density, and the degree of compactness were evaluated. The MaxBD increases in soils with higher sand and fine sand content, and decreases in soils with higher clay content and higher liquidity and stickiness limits. The OWC decreases in sandy soils, especially those with a predominance of fine sand, and increases in those with higher clay content, total organic carbon and Atterberg limits. The OWC was between 0.76 and 1.05 times the plastic limit, directly related with the silt content, indicating that the optimum moisture content for compaction cannot be measured only by the determination of the plastic limit of a soil. The OWC/LP ratio of soils at higher altitude in the Southern Plateau of Santa Catarina is different from that of soils in other places, as a consequence of the high levels of organic matter and silt in these soils.

Resumo em Português:

Funções de pedotransferência são regressões utilizadas para estimar atributos edáficos dependentes a partir de atributos independentes e de fácil determinação. Nesse sentido, são propostas na literatura diversas funções de pedotransferência que visam predizer a resistência do solo à penetração. Objetivou-se, portanto, com este trabalho, desenvolver e comparar a eficiência de cinco funções de pedotransferência para a curva de resistência do solo à penetração, presentes na literatura, por meio do ajuste de dados obtidos tanto com o penetrômetro de impacto (campo) quanto com o penetrômetro eletrônico (laboratório), em um Latossolo manejado sob diferentes modos (convencional e plantio direto). Foram coletadas amostras indeformadas de solo na entrelinha das culturas, nas camadas de 0-0,10, 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m, logo após a semeadura, no florescimento e na colheita, para determinação dos atributos físico-hídricos do solo e também da resistência do solo à penetração, com o uso do penetrômetro eletrônico. A resistência do solo à penetração, obtida com o penetrômetro de impacto, foi determinada conforme a variação do conteúdo de água no solo ao longo do ciclo das culturas. As curvas ajustadas de resistência do solo à penetração tiveram a precisão e a acurácia testadas por meio de parâmetros estatísticos e foram comparadas pelo teste F. Houve sobreposição dos valores estimados pelo ajuste das curvas, evidenciando que a maneira de obtenção da resistência do solo à penetração (campo ou laboratório) não influenciou a relação entre a resistência à penetração e os atributos do solo. As equações RP = aUg b; RP = a(1-Ug)b; RP = ae bUg e RP = a + be não diferiram e foram as mais precisas e acuradas na predição da resistência do solo à penetração.

Resumo em Inglês:

Pedotransfer functions are regressions used to determine dependent soil properties by independent and easily measurable properties. In this sense, several pedotransfer functions were proposed in the literature, designed to predict the soil resistance to penetration. The purpose of this study was to compare the efficiency of five pedotransfer functions for the penetration resistance curve in the literature, by matching the data obtained from an impact penetrometer (field) and from an electronic penetrometer (laboratory) of a clay Oxisol, under different management systems (conventional and no-tillage). Soil was sampled between crop rows (layers 0-0.10, 0.10-0.20 and 0.20-0.30 m) soon after sowing, at flowering and the end of the crop cycle to determine the physic-hydrical soil properties as well as their resistance to penetration with the electronic penetrometer. For the impact penetrometer, resistance to penetration was determined according to the variation in the soil water content during the crop cycle. The curves of penetration resistance were adjusted, while their precision and accuracy were tested by means of statistical parameters and compared by the F-test. By matching the curves, an overlapping was observed between the estimated values, showing that the way to determine soil penetration resistance (in the field or laboratory) did not influence the relationship between penetration resistance and other soil properties. The equations RP = aUg b; RP = a(1-Ug)b; RP = ae bUg e RP = a + be did not differ and were the most precise and accurate in predicting soil resistance to penetration.

Resumo em Português:

A quantidade de água no solo está disponível para as culturas de acordo com os limites de valores específicos do potencial da água. A determinação dos limites hidrofísicos, identificada como ponto de murcha permanente (permanent wilting point - PWP) e capacidade de campo (field capacity - FC), envolve a escolha de um método adequado com base numa análise multicritérios que nem sempre é bem clara e definida. Essa análise deve considerar o tempo necessário para realizar as medições, bem como outros fatores externos à prática da medição, entre os quais a confiabilidade e adequação da área de estudo, incerteza da medição, custo, esforço e trabalho necessários. Neste ensaio, a eficiência dos diversos métodos de determinação dos limites hidrofísicos (pontos da curva de retenção da água no solo) é avaliada com base em índices que permitem o cálculo da eficiência em termos de esforço e custo. Avaliaram-se métodos de determinação diretos (câmaras de pressão - PP e psicrômetro modelo WP4) e também métodos de estimativa indireta (funções de pedotransferência - PTFs). As PTFs devem ser validadas para cada área em estudo antes da sua aplicação, porém o tempo e o custo associados com essa validação não estão incluídos no custo da análise. Quando comparada com os demais métodos, a utilização combinada dos métodos de PP e WAM para determinação dos limites hidrofísicos resulta em diferenças significativas em termos de tempo, custo e qualidade da informação. No que concerne aos métodos diretos, o aumento do tamanho da amostra reduz significativamente o custo e o tempo. O presente ensaio avaliou a eficácia na combinação de uma análise geral com base em índices de eficiência e análises mais específicas baseadas em diferentes fatores de influência, que foram considerados separadamente com o intuito de não ocultar eventuais benefícios ou desvantagens não evidenciadas na eficiência da determinação.

Resumo em Inglês:

The soil water available to crops is defined by specific values of water potential limits. Underlying the estimation of hydro-physical limits, identified as permanent wilting point (PWP) and field capacity (FC), is the selection of a suitable method based on a multi-criteria analysis that is not always clear and defined. In this kind of analysis, the time required for measurements must be taken into consideration as well as other external measurement factors, e.g., the reliability and suitability of the study area, measurement uncertainty, cost, effort and labour invested. In this paper, the efficiency of different methods for determining hydro-physical limits is evaluated by using indices that allow for the calculation of efficiency in terms of effort and cost. The analysis evaluates both direct determination methods (pressure plate - PP and water activity meter - WAM) and indirect estimation methods (pedotransfer functions - PTFs). The PTFs must be validated for the area of interest before use, but the time and cost associated with this validation are not included in the cost of analysis. Compared to the other methods, the combined use of PP and WAM to determine hydro-physical limits differs significantly in time and cost required and quality of information. For direct methods, increasing sample size significantly reduces cost and time. This paper assesses the effectiveness of combining a general analysis based on efficiency indices and more specific analyses based on the different influencing factors, which were considered separately so as not to mask potential benefits or drawbacks that are not evidenced in efficiency estimation.

Resumo em Português:

A aplicação de técnicas espectroscópicas que utilizam a radiação infravermelha (NIRS-Near Infrared Spectroscopy e DRIFTS-Diffuse Reflectance Fourier Transformed Spectroscopy) na análise inorgânica do solo tem sido proposta desde a década de 1970, mas até os dias atuais são raros os métodos implementados rotineiramente no Brasil. Isso deve-se à dificuldade em construir modelos de calibração, por meio de métodos estatísticos multivariados, utilizando-se amostras reais de solo, de constituição complexa, que varia geograficamente e de acordo com o manejo. Por isso, os objetivos deste trabalho foram construir modelos de calibração em NIRS e DRIFTS para a quantificação das frações de argila e areia, em amostras de solos de classes diferentes - Latossolo Vermelho (predominante), Nitossolo, Argissolo Vermelho e Neossolo Quartzarênico - e avaliar qual dessas duas técnicas é mais adequada para essa finalidade, assim como a interferência do agrupamento de amostras e da seleção de variáveis espectrais na qualidade desses modelos. Para isso, valores de referência obtidos pelo método do densímetro, método largamente utilizado nos laboratórios de análise de solo, foram correlacionados com valores de absorbância em NIRS e DRIFTS pela ferramenta estatística PLS (Partial Least Squares), obtendo-se altos coeficientes de determinação (R²), de 0,95, 0,90 e 0,91 para argila, silte e areia, respectivamente, na validação externa. Isso confirma a aplicabilidade das técnicas espectroscópicas na análise granulométrica do solo para fins agrícolas. O agrupamento das amostras segundo a localização e a seleção de variáveis espectrais pouco influenciou na qualidade dos modelos. A técnica espectroscópica mais indicada para essa finalidade foi a DRIFTS.

Resumo em Inglês:

Since the 70s, spectroscopic techniques, especially those with infrared radiation (NIRS -Near Infrared Spectroscopy and DRIFTS - Diffuse Reflectance Fourier Transformed Spectroscopy) have been proposed for inorganic soil analysis, but only few methods found routine use in Brazil so far. This fact is probably due to the difficulty in building calibration models based on multivariate tools with real soil samples that have a complex composition that varies geographically and according to the management. The objective of this study was to build models for clay, silt and sand fractions of soils from two experimental farms of Embrapa, and assess the influence of the clusters of samples and spectral variable selection on the model quality. For this purpose, reference values of clay, silt and sand were correlated with NIRS and DRIFTS absorbance values by the statistical tool of Partial least-squares (PLS) modeling. High regression coefficients were obtained (0.95, 0.90 and 0.91 for clay, silt and sand, respectively), in the external validation. These results confirm the application of spectroscopic techniques on textural analysis of soil for agricultural purposes. The grouping of samples by location and the selection of spectral variables had little influence on the model quality. The most suitable spectroscopic technique for this purpose was DRIFTS.

Resumo em Português:

A qualidade da água usada na irrigação é um fator decisivo para a produtividade dos cultivos e para a qualidade do solo no semiárido brasileiro. Foram avaliados os efeitos das concentrações salinas da água de duas fontes distintas (rio e poço raso) sobre os atributos físicos: argila dispersa em água, grau de floculação, densidade e porosidade do solo, estabilidade e diâmetro médio ponderado de agregados estáveis em água de um Neossolo Flúvico Ta eutrófico, cultivado com a bananeira Musa sp. cv. Pacovan, durante os anos 2000/2001. A densidade do solo, a argila dispersa em água e o grau de floculação mostraram-se sensíveis aos incrementos de sais no solo irrigado com água da fonte poço. Os movimentos de contração e expansão do solo estudado, muito provavelmente, influenciaram as variações observadas na macroporosidade e estabilidade de agregados, pois as concentrações salinas das águas das duas fontes não foram suficientemente altas para alterar esses atributos físicos. O curto espaço de tempo em que o solo foi submetido à ação de agentes salinizadores pode ter diminuído e, ou, mascarado os efeitos dos sais sobre os processos de floculação e dispersão.

Resumo em Inglês:

The water quality used in irrigation is a decisive factor for crop productivity and soil quality in the Brazilian semiarid. The effects of the saline concentrations of two different water quality samples (river and shallow well resources) on the physical properties (clay dispersed in water, flocculation level, density, porosity, stability and mean weighted diameter of water-stable aggregates) were tested. The experiments were carried out in 2000/2001 on an Entisol under Musa sp. cv. Pacovan. The soil density, water-dispersed clay, and the flocculation level were sensitive to increments of salts in the well-irrigated treatment. The contraction and expansion of the studied soil possibly influenced the macroporosity and aggregate stability variations, since the saline concentrations from both sources were not high enough to alter these two physical properties. The effects of salts on the flocculation and dispersion processes may have been reduced or masked by the short time during which the soil was exposed to the salinization agents.

Resumo em Português:

O enxofre tem papel essencial em plantas, sendo um dos principais nutrientes em diversos processos metabólicos; ele apresenta quatro isótopos estáveis (32S, 33S, 34S e 36S), com abundância natural de 95,00, 0,76, 4,22 e 0,014 % em átomos, respectivamente. Desenvolver um método para determinação isotópica do S por espectrometria de massas de razão isotópica (IRMS) em amostras de solo foi o objetivo deste trabalho. A oxidação de S orgânico a sulfato (S-SO4(2-)) foi avaliada utilizando a oxidação via seca com agentes oxidantes alcalinos. A concentração S-SO4(2-) foi determinada pelo método turbidimétrico, e os resultados mostraram que o processo de conversão foi adequado. A obtenção do gás SO2 foi por decomposição térmica do BaSO4 em uma linha de vácuo a 900 ºC, em presença de NaPO3. A determinação isotópica do S (% em átomos de 34S) foi realizada em um espectrômetro de massa (IRMS). Neste trabalho, a utilização de material marcado (K2(34)SO4) teve como propósito validar o método para determinação isotópica do S; os resultados obtidos foram exatos e precisos, mostrando a viabilidade do método proposto.

Resumo em Inglês:

Sulphur plays an essential role in plants and is one of the main nutrients in several metabolic processes. It has four stable isotopes (32S, 33S, 34S, and 36S) with a natural abundance of 95.00, 0.76, 4.22, and 0.014 in atom %, respectively. A method for isotopic determination of S by isotope-ratio mass spectrometry (IRMS) in soil samples is proposed. The procedure involves the oxidation of organic S to sulphate (S-SO4(2-)), which was determined by dry combustion with alkaline oxidizing agents. The total S-SO4(2-) concentration was determined by turbidimetry and the results showed that the conversion process was adequate. To produce gaseous SO2 gas, BaSO4 was thermally decomposed in a vacuum system at 900 ºC in the presence of NaPO3. The isotope determination of S (atom % 34S atoms) was carried out by isotope ratio mass spectrometry (IRMS). In this work, the labeled material (K2(34)SO4) was used to validate the method of isotopic determination of S; the results were precise and accurate, showing the viability of the proposed method.

Resumo em Português:

Sistemas autossustentáveis favorecem as populações microbianas devido à conservação e ao aumento da matéria orgânica no solo. Além disso, as plantas que fazem parte desses sistemas promovem o efeito rizosférico, por meio da zona de influência das raízes, que resulta no aumento da atividade e na modificação da população microbiana. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da rotação de culturas de inverno sobre sequências de verão, em sistema de semeadura direta, nos atributos bioquímicos (amilase, urease, celulase e protease) e químicos (carbono orgânico total - COT, carboidratos totais e proteínas totais) em solo rizosférico (SR) e não rizosférico (SNR). Este estudo foi constituído de três culturas de inverno: milho (Zea mays L.), girassol (Helianthus anuus L.) e guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp), que estavam em rotação sobre três sequências de verão: soja/soja (Glycine max L.), milho/milho e soja/milho, e duas posições no solo: solo aderido às raízes das plantas (SR) e solo da entrelinha de plantio (SNR). As atividades da amilase, celulase, protease e urease no SR foram 16, 85, 62 e 100 % maiores do que no SNR; para COT e proteínas totais a diferença foi de 21 %. Das culturas de inverno, o milho foi a que mais estimulou as atividades das enzimas amilase, celulase, urease e protease no SR, bem como a atividade das enzimas amilase, urease e protease no SNR. De modo geral, os teores de proteínas totais não foram influenciados pelas culturas de inverno e pelas sequências de verão; os carboidratos totais foram influenciados pelas culturas de inverno milho e girassol. Para o COT houve influência apenas da sequência de verão milho/milho. Os atributos bioquímicos e químicos avaliados neste estudo podem ser utilizados como indicadores das alterações no solo promovidas pelas culturas de inverno e pelas sequências de verão.

Resumo em Inglês:

Self-sustaining systems encourage microbial populations due to the conservation and improvement of organic matter in the soil. In addition, the plants constituents of these systems produce the rhizospheric effect through the influence zone of the roots, increasing activity and modifying the microbial population. The objective of this study was to evaluate the effect of winter crop rotation and summer crop sequences in a no tillage system, based on biochemical (amylase, urease, cellulase, and protease) and chemical (organic carbon, total carbohydrates, and total protein) characteristics in rhizospheric (SR) and non-rhizospheric soil (SNR). Three winter crops were studied: corn (Zea mays L.), sunflower (Helianthus anuus L.), and pigeon pea (Cajanus cajan (L.) Millsp), in rotation with three summer sequences: soybean/soybean (Glycine max L.), corn/corn, and soybean/corn. Samples were taken from soil adhering to the plant roots (SR) and from in-between the rows (SNR). The activities of amylase, cellulase, protease, and urease in SR were 16, 85, 62, and 100 % higher, respectively, than in SNR. For total organic carbon and total protein, the difference was 21 %. Of the winter crops, corn stimulated higher amylase, cellulase, protease, and urease activity in SR, as well as amylase, protease, and urease activity in SNR. The winter crops and the summer sequences did not affect total protein levels. The total carbohydrates were influenced by winter corn and sunflower crops. Only the summer corn/corn sequence influenced total organic carbon. The biochemical and chemical properties analyzed in this study can be used as indicators of changes in soil caused by winter crops and summer sequences.

Resumo em Português:

A Restinga é um conjunto de comunidades vegetais em mosaico, determinadas pelas características de seus substratos resultantes de processos deposicionais e idades. Nesse complexo mosaico encontram-se as fitofisionomias de florestas de restinga em estádio de elevada regeneração (restinga alta) e em estádio de média regeneração (restinga baixa), cada qual com suas características vegetais que as diferenciam. O clima no litoral é do tipo tropical (Köppen). A Restinga, de todos os ecossistemas associados à Mata Atlântica, é o mais frágil e suscetível às perturbações antrópicas. As plantas respondem às características do solo por meio de modificações fisiológicas e morfológicas, de modo a alterar a arquitetura (configuração espacial) de seus sistemas radiculares. Este estudo teve por objetivo caracterizar a fertilidade do solo, por meio dos parâmetros químicos e físicos, sob floresta de restinga alta e baixa, com relação à distribuição do sistema radicular no perfil do solo. Foram estudados quatro locais: (1) Parque Estadual da Ilha Anchieta, município de Ubatuba; (2) Estação Ecológica Jureia-Itatins, Estação Ecológica dos Chauás, município de Iguape; (3) Vila de Pedrinhas, no município de Ilha Comprida; e (4) Parque Estadual da Ilha do Cardoso, município de Cananeia. Os estudos sobre fertilidade do solo foram feitos nas profundidades de 0-5, 0-10, 0-20, 20-40 e 40-60 cm, para as análises químicas e físicas. Também foi avaliada a distribuição do sistema radicular no perfil do solo, utilizando imagens digitais e o programa Spring. Conclui-se que o sistema radicular, para todas as fitofisionomias estudadas, encontra-se nas camadas mais superficiais, 0-10 e 10-20 cm, principalmente na primeira (80 %); que todos os ambientes estudados apresentaram baixa fertilidade do solo, com valores de saturação por bases inferiores a 16 %, em que a maior parte da CTC está ocupada por Al3+; e que a vegetação de restinga é edáfica.

Resumo em Inglês:

The Restinga vegetation consists of a mosaic of plant communities, which are defined by the characteristics of the substrates, resulting from the type and age of the depositional processes. This mosaic complex of vegetation types comprises restinga forest in advanced (high restinga) and medium regeneration stages (low restinga), each with particular differentiating vegetation characteristics. The climate along the coast is tropical (Köppen). Of all ecosystems of the Atlantic Forest, Restinga is the most fragile and susceptible to anthropic disturbances. Plants respond to soil characteristics with physiological and morphological modifications, resulting in changes in the architecture (spatial configuration) of the root system. The purpose of this study was to characterize the soil fertility of high and low restinga forests, by chemical and physical parameters, and its relation to the root system distribution in the soil profile. Four locations were studied: (1) Ilha Anchieta State Park, Ubatuba; (2) two Ecological Stations of Jureia-Itatins and of Chauás, in the municipality of Iguape; (3) Vila de Pedrinhas in the municipality of Ilha Comprida; and (4) Ilha do Cardoso State Park, Cananeia. The soil fertility (chemical and physical properties) was analyzed in the layers 0-5, 0-10, 0-20, 20-40 and 40-60 cm. In addition, the distribution of the root system in the soil profile was evaluated, using digital images and the Spring program. It was concluded that the root system of all vegetation types studied is restricted to the surface layers, 0-10 and 10-20 cm, but occupies mainly the 0-10 cm layer (70 %); that soil fertility is low in all environments studied, with base saturation values below 16 %, since most exchange sites are occupied by aluminum; and that restinga vegetation is edaphic.

Resumo em Português:

O uso adequado de câmaras estáticas para determinar as emissões de N2O no campo requer a definição da hora do dia que melhor representa a taxa de emissão média diária. Um experimento de campo de curta duração foi realizado em um Chernossolo do Pampa Ondulado da Argentina, cultivado com soja em sistema plantio direto. As taxas de emissão de N2O foram medidas a cada 3 h durante três dias consecutivos. As taxas de emissão de N2O variaram entre 62,58 e 145,99 mg m-2 h-1 de N-N2O (média de cinco câmaras de campo) e foram negativamente relacionadas (R² = 0,34; p <0,01 ) com a temperatura do solo (14 - 20 °C). As taxas de emissão de N2O medidas entre 9 e 12 h foram positivamente relacionadas com a média diária (R² = 0,87; p <0,01), mostrando que na região de estudo a melhor época para amostragem de GEE é pela manhã.

Resumo em Inglês:

The correct use of closed field chambers to determine N2O emissions requires defining the time of day that best represents the daily mean N2O flux. A short-term field experiment was carried out on a Mollisol soil, on which annual crops were grown under no-till management in the Pampa Ondulada of Argentina. The N2O emission rates were measured every 3 h for three consecutive days. Fluxes ranged from 62.58 to 145.99 ∝g N-N2O m-2 h-1 (average of five field chambers) and were negatively related (R² = 0.34, p < 0.01) to topsoil temperature (14 - 20 ºC). N2O emission rates measured between 9:00 and 12:00 am presented a high relationship to daily mean N2O flux (R² = 0.87, p < 0.01), showing that, in the study region, sampling in the mornings is preferable for GHG.

Resumo em Português:

O Sistema Integrado de Diagnose e Recomendação (DRIS) pode melhorar a interpretação da análise foliar, contribuindo com a avaliação do estado nutricional. Para diagnósticos obtidos com esse método, é imprescindível que as normas DRIS sejam previamente estabelecidas, o que ainda não foi efetuado para o teor de óleo do grão de soja. Os objetivos deste trabalho foram estabelecer as normas DRIS e avaliar esse método, em relação ao teor de óleo do grão de soja (cultivares do grupo II de maturação). Foram determinados os teores de macro e de micronutrientes de 207 amostras de folhas dessa cultura, coletadas no estádio do pleno florescimento, e avaliada a relação entre a razão dos nutrientes e o teor de óleo no grão usando o método DRIS. As amostras foram obtidas em parcelas experimentais e em lavouras comerciais do Estado do Rio Grande do Sul (28° e 29° de latitude sul; e 52° e 53° de longitude oeste), nas safras 2007/2008 e 2008/2009. As normas DRIS relacionadas com o teor de óleo do grão diferiram entre os anos agrícolas. Foi estabelecida uma única norma DRIS para o teor de óleo do grão maior que 18,68 %, com os resultados do banco de dados do ano 2007/2008. O acréscimo dos valores dos índices DRIS de B, Ca, Mg e S foi acompanhado do maior teor de óleo, ocorrendo o contrário com os índices de K, N e P. O DRIS pode ser usado para avaliar o status de nutrientes de folha de soja, com o objetivo de melhorar o teor de óleo do grão dessa cultura.

Resumo em Inglês:

The Diagnosis and Recommendation Integrated System (DRIS) can improve interpretations of leaf analysis to determine the nutrient status. Diagnoses by this method require DRIS norms, which are however not known for oil content of soybean seeds. The aims of this study were to establish and test the DRIS method for oil content of soybean seed (maturity group II cultivars). Soybean leaves (207 samples) in the full flowering stage were analyzed for macro and micro-nutrients, and the DRIS was applied to assess the relationship between nutrient ratios and the seed oil content. Samples from experimental and farm field sites of the southernmost Brazilian state Rio Grande do Sul (28° - 29° southern latitude; 52° -53° western longitude) were assessed in two growing seasons (2007/2008 and 2008/2009). The DRIS norms related to seed oil content differed between the studied years. A unique DRIS norm was established for seed oil content higher than 18.68 % based on data of the 2007/2008 growing season. Higher DRIS indices of B, Ca, Mg and S were associated with a higher oil content, while the opposite was found for K, N and P. The DRIS can be used to evaluate the leaf nutrient status of soybean to improve the seed oil content of the crop.

Resumo em Português:

O uso do solo promove alterações em seus atributos físicos de acordo com o manejo, a intensidade de preparo e o tipo de cultura. Os objetivos deste trabalho foram medir as alterações de alguns atributos físicos do solo e avaliar sua qualidade física pelo índice S, um indicador proposto por Dexter (2004), comparando usos com reflorestamento com eucalipto de diferentes idades, pastagem utilizada para os animais, culturas anuais e uma área preservada de vegetação secundária em relação a uma área preservada de mata nativa (Floresta Nacional do Araripe - Flona), a qual foi utilizada como controle. O estudo foi conduzido em Latossolo Amarelo distrófico, em áreas da Fazenda Redenção, localizada no município de Jardim, Estado do Ceará, Brasil. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com sete tratamentos e três repetições, nas profundidades de 0-0,1 e 0,1-0,2 m. Os atributos físicos do solo analisados foram: densidade do solo e de partícula, volume total de poros, micro e macroporosidade, curvas de retenção de água no solo e água disponível. Com base no índice S, a hipótese de que o uso do solo piora a sua qualidade física foi aceita, ficando evidente que o solo sob mata nativa foi o que apresentou as melhores condições físicas em todos os atributos estudados, seguido de perto pela área reflorestada com eucalipto de 20 anos. O solo utilizado com pastagem para os animais foi o tratamento com os atributos físicos mais alterados, sobretudo na camada surface (0-0,1 m), fato evidenciado pelo aumento na densidade do solo e pela redução do volume total de poros, especialmente da macroporosidade. A microporosidade não se alterou em todos os tipos de usos e profundidades pesquisados.

Resumo em Inglês:

The use of a soil induces changes in the physical properties according to the management, tillage intensity and type of crop. The objective of this work was to measure the alterations of some of the soil physical properties and evaluate the physical quality by the S index, an indicator proposed by Dexter (2004), comparing the land uses: eucalyptus plantations at different ages, grazing pasture, annual crops, and an area of preserved secondary vegetation with an area of preserved native forest (National Forest Araripe - NFA) as control. The study was carried out on an Oxisol on the Fazenda Redenção, in Jardim, State of Ceará, Brazil. The experiment was arranged in a completely randomized design with seven treatments and three replications in the layers 0-0.1 and 0.1-0.2 m. The soil was analyzed for the following physical properties: bulk density, particle density, total pore volume, micro and macroporosity, soil water retention curves and water availability. Based on the S index, the hypothesis that the use of a soil deteriorates the physical quality was accepted. Clearly, native forest (NFA) was the land use with the best conditions in all physical properties studied, followed closely by the area reforested with 20 year-old eucalyptus. The use as grazing pasture affected the soil physical conditions most, especially in the surface layer (0-0.1 m), as evidenced by increased bulk density and a substantial reduction in soil porosity, mainly in macroporosity. Microporosity was not influenced by any of the uses and in any layer studied.

Resumo em Português:

A compactação altera, negativamente, várias propriedades do solo, como a capacidade de penetração das raízes e a disponibilidade de água e nutrientes às plantas, restringindo a taxa fotossintética, o crescimento da parte aérea e, por conseguinte, o rendimento da cultura. Nesse sentido, quando a compactação do solo torna-se limitante ao desenvolvimento das culturas, faz-se necessária a adoção de medidas mitigatórias. Nesse contexto, este trabalho objetivou avaliar o efeito residual de intervenções mecânicas mediante aração e escarificação do solo, associadas à semeadora com sulcadores tipo discos e discos + haste, como prática mitigadora da compactação de solo manejado sob sistema plantio direto (SPD), sobre os parâmetros de resistência do solo à penetração e o rendimento da cultura da soja. Para isso, foi realizado um estudo no município de Coxilha, na região norte do Rio Grande do Sul, em um Latossolo Vermelho, em experimento instalado no ano de 2001 em área com histórico de manejo sob SPD. Nessa área, a cada ano um tratamento foi submetido à descompactação mecânica do solo sob SPD mediante uma aração e outro mediante uma escarificação do solo, anterior à implantação da cultura de verão, retornando-se o manejo sob SPD após essa intervenção. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com parcelas subdivididas, com três repetições. Os tratamentos foram compostos pela combinação de 13 sistemas de manejo do solo, alocados na parcela principal, e dois dispositivos sulcadores da semeadora, alocados na subparcela. Assim, os sistemas de manejo avaliados foram constituídos pela testemunha, representada pela manutenção ininterrupta do SPD por 16 anos; seis períodos de tempo de manejo sob SPD (7,5; 6,5; 5,5; 4,5; 3,5 e 2,5 anos) após uma intervenção mecânica com arado de discos + grade de discos (A); e os mesmos seis períodos após uma intervenção mecânica com escarificador (E). Os níveis alocados na subparcela foram constituídos pela ação de uma semeadora de plantio direto equipada com discos duplos defasados atuando até 7 cm de profundidade e de uma semeadora equipada com discos duplos + haste atuando até 13 cm de profundidade. Os resultados obtidos indicaram que a intervenção mecânica em solo manejado sob SPD consolidado, mediante a prática de escarificação ou aração do solo, apresenta potencial efêmero para mitigar a compactação e promover a melhoria da estrutura do solo, com efeito residual de até dois anos e meio para a resistência do solo à penetração. A utilização de semeadora de plantio direto equipada com sulcador tipo haste + disco apresentou potencial para mitigação da compactação do solo, promovendo a redução da resistência mecânica do solo à penetração na camada de 7 - 15 cm de profundidade. Contudo, o efeito residual da intervenção mecânica para descompactação do solo e a adoção dos diferentes dispositivos de aplicação do adubo no sulco de semeadura não foram eficientes em alterar o rendimento de grãos da cultura da soja na safra agrícola 2008/2009.

Resumo em Inglês:

Compaction negatively affects a number of soil properties, e.g., resistance to root penetration and water and nutrient availability to plants, restricting the photosynthetic rate, shoot growth and consequently, the yield. When soil compaction becomes limiting to crop development, mitigation measures must be adopted. The purpose of this study was to evaluate the residual effect of mechanical soil plowing and chiseling, by a seeder with soil breakers (disks and disks plus short ripper) as mitigation practice of the soil compaction under no-tillage (NT), on soil penetration resistance and soybean yield. In 2001, a study was conducted in Coxilha, in northern Rio Grande do Sul, on an Oxisol, in an area with a sequence of NT management. In this field, every year a treatment of mechanical soil decompression was applied, consisting of plowing and chiseling the soil under NT, before sowing the summer crop, reassuming the NT management after this intervention. The experimental design consisted of randomized blocks in a split-plot design with three replications. The treatments consisted of a combination of 13 systems of soil management in the main plots and two seed drill devices in the subplots. Thus, the management systems were evaluated by the control, represented by the uninterrupted maintenance of NT for 16 years, six NT management periods (7.5, 6.5, 5.5, 4.5, 3.5, and 2.5 years) after one intervention with mechanical disc plow + disc harrow (A) and the same six NT management periods after one mechanical intervention with chiseling (E). The levels in the subplots consisted of the action of a no-till seeder equipped with double discs reaching a depth of 7 cm and a seeder equipped with double disks + short ripper reaching a depth of 13 cm. Results indicated that the mitigating effect on compaction and on the improvement of soil structure of the mechanical intervention in soil under consolidated NT consisting of soil chiseling or plowing is short-lived, with a residual effect of up to two and a half years for penetration resistance. The use of a no-till seeder drill equipped with short ripper + disc seeder has potential for mitigation of soil compaction, by reducing mechanical penetration resistance in the 7-15 cm layer. Nevertheless, the residual effect of mechanical intervention for soil decompaction and the adoption of different devices for fertilizer application in the plant furrow were not effective in altering the soybean yield in the 2008/2009 growing season.

Resumo em Português:

Na região do Cerrado, as atividades agrícolas têm provocado impactos negativos, principalmente, na qualidade do solo e da água. Tanto em sistemas de exploração agrícola ou de pecuária, com diferentes manejos, a degradação física do solo é uma das consequências da redução da produtividade. O objetivo deste trabalho foi verificar a infiltração de água no solo sob influência de diferentes sistemas de manejo em um Latossolo Vermelho distrófico na região dos Cerrados. Os tratamentos foram os seguintes sistemas de manejo: a) solo sob vegetação nativa; b) solo com implantação de lavoura de soja durante um ano, seguido de três anos de pastagens; c) solo com implantação de lavoura de soja durante quatro anos, seguidos por quatro anos de pastagem; d) solo com lavoura de soja contínua em sistema de plantio direto; e e) solo com pastagem continuamente. Foram avaliadas, no período de 1995 a 2002, a velocidade de infiltração básica (VIB) e a infiltração de água acumulada no solo, utilizando o método de duplos anéis concêntricos. Os usos do solo com sistema de lavoura contínua, pecuária contínua e integração lavoura-pecuária tiveram a velocidade de infiltração básica e infiltração acumulada reduzidas em relação ao solo com vegetação nativa na região do Cerrado. Entre os sistemas estudados, o sistema de integração lavoura-pecuária foi o que apresentou valores mais próximos aos do solo sob vegetação nativa.

Resumo em Inglês:

In the Cerrado region, agricultural activities have caused negative impacts mainly on the soil and water quality. Both in crop and livestock systems, with different managements, the soil physical degradation has led to reduced productivity. The objective of this study was to investigate water infiltration into a Dystrophic Red Latosol of the Cerrado region under different managements. The treatments consisted of the management systems: a) soil under native vegetation, b) soil with soybean for one year followed by three years of grazing, c) soil with implantation of soybean for four years, followed by four years of grazing, d) soil with continuous soybean in no-till system, e) soil with continuous grazing. From 1995 to 2002, the infiltration rate and accumulated water infiltrated in the soil were evaluated, using the concentric ring method. In the land use systems continuous crop, continuous livestock and crop-livestock integration, the infiltration rate and cumulative infiltration into the soil were lower than in soil under native Cerrado vegetation. Of the systems studied, the values of the integrated crop livestock system were closest to the soil under native vegetation.

Resumo em Português:

A escarificação e o uso de plantas de cobertura de inverno têm sido adotados para promover a melhoria dos atributos físicos do solo relacionados à aeração. O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito das plantas de cobertura de inverno e escarificação nas propriedades físicas de um Latossolo Vermelho distrófico, textura argilosa, após 16 anos em sistema plantio direto. Os tratamentos foram realizados em maio de 2009 e consistiram de: plantio direto (PD), plantio direto com escarificação mecânica a 0,25 m (PD-E) e plantio direto com descompactação biológica por meio da cultura do nabo forrageiro (PD-B). O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com quatro repetições, totalizando 12 unidades experimentais. Dezoito meses após a aplicação dos tratamentos, foram coletadas amostras indeformadas de solo em cada unidade experimental, em cinco camadas: 0,0-0,1; 0,1-0,2; 0,2-0,3; 0,3-0,4; e 0,4-0,5 m. Foram avaliados os atributos físicos do solo: porosidade, densidade do solo (Ds), permeabilidade ao ar (Ka) e índices de continuidade de poros. A Ka foi medida por meio de um permeâmetro de carga constante de ar em nove potenciais mátricos (ψm): -0,5; -1; -2; -3; -5; -7; -10; -50; e -100 kPa. Os resultados indicam que os atributos físicos do solo avaliados não foram alterados pelo uso de plantas de cobertura e escarificação. Por outro lado, houve diferenças entre camadas de solo, principalmente entre 0,0-0,1 e 0,1-0,2 m. Na camada de 0,1-0,2 m, a Ds foi maior e a porosidade total e Ka (ψm = -5 kPa) foram menores do que na camada de 0,0-0,1 m. No PD-E, verificou-se que a macroporosidade foi maior na camada de 0,0-0,1 m em comparação com os outros tratamentos. Os resultados sugerem que o solo estudado submetido aos tratamentos de descompactação, após 18 meses, retornou a valores semelhantes aos da testemunha.

Resumo em Inglês:

Chiseling and winter cover crops have been adopted to improve the soil physical properties related to aeration. This study aimed to evaluate the effects of winter cover crops and chiseling on physical properties of a Typic Hapludox, clayey texture, after 16 years under no-tillage. The treatments were applied in May 2009, as follows: no-tillage (PD), no-tillage mechanically chiseled to a depth of 0.25 m (PD-E), and biologically aerated soil with no-tillage radish (PD-B). The experiment was arranged in a randomized block design, with four replicates, totaling 12 experimental units. Eighteen months after treatment application, undisturbed soil samples were collected from five layers of each experimental unit: 0.0-0.1; 0.1-0.2; 0.2-0.3; 0.3-0.4; and 0.4-0.5 m. The following soil physical properties were assessed: porosity, bulk density (Bd), Ka and pore continuity indices. Ka was measured using a constant head air permeameter at nine soil matric potentials (ψm: -0.5, -1, -2, -3, -5, -7, -10, -50, and -100 kPa). The results indicated that the soil physical properties measured were unaltered by cover plants and chiseling. In contrast, there were differences between soil layers, especially between 0.0-0.1 and 0.1-0.2 m. In the layer 0.1-0.2 m, Bd was higher, whereas total porosity and Ka (ψm = -5 kPa) were lower than in 0.0-0.1 m. In the treatment PD-E, macroporosity was higher in the 0-0.1 m layer than in the other treatments. The results suggested that the studied soil returned to values similar to the control 18 months after the decompression treatments.

Resumo em Português:

Considerando que a agregação reflete na interação dos fatores químicos, físicos e biológicos dos solos, o objetivo deste trabalho foi avaliar a agregação de um Latossolo Vermelho distroférrico sob plantio direto (PD) e preparo convencional (PC) implantado há mais de 20 anos, utilizando-se como referência do estado natural uma mata nativa (M). Após análise do perfil de solo pelo método do perfil cultural nas áreas sob manejo e mata, foram coletadas amostras nas profundidades de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-40 cm de profundidade, com seis repetições. A partir dessas amostras, foram determinados o índice de estabilidade dos agregados (IEA), o diâmetro médio ponderado (DMP), o diâmetro médio geométrico (DMG) e as classes de diâmetro >8, 8-4, 4-2, 2-1, 1-0,5, 0,5-0,25 e < 0,25 mm, além das determinações físicas (granulometria, argila dispersa em água - AD, índice de floculação - IF e densidade do solo - Ds) e químicas (carbono orgânico total - COT, nitrogênio total - N, cálcio trocável - Ca2+ e pH). Os resultados indicaram que o aumento da mobilização do solo (M < PD < PC) resultou em diminuição da sua estabilidade, medida por meio de todos os indicadores de estabilidade analisados: DMP, DMG, IEA, distribuição de classes de agregados, AD e IF, concluindo-se pela validade deles em estudos de agregação do solo considerado.

Resumo em Inglês:

Considering that the soil aggregation reflects the interaction of chemical, physical and biological soil factors, the aim of this study was evaluate alterations in aggregation, in an Oxisol under no-tillage (NT) and conventional tillage (CT), since over 20 years, using as reference a native forest soil in natural state. After analysis of the soil profile (cultural profile) in areas under forest management, samples were collected from the layers 0-5, 5-10, 10-20 and 20-40 cm, with six repetitions. These samples were analyzed for the aggregate stability index (ASI), mean weighted diameter (MWD), mean geometric diameter (MGD) in the classes > 8, 8-4, 4-2, 2-1, 1-0.5, 0.5-0.25, and < 0.25 mm, and for physical properties (soil texture, water dispersible clay (WDC), flocculation index (FI) and bulk density (Bd)) and chemical properties (total organic carbon - COT, total nitrogen - N, exchangeable calcium - Ca2+, and pH). The results indicated that more intense soil preparation (M < NT < PC) resulted in a decrease in soil stability, confirmed by all stability indicators analyzed: MWD, MGD, ASI, aggregate class distribution, WDC and FI, indicating the validity of these indicators in aggregation analyses of the studied soil.

Resumo em Português:

O mapeamento da erosividade da chuva e da precipitação pluvial consiste de um instrumento prático e indispensável para o planejamento do uso do solo em escalas regionalizadas, como países, Estados ou grandes bacias hidrográficas. Nesse contexto, objetivou-se neste estudo analisar a continuidade espacial do potencial erosivo da chuva e da precipitação pluviométrica, nas escalas de tempo mensal e anual, e posterior mapeamento destas, para o Estado do Espírito Santo, visando fornecer informações básicas ao planejamento de uso e manejo sustentável do solo. Para isso, 129 estações pluviométricas foram empregadas no estudo; a erosividade da chuva foi calculada tendo-se como base equações de Fournier ajustadas para os Estados vizinhos, porém com características climáticas semelhantes. Observou-se forte estrutura de dependência espacial das variáveis regionalizadas, especialmente da erosividade da chuva, com predomínio do modelo de semivariograma exponencial. Quanto à precipitação pluvial, os valores do grau de dependência espacial foram inferiores aos obtidos para a erosividade; contudo, foi possível classificar a estrutura de dependência como moderada a forte. A região do Rio Doce foi classificada como de "alto" a "muito alto" potencial erosivo, cuja erosividade média anual variou de 7.000 a 11.460 MJ mm ha-1 h-1 ano-1. Nessa região, os solos, além de ocorrerem em relevo dissecado e serem pobres em nutrientes, apresentam déficit hídrico pronunciado, dificultando o estabelecimento da vegetação, e são aqueles de maior vulnerabilidade natural à erosão hídrica.

Resumo em Inglês:

The mapping of rainfall erosivity and rainfall is a practical and indispensable tool to plan the soil and water management on a regional scale, such as countries, states or basins. The purpose of this study was to analyze the spatial continuity of erosive potential of rainfall and rainfall, considering monthly and annual mean values, and to map them for the State of Espírito Santo, Brazil, providing basic information for the planning of sustainable soil use and management. To this end, 129 weather stations were used and monthly values of rainfall erosivity were calculated using Fournier's equations. A strong spatial dependency structure was observed, especially for rainfall erosivity, with data fitting to the exponential semivariogram model. For rainfall, the spatial dependence degree values were slightly lower than for rainfall erosivity, however, a moderate to strong spatial dependence degree was obtained. The rainfall erosivity potential of the Rio Doce region was classified as "strong" and "very strong", varying from 7,000 to 11,460 MJ mm ha-1 h-1 year-1. In this region, the natural vulnerability to water erosion of soils with a dissected relief, low natural fertility and a pronounced water deficit hampering vegetation establishment, is higher.

Resumo em Português:

A resiliência física de solos é proveniente de processos regenerativos que incluem ciclos de umedecimento e secamento, congelamento e descongelamento, assim como as atividades biológicas. Este estudo testou a hipótese de que as propriedades físicas do solo, como a permeabilidade do solo ao ar, densidade do solo, porosidade de aeração e porosidade total, são indicadores físicos eficientes para quantificar a resiliência de solos de diferentes texturas submetidos ao estresse mecânico (compactação) e após subsequentes ciclos de umedecimento e secamento. O objetivo foi avaliar o comportamento e a resiliência do solo por meio de propriedades físicas de dois Latossolos Vermelhos. Foram retiradas 25 amostras indeformadas (0,00-0,05 m) de dois solos: solo I, com textura argilosa, e solo II, com textura franco-argilo-arenosa, realizando as determinações das propriedades físicas nos tratamentos: antes da compactação (A), depois da compactação (C0) e após ciclos de umedecimento e secamento (C1, C2, C3 e C4). As propriedades densidade do solo e porosidade total não apresentaram recuperação da condição inicial após a compactação nos solos I e II; as propriedades conteúdo volumétrico de água e porosidade de aeração mostraram recuperação parcial apenas no solo I; e a permeabilidade do solo ao ar foi a propriedade que apresentou a melhor recuperação e a maior resiliência. Em relação ao distinto comportamento dos dois solos, observou-se que o solo I foi mais resiliente que o solo II nas propriedades que apresentaram recuperação.

Resumo em Inglês:

The physical resilience of soil is the result of regenerative processes with cycles of wetting and drying, freezing and thawing, as well as of biological activities. This study tested the hypothesis that the physical properties of soil such as soil permeability, bulk density, aeration porosity, and total porosity are efficient physical indicators to quantify the resilience of soils with different textures exposed to mechanical stress (compression) and after subsequent wetting and drying cycles. The objective was to evaluate the behavior and soil resilience by means of physical properties of an Oxisol. Twenty-five undisturbed samples were taken (0.00-0.05 m) from two soils: a clayey soil and a soil with sandy clay loam texture, and the physical properties determined in the treatments: before compression (A), after compaction (C0) and after wetting and drying cycles (C1, C2, C3, C4). The properties bulk density and porosity did not return to the initial condition after compression in soil I and II, the volumetric content of water and air-filled porosity were only partially recovered in soil I, and soil permeability to air was the property with best recovery and resilience. Regarding the different behavior of the two soils, it was observed that soil I was more resilient than soil II in the properties with recovery.

Resumo em Português:

O uso de simuladores de chuva é fundamental em estudos de erosão hídrica pluvial. Com eles é possível controlar as condições experimentais, principalmente as características da chuva, e compreender melhor o processo erosivo do solo. Vários tipos de simulador de chuva foram desenvolvidos desde 1930 no mundo. Atualmente, o tipo Swanson é o mais utilizado. No entanto, um pequeno número desses simuladores está em pleno funcionamento no Brasil, devido ao alto grau de desgaste e às dificuldades de manutenção. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um novo modelo de simulador de chuva, construído predominantemente em alumínio, desprovido de motor para rotação dos braços e movido hidraulicamente por empuxo. O simulador de chuva movido hidraulicamente por empuxo mantém em geral as características do modelo Swanson, sobretudo aquelas relacionadas às características de chuva produzida, tendo sido minimizados seu excesso de peso e a necessidade de uso de um motor a gasolina para movimento dos braços, denominado "Tipo Empuxo". Essas características tornaram o novo modelo mais leve, econômico, silencioso e de fácil manejo na área experimental do que o modelo Swanson, sendo possível deslocá-lo com apenas quatro pessoas. A intensidade da chuva correlacionou-se linear e positivamente com a pressão da água no manômetro.

Resumo em Inglês:

The use of rain simulators is fundamental to study rainfall erosion. They are used to monitor the experimental conditions, particularly the rain characteristics and to understand the soil erosion process better. Several types of rainfall simulators have been developed since 1930 around the world. Currently, the Swanson model is the most commonly used. However, a small number of these simulators is fully operational in Brazil, due to the high degree of wear and difficulties of maintenance. The purpose of this study was to develop a new rainfall simulator model, made mostly of aluminum, with no motor to rotate the booms and driven by hydraulic thrust. This "water thrust" rainfall simulator maintains the general features of the Swanson model, mainly those related to the characteristics of the rainfall produced, but with less weight, making the gasoline engine to move the booms superfluous. These properties make this new model lighter, economical, quiet and easier to move about in the experimental area than the model Swanson, since it can be dislocated by only four persons. The rainfall intensity was linearly and positively correlated with the water pressure of the manometer.

Resumo em Português:

Visando estimar a dose adequada de dejeto suíno (DS) em lavoura de milho cultivado sob plantio direto, conduziu-se por 10 anos um experimento em campo, onde foram avaliados os atributos químicos do solo e o rendimento da cultura em resposta a aplicações anuais dos tratamentos: DS nas doses de 0, 25, 50, 100 e 200 m³ ha-1; adubo solúvel (AS); e DS mais adubo solúvel (DS+AS). O DS não alterou o pH do solo, porém, em doses a partir de 100 m³ ha-1, aumentou os teores de Ca+2 e de P e K do solo, na camada de 0-5 cm, e diminuiu o teor de Al+3 na camada de 20-40 cm. Na camada de 0-5 cm, o AS diminuiu o pH e aumentou o teor de Al3+ no solo em relação aos demais tratamentos. O rendimento médio anual de milho respondeu às doses de DS seguindo o modelo quadrático, no qual a dose de 84 m³ ha-1 possibilitou a obtenção de 90 % do valor máximo. O DS aplicado anualmente na superfície do solo não altera o pH, mas em doses maiores que 50 m³ ha-1, em geral, aumenta a disponibilidade de nutrientes nos 5 cm superficiais do solo.

Resumo em Inglês:

Swine manure (SM) applications to maize under no-tillage were tested in a 10-year field experiment to define the appropriate rates. The responses in yield and soil property to the treatments were evaluated: SM at rates of 0, 25, 50, 100 and 200 m³ ha-1; soluble fertilizer (SF); and SM plus soluble fertilizer (SM + SF), all annually spread on the soil surface. The soil pH was not affected by SM, but at rates > 100 m³ ha-1, the exchangeable Ca and available P and K increased in the 0-5 cm and exchangeable Al decreased in 20-40 cm layer. In the surface layer (0-5 cm), SF reduced the pH and increased the content of soil exchangeable Al compared to the other treatments. The mean annual maize yield increased with increasing SM rates, fitting a quadratic model, and reached 90 % of the maximum at a rate of 84 m³ ha-1. The SM applied annually to the soil surface did not affect soil pH, but generally improved soil nutrient availability, at rates > 50 m³ ha-1.

Resumo em Português:

O transporte de poluentes via escoamento superficial em áreas agrícolas, principalmente na forma solúvel, é considerado um problema ambiental, mesmo em sistemas conservacionistas de preparo do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar as perdas de carbono orgânico e nitrogênio no escoamento superficial, com a aplicação de 0, 60, 120 e 180 m³ ha-1 ano-1 de dejeto líquido bovino, em Latossolo muito argiloso, com declividade de 10 %, sob plantio direto e chuva natural, na região de Castro - PR. A aplicação do dejeto líquido bovino não alterou o carbono orgânico total, porém diminuiu as perdas de amônio e nitrato até a dose de 120 m³ ha-1 ano-1, o que indica ser esta a dose máxima recomendada para solo muito argiloso, declive moderadamente ondulado, baixas precipitações e com no mínimo uma semana de intervalo entre a aplicação do dejeto e a ocorrência de chuvas. As concentrações médias ponderadas de amônio e nitrato no escoamento superficial aumentaram com a aplicação de dejeto. As concentrações de amônio estiveram muito acima do máximo permitido pela legislação brasileira, inclusive sem aplicação de dejeto, o que indica a necessidade de práticas que evitem a entrada do escoamento em corpos de água, mesmo em sistemas conservacionistas.

Resumo em Inglês:

The transport of pollutants via runoff in agricultural areas, mainly in soluble forms, is an environmental problem, even in conservation tillage systems. The objective of this study was to evaluate losses of nitrogen and organic carbon in runoff, after applications of 0, 60, 120, and 180 m³ ha-1 yr-1 of cattle slurry to a clayey Oxisol, with 10 % slope under no-tillage and natural rainfall, in the region of Castro - PR. The application of cattle slurry did not affect total organic carbon in runoff but ammonium and nitrate losses were reduced by the fertilization with 120 m³ ha-1 yr-1 of slurry, indicating this as the maximum dose recommended for soils with a high clay content, moderate slope and low rainfall, with at least one week interval between manure application and rainfall. The weighted average concentrations of ammonium and nitrate increased with manure application. The ammonium concentrations exceeded the threshold established by the Brazilian law by far, even in the treatment without slurry application, indicating the need for practices that prevent runoff from entering watercourses, even in conservation tillage systems.