RESUMO Esta pesquisa avaliou a compactação de um Nitossolo Bruno causada por diferentes intensidades de tráfego do feller direcional e skidder na colheita de madeira em um povoamento de Pinus taeda. Os dados foram coletados em uma empresa florestal localizada no estado do Paraná, Brasil. O procedimento de amostragem foi realizado pela instalação de quatro blocos (30 m × 15 m) com parcelas subdivididas e os tratamentos representados pela combinação de cinco simulações de tráfego das máquinas feller direcional e skidder, aplicadas nas parcelas em quatro profundidades do solo e em subparcelas. A compactação foi avaliada pela densidade do solo, porosidade total, microporosidade e macroporosidade. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey ao nível de 5% de significância. Foram ainda ajustadas equações de regressão linear para representar a relação entre a intensidade do tráfego, profundidade e a variável considerada. Os resultados mostraram que tráfego das máquinas provocou maior compactação nas camadas superficiais do solo, resultando em incrementos na densidade do solo na ordem de 14,6% em relação à condição sem tráfego de máquinas. O aumento da intensidade de tráfego do skidder contribuiu com a redução de 62,5% e 53,8% nos valores de macroporosidade para as profundidades de 0-10 e 10-20 cm, respectivamente. A atividade de arraste das árvores com o trator skidder contribuiu para o aumento da compactação do solo, acarretada pelas diversas passadas da máquina em uma única linha.

ABSTRACT This study evaluated the compaction of a Bruno Nitisol caused by traffic intensities by a directional feller and skidder used to wood harvesting in a Pinus taeda stand. Data were collected at a forest company located in Parana State, Brazil. Samples were performed using an installation of four blocks (30 × 15 m) with subdivided plots and the treatments included a combination of five traffic simulations of directional feller and skidder machines, with the simulations performed in the plots at four soil depths, referred to as subplots. Compaction was evaluated by soil density, total porosity, microporosity, and macroporosity. The data were submitted to analysis of variance and the means were compared with the Tukey test at a 5% level of significance. Linear regression equations were also adjusted to represent the relation between traffic intensity, depth, and the variable of interest. The results showed that machine traffic caused higher compaction of the superficial soil layers, resulting in a 14.6% increase in soil density compared to the soil subjected to no machine traffic. The increase in traffic intensity of the skidder tractor reduced macroporosity by 62.5% and 53.8% at depths of 0-10 and 10-20 cm, respectively. Dragging of the logs by the skidder tractor increased soil compaction due to the several trips by the machine in a single line.

ABSTRACT The objective of this work was to evaluate the penetration resistance (PR) of a red-yellow latosol submitted to two subsoiling depths for implanting a forest plantation. The subsoiling was evaluated at 40 cm (S-40) and 50 cm (S-50) of depth by determining the soil moisture and soil density, while soil PR was evaluated before and after subsoiling at five points transversely to the subsoiling line (furrow) up to a depth of 60 cm using an electronic penetrometer. The soil density in both treatments was not altered by soil management. Before soil preparation, the soil presented PR values above the critical limit in the 0 cm to 30 cm layers, and after subsoiling a reduction in those values was verified at depth. It can be concluded that the 50 cm (S-50) subsoiling depth is the most suitable for soil preparation in a forest stand implantation.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de manejos de azevém (Lolium multiflorum) sobre as propriedades físicas de um Latossolo Bruno e sobre a produção de milho e de azevém em sucessão ao milho. O experimento foi realizado em blocos ao acaso, com três tratamentos e três repetições, em que os tratamentos foram os diferentes manejos do azevém, em sistema plantio direto, para silagem, cobertura do solo e pastejo. Após nove anos de manejo, coletaram-se amostras a 0,00-0,05, 0,05-0,10, 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m de profundidade do solo, para a determinação dos seguintes atributos: textura, carbono orgânico total, densidade, macroporosidade, microporosidade, porosidade total e resistência à penetração de raízes. O índice de estabilidade estrutural foi estimado a partir dos dados de textura e carbono orgânico total. A densidade máxima do solo e o ponto de murcha permanente também foram estimados a partir de funções de pedotransferência. As produtividades de massa de matéria seca do milho e do azevém foram determinadas a partir da colheita na parcela. O conteúdo de carbono orgânico total aumentou com o aumento da profundidade. Os manejos do azevém em plantio direto, em sucessão ao milho, não influenciam os atributos físicos do Latossolo Bruno e mantêm altas as produtividades de milho e de azevém.

Abstract: The objective of this work was to evaluate the influence of ryegrass (Lolium multiflorum) managements on the physical properties of a Haplohumox, and on the yields of corn and of ryegrass cultivated in succession to corn. The experiment was carried out in a randomized complete block design, with three treatments and three replicates, in which treatments were the different managements of ryegrass under no-tillage for silage, soil cover, and grazing. After nine years of management, samples were collected at 0.00-0.05, 0.05-0.10, 0.10-0.20, and 0.20-0.30-m soil depths, to determine the following soil properties: texture, total organic carbon, soil bulk density, macroporosity, microporosity, total porosity, and resistance to root penetration. The index of structural stability was estimated from texture and total organic carbon data. Maximum soil bulk density and permanent wilting point were also estimated from pedotransfer functions. Corn and ryegrass dry matter yields were determined from plants harvested inside the plot area. Total organic carbon content increased as depth increased. The ryegrass managements in no-tillage system, in succession to corn, does not influence the soil physical properties of a Haplohumox, and maintains high corn and ryegrass yields.

ABSTRACT This study evaluated the effect on Oxisol soil compaction of traffic by wood harvesting machines from different extraction distances carried out by a logging company located in Paraná State. The harvesting system was composed of a feller buncher, skidder and harvester, in which soil compaction was evaluated at four extraction distances and four depths by means of density, porosity and soil penetration resistance. Increased machine traffic resulted in the highest compaction in the soil surface layers on the extraction trail, with the highest intensity in the region near the edge of the stand and with values above the critical density limits. Soil penetration resistance was critical in the row of traffic over the stand with significant effects at a of 0.11 to 0.60 m, which is the recommended depth for soil preparation.

RESUMO Objetivou-se, com este trabalho, realizar uma avaliação da profundidade de trabalho na qualidade da operação de subsolagem para implantação de povoamentos florestais. O experimento foi realizado em uma empresa florestal localizada no Município de Telêmaco Borba, Estado do Paraná, Brasil, em um Latossolo de textura média. O equipamento utilizado foi um trator de esteiras com potência de 170 HP e peso operacional de 19.000 kg, equipado com lâmina tipo V-shear, tracionando um subsolador de arrasto mono-haste com peso de 5.390 kg, com a operação de subsolagem nas profundidades de 40 e 50 cm. A qualidade da subsolagem foi determinada com base nos aspectos de profundidade, formato e distância entre as linhas de sulcos, com uso de gráficos de controle. Os resultados indicaram a falta de controle no processo relacionado com a profundidade e formato das linhas de preparo do solo na operação de subsolagem em ambos os tratamentos. O preparo do solo realizado a 50 cm de profundidade apresentou os melhores padrões de qualidade nas condições estudadas.

ABSTRACT The objective of this research was to evaluate the effect of work depth in the quality the subsoiling operation for forest planting. The study was conducted in a forest company located in Telemaco Borba, Parana State, Brazil, in an Oxisol of medium texture. The equipment used was a track tractor with power of 170 HP and operational weight of 19,000 kg, equipped with V-shear blade, pulling a drag subsoiler mono haste with weigh of 5,390 kg, working at subsoiling operation in the depths of 40 and 50 cm. The quality of the subsoiling was determined based on the aspects of depth, format and distance between the lines to be planted, with the use of control graphics. The results showed the lack of control in process related to the depth and format of the lines of soil preparation in subsoiling operation in both the treatments. The soil preparation carried out at 50 cm depth showed the best quality standards at the studied conditions.

Sistemas conservacionistas em pomares de laranja podem aumentar a capacidade de suporte de carga do solo minimizando os seus riscos de compactação. O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de suporte de carga por meio da pressão de preconsolidação e sua dependência a conteúdo de água, densidade e carbono orgânico de um Argissolo Vermelho distrófico latossólico, após 18 anos de implantação de plantas de cobertura permanentes nas entrelinhas de um pomar de laranja. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso, com três repetições. Foram estudados três tratamentos de manejo por meio de roçadas nas entrelinhas do pomar, desde o plantio do pomar em 1993: gramínea Paspalum notatum, leguminosa Arachis pintoi e vegetação espontânea. Cento e oito amostras indeformadas de solo foram coletadas em 2011 sob o rodado e entrerrodado das máquinas nas estrelinhas do pomar com textura arenosa nas camadas de 0,00-0,10 m (87 g kg-1 de argila) e 0,10-0,20 m (122 g kg-1 de argila). Determinaram-se as pressões de preconsolidação das curvas de compressão do solo (25, 50, 100, 200, 400, 800 e 1.600 kPa) em conteúdos de água sob três potenciais (-80, -330 e -1.000 hPa), a densidade do solo e o teor de carbono orgânico do solo. A pressão de preconsolidação não foi dependente do conteúdo de água, da densidade do solo e do teor de carbono orgânico do solo. A pressão de preconsolidação sob o rodado na camada de 0,00-0,10 m foi menor nos tratamentos leguminosa e vegetação espontânea. A manutenção permanente da gramínea manejada com roçadas nas entrelinhas do pomar de laranja proporcionou maior capacidade de suporte de carga do solo sob o rodado na camada superficial arenosa.

Conservation tillage systems in orange groves can increase soil load-bearing capacity minimizing their risks of soil compaction. The objective of this study was to evaluate load-bearing capacity through preconsolidation pressure and its dependence on water content, bulk density, and organic carbon of a Typic Paleudult soil 18 years after setting up permanent plant cover between the rows of an orange grove. A randomized block experimental design was used, with three replications. Three groundcover treatments subjected to mowing between the rows of the grove, as of establishment of the orange grove in 1993, were studied: Paspalum notatum grass, the Arachis pintoi legume, and spontaneous vegetation. One hundred and eight undisturbed soil samples were collected in 2011 at the 0.00-0.10 m (87 g kg-1 clay) and 0.10-0.20 m (122 g kg-1 clay) depths under and between the wheel tracks of the machines between the rows of the orange grove consisting of sandy clay texture soil. Preconsolidation pressure was not dependent on soil water content, bulk density, or organic carbon content. Preconsolidation pressure from soil compression curves (25; 50; 100; 200; 400; 800; and 1,600 kPa) at water content under three potentials (-80; -330; and 1,000 hPa), soil bulk density, and soil organic carbon were determined. The preconsolidation pressure under the wheel tracks between the orange rows in the 0.00-0.10 m layer was lower in the legume and spontaneous vegetation treatments. Ongoing maintenance of the grass managed through mowing between the rows of the orange grove led to greater soil load-bearing capacity under the wheel tracks in the sandy surface layer.

A colheita mecanizada da cultura da cana-de-açúcar (Saccharum officinarum) pode aumentar os riscos de degradação e perda da qualidade física dos solos. O objetivo deste estudo foi determinar o intervalo hídrico ótimo (IHO) e o índice S como indicadores da qualidade física de solos cultivados com cana-de-açúcar sob colheita mecanizada. Foram estudados três solos: um Latossolo Vermelho (LV) textura argilosa, um Latossolo Vermelho (LV) textura média e um Argissolo Vermelho-Amarelo (PVA) textura arenosa, utilizando-se amostras das camadas de 0-0,20 m e 0,20-0,40 m de profundidade. O IHO foi maior no LV argiloso > PVA arenoso > LV textura média. No LV textura média, a densidade do solo crítica (Dsc) foi de 1,76 e 1,77 Mg m-3, respectivamente, nas camadas de 0-0,20 e 0,20-0,40 m, enquanto no PVA arenoso e no LV argiloso não se constatou Dsc, tendo em vista a amplitude de valores de densidade obtidos nas amostragens. O índice S apresentou valor maior que 0,050 no LV argiloso, de 0,024 no LV textura média e maior que 0,033 no PVA arenoso, indicando qualidade física muito boa, muito pobre e pobre, respectivamente. Em função dos valores de IHO e de S foi possível constatar que o LV textura média se apresenta mais sensível aos efeitos do manejo da cultura sob colheita mecanizada, com maiores restrições físicas para o crescimento e desenvolvimento de raízes da cultura da cana-de-açúcar.

The mechanical harvesting of sugarcane (Saccharum officinarum) increases the risks of soil physical degradation. The objective of this study was to determine the least limiting water range (LLWR) and S index to evaluate the physical quality in soils under mechanically harvested sugarcane. Three soils were sampled (layers 0-0.20 and 0.20-0.40 m): clayey Oxisol (clayey LV), loam Oxisol (medium-textured LV) and a sandy Ultisol (sandy PVA). In decreasing order, the LLWR was clayey LV < sandy PVA < medium-textured LV. In the medium-textured LV, the critical bulk density (BDc) was 1.76 and 1.77 Mg m-3, respectively, in the layers 0-0.20 and 0.20-0.40 m. BDc was not observed in the sandy PVA and clayey LV, based on the range of bulk densities of the field soil samples. The S index was > 0.050 for the clayey LV, around 0.024 for the medium-textured LV and S was < 0.033 for the sandy PVA. The LLWR and S values indicated that the physical restrictions to root growth and development under mechanical sugarcane harvesting system were greatest in the medium-textured LV.

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos de diferentes cargas mecânicas de máquinas sobre as propriedades físicas de um Cambissolo Háplico classe textural franco-arenoso/franco-argilo-arenoso. A distribuição das pressões (kPa) no solo foi detectada por sensores localizados em diferentes camadas no solo. As propriedades físicas avaliadas foram a densidade do solo (Ds) e a resistência à penetração (RP) na linha e na entrelinha da cultura da beterraba-açucareira (Beta vulgaris L.), até a profundidade de 0,30 m. Os tratamentos foram: sem pressão extra exercida pela semeadora, denominado sem compactação (SC); pressão exercida pela semeadora considerada de baixa carga (BC); pressão exercida pela semeadora considerada de alta carga (AC); e pressão exercida pelas rodas do trator usado no preparo do solo ou carga do trator (CT). Em relação à distribuição das cargas no solo, na camada de 0-0,10 m foram detectados valores de pressão no solo acima de 120 kPa, considerados muito altos. O incremento de pressão do tratamento SC para AC resultou em maiores pressões na camada de 0-0,10 m comparada à de 0,10-0,20 m, enquanto o tratamento CT resultou em maiores pressões no solo na camada de 0,10-0,20 m, em relação aos outros tratamentos. Em decorrência das cargas mecânicas aplicadas, verificou-se aumento da Ds em superfície, na sequência SC < BC < AC < CT. A RP foi maior que 2,0 MPa na camada de 0,10- 0,15 m sob preparo convencional no tratamento CT. Sob preparo reduzido, a RP mostrou valores acima de 1,5 MPa em todos os tratamentos, sendo maior que 2,5 MPa abaixo da camada de 0,25 m. Os tratamentos SC, BC e AC apresentaram diferenças de RP na linha e entrelinha na camada de 0,10-0,25 m, com os maiores valores na linha de plantio. Em geral, no tratamento CT o solo apresentou maiores valores de Ds e RP, em razão das maiores pressões nele aplicadas.

The objective of this study was to evaluate the effects of different mechanical loads on soil physical properties of a Eutric Cambisol with loam sandy texture. The soil load distribution (kPa) was measured in situ by sensors placed in different soil layers. The soil physical properties evaluated were the bulk density (Ds) and the soil penetration resistance (RP) on sugarbeet (Beta vulgaris L.) row and interrow down to 0.30 m depth. The treatments were: without extra pressure exerted by the sowing machine, or no-compaction (SC); low pressure exerted by the sowing machine, named low load (BC); high pressure exerted the sowing machine, named high load (AC) and load pressure exerted by the tractor wheels used in the seedbed preparation, or tractor load (CT). The soil load distribution data indicated that the 0-0.10 m layer had soil stresses values higher than 120 kPa, which are considered very high. The increase on soil stresses from treatments SC to AC caused higher stress on topsoil than in the 0.10-0.20 m depth, while that under CT treatment showed higher stress at the 0.10-0.20 m layer. As a consequence of the soil stress load it was verified an increase on Ds in the more superficial soil layer (0-10 cm), and it followed the sequence: SC<BC<AC<CT. The RP was higher than 2.0 MPa at the 0.10-0.15 m layer under conventional tillage for the CT treatment. Under minimum tillage the RP reached values above of 1.5 MPa in all treatments, and values higher than 2.5 MPa were observed below the 0.25 m soil layer. The soil under treatments SC, BC and AC presented significant differences in RP between row and interrow positions at the 0.10-0.15 m layer; higher RP values were found for the row position. In general, the CT treatment showed higher Ds and RP values due to the greater stress applied on the soil.

Os sistemas de preparo do solo e o manejo dos resíduos culturais assumem fundamental importância para a sustentabilidade dos sistemas de produção de mandioca nos solos de textura média a arenosa da região Noroeste do Estado do Paraná. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de diferentes sistemas de preparo utilizados para o plantio da cultura da mandioca, em algumas propriedades físicas de um Latossolo Vermelho distrófico. Os tratamentos utilizados foram: plantio sem revolvimento do solo (PSR), preparo mínimo com escarificação (PM) e preparo convencional com aração e gradagem (PC). Nas camadas de 0-0,15 e 0,15-0,30 m, foram avaliadas as seguintes propriedades físicas: a densidade do solo (Ds), a curva de retenção de água no solo, a curva de resistência do solo à penetração e o intervalo hídrico ótimo (IHO). Nos sistemas de preparo com reduzida mobilização do solo (PSR e PM), foram constatados maiores valores de Ds e de resistência do solo à penetração. A curva de retenção de água foi influenciada apenas pela Ds, a qual incorporou os efeitos dos sistemas de preparo, independentemente da camada amostrada. A modelagem da curva de resistência do solo à penetração foi influenciada pelos sistemas de preparo e camadas amostradas, com maior resistência à penetração em PSR > PM > PC, acentuada na camada subsuperficial. Com o aumento da Ds, verificou-se redução do IHO associada aos efeitos da resistência do solo à penetração e da porosidade de aeração que determinaram, respectivamente, os limites inferior e superior de água disponível. Os valores do IHO seguiram a seqüência PC = PM > PSR na camada de 0-0,15 m, não diferindo significativamente na camada de 0,15-0,30 m. O valor de densidade do solo crítica (Dsc), densidade em que IHO = 0, foi menor no PSR e PM, comparado ao PC, o que contribuiu para a menor freqüência de valores de densidade maiores que a Dsc no PC.

Soil tillage systems and the crop residue management are essential for the sustainability of cassava production in sandy and sandy loam soils of Northwestern Paraná State, Southern Brazil. The objective of this study was to evaluate the effects of different tillage systems used for planting cassava: no-tillage (NT), minimum tillage using chiseling (MT) and conventional tillage with moldboard plow and disking (CT) on some physical properties of a dystrophic Red Latosol. The following soil physical properties were evaluated in the 0-0.15 m and 0.15-0.30 m soil layers: soil bulk density (BD), soil water retention curve, soil resistance to penetration curve and least limiting water range (LLWR). Higher values of BD and soil resistance to penetration were verified in the NT and MT treatments. The soil water retention curve was only influenced by BD, which incorporated the effects of the soil tillage systems independent of sampled layers. The soil resistance curve to penetration was influenced by tillage systems and layers, indicating that the soil resistance to root penetration was higher in NT > MT > CT, and was accentuated at the 0.15-0.30 m depth. The increase in the BD led to a reduction in the LLWR due to the effects of soil resistance to penetration and air-filled porosity, which in turn determined the range of soil available water. Results indicated that LLWR value followed the sequence: PC = PM > PSR in the 0-0.15 m soil layer, and was not influenced by tillage systems in the 0.15-0.30 soil layer The critical bulk density value (BDc), the BD value at which LLWR = 0, was lower in NT and MT tillage systems compared with CT, therefore resulting in a smaller frequency of higher BD values than BDc in the soil under CT.