RESUMO Considera-se que a vegetação ripária desempenha papel importante na retenção de sedimentos e, portanto, na diminuição da produção de sedimentos em bacias hidrográficas. A Lei Florestal (Lei 12.651/2012) determina a manutenção da vegetação ripária em faixas de largura fixa, mas permite a continuidade das atividades agrossilvipastoris em parte das Áreas de Preservação Permanente (APPs). Buscou-se, por meio deste estudo, avaliar a redução da produção de sedimentos pela recuperação da vegetação das APPs em 5, 8, 15 e 30 m, larguras admitidas pela Lei Florestal, considerando três cenários de uso do solo, que apresentam diferentes taxas de erosão: predomínio de áreas de floresta, pastagem e agricultura. O modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tool) foi utilizado para simular a produção de sedimentos nesses cenários na bacia hidrográfica do rio Jundiaí-Mirim, localizada no estado de São Paulo, Brasil. O SWAT foi calibrado e validado para a vazão em escala mensal, obtendo-se os seguintes índices estatísticos: NS = 0,77 e 0,70, PBIAS = -10,2 e -12,5, RSR = 0,48 e 0,55 nos processos de calibração e validação, respectivamente. O maior valor de redução da produção sedimentos gerados (30%) foi observado com a recuperação total das APPs (30 m) no uso atual da bacia. Recuperando-se as APPs em 5, 8 e 15 m, a redução da produção de sedimentos ficou abaixo de 10%, nos cenários alternativos. As faixas reduzidas de APPs recuperadas mantêm alta a produção de sedimentos. E, ainda, mesmo com a recuperação total das APPs é necessário adotar práticas de conservação do solo em toda a área agrícola da bacia, a fim de minimizar os impactos nos cursos hídricos.

ABSTRACT Riparian vegetation plays an important role in sediment retention, thus reduces sediment yield in watersheds. The Brazilian Forest Law (Law 12,651/2012) requires maintenance of fixed-width buffers of riparian vegetation but allows the continuity of agriculture, livestock, and forestry farming activities in some parts of the Areas of Permanent Preservation (APP). This paper aimed to evaluate sediment reduction by recovering the APPs with vegetation strips of permitted widths (5, 8, 15, and 30 m), as per the Forest Law. We considered three land use scenarios that present distinct erosion rates - predominance of areas with forest cover, pasture, and agriculture. The Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model was used to simulate sediment yield in these scenarios at the Jundiaí-Mirim Watershed in São Paulo, Brazil. The SWAT was calibrated and validated for monthly streamflow. We obtained statistical indices for the processes of calibration and validation, respectively, as: NS = 0.77 and 0.70, PBIAS = -10.2 and -12.5, and RSR = 0.48 and 0.55. The highest reduction in sediment yield (30%) was observed with the total recovery of the APPs (vegetation strips of 30 m) in the current land use scenario. The recovery of the APPs with vegetation strips of 5, 8, and 15 m yielded sediment reduction below 10% in the alternative land use scenarios. The APP strips with reduced recovery maintained high rates of sediment yield. Additionally, even with a total recovery of the APP it is necessary to adopt soil conservation practices throughout the basin’s agricultural area to minimize the impacts on water resources.

ABSTRACT: Mechanical sugarcane harvesting increases soil compaction due to the intense traffic of agricultural machinery, reducing longevity of sugarcane crops. In order to mitigate the harmful effects caused by agricultural traffic on the soil structure in sugarcane fields, this study evaluated impacts of mechanical sugarcane harvesting on traffic lane under two soil tillage systems based on load bearing capacity models. The experiment was carried out in the region of Piracicaba, state of São Paulo, Brazil, on a Rhodic Nitisol, under conventional tillage (CT) and deep strip-tillage (DST). For CT soil tillage was applied to the entire area with a heavy disk harrow, at operating depths from 0.20 to 0.30 m followed by a leveling harrow at a depth of 0.15 m. For DST, soil tillage was performed in part of the area at a depth of 0.80 m, forming strip beds for sugarcane planting, while the traffic lanes were not disturbed. Undisturbed soil samples from traffic lanes were used in the uniaxial compression test to quantify preconsolidation pressure and to model the soil load bearing capacity. The surface layer (0.00-0.10 m) was most susceptible to compaction, regardless of the tillage system (CT or DST) used. In the DST, the traffic lane maintained the previous soil stress history and presented higher load bearing capacity (LBC) than the traffic lane in the CT. As in CT the soil was tilled, the stress history was discontinued. This larger LBC in DTS minimized the impacts of the sugarcane harvest. Under CT, additional soil compaction due to mechanical sugarcane harvesting in the traffic lane was observed after the second sugarcane harvest. There was a reduction in load bearing capacity from 165 kPa to 68 kPa under CT and from 230 kPa to 108 kPa under DST, from the first to the second harvest at surface layer. Water content at mechanical harvesting was the most relevant factor to maximize impacts on the soil structure in traffic lanes, for both tillage systems.

O sistema de plantio pode influenciar atributos físicos e químicos do solo, alterando o desenvolvimento das raízes das culturas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do sistema plantio direto (PD) e o do preparo convencional (PC) e o uso de calcário (0 e 2,0 t ha-1) no sistema radicular da cana-de-açúcar. Este estudo foi realizado em Latossolo Vermelho eutroférrico, em experimento de longa duração, iniciado em 1998, após três ciclos de quatro anos com colheita sem queima da palha. Foram realizadas coletas de amostras de solo para avaliação de alguns atributos físicos (densidade, porosidade e resistência à penetração) e de fertilidade do solo. Para a coleta de raízes, foi utilizada sonda amostradora em quatro épocas definidas pelo balanço hídrico da região, sendo a amostragem realizada em seis pontos equidistantes à linha da soqueira, em camadas de 0,20 m até 1,0 m de profundidade. O PD e o uso de calcário resultaram em valores mais elevados dos atributos relacionados à aplicação do calcário, como V% e teores de Ca, apenas na camada superficial. Os valores de densidade e resistência foram mais elevados no PD e na entrelinha. Na linha de plantio, não houve diferença entre os tratamentos. A cana-de-açúcar manteve, em média, cerca de 4,0 t ha-1 de raízes no solo na camada até 1,0 m de profundidade. Houve diferença significativa entre as camadas e as posições de amostragem e, embora as raízes da cana-de-açúcar se concentrem na superfície e próximo da soqueira, 25 a 30 % das raízes estão na entrelinha (0,6 m da soqueira) e 15 a 30 % estão abaixo de 0,60 m, indicando que as raízes da cana-de-açúcar exploram grande volume de solo. A variação na quantidade de raízes foi mais influenciada pela condição hídrica do solo do que pelas práticas de manejo. A maior quantidade de raiz foi determinada no máximo excedente hídrico; e a menor, na época de reposição hídrica do solo. As maiores variações na quantidade de raízes entre épocas foram observadas no PC e sem aplicação de calcário. Os tratamentos PD e com calcário mantiveram a massa radicular com menor variação ao longo das épocas de amostragem. As alterações físicas e químicas do solo por influência do PD e calcário não foram suficientes para alterar significativamente o desenvolvimento do sistema radicular da cana-de-açúcar.

The cultivation system can influence physical and chemical soil properties by changing the root development of crops. The aim of this study was to evaluate the effect of no-tillage (NT) and conventional tillage (CT) and of liming (0 and 2.0 t ha-1) on the root system of sugarcane. The study was conducted on an Oxisol in a long-term experiment initiated in 1998, after three sugarcane cycles of four years without burning the cane trash at harvest. The soil was sampled to evaluate some physical properties (density, porosity and penetration resistance) and soil fertility. Roots were sampled with a probe, in four seasons defined by the regional soil water balance, at six sampling points equidistant from the crop rows, in 0.20 m layers down to a depth of 1.0 m. As a result, no-tillage with liming resulted in highest values of the liming-related properties, such as base saturation and calcium concentrations in the surface layer only. Soil density and soil resistance were highest under no-tillage and between the rows. In the crop row there was no difference among treatments. On average, about 4.0 Mg ha-1 of sugarcane roots remained in the soil layer to a depth of 1.0 m. The differences among layers and sampling positions were significant, and although the sugarcane roots were concentrated at the surface and near the crop rows, 25-30 % of the roots were in the interrows (0.6 m away from the row) and 15-30 % below 0.60 m, indicating that sugarcane roots explore a large soil volume. The variation in the root biomass was more influenced by crop growth and soil water status than by management practices. The root biomass was largest at the maximum water surplus and lowest at the time of soil water recharge. The largest variations in the root biomass between seasons were observed in the conventional system without liming. In the no-tillage treatments with liming the root mass varied little with sampling times. The changes in physical and chemical soil properties under the influence of no-tillage and limestone were not sufficient to significantly affect the development of the sugarcane root system.

O uso agrícola do lodo é uma alternativa viável para a reciclagem de nutrientes, embora haja certa preocupação com o aumento de espécies químicas solúveis originadas da mineralização da fração orgânica. Assim, para conhecer a disponibilidade de nutrientes e o risco de contaminação do solo e da água, o estudo da solução do solo é uma ferramenta valiosa. Nesses estudos, o número de variáveis utilizadas ultrapassa facilmente uma dezena, e ferramentas de análise exploratória, como a análise de componentes principais (ACP), revelam a existência ou não de amostras anômalas, de relações entre as variáveis medidas e sua contribuição relativa e de relações ou agrupamentos entre amostras. O objetivo deste trabalho foi identificar variáveis relacionadas com a solução do solo e alteradas, em razão do uso do lodo de esgoto e da adubação mineral, de forma a complementar os procedimentos para monitoramento/avaliação de áreas que recebem esse tipo de resíduo. A composição da solução do solo de uma área que recebeu lodo de esgoto por sete anos consecutivos foi estudada dos 22 aos 46 meses após a sua última aplicação. Com a solução do solo foi possível, por meio da ACP, distinguir as áreas em função da adubação aplicada. Após quatro anos da interrupção das aplicações sucessivas de lodo de esgoto, não verificou-se concentração apreciável de metais na solução do solo, embora ainda seja possível identificar traços da mineralização do resíduo. As variáveis pH, Mn2+, COD, SO4(2-), NO3- e NH4+ na solução do solo podem ser utilizadas no monitoramento de áreas tratadas com lodo de esgoto.

The use of sewage sludge in agriculture is a sound alternative for nutrient recycling, but the concern over increase in soluble chemical species from mineralization of organic matter remains. The study of the soil solution is a valuable tool for understanding the availability of nutrients and for assessing the risk of soil and water contamination. For such studies, where the number of parameters examined is usually more than 10, the use of multivariate analysis tools, such as principal component analysis (PCA), are quite useful in revealing outliers, the contribution of individuals and groups of parameters, and the relationship within tested samples. The objective of this study was to identify the parameters related to changes in the soil solution associated with the use of sewage sludge or mineral fertilization in order to complement procedures for monitoring/ assessing areas amended with them. The soil solution of an area which received sewage sludge for seven consecutive years was studied from 22 to 46 months after its last application. By using PCA it was possible to identify the treatments throughout the soil solution composition. Even four years after interrupting the successive applications of sewage sludge, the heavy metals in the soil solution of the area were close to the instrumental detection limits. However, changes in the soil solution composition due to mineralization of the remaining organic matter from the sewage sludge were still detectable. Based on those results, we propose a set of parameters for monitoring the soil solution of areas amended by sewage sludge: pH, Mn+2, COD, SO4(2-), NO3-, and NH4+.

O Intervalo Hídrico Ótimo (IHO) integra atributos físicos do solo relacionados ao crescimento das culturas e corresponde ao intervalo entre os limites superior e inferior do conteúdo de água no solo, no qual são mínimas as limitações para o crescimento radicular. Em áreas agrícolas, o manejo do solo pode alterar sua estrutura, de forma que, principalmente em razão da compactação, a densidade do solo (Ds) poderá ficar fora desses limites em que as condições são ideais para o crescimento das plantas. O objetivo deste trabalho foi utilizar o IHO para avaliação da qualidade física do solo e identificação de áreas com restrição para crescimento de plantas, visando ao manejo localizado. O estudo foi realizado em um Latossolo Vermelho argiloso sob sistema semeadura direta (SSD) com cultivos sucessivos de grãos por 25 anos em Campinas, SP. Foram coletadas amostras volumétricas de solo, nas camadas de 0,00-0,10, 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m, destinadas à obtenção dos seguintes atributos: Ds, curva de resistência à penetração, curva de retenção de água e porosidade do solo para determinação do IHO e da densidade crítica do solo (Dsc). Dados de variabilidade e dependência espacial da Ds foram analisados por semivariogramas para elaboração de mapas desse atributo. O IHO diminuiu em profundidade e foi limitado na parte superior pela umidade na capacidade de campo e na parte inferior pela resistência à penetração, nas três profundidades avaliadas. A Dsc foi de 1,42 Mg m-3 para a camada de 0,00-0,10 m e de 1,39 e 1,41 Mg m-3, respectivamente, para as camadas de 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m. Verificou-se que a Ds foi maior que a Dsc nas camadas de 0,00-0,10 e 0,10-0,20 m, em porções localizadas no terço inferior do terreno, indicando condição crítica para o crescimento das plantas. A utilização do IHO, associado a mapas de variabilidade espacial da Ds, para determinação de pontos em que ela é maior que a Dsc, auxilia a tomada de decisão para intervenção ou modificação do manejo do solo, enquanto que o critério de escolha do valor crítico da resistência à penetração pode contribuir para a interpretação dos resultados de campo.

Least Limiting Water Range (LLWR) integrates soil physical properties related to crop growth and corresponds to the interval between the upper and lower limits of water content in the soil within which limitations to root growth are minimal. In agricultural areas, soil management can lead to changes in its structure, mainly due to compaction and, subsequently, bulk density can reach values outside the limits in which conditions are ideal for plant growth. Therefore, the aim of this study was to use the LLWR to evaluate soil physical quality and to identify areas that restrict plant growth, with a view toward localized management. This study was carried out using the LLWR to evaluate soil physical quality so as to identify areas in which bulk density is higher than critical bulk density in an Oxisol under no-tillage system since 1985, in Campinas, São Paulo, Brazil. Undisturbed samples were collected at the depths of 0.00-0.10, 0.10-0.20 and 0.20-0.30 m to obtain the following attributes: bulk density, penetration resistance curve, water retention curve and soil porosity. Data on spatial variability of bulk density and critical bulk density were analyzed by semivariograms to map these attributes. The LLWR decreased in depth and was limited at the top by the moisture at field capacity and at the bottom by resistance to penetration at the three depths studied. Critical soil density was 1.42 Mg m-3 for the 0.00-0.10 m layer and 1.39 and 1.41 Mg m-3, respectively, for the 0.10-0.20 and 0.20-0.30 m layers. It was observed that soil bulk density was higher than critical soil density in the 0.00-0.10 and 0.10-0.20 m layers in the lower portions of the field, indicating a critical condition for plant growth. The use of LLWR, associated to maps of spatial variability of soil bulk density to determine points at which it is higher than critical soil bulk density aids decision making for intervention or modification of soil tillage, while the selection criterion of the critical value of penetration resistance can contribute to the interpretation of field results.

A compactação do solo em áreas agrícolas manejadas em sistema plantio direto tem sido apontada como um problema enfrentado por produtores, em especial nas áreas com solos argilosos. A compactação é causada principalmente pelo tráfego de máquinas, quando não são respeitadas faixas adequadas de umidade do solo. A palha na superfície do solo, por criar uma barreira física entre o pneu das máquinas e o solo, pode ser um fator de minimização da compactação. Assim, o objetivo do estudo foi avaliar o efeito da palha de milheto em superfície na redução da compactação do solo causada pelo rodado de um trator. O experimento constou de quatro tratamentos de quantidade de palha (sem palha, 5, 10 e 15 Mg ha-1) e três de manejo da palha (em pé, tombada e fragmentada). Após a passagem do trator determinou-se a resistência à penetração, umidade, densidade e porosidade total do solo na área trafegada. A densidade e porosidade total não foram afetadas pela passagem do tráfego. Nos tratamentos com palha, obteve-se maior umidade e, consequentemente, menor resistência. Entre os tratamentos de manejo da palha não houve diferença para umidade e resistência. Para a mesma umidade do solo, maiores quantidades de palha resultaram em menores valores de resistência à penetração, evidenciando menor compactação.

Soil compaction in areas under no-tillage has been pointed as a problem faced by farmers, particularly in areas with clay soils. Compaction is mainly caused by machinery traffic when the adequate soil moisture is not respected. Straw on the soil surface, by creating a physical barrier between the wheel and the ground may be a factor to minimize compaction. Therefore, the objective of this study was to evaluate the effect of millet straw on soil surface in reducing compaction caused by the tractor wheels. The experiment consisted of four treatments of straw quantity on surface (without straw and 5, 10 and 15 Mg ha-1) and three straw managements (standing up, lying down and fragmented). After the tractor passage, penetration resistance, water content, density and total porosity of soil were evaluated on the area where the wheel passed over. Density and porosity were not affected by wheel traffic. Treatments with straw had higher water content and as a result less resistance. There was no significant difference on resistance and soil moisture among straw management treatments. For an equal soil water content, higher densities of straw resulted in lower penetration resistance, which indicates less compaction.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o acúmulo de matéria seca e de nutrientes de plantas forrageiras consorciadas com o milho safrinha, em função da adubação nitrogenada. As espécies Urochloa brizantha cv. Marandu, U. decumbens cv. Basilisk, U. ruziziensis cv. Comum e Panicum maximum cv. Tanzânia, com semeadura em meados de março, foram avaliadas em quatro municípios paulistas, em consórcio com o milho. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro repetições, em parcelas subdivididas. Nas parcelas, foram avaliados os consórcios e nas subparcelas, quatro doses de nitrogênio em cobertura (0, 30, 60 e 90 kg ha-1). Foi determinado o acúmulo de matéria seca e de nutrientes pelas plantas forrageiras em três épocas: no florescimento, na maturidade fisiológica do milho e por ocasião da dessecação das forrageiras, em outubro. O acúmulo de matéria seca das forrageiras intensifica-se após a colheita do milho safrinha. Quando as forrageiras são semeadas na entrelinha do milho, a adubação nitrogenada em cobertura não interfere no acúmulo de matéria seca e de nutrientes pelas forrageiras, e o consórcio não afeta a produtividade de grãos de milho safrinha.

The objective of this work was to assess the accumulation of dry matter and nutrients in forage plants intercropped with off-season maize, as a function of nitrogen fertilization. The species Urochloa brizantha cv. Marandu, U. decumbens cv. Basilisk, U. ruziziensis cv. Comum, and Panicum maximum cv. Tanzânia, with seeding in mid-March, were evaluated in four municipalities of São Paulo, Brazil, intercropped with maize. A randomized complete block design was used, with four replicates, in split-plots. The intercropped systems were evaluated in the plots, and four nitrogen topdressing fertilization rates (0, 30, 60, and 90 kg ha-1) were evaluated in the split-plots. Forage dry matter and nutrient accumulation were determined in three stages: flowering, maize physiological maturity, and at forage desiccation, in October. Forage dry matter accumulation increases after the harvest of off-season maize. When forages are planted in the corn inter-rows, topdressing nitrogen fertilization does not influence forage dry matter and nutrient accumulation, and intercropping does not affect off-season maize grain yield.

Estudos realizados com lodo de esgoto (LE) têm demonstrado o potencial desse resíduo como fertilizante e, ou, condicionador do solo em áreas agrícolas. Apesar das restrições quanto ao conteúdo de elementos potencialmente tóxicos (EPT), como os metais pesados, e de patógenos, a aplicação de LE com baixos teores de EPT e devidamente higienizado poderá melhorar os atributos químicos e microbiológicos do solo. Em um Latossolo Vermelho com caráter férrico cultivado com milho, avaliaram-se as alterações nos atributos químicos e microbiológicos do solo em dois tratamentos com LE aplicado sucessivamente por sete anos: na dose recomendada para suprir o N requerido pela cultura do milho e no dobro da dose recomendada, bem como em um tratamento com adubação mineral. Foram coletadas amostras compostas de solo, na profundidade de 0-0,20 m, para determinação de atributos químicos (C-orgânico, pH, P, K, Ca, Mg, CTC, B, Cu, Fe, Mn, Zn, Cd, Ni e Pb) e microbiológicos (respiração basal, atividade microbiana, C da biomassa microbiana, quociente metabólico, quociente microbiano e atividade das enzimas protease e desidrogenase). A adição sucessiva de LE ao solo aumentou a disponibilidade de macro e micronutrientes para as culturas. Entretanto, na maior dose do LE houve redução significativa do pH, indicando a necessidade de correções periódicas da acidez do solo. A adição do LE causou efeito negativo sobre a atividade e biomassa da microbiota do solo. Não houve diferença significativa para a produção de grãos de milho entre os tratamentos. Após sete aplicações anuais de LE baseadas na necessidade do milho em N, os níveis de metais pesados no solo não atingiram níveis tóxicos.

Studies on sewage sludge (SS) have confirmed the possibilities of using this waste as fertilizer and/or soil conditioner in crop production areas. Despite restrictions with regard to the levels of potentially toxic elements (PTE) and pathogens, it is believed that properly treated SS with low PTE levels, applied to soil at adequate rates, may improve the soil chemical and microbiological properties. This study consisted of a long-term field experiment conducted on a Typic Haplorthox (eutroferric Red Latosol) treated with SS for seven successive years for maize production, to evaluate changes in the soil chemical and microbiological properties. The treatments consisted of two SS rates (single and double dose of the crop N requirement) and a mineral fertilizer treatment. Soil was sampled in the 0-0.20 m layer and analyzed for chemical properties (organic C, pH, P, K, Ca, Mg, CEC, B, Cu, Fe, Mn, Zn, Cd, Ni, and Pb) and microbiological properties (basal respiration, microbial biomass activity, microbial biomass C, metabolic quotient, microbial quotient, and protease and dehydrogenase enzyme activities). Successive SS applications to soil increased the macro- and micronutrient availability, but the highest SS dose reduced the soil pH significantly, indicating a need for periodic corrections. The SS treatments also affected soil microbial activity and biomass negatively. There were no significant differences among treatments for maize grain yield. After seven annual applications of the recommended sludge rate, the heavy metal levels in the soil had not reached toxic levels.

O sistema orgânico de produção deve resultar na utilização mais racional dos recursos naturais, sobretudo do solo. Os produtores orgânicos devem adotar práticas conservacionistas, além de atender a outros princípios deste sistema de produção. Neste trabalho foram avaliadas as práticas de manejo e conservação do solo adotadas por produtores orgânicos e convencionais nas regiões dos municípios de Socorro (Serra da Mantiqueira e Mogiana) e Ibiúna, situados no Estado de São Paulo. O objetivo dessa pesquisa foi verificar o grau de adoção de práticas conservacionistas pelos produtores e avaliar a qualidade do solo na agricultura orgânica e convencional. Foi elaborado e aplicado um questionário, com visitas locais para verificação das práticas conservacionistas e ocorrência de erosão, em 30 propriedades. Os resultados foram expressos em índices indicadores de diversidade de uso do solo, atitude conservacionista, percepção de erosão e do impacto sobre os recursos hídricos. Foram também realizadas análises de atributos químicos, físicos e biológicos indicadores da qualidade do solo. Concluiu-se que os produtores orgânicos têm maior percepção quanto à atitude conservacionista e nas propriedades orgânicas há maior diversidade de cultivos, embora não haja maior diversidade geral de uso do solo. A produção orgânica de alface, em Ibiúna proporcionou maior atividade biológica no solo e maior colonização por fungos micorrízicos arbusculares. O sistema orgânico possui maiores teores de matéria orgânica e menores de potássio e não houve diferença entre os atributos físicos do solo dos sistemas orgânico e convencional.

The organic farming system production should result in more rational use of natural resources, especially the soil. Organic producers are required to adopt soil conservation practices and attend to other principles of that system. This work evaluated the management practices and soil conservation techniques used by organic and conventional producers in counties Socorro (Mantiqueira and Mogiana) and Ibiúna, located in the State of São Paulo. The objectives of this research were to verify producers' adoption of conservation practices as well as soil quality in organic and conventional agriculture. It was developed and the implemented a questionnaire, with site visits for verification of conservation practices and occurrence of erosion in 30 properties. The results of the environmental perception were expressed as indices to indicate the diversity of land use, the conservative attitude, the perception of erosion and impact on water resources. Soil chemical, physical and biological attributes indicators of soil quality were analyzed. It was concluded that organic producers have a higher perception on conservation procedure and organic farms generally have a higher diversity of crops; however, they do not have higher diversity of land use. The organic production of lettuce in Ibiúna showed higher biological activity and higher percentage of colonization by mycorrhizal fungi. The organic system had higher organic matter content and lower potassium. There was no significant difference on the physical attributes evaluated comparing conventional and organic systems.

A análise dos teores de nutrientes de folhas de soja é um dos métodos mais eficientes para avaliar o estado nutricional da lavoura. O objetivo deste estudo foi caracterizar a variabilidade espacial dos teores foliares de nutrientes e da produtividade da cultura da soja num Latossolo Vermelho sob sistema semeadura direta durante dois anos. A área do experimento media 120 x 160 m, totalizando 1,92 ha. As amostras de folhas e os dados de produtividade da soja foram coletados em grade regular de 20 m, totalizando 63 pontos de amostragem nos anos de 1986 e 1988. O teor de nutrientes (N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mn e Zn) foi determinado analisando-se a terceira folha com pecíolo a partir do ápice de cinco plantas, em locais circunvizinhos de cada um dos pontos de amostragem. As produtividades de soja foram quantificadas em subparcelas de 5 m², sendo posteriormente transformadas para kg ha-1. Os dados foram analisados pela estatística descritiva, a fim de verificar os parâmetros de tendência central e dispersão. A variabilidade espacial foi determinada pelo cálculo do semivariograma e construção de mapas de contorno por meio dos valores obtidos na interpolação por krigagem ordinária. Houve dependência espacial para os teores foliares de alguns nutrientes e para a produtividade de grãos de soja passível de ser mapeada em uma área com cerca de 2 ha, adubada de maneira homogênea. A dependência espacial não ocorreu de forma constante ao longo do tempo, o que deve ser considerado em estudos com cultivos sequenciais. A dependência espacial da produtividade de soja aumentou entre os anos estudados. Entre os nutrientes aplicados anualmente, via adubação, verificou-se a formação de um padrão de distribuição espacial, em 1986 e em 1988, especialmente para os teores de P.

The chemical analysis of plant tissue is an efficient method to assess the nutritional status. This study aimed to characterize the spatial variability of plant nutrients and soybean yield in an experimental area (120 x 160 m, totaling 1.92 ha) of a Rhodic Hapludox under no tillage for two years. Soybean leaf and grain yield were sampled at 63 points in a regular 20 m grid. Plant nutrient contents (N, P, K, Ca, Mg, Cu, Fe, Mn, and Zn) were determined analyzing the 3rd leaf from the top, collected from five plants randomly chosen near the sampling points. The crop yield was measured in 5 m² subplots and expressed in kg ha-1. Data were analyzed using descriptive statistics to assess the measures of central tendency and dispersion. Spatial variability was analyzed using semivariogram parameters and contour maps based on interpolation by ordinary kriging. Spatial dependence was observed for some foliar nutrient contents and crop productivity in a homogeneously fertilized area of about 2 ha. Spatial dependence was not constant over time, which should be taken into account in studies with sequential crops. The spatial dependence of soybean yield increased in the two years studied. Among the nutrients applied annually by fertilization, the formation of a spatial pattern was observed in 1986 and 1988, especially for P.

Os sistemas de cultivo modificam os atributos do solo e podem alterar sua qualidade. Tradicionalmente avaliados por métodos laboratoriais, os atributos do solo vêm sendo empregados como indicadores de sua qualidade e, embora sejam bastante exatos, são muitas vezes de difícil acesso ou apresentam custos elevados em avaliações de larga escala. A avaliação visual da qualidade do solo (AVS) pode fornecer, de maneira rápida, confiável e barata, informações necessárias ao planejamento agrícola, constituindo uma importante ferramenta para identificar ou monitorar práticas de manejo sustentáveis. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho da AVS no estabelecimento de um índice de qualidade do solo, visando avaliar a sustentabilidade de práticas de manejo do solo. Os experimentos envolveram tratamentos de cultivo de graníferas em sistema plantio direto há 20 e 8 anos, graníferas com aplicação de três doses de lodo de esgoto, algodão em plantio convencional, cultura permanente (seringueira) e mata nativa. As áreas experimentais estão localizadas sobre Latossolo Vermelho distroférrico típico no Centro Experimental Central do Instituto Agronômico, no município de Campinas, SP. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com oito tratamentos e quatro repetições, constituídas por parcelas de 4 m de largura e 25 m de comprimento. Em julho de 2007 foram coletadas amostras compostas na profundidade de 0-0,20 m, para análises laboratoriais físicas (estabilidade de agregados, porosidade, densidade do solo, capacidade de retenção de água) e químicas (fertilidade do solo). Em maio de 2008 foram realizadas as avaliações visuais no campo, em um bloco de 0,20 m de lado por parcela, para determinar os seguintes indicadores: estrutura, cor, porosidade, número de minhocas, mosqueado, camada compactada e cobertura do solo. A cada indicador foi atribuído 0 (pobre), 1 (moderado) ou 2 (bom). Os dados foram submetidos à análise de variância, com as médias comparadas pelo teste de Scott-Knott a 5 %, e também à análise estatística multivariada de componentes principais. Os resultados indicaram que o uso intensivo do solo contribuiu para a redução de sua qualidade e que os sistemas com baixa mobilização apresentaram boa qualidade física, manifestada pelo estado de agregação, porosidade e densidade do solo. Os tratamentos foram ordenados quanto à qualidade do solo, a qual foi reproduzida de forma eficiente pelo índice visual de qualidade. Os resultados da AVS apresentaram correspondência com os dados analíticos. O método proposto pela AVS constitui uma ferramenta prática e sensível às alterações do manejo, capaz de avaliar a qualidade do solo, embora sua eficiência precise ser confirmada para outros tipos de solo, usos e manejos.

Cropping systems modify soil attributes and can affect their quality. Traditionally evaluated by laboratory analytical methods, soil attributes have been used as indicators of its quality and are very accurate. However, many times, analytical methods are of difficult access by the producer and high cost. Visual Soil Assessment (VSA) has been developed to help land managers to assess soil condition easily, reliably and cheaply on a field scale. The objective of this study was to evaluate the performance of the VSA to assess soil quality, aiming to evaluate and monitor sustainable management practices. The experiments involved the following treatments: grain crop cultivated for twenty years and eight years under no-tillage system; grain crop with the use of sewage sludge in three application levels; cotton in conventional tillage; perennial crop and native forest. The experimental fields were located in an Oxisol within the Instituto Agronômico in Campinas, State of São Paulo, Brazil. The experimental design was completely randomized with eight treatments and four replications in plots 4 m wide and 25 m long. Soil samples were collected in July 2007 at the 0 - 0.20 m depth for physical analysis (aggregate stability, porosity, density, water holding capacity) and chemical analysis of soil fertility. Visual soil assessments were carried out in May 2008 with a single clod of 0 - 0.20 m side per plot for the following soil attributes: soil structure, soil color, soil porosity, number of earthworms, mottles, presence of tillage pan, and soil cover. For each indicator a visual score of zero (poor), 1 (moderate) and 2 (good) was given. Data were submitted to analysis of variance with the averages compared by Scott-Knott test at 5 % probability and to a multivariate analysis (principal component analysis). The results indicated that the intensive land use contributed to a reduction in its quality and that systems with low mobilization showed good physical quality expressed by soil aggregation, soil porosity and soil bulk density. The soil management treatments were classified in the decreasing order of soil quality, which was efficiently reproduced by the VSA index. The attributes showed correspondence between VSA and analytical soil results. The VSA method was an efficient tool to evaluate the soil quality and it showed to be sensitive to changes caused by soil management systems but its effectiveness must be confirmed for other soil types, uses and managements.

A preocupação da sociedade civil com os recursos hídricos tem levado ao aumento do tratamento de esgotos e de águas residuais com baixa carga poluidora, resultando na produção de lodo de esgoto (LE). Por conter C orgânico em sua composição, o LE pode atuar como condicionador de propriedades físicas do solo. O objetivo do presente trabalho foi analisar o efeito do LE sobre atributos do solo (densidade, porosidade, permeabilidade e retenção de água), buscando avaliar se a aplicação anual de LE em um solo degradado, em longo prazo e em quantidades determinadas em função da necessidade de N pela cultura, determina modificações na qualidade física do solo. O ensaio constou da aplicação de três tratamentos: adubação mineral, 10 e 20 Mg ha-1 de LE (uma e duas vezes a quantidade de LE necessária para suprir o nitrogênio recomendado para a cultura de milho, respectivamente), aplicados anualmente na camada superficial de um Latossolo Vermelho eutroférrico. A aplicação de LE reduziu a densidade do solo, aumentou a macroporosidade e diminuiu a microporosidade a partir da terceira aplicação, porém não influenciou significativamente a permeabilidade e o parâmetro S de qualidade física do solo na camada superficial.

Water resource quality is a concern of today's society and, as a consequence, low pollutant wastewaters and sludges are being increasingly treated, resulting in continuous production of sewage sludge. Sewage sludge (SS) can be used as soil physical conditioner of agricultural or degraded lands, due to its organic C component. The objective of this research was to evaluate the long-term SS effects on soil physical quality of properties such as bulk density, porosity, permeability and water retention of degraded soils treated with annual SS applications. The SS rates were calculated according to the crop N demand. The field experiment consisted of three treatments: mineral fertilization, 10 and 20 Mg ha-1 of SS (once and twice the SS quantity to meet the maize N demand, respectively), in annual applications to the surface layer of a eutroferric Red Latosol. SS reduced bulk density, increased macroporosity and decreased microporosity after the third application, but did not significantly alter the soil permeability and physical quality as measured by the S index in the surface layer.

A rugosidade da superfície pode ser influenciada pelo tipo e pela intensidade do preparo do solo entre outros fatores. A vantagem de se usar índices fractais em estudos de microrrelevo é que eles permitem a partição das características da rugosidade em propriedades ou que dependem exclusivamente da escala ou que independem totalmente dela. Por outro lado, a geoestatística prove algumas ferramentas que podem ser úteis no estudo da dinâmica da variabilidade da superfície do solo, diferentes daquelas avaliadas pela dimensão fractal. Verificou-se se é possível aplicar geoestatística na análise da variação do microrrelevo de um Latossolo sob seis tratamentos de preparo do solo, a saber: grade de discos, arado de discos, escarificador, grade de discos+grade niveladora, arado de discos+grade niveladora e escarificador+grade niveladora. As medidas foram feitas logo após o preparo do solo e subseqüentemente após cumulativos eventos de chuva natural. Medições duplicadas foram feitas em cada tratamento para cada data, produzindo um total de 48 superfícies. Um rugosímetro de agulhas foi utilizado para as medidas da rugosidade da superfície. A área de cada parcela era 1,35 m por 1,35 m e as medidas espaçadas de 0,25 m, produzindo um total de 3025 pontos por parcela. Tendência devido à inclinação do terreno e causadas pelo preparo do solo foi removida dos dados experimentais. Foram ajustados modelos aos semivariogramas de cada superfície e os parâmetros desses modelos analisados e relacionados aos parâmetros de dimensão fractal. Foi encontrada relação entre a dimensão fractal, D, e os parâmetros dos modelos dos semivariogramas. O parâmetro de auto-afinidade, l, não mostrou relação forte com parâmetros dos modelos dos semivariogramas apesar de ter tido uma relação de potência entre D e l.

Surface roughness isinfluenced by type and intensity of soil tillage among other factors, and it changes considerably with rain. In microrelief studies the advantages of using indices such as the fractal dimension, D, and the crossover length, l, is that they allow the partition of the roughness characteristics into properties that depend purely on the scale and on a scale free component, respectively. On the other hand, some geostatistical parameters may provide different ways to understand soil surface variability not addressed with fractal parameters. Changes in fractal dimension and semivariogram parameters for surface roughness evolution were evaluated as a function of cumulative rainfall on Oxisol samples over six tillage treatments, namely, disc harrow, disc plow, chisel plow, disc harrow+disc level, disc plow+disc level and chisel plow+disc level. Measurements were taken in each tillage treatment after rainfall events yielding a total of 48 experimental surfaces measured with a pin microrelief meter. The plot had 135 cm by 135 cm and the sample spacing was 25 mm. Trends due to plot slope component with its concavities and convexities and to agricultural practices were removed from field data sets. A semivariogram model was fitted to each of the surfaces and the model parameters were analyzed and related to the fractal dimension, D, and crossover length, l. A relationship was found between the fractal dimension, D, and semivariogram model parameters. The cross over length, l,did not show as strong relationships with the semivariogram model parameters, even though there was a power relation between D and l.

Este trabalho objetivou estudar a variabilidade espacial de alguns atributos do solo após a implantação do sistema plantio direto (SPD). Uma área com 19.200 m² foi demarcada em uma grade com espaçamento de 20 x 20 m. A produtividade da cultura da soja e os atributos do solo, na camada de 0-0,2 m de profundidade, foram amostrados em 63 pontos de amostragem, realizadas em 1985, 1987 e 1988. A variabilidade espacial foi estudada utilizando a geoestatística através da análise de semivariogramas. O índice de saturação por bases (V) foi interpolado por krigagem ordinária e adicionalmente, usando métodos geoestatísticos bivariados, como a cokrigagem colocada (CKCL) usando as cotas topográficas como informação auxiliar. Verificou-se uma redução nos coeficientes de variação do conteúdo de matéria orgânica do solo de 1985 (20,4%) para 1988 (10,8%) ao mesmo tempo de um aumento de 32% no seu valor médio. Os dados de fertilidade do solo em 1985 revelaram uma maior variação (maior valor de Cv), evidenciando que os cultivos subsequentes sob plantio direto aumentaram a homogeneidade dos atributos do solo. Os semivariogramas experimentais tiveram melhor ajuste ao modelo esférico e a utilização agrícola do solo no SPD aumentou a continuidade espacial das propriedades do solo a curtas distâncias. Os alcances para a maioria dos semivariogramas variaram entre 40 e 90 m, para a maioria das propriedades do solo. Os mapas obtidos por krigagem permitiram delinear pequenas regiões com teores distintos de nutrientes no solo. A CKCL resultou em um mapa mais detalhado e com contornos mais suaves que a krigagem e a cokrigagem.

This study was carried out in order to assess the spatial variability of some soil properties after adoption of no tillage system (NTS). A 19,200 m² plot was marked with a 20 x 20 m spacing grid. Crop yield and soil attributes, at 0-0.2 m deep layer, were measured in 63 points in 1985, 1987 and 1988. The spatial variability was assessed by semivariogram calculation using geostatistics. Soil base saturation index (BS) was interpolated by kriging and also, using a bivariate geostatistical method, the collocated cokriging (CLCK) using terrain elevation as ancillary data. Although, the coefficient of variation (Cv) for soil organic matter content decreased from 1985 (20.4%) to 1988 (10.7%), its mean value increased 32% in the same period. The soil fertility in 1985 was found to be more diverse (i.e. high Cv value), providing evidences that the clearing and subsequent no tillage cultivation increased soil homogeneity. Experimental semivariograms were best fitted to a spherical model. The cultivation under NTS improved the spatial continuity of the studied attributes at close distances. The range for most of the semivariograms of soil properties varied between 40 and 90 m. Kriged maps allowed distinguishing small areas with different chemical elements content. The CLCK approach resulted in maps with higher details and smoother contours in comparison to kriging and cokriging.

O aporte de fósforo (P) no escoamento superficial em áreas fertilizadas está associado à eutrofização dos corpos de água. Para estudar as transferências de P para o ambiente hídrico foram avaliadoso solo, a água de enxurrada, os sedimentos e o solo de um Latossolo de textura argilosa que tem recebido aplicação de adubo mineral e de lodo de esgoto. Na enxurrada foram determinadas as concentrações de P dissolvido (inorgânico e orgânico), particulado e total. Nos sedimentos, determinaram-se os teores de P disponível e P total. No solo, além do P-Resina, foram avaliados os teores de Al, Fe e P para estimar a capacidade de adsorção de P (CAP) e o grau de saturação de P (GSP) do solo. A aplicação de lodo aumentou os teores de P no solo refletindo no aumento do GSP. Os teores de P detectados na enxurrada não se correlacionaram com o GSP e os altos teores de P no solo que recebeu lodo não contribuíram para aumentar seu transporte. As intensidades das chuvas não influenciaram as concentrações das formas de P na enxurrada onde houve aplicação de lodo de esgoto. As perdas totais de P pela erosão foram maiores na enxurrada do que nos sedimentos arrastados.

The input of phosphorus (P) in the runoff of fertilized agricultural soils is associated with the eutrophication of water bodies. In order to study P transference from a Typic Haplortox to the water bodies the runoff, sediment, and soil samples of an experimental field were evaluated after application of mineral fertilizer and sewage sludge. The amounts of dissolved organic and inorganic, particulate and total P in runoff were evaluated. Total and available P were measured in sediments. In the soil, besides resin P, the extracted levels of Al, Fe, and P were also evaluated, for estimating P adsorption capacity (PAC) and the degree of P saturation (DSP). The application of sewage sludge increased the levels of P in soil resulting in an increase of DSP. The levels of P detected in the runoff did not correlated to DSP and high levels of P in the soil with sewage sludge do not increased its transportation. Rainfall intensity had no effect on the concentrations of P forms in runoff of soils with application of sewage sludge. The total P losses by erosion were higher in runoff than in sediments.