RESUMO Objetivou-se com esse estudo automatizar a aquisição da variável tempo bem como o cálculo da condutividade hidráulica do solo saturado pelo método da carga decrescente usando sensores de água e a plataforma Arduino. Para automatizar a medição da variável tempo, foi utilizado a placa Arduino Uno e instalados dois sensores de nível de água analógico nas alturas inicial (h0) e final (h1). Quando a água flui pelo solo e o nível da água passa pela parte inferior do sensor inicial (h0), o registro do tempo começa; termina quando a água está ausente da altura final do segundo sensor (h1). A equação para cálculo da condutividade hidráulica foi inserida no algoritmo para se ter o cálculo automaticamente. Amostras de solo indeformadas foram coletadas em uma área de plantio direto de longo prazo. Os valores médios do tempo e da condutividade hidráulica não apresentaram diferenças significativas entre os permeâmetros. O índice coeficiente de massa residual (CRM) mostrou superestimação da variável tempo, indicando que o permeâmetro automático melhora a precisão da medição do tempo e da condutividade hidráulica do solo saturado estimada pelo método da carga decrescente.

ABSTRACT The objective of this study was to automate the acquisition of water travel time, as well as the computation of hydraulic conductivity of saturated soil by the falling head method, using water sensors and the Arduino platform. To automate the measurement of travel time, the Arduino Uno board was used, and two water sensors were installed at the initial (h0) and final (h1) heights of the water inside the core. When the water flows across the soil and the water level passes the bottom part of the initial sensor (h0), the time recording starts; it ends when the water is absent from the final height of the second sensor (h1). The equation for calculating the hydraulic conductivity was inserted into the algorithm so the calculation was automatic. Undisturbed soil samples were taken in a long-term no-tillage area. There were no significant differences for the time and hydraulic conductivity means between the permeameters. The coefficient of the residual mass index showed an overestimation of the time variable; thus, the automated permeameter improves the precision of time recording and saturated hydraulic conductivity estimated by the falling head method.

Devido à utilização mais intensa de água via irrigação e ao elevado custo que tem sido agregado a este recurso, é necessário que os sistemas de irrigação operem com altos níveis de eficiência. A descrição do padrão espacial de propriedades físico-hídricas do solo pode auxiliar no manejo eficiente da irrigação. Para tanto, técnicas da geoestatística são necessárias. Assim, este trabalho teve como objetivos descrever e avaliar o padrão espacial da porosidade, densidade e armazenamento de água no solo durante um ciclo de secamento, num Nitossolo Vermelho distroférrico cultivado com a cultura do feijoeiro. A área de cultivo foi subdividida em 80 quadrículas, segundo uma malha de 3 por 3 m. Em cada quadrícula, mediu-se o teor de água do solo ao longo do tempo, com sondas de TDR de 0,20 m de comprimento, e coletou-se uma amostra de solo indeformada. Os dados foram analisados por meio da estatística descritiva, análise exploratória e técnicas da geoestatística. A porosidade total, a macroporosidade e a microporosidade ocorreram de forma aleatória na área. A densidade do solo apresentou moderado grau de dependência espacial. Verificou-se que a uniformidade de aplicação da lâmina de irrigação não alterou o padrão espacial de armazenamento de água no solo, evidenciando que fatores intrínsecos do solo definiram este padrão.

Due to the intensive utilization of water for irrigation and the high costs of this resource, irrigation systems need to run with high levels of efficiency. The spatial pattern of soil properties can help to improve the efficiency of irrigation management. For this, geostatistic techniques are needed. The objectives of this work were to describe statistically and to evaluate the spatial variability of bulk density, soil porosity and water storage, on a Red Nitosols, cultivated with irrigated beans. The experimental area was sub-divided into 80 squares, in a 3 m squared grid. On each square measurements of soil moisture during the dry cycle, with 0.20 m of depth TDR probes and an undisturbed soil sample were taken. Data was analyzed by descriptive statistics, exploratory analysis and geostatistic techniques. It was found that the total porosity, macroporosity and microporosity are randomly distributed variables. Soil bulk density presented a moderated level of spatial dependence. The uniformity of the amount of water applied does not influence the water storage pattern, but intrinsic soil factors are determining factors.

Estudos sobre a distribuição espacial das plantas daninhas são importantes no contexto agronômico e ambiental. O objetivo deste trabalho foi descrever a distribuição espacial de plantas daninhas em dois sistemas de manejo de solo. O estudo foi realizado em um Latossolo Vermelho distroférrico, em Campo Mourão, PR, utilizado em sistema de plantio direto (PD) e preparo convencional do solo (PC). Estabeleceu-se uma malha referenciada em coordenadas x e y, totalizando 128 pontos amostrais. Avaliou-se a biomassa da parte aérea das plantas, a densidade de plantas, a densidade de Commelina benghalensis e a densidade de Bidens pilosa. Os dados foram submetidos à análise exploratória e à análise variográfica. A variabilidade espacial foi estudada através da geoestatística, mediante a análise de semivariogramas, interpolação por krigagem e construção de mapas de isolinhas. O alcance das variáveis biomassa e densidade de B. pilosa é maior no PD que no PC; para a variável densidade de plantas, o alcance é maior no PC. A distribuição espacial descrita por técnicas geoestatísticas, mostra seu potencial no mapeamento de plantas daninhas o que permite estratégias de manejo localizado e o estabelecimento de critérios para experimentos futuros.

Studies of spatial distribution of weeds are important in the agronomic and environmental context. The objective of this research was to describe the spatial distribution of weeds in two soil management systems. This study was accomplished in a Distroferric Red Latosol (Oxisol), located in Campo Mourão, Parana State, Brazil, in no-tillage (NT) and conventional tillage of soil (CT). A grid was established in coordinated x and y, with 128 sampling points. The studied variables were biomass of shoot weeds, density of weeds, Commelina benghalensis density and Bidens pilosa density. Exploratory data analysis was used to evaluate distribution of variables as well as to adapt them for the spatial analysis. The spatial variability was studied using geostatistics by analysis of semivariograms, kriging interpolation and constructions of maps. The ranges of biomass and density of Bidens pilosa, were larger in NT than in the CT. For plant density range was larger in the PC. The spatial distribution described by geostatistics allowed weed mapping and its site specific management and the establishment of criteria for future experiments.

Nos solos de textura argilosa e muito argilosa, a compactação das camadas superficiais constitui uma das limitações do solo sob plantio direto. Nestas condições, tem sido adotado o revolvimento periódico do solo. As rotações de culturas são indicadas para o manejo físico do solo em razão do maior aporte de matéria orgânica e bioporosidade do solo. O objetivo deste trabalho foi quantificar, num Latossolo Vermelho eutroférrico, algumas propriedades físicas, os teores e a taxa de estratificação do carbono orgânico do solo (COS), após dez anos da instalação de dois sistemas de manejo do solo. Os sistemas de manejo de solo estudados foram: plantio direto com rotação de culturas (PD) e plantio direto com sucessão de culturas, realizando a escarificação do solo antes da semeadura da cultura de verão (PDR). Maiores valores de densidade do solo foram observados no PD e de macroporosidade e porosidade total no PDR. Nos dois sistemas, o volume de macroporos foi maior que 10 %, indicando que as condições de aeração foram adequadas para as raízes das plantas. A curva de retenção de água indicou que o PDR retém mais água que o PD em elevados potenciais, sendo similares para potenciais menores que -0,008 MPa. A resistência do solo à penetração (RP) foi maior no PD até à profundidade de 0,20 m, independentemente da umidade do solo. A partir dos resultados, verificou-se que, no PD, sob condições similares de secamento do solo, os valores de RP foram maiores do que no PDR, podendo atingir valores críticos ao crescimento das plantas. Assim, estratégias de manejo para conservar a umidade no solo são necessárias para manter a RP abaixo de valores impeditivos às plantas. Os teores de C-orgânico do solo foram maiores no PD até 0,10 m de profundidade, enquanto de 0,10-0,40 m, foram constatados maiores valores no PDR. A taxa média de estratificação de COS foi de 1,73 no PD, enquanto no PDR foi de 1,24. Os resultados evidenciam que a maior concentração de COS no PD pode resultar em condições físicas mais estáveis às culturas.

In the clay and heavy clay soils, compaction of the surface layer represents one of the limitations under no-tillage. Under such conditions, periodic soil tillage has been adopted. Other techniques, such as crop rotation are indicated for the physical management of the soil due to a larger input of organic matter and bioporosity of the soil. The objective of this study was to quantify some soil physical properties in an eutroferric Red Latosol (rhodic Eutrudox), the organic carbon content and the soil organic stratification rate after ten years of two soil management systems. The soil management systems included: crop rotation under no-tillage (NT), and crop-sucession under no-tillage, but with soil chiseling before the summer crop (CNT). Larger values of bulk density were verified in NT and macroporosity and total porosity in CNT. In both management systems, the air-filled porosity was above 10 %, suggesting that the aeration conditions were appropriate for the plant roots. The soil water retention curve indicated that the soil under CNT retains more water than under NT at high potentials, but they are similar at potentials below -0.008 MPa. The soil penetration resistance (RP) was larger in NT down to the depth of 0.20 m, independently of the soil moisture content. Results suggested that with identical soil dryness the RP can reach restrictive values for plant growth in NT. Thus, management practices to maintain the soil moisture are necessary to keep the RP lower than the levels considered restrictive for plants. The soil organic content (SOC) was higher in NT down to a depth of 0.10 m, while higher values were observed at depths of 0.10-0.40 m in CNT. The SOC stratification rate in the soil was 1.73 in NT while in CNT it was 1.24. Results show that this highest SOC concentration in NT may result in more stable soil physical conditions for crops.

O objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações na qualidade física de um Latossolo Vermelho distroférrico provocadas pela escarificação, após 13 anos de semeadura direta. O experimento constituiu-se de dois tratamentos: escarificação do solo a 0,30 m de profundidade (SDE) e testemunha mantendo a semeadura direta (SD). Amostras de solo, com estrutura não deformada, foram coletadas nas profundidades de 0-0,15 m e 0,15-0,30 m, a partir das quais foram determinados a curva de retenção de água, a curva de resistência do solo à penetração, a densidade do solo e o "Intervalo Ótimo de Tensão da Água no Solo" (IOP). Os resultados mostraram que, na profundidade de 0-0,15 m, a escarificação promoveu modificações na porosidade do solo, mantendo condições adequadas de aeração em tensões matriciais menores do que 0,01 MPa. Por outro lado, no solo escarificado, constatou-se a maior ocorrência de limitações pela resistência do solo à penetração em tensões menores do que 1,5 MPa. Para a camada de 0,15-0,30 m, no tratamento SDE, a resistência do solo à penetração foi o limite superior do IOP. Os resultados deste estudo sugerem que, neste solo e sob esta condição de manejo, não é necessária a escarificação.

The objective of this study was to evaluate alterations in the physical soil quality of a Dystroferric Red Latosol (Typic Haplorthox) caused by chiseling, after thirteen years of no-tillage. The experiment consisted of two management systems: soil chiseling down to a 0.30 m depth (NTC) and no-tillage (NT). Undisturbed soil samples were collected at depths of 0-0.15 m and 0.15-0.30 m, and the soil water retention curve, the soil resistance to penetration curve, the soil bulk density, and the "Least Limiting Water Potential" (LLWP) were determined. The results showed that the chiseling caused modifications in soil porosity in the 0-0.15 m layer, maintaining appropriate aeration conditions in water matric potentials under 0.01 MPa. On the other hand, the strongest limitations by soil penetration resistance in matric potentials under 1.5 MPa were verified in the NTC soil management. In the 0.15-0.30 m soil layer under the NTC treatment, the soil penetration resistance was the upper limit of the LLWP. The results of the study indicate that under the present management condition, chiseling is not necessary in this soil.

A compreensão e a quantificação do impacto do uso e manejo na qualidade física dos solos são fundamentais no desenvolvimento de sistemas agrícolas sustentáveis. O objetivo deste trabalho foi avaliar algumas propriedades indicadoras da qualidade física de um Latossolo Vermelho distrófico da região Noroeste do Paraná, cultivado e sob mata nativa. Foram coletadas 24 amostras de solo com estrutura não deformada, na profundidade de 0-0,20 m, em duas áreas contíguas, sob mata nativa e cultivado, localizadas na Fazenda Experimental da Universidade Estadual de Maringá, município de Maringá, PR. A área cultivada tem sido utilizada com culturas anuais, com preparo convencional do solo (arado de discos e grade niveladora). A área sob mata nativa é classificada como Floresta Estacional semidecidual. Avaliaram-se a porosidade, a densidade do solo, a curva de retenção de água do solo, a curva de resistência do solo à penetração e o intervalo hídrico ótimo. Os resultados indicaram valores significativamente maiores de densidade do solo e menores de macroporosidade e porosidade total na área cultivada. Não foi constatado efeito significativo do uso do solo na curva de retenção de água, apesar de ter sido ela influenciada pela densidade do solo. A curva de resistência foi significativamente influenciada pelo uso do solo, evidenciada pelos maiores valores de resistência à penetração com o secamento do solo na área cultivada. O intervalo hídrico ótimo (IHO) foi menor no solo cultivado, uma vez que a resistência à penetração e a porosidade de aeração determinaram os limites, inferior e superior, de água disponível com o aumento da densidade do solo. No solo sob mata nativa, o IHO foi igual à água disponível determinada pela capacidade de campo e pelo ponto de murcha permanente. A compactação do solo na área cultivada resultou em mudanças no sistema poroso, as quais foram descritas pelos menores valores do IHO na área cultivada.

The understanding and quantification of the impact caused by soil use and management on the physical soil quality are fundamental for the development of sustainable agricultural systems. The objective of this research was to quantify some physical soil properties to evaluate the physical quality of a dystrophic Red Latosol (Rhodic Ferralsol) in the northwest of the State of Paraná, Brazil. Undisturbed soil samples were collected from two contiguous areas on an Experimental Farm of the State University of Maringá. One area was cultivated with annual crops under conventional tillage (disk plow and harrowing) and the other under native forest (semidecidual seasonal forest). The evaluated physical soil attributes were soil porosity and bulk density, soil water retention curve, soil resistance curve, and the least limiting water range. Results indicated significantly higher values of bulk density and lower values of soil porosity in the cultivated area. The soil water retention curve was not influenced by the soil use system, but was negatively influenced by bulk density. The soil resistance curve was influenced by the soil use system, evidenced by high values of soil resistance to root penetration under increasing drought in the cultivated soil. The least limiting water range was significantly smaller in the cultivated soil owing to the soil resistance to root penetration and air-filled porosity, which determined the lower and upper limits of soil water availability with bulk density increase. In the soil under native forest, the least limiting water range was equal to the water availability determined by the field capacity and the permanent wilting point. Soil compaction in the cultivated soil induced changes in the soil porous system, which were described by lower values of the least limiting water range than in virgin soil.

Em geral, os sistemas de preparo do solo têm, como objetivo, oferecer condições físicas adequadas para a otimização do crescimento, desenvolvimento e produtividade das culturas. O propósito deste estudo foi avaliar o efeito dos sistemas de preparo do solo em algumas propriedades físicas de um Latossolo Vermelho distrófico, no Estado do Paraná, cultivado com mandioca. Para isto, utilizaram-se, neste trabalho, os seguintes tratamentos: Plantio Direto - PD (sem revolvimento do solo ou revolvimento apenas ao longo das linhas de plantio); Preparo Mínimo - PM (escarificação a 0,30 m seguido de gradagem niveladora) e Preparo Convencional - PC (aração com arado de aiveca a 0,25-0,30 m de profundidade, seguido de gradagem niveladora). As avaliações feitas nas camadas de 0-0,15 e 0,15-0,30 m constaram das seguintes propriedades físicas do solo: densidade do solo (Ds), volume de macroporos drenados na tensão de 0,006 MPa (Mac), volume de microporos (Mic) e porosidade total (Pt). Avaliou-se, também, a resistência do solo à penetração das raízes (RP) a cada 0,05 m, até a profundidade de 0,40 m, em duas diferentes épocas, em que os resultados indicaram maiores valores de Ds e menores de Mac no PD e no PM em comparação com o PC. No PM e PD constatou-se que o volume de poros com ar na tensão de 0,006 MPa foi menor que 10% e a RP foi maior no PD em comparação com os demais tratamentos, atingindo valores superiores a 2,0 MPa, até a profundidade de 0,25 m. Os resultados sugerem que, nas condições em que o estudo foi conduzido, a qualidade física do solo mostrou-se restritiva no PD devido aos excessivos valores de RP e aos reduzidos valores de porosidade de aeração.

The tillage systems have the objective to offer an adequate physical conditions in soil for growth, development and productivity of crops. The objective of this study was to evaluate the effect of different soil tillage systems on some physical properties of a distrophic Red Latosol soil (Typic Haplorthox), cultivated with cassava, in the Paraná state, Brazil. The treatments were: No-tillage (the soil was just revolved along the planting lines) - NT; Minimum Tillage (subsoiling at 0.30 m depth, followed by leveling) - MT; and Conventional Tillage (plowing with moldboard plow to the 0.25-0.30 m depth, followed by leveling) - CT. In the layers of 0-0.15 and 0.15-0.30 m, soil physical properties i.e soil bulk density (Bd), macroporosity (Mac), microporosity (Mic) and total porosity (Pt) were evaluated. The soil resistance to root penetration (SRP) was evaluated in 0.05 m intervals until the depth of 0.40 m, in two different periods of cassava growth. The results indicated higher values of Bd and lower values of Mac and Pt in NT and MT than in CT system. The air-filled porosity was <10% in MT and NT. The SRP was higher in NT than in CT and MT, with values >2.0 MPa until the depth of 0.25 m. The results of this study suggest that soil physical quality may be restrictive to growth of crops in NT. It may be justified by the higher values of SRP and reduced soil aeration.

A utilização do pH SMP na estimativa da acidez potencial tem vantagens em relação ao método do acetato de cálcio 0,5 mol L-1, pH 7, mas requer regionalização edafológica prévia para estimar, com segurança, os valores de H + Al. Na região noroeste do Paraná, encontram-se solos originários de uma rocha sedimentar arenosa da Formação Caiuá, denominada Arenito Caiuá, do período Cretáceo. Esses solos são caracterizados pelos baixos teores de argila, matéria orgânica e baixo tamponamento, diferindo da maioria dos solos existentes no estado. Este estudo teve por objetivo comparar os métodos do pH SMP e o do acetato de cálcio 0,5 mol L-1, pH 7, visando estabelecer uma equação que estime a acidez potencial dos solos dessa área, por meio da obtenção do pH de equilíbrio da suspensão com a solução SMP. Cento e cinqüenta amostras de solos daquela área foram submetidas a análises de regressão, utilizando três modelos que foram avaliados, quanto à qualidade das estimativas, pelas estatísticas dos seus coeficientes e pelo comportamento dos seus resíduos (medido-estimado). A equação linear H + Al = 20,1925 - 2,6484 pH SMP (R² = 0,9051) foi a que melhor estimou a acidez potencial dos solos pertencentes à Formação Caiuá.

The use of the pH SMP to estimate the potential acidity has advantages in relation to the 0.5 mol L-1, pH 7, calcium acetate method, but it requires previous edaphic regionalization to estimate the H + Al values with safety. In the northwestern region of the State of Paraná there are soils originally developed from sandy sedimentary rock of the Caiuá Formation, called Caiuá Sandstone, of the Cretaceous period. These soils are characterized by low contents of clay and organic matter, and a low buffer capacity, differing from most of the other soils in the state. The objective of this research was to compare the pH SMP and the 0.5 mol L-1, pH 7 calcium acetate methods, in order to establish an equation to estimate the potential acidity of soils in this area, by determination of the equilibrium pH of the soil suspension with the SMP solution. One hundred and fifty soil samples of this area were submitted to regression analyses, evaluating three regression models according to the estimate quality, by statistics of their coefficients and behavior of their residues (measured-estimated). The linear equation H + Al = 20.1925 - 2.6484 pH SMP (R² = 0.9051) estimated the potential acidity of Caiuá Formation soils best.

A curva de retenção de água no solo é fundamental para o desenvolvimento de estudos relacionados com a dinâmica da água, com a modelagem de processos físicos do solo e crescimento das plantas. Normalmente, a curva de retenção é obtida por meio de medidas simultâneas do conteúdo de água (θ) e do potencial mátrico da água no solo (ψ) numa única amostra. Um procedimento alternativo consiste em utilizar várias amostras por ψ para descrever a curva de retenção. A utilização deste procedimento requer a incorporação dos fatores de variação existentes entre as amostras nos parâmetros das funções matemáticas utilizadas para descrever essa curva. O objetivo deste trabalho foi obter a curva de retenção, utilizando esta última sistemática, e ajustar duas diferentes funções não-lineares aos dados de θ(ψ). Amostras indeformadas (0,05 m de diâmetro e 0,05 m de altura) foram obtidas num Latossolo Vermelho distroférrico cultivado com milho sob plantio direto e preparo convencional do solo. Foram retiradas 96 amostras por sistema de preparo, na profundidade de 0-0,10 m, na linha e na entrelinha da cultura. A curva de retenção foi obtida utilizando-se 12 ψ, sendo 16 amostras por ψ: oito por sistema de preparo e quatro por posição amostrada. Os modelos de Genuchten (1980) - VG e o de Hutson & Cass (1987) - HC foram ajustados aos dados. Funções relacionando os parâmetros dos modelos com as variáveis independentes preparo, posição de amostragem e densidade do solo (Ds) os substituíram no ajuste dos dados. Não houve influência estatisticamente significativa dos sistemas de preparo e posição de amostragem (p > 0,05) no ajuste das funções aos dados . Com a função de VG obtiveram-se efeitos significativos da Ds no parâmetro n, o qual foi descrito por uma função quadrática da Ds. Resultado similar foi obtido com o parâmetro "a" da função de HC. A curva de retenção foi sensível às variações da Ds e o procedimento utilizado apresenta vantagens de natureza metodológica, bem como a redução substancial de tempo e custo para obter a curva de retenção. A precisão dos modelos utilizados foi praticamente similar, mas o modelo de HC apresentou menor número de parâmetros empíricos que o modelo de VG.

The soil water retention curve plays a fundamental role in the development of studies on the dynamics of soil water, modeling of physical soil processes and plant growth. The retention curve is usually obtained by simultaneously measuring water content (θ) and soil water potential (ψ) in a single sample. An alternative procedure is to use several samples per ψ to describe the retention curve. The use of this procedure requires that the variation factors which exist among the samples are incorporated into the parameters of the mathematical functions used to describe the retention curve. The objective of this study was to obtain the retention curve using the latter procedure and fitting the θ(ψ) data using two different nonlinear functions. Undisturbed soil samples (0.05 m in diameter and 0.05 m in height) were collected from a Rhodic Ferralsol (Typic Hapludox) cropped with corn by no-tillage and conventional tillage. Ninety-six samples per soil tillage were taken at a depth of 0-0.10 m, from two positions: along the crop row and between crop rows. The retention curve was obtained using 12 matric potentials, with 16 samples per ψ: eight per tillage system and four per sampled position. Data were adjusted using the Genuchten (1980) model, VG, and the function proposed by Hutson & Cass (1987), HC. Mathematical functions relating the model parameters with the independent variables (soil tillage, sampling position and soil bulk density - Bd) substituted the model parameters in the fitting of the data. The tillage systems and sampling position exerted no statistically significant influence (p > 0.05) on the fitting of the data. With the VG function, Bd produced significant effects on the n parameter, which was described by a quadratic function of Bd. A similar result was obtained with the "a" parameter of the HC function. The retention curve proved to be sensitive to variations of Bd. The adopted procedure offered methodological advantages, involving substantially less time and lower costs to obtain the retention curve. The precision of the models was practically the same, but the model of HC possesses smaller number of empiric parameters than the model of VG.

Realizou-se este estudo no noroeste do estado do Paraná, durante os anos agrícolas de 1994/95 e 1996/97, para avaliar os efeitos de sistemas de preparo em algumas propriedades físicas e químicas de um Nitossolo Vermelho distrófico latossólico e na cultura da mandioca (Manihot esculenta, Crantz). Os tratamentos utilizados constituíram-se de três sistemas de preparo de solo: plantio direto; preparo mínimo (escarificação + gradagem niveladora) e preparo convencional (arado de aiveca + gradagem niveladora). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos completos casualizados, com seis repetições. Na camada de 0-0,10 m, os maiores valores de macroporosidade foram obtidos com os sistemas de preparo mínimo e preparo convencional, enquanto o plantio direto apresentou os maiores valores de densidade do solo. O preparo mínimo propiciou as maiores concentrações de P disponível, de K+ e de Ca2+, bem como menor concentração de Mg2+, na camada de 0-0,05 m do solo. O teor de matéria orgânica do solo não sofreu influência dos sistemas de preparo. O preparo mínimo e o convencional propiciaram maior altura de plantas e maior produção de raízes tuberosas, nos dois anos de avaliação. Comparado aos outros sistemas de preparo, o plantio direto propiciou menores produtividades de parte aérea e de raízes tuberosas.

The study of the effects of soil tillage systems on some physical and chemical properties of a Typic Paleudal and on cassava yield (Manihot esculenta, Crantz) was carried out in the northwest of the state of Paraná, Brazil in 1994/95 and 1996/97. Three soil tillage systems were used: (a) no-tillage; (b) minimum tillage (field cultivator and disc harrowing); and, (c) conventional tillage (mouldplowing and disc harrowing). A randomized complete block experimental design with six replications was used. Higher macroporosity values in the 0.10 m soil layer were obtained in the minimum tillage and conventional cultivation systems. No tillage had the highest soil density and the lowest macroporosity values. Minimum tillage resulted in the greatest concentration of available phosphorus, K+ and Ca2+, and the lowest concentration of Mg2+ in the 0-0,05 m soil layer. Soil organic matter content was not influenced by the preparation systems. Minimum tillage and conventional tillage systems resulted in the tallest plants and highest tuberous root yields in the two years of assessment. When compared to the other tillage systems, no-tillage presented smaller plants and lower yield.

A compactação, uma das principais causas de degradação dos solos agrícolas, tem sido avaliada por meio de diversos indicadores: (a) de qualidade estrutural do solo para o crescimento das plantas, como o intervalo hídrico ótimo (IHO), e (b) de capacidade de suporte do solo, como a pressão de preconsolidação (σp). Este trabalho foi realizado com o objetivo não só de relacionar o IHO e a σp, mas também de determinar valores de pressões críticas (Pcr) que possam ser aplicados ao solo sem restringir o crescimento das plantas ou provocar a compactação adicional do solo. O estudo foi realizado com amostras de Podzólico Vermelho-Amarelo, cultivado com cana-de-açúcar, no município de Piracicaba (SP). Na camada superficial do solo, foram coletadas trinta e seis amostras com estrutura indeformada para a quantificação do IHO e da σp. A partir do IHO, foi obtido o valor de densidade do solo crítica (Dsc) para o crescimento das plantas. A σp foi linearmente relacionada com a densidade e umidade do solo, permitindo a incorporação dos valores de Dsc e do IHO para a quantificação de Pcr. Os resultados indicaram que a Pcr diminuiu linearmente com o incremento da umidade, variando de 360 kPa a 500 kPa para a faixa de umidade de θ = 0,18 m³ m-3 a θ = 0,12 m³ m-3. O parâmetro proposto permitiu definir pressões máximas que podem ser aplicadas ao solo, para diferentes umidades, sem promover a degradação da qualidade estrutural do solo para o crescimento das plantas.

Compaction is one of the main causes of degradation of agricultural soils and it has been evaluated through several indicators of: (a) soil structural quality for crop growth, such as the least limiting water range (LLWR), and (b) load support capacity of the soil, i.e., the preconsolidation pressure (σp). This research was carried out with the objective to relate the LLWR and the σp, as well as to determine critical pressures values that can be applied to the soil without inducing restrictive conditions to plant growth as well as additional soil compaction. The study was conducted with soil samples of a Red-Yellow Podzolic soil (Ultisol) cultivated with sugarcane from Piracicaba, State of São Paulo (Brazil). Thirty six undisturbed soil samples were taken at the superficial layer to quantify the σp and the LLWR. Soil critical bulk density (Dbc) was obtained from the LLWR. The σp was a linear function of the water content and soil bulk density, allowing the incorporation of Dbc and LLWR for quantifying the Pcr. The results indicated that Pcr decreased linearly with soil water content, varying from 360 kPa to 500 kPa for the soil water range from θ = 0,18 m³ m-3 to θ = 0,12 m³ m-3. The results allowed to define values of maximum pressures that can be applied to the soil, for different water contents, without promoting degradation of soil structural quality for plant growth.

O termo coeso é utilizado, no Brasil, para distinguir horizontes subsuperficiais de solos que apresentam consistência dura, muito dura ou extremamente dura, quando secos, e friável, quando úmidos. Solos australianos com características similares foram identificados como hardsetting. Muitos solos da África e de outras regiões semi-áridas podem ser caracterizados como hardsetting, segundo vários pesquisadores. O objetivo deste trabalho foi testar a hipótese de que os solos com caráter coeso, identificados sobre os sedimentos do Terciário, na região nordeste do Brasil, apresentam propriedades morfológicas e físicas similares aos solos hardsetting. O estudo foi realizado em um Latossolo Amarelo Coeso, localizado em Cruz das Almas (BA), sob floresta secundária. Durante o período de secamento do solo, foram caracterizadas as mudanças morfológicas ocorrentes no perfil e, ainda, realizadas medidas da resistência do solo à penetração em horizontes: não-coeso (A1) e coeso (AB1). Os resultados indicaram que os parâmetros morfológicos e físicos do horizonte coeso foram similares àqueles utilizados para definir o comportamento hardsetting.

The term "cohesive" has been used in Brazil to distinguish sub-surface soil horizons that have hard, very hard or extremely hard consistency when the soil is dry, and friable when the soil is wet. Australian soils with similar behavior were identified as hardsetting. Researchers have indicated that many soils in Africa and other semi-arid regions can also be characterized as hardsetting. Based on the definition and characteristics of the hardsetting soils, it is believed that "cohesive" soils of the Low Coastal Tablelands, the northeastern region of Brazil have similar behavior. The aim of this work was to test the hypothesis that "cohesive" soils have morphological and physical properties similar to the hardsetting soils. The study was carried out in a "cohesive" Yellow Latosol, located in Cruz das Almas (BA), under a secondary forest. During a soil-drying period, morphological analysis of the soil profile and measurements of the soil resistance to penetration were made in normal and cohesive horizons. The results indicated that both morphological and physical parameters of the cohesive soil were similar to those used to identify hardsetting soils.

A densidade do solo é um parâmetro de fácil quantificação, relacionando-se com outras propriedades intrínsecas, tais como: textura e teor de matéria orgânica. A distribuição do tamanho de poros, a resistência do solo à penetração das raízes e a água disponível também estão relacionadas com a densidade do solo. Na comparação entre sistemas de preparo, a densidade do solo tem sido usada freqüentemente. No entanto, não tem sido levado em conta o fato de que os sistemas de manejo do solo e das culturas contribuem para a variabilidade espacial da densidade do solo. Os fatores que causam essa variação são o tráfego das máquinas nas operações de manejo, os processos de secamento e umedecimento do solo e o efeito do sistema radicular das plantas. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar a distribuição da densidade do solo em dois sistemas de manejo em um solo cultivado com milho. Foi estudado um Latossolo Roxo sob semeadura direta e preparo convencional do solo, amostrado em transeções perpendiculares às linhas da cultura de milho, permitindo obter amostras nas posições linha e entrelinha. Avaliaram-se os efeitos do sistema de preparo e da posição de amostragem sobre a densidade pelo teste t, enquanto a influência do preparo e da posição sobre a variação sistemática da densidade do solo foi avaliada pela análise espectral. Os resultados indicaram que a densidade do solo foi influenciada pela posição de amostragem, com maiores densidades na posição entrelinha do que na linha, independentemente do sistema de preparo. A variação da densidade do solo ocorreu de forma sistemática com a posição de amostragem.

Bulk density is a soil parameter that can be easily measured, associated to other intrinsic soil properties such as texture and organic matter. Pore size distribution, soil resistance to root penetration, and available water are also related with bulk density. When comparing tillage systems, bulk density is frequently used. However, tillage and plant effects on bulk density variability have not been addressed. Bulk density variability is caused by traffic, wetting and drying processes, as well as root system activity. The overall objective of this research was to evaluate bulk density distribution in two tillage systems in a soil cropped with corn. The study was conducted on a heavy clay Oxisol under no-till and conventional tillage. Sampling was carried out on a transect that crossed the corn rows, taken at two positions (row and interrow). To assess the tillage and position effects on bulk density, t tests were used. Spectral analysis was performed to evaluate whether bulk density variability was systematic. The results indicated that bulk density was influenced by position regardless of the tillage system. Bulk density variability was systematic and it was related to position.

Quantificaram-se as alterações em algumas propriedades químicas, na densidade do solo e na atividade microbiana, resultantes da retirada da vegetação natural e da implantação da cultura da laranja. Também foi avaliada a influência do local de amostragem, em relação à localização das plantas: na linha de plantio e na entrelinha. O estudo foi realizado, em abril de 1996, na fazenda Cambuhy, no município de Matão (SP), amostrando-se um Podzólico Vermelho-Amarelo, cultivado com laranja e sob mata nativa. Amostras foram retiradas em dez pontos nos seguintes locais: na linha e entrelinha da cultura e na mata, nas profundidades de 0-20 e 20-40 cm. Determinaram-se nestas amostras o pH em CaCl2, a saturação por bases, o teor de P disponível, a CTC, o teor de matéria orgânica, a densidade do solo e a atividade microbiana. As comparações foram feitas pelo teste t para amostras independentes entre a mata e a linha da cultura e entre a mata e a entrelinha da cultura. A intensidade das alterações causadas pelo cultivo foi diferente para cada característica avaliada, dependendo da posição considerada em relação à linha da cultura. A retirada da mata e a implantação da cultura da laranja alteraram as características químicas, a densidade do solo e a atividade microbiana do solo, principalmente na camada de 0-20 cm. Na mata, as maiores modificações ocorreram na linha de plantio. O cultivo provocou reduções no pH, na saturação por bases, nos teores de matéria orgânica, na CTC e na atividade microbiana do solo. Por outro lado, o cultivo aumentou o teor de P na linha da cultura, bem como a densidade do solo nas duas posições estudadas. O valor absoluto de t indicou que a densidade do solo foi a variável mais alterada pelo cultivo, seguida pela CTC e pelo teor de matéria orgânica.

The changes in some soil chemical properties, bulk density, and microbiological activity due to the replacement of a native forest by orange cultivation were evaluated in an Yellow-Red Podzolic Soil. The study was conducted at the Cambuhy orange farm, Matão (SP) in April, 1996. Two areas were selected: (a) a native forest, and (b) a 15-year-old orange plantation. Ten sites were randomly selected in each area and soil samples were taken at 0-20 and 20-40 cm depths. In the cultivated area, sampling was carried out in two positions: row (1 m from the tree), and interrow (4 m from the tree). The samples were analyzed for pH, base saturation percentage, phosphorus, cation exchange capacity, organic matter, bulk density, and microbiological activity. Statistical analysis was conducted using the t test. Orange cultivation had an effect on all the variables, mainly at the 0-20 cm depth. Cultivation decreased pH, base saturation percentage, organic matter, and cation exchange capacity. Conversely, there was an increase in the phosphorus content in the row and in the bulk density at both positions. The t value indicated that bulk density was the soil property most affected by orange cultivation, followed by cation exchange capacity, and organic matter.

O crescimento do sistema radicular e da parte aérea das plantas é influenciado por vários atributos físicos do solo, com complexas interações que envolvem o potencial da água no solo, o teor de oxigênio e a resistência do solo à penetração das raízes. O Intervalo Hídrico Ótimo (IHO) é um parâmetro físico do solo que incorpora os efeitos do conteúdo de água no solo sobre as variações do potencial mátrico, aeração e resistência mecânica do solo. O IHO não tem sido avaliado em solos tropicais, razão por que o objetivo deste trabalho é o de caracterizá-lo num Latossolo Roxo (Typic Hapludox), cultivado com milho no sistema de plantio direto. Para este fim, foram obtidas, nas posições linha e entrelinha da cultura do milho, 72 amostras de solo com estrutura indeformada, nas quais foram determinadas a curva de retenção de água, a curva de resistência à penetração e a densidade do solo, necessárias à obtenção do limite superior e inferior que definem o IHO. Segundo os resultados, o IHO variou positivamente até a densidade de 1,1 Mg m-3 e negativamente para densidades superiores. A amplitude de variação do IHO foi de 0,0073 até 0,125 m³ m-3. No limite inferior do IHO, em relação ao ponto de murcha, a resistência à penetração foi o fator limitante em 85% das amostras, enquanto a capacidade de campo foi o limite superior em 97% das amostras em relação à porosidade de aeração. As modificações na estrutura do solo, refletidas pela variação na densidade, foram mais sensivelmente descritas pelo IHO do que pela água disponível entre a capacidade de o campo e o ponto de murcha permanente. A resistência à penetração e a porosidade de aeração foram fortemente influenciadas pela densidade do solo; neste solo, a redução nos limites do IHO foi determinada pela variação da resistência do solo. Avaliações suplementares do IHO, em solos tropicais, são necessárias sob condições de ampla variação de textura e manejo.

Soil physical attributes, i. e., soil water potential, soil oxygen, and soil strength, directly affect plant growth. The least limiting water range (LLWR) is the range of soil water content within which plant growth is least limited by water potential, aeration and mechanical resistance and has not been evaluated in tropical soils. The objective of this research was to characterize the LLWR of a Typic Hapludox cropped to corn under no-tillage. Seventy-two undisturbed soil samples were collected at the crop row and interrow. The soil water retention curve and the soil resistance curve were evaluated in order to compute the LLWR. The results indicated that the LLWR varied positively with bulk density up to 1.1 Mg m-3 and negatively for higher densities. The LLWR ranged from 0.0073 to 0.1252 m³ m-3. Soil resistance to penetration was the limiting factor at the dry end of the LLWR in 85% of the samples while field capacity was the limiting factor at the wet end in 97%. Further studies on the LLWR in tropical soils would be relevant under a wide range in texture and management.