RESUMO

Mollisols of Santa Fe have different tilth and load support capacity. Despite the importance of these attributes to achieve a sustainable crop production, few information is available. The objectives of this study are i) to assess soil physical indicators related to plant growth and to soil mechanical behavior; and ii) to establish relationships to estimate the impact of soil loading on the soil quality to plant growth. The study was carried out on Argiudolls and Hapludolls of Santa Fe. Soil samples were collected to determine texture, organic matter content, bulk density, water retention curve, soil resistance to penetration, least limiting water range, critical bulk density for plant growth, compression index, pre-consolidation pressure and soil compressibility. Water retention curve and soil resistance to penetration were linearly and significantly related to clay and organic matter (R2 = 0.91 and R2 = 0.84). The pedotransfer functions of water retention curve and soil resistance to penetration allowed the estimation of the least limiting water range and critical bulk density for plant growth. A significant nonlinear relationship was found between critical bulk density for plant growth and clay content (R2 = 0.98). Compression index was significantly related to bulk density, water content, organic matter and clay plus silt content (R2 = 0.77). Pre-consolidation pressure was significantly related to organic matter, clay and water content (R2 = 0.77). Soil compressibility was significantly related to initial soil bulk density, clay and water content. A nonlinear and significantly pedotransfer function (R2 = 0.88) was developed to predict the maximum acceptable pressure to be applied during tillage operations by introducing critical bulk density for plant growth in the compression model. The developed pedotransfer function provides a useful tool to link the mechanical behavior and tilth of the soils studied.

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Indicators synthesizing the state of the structural quality and the function of the porous system are useful for assessing soil production capacity as well as the way it may serve natural ecosystems. This research aimed (i) to determine indicators of the state and function of the porous system, (ii) to use them to derive a global index to characterize the soil physical quality, and iii) to establish a reference pore-size distribution curve for Mollisols from the province of Santa Fe (Argentina). Sixty water retention curves (WRC) of A and B horizons of Mollisols, with clay varying between 119 and 538 g kg1, organic matter between 5 and 40 g kg1, and soil bulk density between 1.09 and 1.49 Mg m3, were used. The indicators measured were: pore size distribution, macroporosity (PORp), air capacity (ACt) and plant-available water capacity (PAWC) among others. Soils were classified into four groups according to their physical properties and a reference WRC was determined. From this WRC and considering a total porosity of 0.514 m3 m3, PORp was 0.035 m3 m3, ACt 0.153 m3 m3, field capacity 0.361 m3 m3, permanent wilting point 0.136 m3 m3 and PAWC 0.225 m3 m3. Both the high silt content and low organic matter content confer on the soil characteristics with low stability, excess of small pores and low porosity of the macropore domain. Consequently, the capacity to quickly drain the water excess and allow root proliferation was not optimal, possibly due to the high silt or clay content and the low sand content, characteristic of the soil matrix of these Mollisols.(AU)

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Indicators synthesizing the state of the structural quality and the function of the porous system are useful for assessing soil production capacity as well as the way it may serve natural ecosystems. This research aimed (i) to determine indicators of the state and function of the porous system, (ii) to use them to derive a global index to characterize the soil physical quality, and iii) to establish a reference pore-size distribution curve for Mollisols from the province of Santa Fe (Argentina). Sixty water retention curves (WRC) of A and B horizons of Mollisols, with clay varying between 119 and 538 g kg1, organic matter between 5 and 40 g kg1, and soil bulk density between 1.09 and 1.49 Mg m3, were used. The indicators measured were: pore size distribution, macroporosity (PORp), air capacity (ACt) and plant-available water capacity (PAWC) among others. Soils were classified into four groups according to their physical properties and a reference WRC was determined. From this WRC and considering a total porosity of 0.514 m3 m3, PORp was 0.035 m3 m3, ACt 0.153 m3 m3, field capacity 0.361 m3 m3, permanent wilting point 0.136 m3 m3 and PAWC 0.225 m3 m3. Both the high silt content and low organic matter content confer on the soil characteristics with low stability, excess of small pores and low porosity of the macropore domain. Consequently, the capacity to quickly drain the water excess and allow root proliferation was not optimal, possibly due to the high silt or clay content and the low sand content, characteristic of the soil matrix of these Mollisols.

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The flat pampas in the state of Santa Fe in Argentina have soils with high silt content, variable carbon content, and diverse degrees of structural degradation. Aggregate stability has been used as an indicator of the structural condition of the soil. This study aimed to quantify the effect of the addition of crop residues and root activity on the agents of aggregation and mechanisms of aggregate breakdown in soils with different carbon contents and textures cultivated under no-till. An experimental trial was conducted on a loamy soil (Typic Hapludoll, Santa Isabel series) and a silty soil (Typic Argiudoll, Esperanza series) under controlled conditions for 112 days with the following treatments: (i) with and without wheat plant growth and (ii) with and without addition of wheat residues. Soil structural stability by a method allowing for differentiation of aggregate breakdown by slaking, mechanical effect and microcracking, total organic carbon content, particulate organic carbon, glomalin and carbohydrate fractions was assessed. In general, the addition of residues and the presence of plant with active roots increased the presence of all aggregation agents and decreased aggregate breakdown processes in both soils. Soluble carbohydrates and proteins related to glomalin were the most important aggregating agents and their function was to reduce the magnitude of breakdown mechanisms, slaking and microcracking, evidencing a greater impact on the silty soil.(AU)

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The flat pampas in the state of Santa Fe in Argentina have soils with high silt content, variable carbon content, and diverse degrees of structural degradation. Aggregate stability has been used as an indicator of the structural condition of the soil. This study aimed to quantify the effect of the addition of crop residues and root activity on the agents of aggregation and mechanisms of aggregate breakdown in soils with different carbon contents and textures cultivated under no-till. An experimental trial was conducted on a loamy soil (Typic Hapludoll, Santa Isabel series) and a silty soil (Typic Argiudoll, Esperanza series) under controlled conditions for 112 days with the following treatments: (i) with and without wheat plant growth and (ii) with and without addition of wheat residues. Soil structural stability by a method allowing for differentiation of aggregate breakdown by slaking, mechanical effect and microcracking, total organic carbon content, particulate organic carbon, glomalin and carbohydrate fractions was assessed. In general, the addition of residues and the presence of plant with active roots increased the presence of all aggregation agents and decreased aggregate breakdown processes in both soils. Soluble carbohydrates and proteins related to glomalin were the most important aggregating agents and their function was to reduce the magnitude of breakdown mechanisms, slaking and microcracking, evidencing a greater impact on the silty soil.

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Plant soil compaction poses a serious problem to agriculture because it produces different types of changes in plant characteristics. No method has been implemented to date to use root morphological changes as indicators of soil compaction levels. Therefore, the aim of the present study was to evaluate whether or not the morphological changes in root apexes of soybean (Glycine max (L.) Merrill) can be used as indicators of soil compaction levels. To this end, a silt-loamy soil material (from a Typic Argiudoll, Esperanza series), sieved through a 2 mm mesh was used and the following soil bulk density levels were determined: 1.1, 1.3 and 1.5 g cm³ for which the corresponding mechanical resistances were 0.1, 0.5 and 3.5 MPa, respectively. The distance from the apex to the first tertiary root and the root diameter at 1.5 cm from the apex were measured on the secondary root apexes. A form factor equal to the quotient between these two variables was subsequently calculated. An inverse relationship between soil mechanical impedance and secondary root length and form factor as well as a direct relationship with the secondary root diameter were observed. Changes in rhizodermis cells were also recorded. The following morphological characteristics were found to evidence the highest sensitivity to soil compaction: i) the form factor, ii) rhizodermis papillose cells, iii) apical malformations in root hairs, and iv) root diameter in expansion areas. Taken together, the morphological characteristics of root apexes could be considered to be indicative of soil compaction.

A compactação do solo causa severos problemas devido a que gera diferentes mudanças nas características das plantas. Não existem métodos que possibilitem o uso das mudanças da morfologia das raízes como indicadores de níveis de compactação do solo. Avaliaram-se se alterações morfológicas nos ápices de soja podem ser utilizadas como indicadores de graus de compactação do solo. Solo peneirado a 2 mm, classificado como Typic Argiudol (série Esperanza), foi compactado até atingir os seguintes valores de densidade do solo: 1.1, 1.3 e 1.5 g cm³, para os quais corresponderam os valores de resistência mecânica de 0.1, 0.5 e 3.5 MPa, respectivamente. A distância desde o ápice até a primeira raiz terciária e o diâmetro a 1.5 cm desde o ápice foram medidos nas raízes secundarias. Um fator de forma foi calculado fazendo o quociente entre as duas variáveis medidas. Houve uma relação inversa entre o cumprimento da raiz secundaria e fator de forma com a resistência mecânica, e uma relação direta entre esta ultima e o diâmetro das raízes secundárias. Alterações nas células da rizoderme foram determinadas. As seguintes características morfológicas se mostraram muito sensíveis a compactação do solo: i) o fator de forma, ii) as células papilosas da rizoderme, iii) malformações apicais nos pelos das raízes, e iv) diâmetro das raízes em áreas de expansão. As características morfológicas dos ápices das raízes podem ser consideradas indicadores de compactação dos solos.

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Alfalfa (Medicago sativa) is the basic forage resource for milk production in the flat Pampa of the Santa Fe Province of Argentina. However, the presence of microrelief with patches threatens the expansion of the area cultivated with alfalfa. The lower productivity in the patches is attributed to the inferior soil physical quality. The objectives of this study were to quantify indicators of soil physical quality and to establish the soil properties that would affect the alfalfa productivity in patches (PA) and normal areas (NA). Additionally, the macro and micro nutrient contents in both areas were determined. The experiment was carried out on an Aquic Argiudoll. Eighteen sampling sites, nine in NA and nine in PA were established. At each site, undisturbed soil samples (5 × 5 cm cores) were collected to measure soil bulk density (Bd), soil resistance to root penetration (PR), effective stress (), the water release curve and the least limiting water range (LLWR). Disturbed soil samples were also taken to determine macro and micronutrient contents, and particle size distribution. Non differences were detected for soil chemical properties between PA and NA. Aggregate size distribution indicated predominance of small aggregates in PA. Bd, PR and s were higher in PA than in NA, while the LLWR was narrower. Inadequate aeration under conditions of excessive soil moisture and inappropriate soil mechanical resistance when the soil is dry would affect alfalfa productivity. The overall results indicate that the soil physical quality in PA is lower than in NA.

A alfafa (Medicago sativa) é a pastagem básica na produção de leite na Pampa plana da Província de Santa Fe da Argentina. Entretanto, a presença de microrelevo com "patches" (áreas de menor produção) ameaça a expansão da cultura. A menor produtividade nos "patches" foi atribuída â inferior qualidade física do solo. Avaliaram-se indicadores de qualidade física do solo e estabeleceram-se as propriedades do solo que podem afetar a produtividade da alfafa nos patches (PA) e nas áreas normais (NA). Adicionalmente, os conteúdos de macro e micronutrientes foram determinados nas duas áreas. O experimento foi conduzido numa fazenda com solo Argiudol áquico. Dezoito pontos de amostragem foram estabelecidos, nove em PA e nove em NA. Em cada ponto foram coletadas amostras não perturbadas (5 × 5 cm) para a determinação da densidade do solo (Ds), resistência do solo à penetração das raízes (RP), estresse efetivo (), curva de retenção de água e intervalo hídrico ótimo (IHO). Amostras perturbadas foram coletadas para avaliar o conteúdo de macro e micronutrientes, e a distribuição de partículas por tamanho. Não foram encontradas diferenças nas propriedades químicas entre PA e NA. Existe predomínio de agregados pequenos em PA, e a Ds, RP e s atingiram valores mais elevados em PA, enquanto o IHO foi mais estreito. Inadequada aeração em condições de excessiva umidade do solo e elevada resistência mecânica em condições de secamento poderão afetar a produtividade da alfafa. Os resultados indicam que a qualidade física do solo em PA é inferior que em NA.

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Alfalfa (Medicago sativa) is the basic forage resource for milk production in the flat Pampa of the Santa Fe Province of Argentina. However, the presence of microrelief with patches threatens the expansion of the area cultivated with alfalfa. The lower productivity in the patches is attributed to the inferior soil physical quality. The objectives of this study were to quantify indicators of soil physical quality and to establish the soil properties that would affect the alfalfa productivity in patches (PA) and normal areas (NA). Additionally, the macro and micro nutrient contents in both areas were determined. The experiment was carried out on an Aquic Argiudoll. Eighteen sampling sites, nine in NA and nine in PA were established. At each site, undisturbed soil samples (5 × 5 cm cores) were collected to measure soil bulk density (Bd), soil resistance to root penetration (PR), effective stress (), the water release curve and the least limiting water range (LLWR). Disturbed soil samples were also taken to determine macro and micronutrient contents, and particle size distribution. Non differences were detected for soil chemical properties between PA and NA. Aggregate size distribution indicated predominance of small aggregates in PA. Bd, PR and s were higher in PA than in NA, while the LLWR was narrower. Inadequate aeration under conditions of excessive soil moisture and inappropriate soil mechanical resistance when the soil is dry would affect alfalfa productivity. The overall results indicate that the soil physical quality in PA is lower than in NA.

A alfafa (Medicago sativa) é a pastagem básica na produção de leite na Pampa plana da Província de Santa Fe da Argentina. Entretanto, a presença de microrelevo com "patches" (áreas de menor produção) ameaça a expansão da cultura. A menor produtividade nos "patches" foi atribuída â inferior qualidade física do solo. Avaliaram-se indicadores de qualidade física do solo e estabeleceram-se as propriedades do solo que podem afetar a produtividade da alfafa nos patches (PA) e nas áreas normais (NA). Adicionalmente, os conteúdos de macro e micronutrientes foram determinados nas duas áreas. O experimento foi conduzido numa fazenda com solo Argiudol áquico. Dezoito pontos de amostragem foram estabelecidos, nove em PA e nove em NA. Em cada ponto foram coletadas amostras não perturbadas (5 × 5 cm) para a determinação da densidade do solo (Ds), resistência do solo à penetração das raízes (RP), estresse efetivo (), curva de retenção de água e intervalo hídrico ótimo (IHO). Amostras perturbadas foram coletadas para avaliar o conteúdo de macro e micronutrientes, e a distribuição de partículas por tamanho. Não foram encontradas diferenças nas propriedades químicas entre PA e NA. Existe predomínio de agregados pequenos em PA, e a Ds, RP e s atingiram valores mais elevados em PA, enquanto o IHO foi mais estreito. Inadequada aeração em condições de excessiva umidade do solo e elevada resistência mecânica em condições de secamento poderão afetar a produtividade da alfafa. Os resultados indicam que a qualidade física do solo em PA é inferior que em NA.

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Plant soil compaction poses a serious problem to agriculture because it produces different types of changes in plant characteristics. No method has been implemented to date to use root morphological changes as indicators of soil compaction levels. Therefore, the aim of the present study was to evaluate whether or not the morphological changes in root apexes of soybean (Glycine max (L.) Merrill) can be used as indicators of soil compaction levels. To this end, a silt-loamy soil material (from a Typic Argiudoll, Esperanza series), sieved through a 2 mm mesh was used and the following soil bulk density levels were determined: 1.1, 1.3 and 1.5 g cm³ for which the corresponding mechanical resistances were 0.1, 0.5 and 3.5 MPa, respectively. The distance from the apex to the first tertiary root and the root diameter at 1.5 cm from the apex were measured on the secondary root apexes. A form factor equal to the quotient between these two variables was subsequently calculated. An inverse relationship between soil mechanical impedance and secondary root length and form factor as well as a direct relationship with the secondary root diameter were observed. Changes in rhizodermis cells were also recorded. The following morphological characteristics were found to evidence the highest sensitivity to soil compaction: i) the form factor, ii) rhizodermis papillose cells, iii) apical malformations in root hairs, and iv) root diameter in expansion areas. Taken together, the morphological characteristics of root apexes could be considered to be indicative of soil compaction.

A compactação do solo causa severos problemas devido a que gera diferentes mudanças nas características das plantas. Não existem métodos que possibilitem o uso das mudanças da morfologia das raízes como indicadores de níveis de compactação do solo. Avaliaram-se se alterações morfológicas nos ápices de soja podem ser utilizadas como indicadores de graus de compactação do solo. Solo peneirado a 2 mm, classificado como Typic Argiudol (série Esperanza), foi compactado até atingir os seguintes valores de densidade do solo: 1.1, 1.3 e 1.5 g cm³, para os quais corresponderam os valores de resistência mecânica de 0.1, 0.5 e 3.5 MPa, respectivamente. A distância desde o ápice até a primeira raiz terciária e o diâmetro a 1.5 cm desde o ápice foram medidos nas raízes secundarias. Um fator de forma foi calculado fazendo o quociente entre as duas variáveis medidas. Houve uma relação inversa entre o cumprimento da raiz secundaria e fator de forma com a resistência mecânica, e uma relação direta entre esta ultima e o diâmetro das raízes secundárias. Alterações nas células da rizoderme foram determinadas. As seguintes características morfológicas se mostraram muito sensíveis a compactação do solo: i) o fator de forma, ii) as células papilosas da rizoderme, iii) malformações apicais nos pelos das raízes, e iv) diâmetro das raízes em áreas de expansão. As características morfológicas dos ápices das raízes podem ser consideradas indicadores de compactação dos solos.

RESUMO

Soil physical quality is fundamental for the sustainability of agro ecosystems. Soil physical quality assessment must be developed using parameters that describe physical behavior. S, a new soil physical parameter has recently been introduced for assessing the soil physical quality. A good soil physical quality has been associated with values of S > 0.035 in soils from temperate climates. However, S has not been evaluated in tropical soils yet. Therefore we tested the hypothesis that S is a reliable soil physical quality indicator of a Typic Hapludox cropped with maize under no-tillage (NT) and conventional tillage (CT). Undisturbed samples were collected from each tillage system in the row and interrow positions. Soil bulk density was determined in the samples and the S parameter was calculated using a pedotransfer function from the same samples. The parameter S was able to differentiate tillage and position with S NT S CT independent of the row and interrow sampling positions. Higher S values were verified in row position than in the interrow in both tillage systems. With the use of a pedotransfer function it was also possible to establish a negative relationship between S and soil compaction. The results confirmed our hypothesis and suggest that further studies should be carried out to evaluate S in other tropical soils and management systems.

A qualidade física do solo é fundamental para a sustentabilidade dos sistemas agropecuários e deve ser feita por meio de parâmetros que descrevem o comportamento físico do mesmo. O índice S é um desses novos parâmetros, proposto para quantificar a qualidade física do solo. Valores de S > 0,035 têm sido associados com uma boa qualidade física relacionada à produção agrícola nos solos desenvolvidos em clima temperado. Contudo, S não tem sido avaliado em solos tropicais. Consequentemente, a hipótese deste trabalho é que S pode ser utilizado como indicador da qualidade física de um Latossolo Vermelho distroférrico cultivado com milho em sistemas de plantio direto (PD) e de preparo convencional do solo (PC). Amostras indeformadas de solo foram obtidas em PD e PC nas posições linha e entrelinha da cultura de milho. A densidade do solo foi medida e o índice S foi calculado usando uma função de pedotransferência obtida no mesmo, em condições experimentais. O índice S diferenciou os sistemas de preparo e posições de amostragem, sendo S PD S PC independente das posições de amostragem linha e entrelinha. Na posição linha verificou-se maiores valores de S tanto em PD como em PC. O valor de S diminuiu com o aumento da densidade do solo, indicando a redução da sua qualidade física, associada à compactação do mesmo. Os resultados confirmam a hipótese estabelecida e sugerem que mais estudos devem ser conduzidos para quantificar o índice S em diferentes solos e sistemas de manejo sob condições tropicais.

RESUMO

Soil physical quality is fundamental for the sustainability of agro ecosystems. Soil physical quality assessment must be developed using parameters that describe physical behavior. S, a new soil physical parameter has recently been introduced for assessing the soil physical quality. A good soil physical quality has been associated with values of S > 0.035 in soils from temperate climates. However, S has not been evaluated in tropical soils yet. Therefore we tested the hypothesis that S is a reliable soil physical quality indicator of a Typic Hapludox cropped with maize under no-tillage (NT) and conventional tillage (CT). Undisturbed samples were collected from each tillage system in the row and interrow positions. Soil bulk density was determined in the samples and the S parameter was calculated using a pedotransfer function from the same samples. The parameter S was able to differentiate tillage and position with S NT S CT independent of the row and interrow sampling positions. Higher S values were verified in row position than in the interrow in both tillage systems. With the use of a pedotransfer function it was also possible to establish a negative relationship between S and soil compaction. The results confirmed our hypothesis and suggest that further studies should be carried out to evaluate S in other tropical soils and management systems.

A qualidade física do solo é fundamental para a sustentabilidade dos sistemas agropecuários e deve ser feita por meio de parâmetros que descrevem o comportamento físico do mesmo. O índice S é um desses novos parâmetros, proposto para quantificar a qualidade física do solo. Valores de S > 0,035 têm sido associados com uma boa qualidade física relacionada à produção agrícola nos solos desenvolvidos em clima temperado. Contudo, S não tem sido avaliado em solos tropicais. Consequentemente, a hipótese deste trabalho é que S pode ser utilizado como indicador da qualidade física de um Latossolo Vermelho distroférrico cultivado com milho em sistemas de plantio direto (PD) e de preparo convencional do solo (PC). Amostras indeformadas de solo foram obtidas em PD e PC nas posições linha e entrelinha da cultura de milho. A densidade do solo foi medida e o índice S foi calculado usando uma função de pedotransferência obtida no mesmo, em condições experimentais. O índice S diferenciou os sistemas de preparo e posições de amostragem, sendo S PD S PC independente das posições de amostragem linha e entrelinha. Na posição linha verificou-se maiores valores de S tanto em PD como em PC. O valor de S diminuiu com o aumento da densidade do solo, indicando a redução da sua qualidade física, associada à compactação do mesmo. Os resultados confirmam a hipótese estabelecida e sugerem que mais estudos devem ser conduzidos para quantificar o índice S em diferentes solos e sistemas de manejo sob condições tropicais.

RESUMO

Due to the narrow window of ideal moisture conditions required for collecting undisturbed soil samples from hardsetting horizons in the field, this study compared the efficiency of an alternative method of soil core removal in the laboratory with that of the traditional field method by using measurements of soil bulk density data (Db). In a first sampling, cylinders were removed with a soil sampler in the field. In a second sampling, large soil blocks were removed with Kubiena-type zinc (brass) boxes in the field. Volumetric core cylinder samples were removed from these blocks in the laboratory with a manual hydraulic pump. There were no differences between the Db values determined from the laboratory and the field coring method. The laboratory method was considered more efficient than the field method because it allowed reductions in the errors made by operators in the field, and those caused by differences in soil water content. The laboratory method allows sampling in hardsetting horizons throughout the year, and collecting soil core samples under conditions of controlled moisture and applied force.

Devido à grande dificuldade em se determinar à umidade ideal para a coleta de amostras com estrutura indeformada nos solos com horizontes coesos, este trabalho testou a hipótese que a utilização de um método alternativo para retirada de anéis volumétricos em laboratório não influenciaria a qualidade das amostras e, portanto, os resultados obtidos a partir delas. O objetivo deste trabalho foi comparar a eficiência de um método alternativo de retirada de anéis volumétricos no laboratório com o método tradicional de retirada no campo utilizando, para isso, os dados de densidade do solo (Ds). Foram feitas duas amostragens de solo: (i) na primeira foram retirados anéis com amostrador de solo e, (ii) na segunda foram retirados blocos de solo com caixas de zinco (latão) do tipo Kubiena. Esses blocos foram utilizados para retirar anéis volumétricos em laboratório com ajuda de uma bomba hidráulica manual. Não houve diferenças significativas entre os valores de Db obtidos com ambos os métodos: de laboratório e de campo. O método alternativo de laboratório é mais eficiente que o de campo, já que permite minimizar os erros provenientes do operador na amostragem de campo e aqueles causados por diferenças do conteúdo de água no solo. O método proposto permite coletar amostras nos horizontes coesos em qualquer época do ano e obter os anéis volumétricos em condições controladas de umidade e força aplicada.

RESUMO

Due to the narrow window of ideal moisture conditions required for collecting undisturbed soil samples from hardsetting horizons in the field, this study compared the efficiency of an alternative method of soil core removal in the laboratory with that of the traditional field method by using measurements of soil bulk density data (Db). In a first sampling, cylinders were removed with a soil sampler in the field. In a second sampling, large soil blocks were removed with Kubiena-type zinc (brass) boxes in the field. Volumetric core cylinder samples were removed from these blocks in the laboratory with a manual hydraulic pump. There were no differences between the Db values determined from the laboratory and the field coring method. The laboratory method was considered more efficient than the field method because it allowed reductions in the errors made by operators in the field, and those caused by differences in soil water content. The laboratory method allows sampling in hardsetting horizons throughout the year, and collecting soil core samples under conditions of controlled moisture and applied force.

Devido à grande dificuldade em se determinar à umidade ideal para a coleta de amostras com estrutura indeformada nos solos com horizontes coesos, este trabalho testou a hipótese que a utilização de um método alternativo para retirada de anéis volumétricos em laboratório não influenciaria a qualidade das amostras e, portanto, os resultados obtidos a partir delas. O objetivo deste trabalho foi comparar a eficiência de um método alternativo de retirada de anéis volumétricos no laboratório com o método tradicional de retirada no campo utilizando, para isso, os dados de densidade do solo (Ds). Foram feitas duas amostragens de solo: (i) na primeira foram retirados anéis com amostrador de solo e, (ii) na segunda foram retirados blocos de solo com caixas de zinco (latão) do tipo Kubiena. Esses blocos foram utilizados para retirar anéis volumétricos em laboratório com ajuda de uma bomba hidráulica manual. Não houve diferenças significativas entre os valores de Db obtidos com ambos os métodos: de laboratório e de campo. O método alternativo de laboratório é mais eficiente que o de campo, já que permite minimizar os erros provenientes do operador na amostragem de campo e aqueles causados por diferenças do conteúdo de água no solo. O método proposto permite coletar amostras nos horizontes coesos em qualquer época do ano e obter os anéis volumétricos em condições controladas de umidade e força aplicada.

RESUMO

Roots may respond to restrictive soil physical conditions and send signals to shoots to control plant growth. Soil mechanical resistance and aeration can be managed to improve the soil physical conditions for plant growth by using different tillage systems. The objective of this study was to quantify the influence of no-tillage and conventional-tillage systems on plant response to soil mechanical resistance and aeration. The study was carried out on a farm, cultivated with corn, with a side-by-side comparison of no-tillage and conventional-tillage systems. Thirty-two paired sampling sites were located along two transects, located one in each treatment. Soil water content, bulk density, and plant growth were measured in each treatment. Based on the soil water and bulk density measurements, the air-filled porosity values were computed for each treatment. Soil water contents and bulk density values were converted to soil mechanical resistance by using the soil resistance curve. Plant growth varied positively with soil air-filled porosity, and negatively with soil mechanical resistance in both tillage systems. However, the decrease rates/increase rates were dependent on the tillage system. The no-tillage system somehow improved the soil physical conditions for the plants, especially when they were more restrictive, allowing them to attain greater values of growth.

As raízes podem responder à ocorrência de condições físicas restritivas no solo e enviar sinais parte aérea para controlar o crescimento da planta. A resistência mecânica e a aeração do solo podem ser alteradas para melhorar as condições físicas do solo para o crescimento das plantas por meio do emprego de diferentes sistemas de preparo do solo. O objetivo deste trabalho foi quantificar a influência dos sistemas preparo convencional e plantio direto na resposta das plantas da cultura de milho à resistência mecânica e aeração do solo. O estudo foi desenvolvido numa fazenda que apresentava uma parcela com preparo convencional localizada ao lado de outra sob plantio direto. Trinta e dois pontos de amostragem foram localizados através de duas toposeqüências, localizadas uma em cada tratamento. O conteúdo de água do solo, a densidade do solo e o crescimento, expressado como diferencia de altura, das plantas foram medidos em cada tratamento. Os valores de porosidade de aeração foram calculados com base na umidade do solo e os valores de densidade do solo. Os valores de umidade e de densidade do solo foram convertidos em valores de resistência mecânica por meio da curva de resistência do solo. O crescimento das plantas variou positivamente com a porosidade de aeração e negativamente com a resistência mecânica do solo nos dois sistemas de preparo. Entretanto, as taxas de acréscimo/decréscimo foram dependentes do sistema de preparo do solo. O sistema plantio direto gerou condições físicas mais favoráveis às plantas, especialmente quando as propriedades do solo foram mais restritivas, permitindo-lhes atingir taxas de crescimento mais elevadas.

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Roots may respond to restrictive soil physical conditions and send signals to shoots to control plant growth. Soil mechanical resistance and aeration can be managed to improve the soil physical conditions for plant growth by using different tillage systems. The objective of this study was to quantify the influence of no-tillage and conventional-tillage systems on plant response to soil mechanical resistance and aeration. The study was carried out on a farm, cultivated with corn, with a side-by-side comparison of no-tillage and conventional-tillage systems. Thirty-two paired sampling sites were located along two transects, located one in each treatment. Soil water content, bulk density, and plant growth were measured in each treatment. Based on the soil water and bulk density measurements, the air-filled porosity values were computed for each treatment. Soil water contents and bulk density values were converted to soil mechanical resistance by using the soil resistance curve. Plant growth varied positively with soil air-filled porosity, and negatively with soil mechanical resistance in both tillage systems. However, the decrease rates/increase rates were dependent on the tillage system. The no-tillage system somehow improved the soil physical conditions for the plants, especially when they were more restrictive, allowing them to attain greater values of growth.

As raízes podem responder à ocorrência de condições físicas restritivas no solo e enviar sinais parte aérea para controlar o crescimento da planta. A resistência mecânica e a aeração do solo podem ser alteradas para melhorar as condições físicas do solo para o crescimento das plantas por meio do emprego de diferentes sistemas de preparo do solo. O objetivo deste trabalho foi quantificar a influência dos sistemas preparo convencional e plantio direto na resposta das plantas da cultura de milho à resistência mecânica e aeração do solo. O estudo foi desenvolvido numa fazenda que apresentava uma parcela com preparo convencional localizada ao lado de outra sob plantio direto. Trinta e dois pontos de amostragem foram localizados através de duas toposeqüências, localizadas uma em cada tratamento. O conteúdo de água do solo, a densidade do solo e o crescimento, expressado como diferencia de altura, das plantas foram medidos em cada tratamento. Os valores de porosidade de aeração foram calculados com base na umidade do solo e os valores de densidade do solo. Os valores de umidade e de densidade do solo foram convertidos em valores de resistência mecânica por meio da curva de resistência do solo. O crescimento das plantas variou positivamente com a porosidade de aeração e negativamente com a resistência mecânica do solo nos dois sistemas de preparo. Entretanto, as taxas de acréscimo/decréscimo foram dependentes do sistema de preparo do solo. O sistema plantio direto gerou condições físicas mais favoráveis às plantas, especialmente quando as propriedades do solo foram mais restritivas, permitindo-lhes atingir taxas de crescimento mais elevadas.

RESUMO

The objective of this study was to evaluate residual effects of phosphate fertilizers (triple superphosphate, Yoorin thermophosphate, North Caroline rock phosphate and Arad rock phosphate) and the efficiency of chemical phosphorus extractants. The fertilizers were applied to pots using a Xantic Ferralsol and three levels of phosphorus (50, 100 e 200 mg dm-3). Pots were planted with rice. Phosphorus rates increased both dry matter and phosphorus accumulation; triple superphosphate had the highest values of dry matter; Mehlich 1 was the best extractant to evaluate rock phosphates while the resin method was for soluble fertilizers. Soil phosphorus values estimated using Mehlich 1 and 3 and resin extraction were well correlated among themselves and gave similar results. The "E value" was correlated with dry matter to North Caroline phosphate, Arad phosphate and Yoorin termophosphate. All extractants were efficient and similar.

O objetivo foi avaliar o efeito residual de fertilizantes fosfatados e a eficiência de extratores químicos na avaliação da disponibilidade de fósforo no solo e estudar o aproveitamento do fósforo dos adubos fosfatados. Quatro fontes de P (Superfosfato Triplo, Termofosfato Yoorin, Fosfato Natural da Carolina do Norte e Fosfato Natural de Arad) e três doses (50, 100 e 200 mg dm-3) foram aplicadas em Latossolo Vermelho Amarelo, onde foram cultivadas plantas de arroz. Houve efeito residual das doses de fósforo aplicadas, resultando em aumento de matéria seca; o teor de fósforo extraído do solo aumentou com as doses de fósforo; o extrator Mehlich 1 apresentou maiores valores de P para os fosfatos naturais. Para as fontes solúveis, a resina extraiu mais fósforo, sendo similar ao Mehlich 1; o valor E correlacionou-se com a matéria seca para o fosfato Carolina do Norte, fosfato Arad e termofosfato Yoorin; todos os extratores foram eficientes e similares para avaliar a disponibilidade de fósforo para a planta; além de se considerar os diversos extratores, é necessário considerar a fonte utilizada.

RESUMO

The objective of this study was to evaluate residual effects of phosphate fertilizers (triple superphosphate, Yoorin thermophosphate, North Caroline rock phosphate and Arad rock phosphate) and the efficiency of chemical phosphorus extractants. The fertilizers were applied to pots using a Xantic Ferralsol and three levels of phosphorus (50, 100 e 200 mg dm-3). Pots were planted with rice. Phosphorus rates increased both dry matter and phosphorus accumulation; triple superphosphate had the highest values of dry matter; Mehlich 1 was the best extractant to evaluate rock phosphates while the resin method was for soluble fertilizers. Soil phosphorus values estimated using Mehlich 1 and 3 and resin extraction were well correlated among themselves and gave similar results. The "E value" was correlated with dry matter to North Caroline phosphate, Arad phosphate and Yoorin termophosphate. All extractants were efficient and similar.

O objetivo foi avaliar o efeito residual de fertilizantes fosfatados e a eficiência de extratores químicos na avaliação da disponibilidade de fósforo no solo e estudar o aproveitamento do fósforo dos adubos fosfatados. Quatro fontes de P (Superfosfato Triplo, Termofosfato Yoorin, Fosfato Natural da Carolina do Norte e Fosfato Natural de Arad) e três doses (50, 100 e 200 mg dm-3) foram aplicadas em Latossolo Vermelho Amarelo, onde foram cultivadas plantas de arroz. Houve efeito residual das doses de fósforo aplicadas, resultando em aumento de matéria seca; o teor de fósforo extraído do solo aumentou com as doses de fósforo; o extrator Mehlich 1 apresentou maiores valores de P para os fosfatos naturais. Para as fontes solúveis, a resina extraiu mais fósforo, sendo similar ao Mehlich 1; o valor E correlacionou-se com a matéria seca para o fosfato Carolina do Norte, fosfato Arad e termofosfato Yoorin; todos os extratores foram eficientes e similares para avaliar a disponibilidade de fósforo para a planta; além de se considerar os diversos extratores, é necessário considerar a fonte utilizada.