RESUMO

ABSTRACT: Degradation that occursin agricultural soils causes compaction.Soil density (DS) analysis has been reported to be an unreliable method of measuring the extent of soil compaction, because it varies with the soil granulometric composition and organic matter (OM)content. However, soil relative density (DR) is a good indicator that facilitates the measurement of the degree of compaction and thus, soil comparison and management techniques. Quotient between the DS and its maximum density (Dsmax) gives the DR. This study aimed to assess the effect of the granulometric composition on the physical-hydrological properties of the high-silt containing soils,under no tillage. Samples from disturbed and undisturbed structures of 18 soils were collected from the state of Rio Grandedo Sul following the no-tillage system. Once the granulometric size, OM content, soil density, maximum soil density and relative density were determined,the results indicated a drop in the Dsmax value when silt and MO were added;however, the addition of clay and clay-plus-silt revealed no significant effect. When the silt and MO content increased the soil density decreased. The DR, however, was not affected by either the granulometric composition or OM content. A difference was observed between the DR calculated from the determined Dsmax and that estimated by the Dsmax assessed based on the clay levels.Silt content was reported to exert a different influence on the physical-water properties of the silt soils than the clayey ones.

RESUMO: A compactação é causa de degradação em solos agrícolas. Para mensuração do grau de compactação de um solo a análise da densidade do solo (DS) é insuficiente por ser variável em função da sua composição granulométrica e do seu teor de matéria orgânica do solo (MO). Porém, a densidade relativa (DR) do solo é um indicador que permite a identificação do grau de compactação e, assim, comparar solos e manejos. A DR é obtida pelo quociente entre a DS e a sua densidade máxima (Dsmáx). O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito da composição granulométrica, sobre as propriedades físico-hídricas de solos sob plantio direto com elevado teor de silte. Foram coletadas amostras com estrutura preservada e não preservada de 18 solos do estado do Rio Grande do Sul, sob sistema plantio direto. Determinou-se a composição granulométrica, o teor de MO, a densidade do solo, a densidade do solo máxima e a densidade relativa. Os resultados mostraram que a Dsmáx decresceu com o acréscimo de silte e MO, enquanto argila e argila+silte não tiveram efeito significativo. A densidade do solo diminuiu com o aumento de silte e MO. A DR não foi influenciada pela composição granulométrica e teor de MO. Houve diferença entre a DR determinada a partir da Dsmáx determinada e da calculada pela Dsmáx estimada pelo teor de argila. O teor de silte afeta as propriedades físico-hídricas de solos siltosos de forma distinta do que em solos argilosos.

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Degradation that occursin agricultural soils causes compaction.Soil density (DS) analysis has been reported to be an unreliable method of measuring the extent of soil compaction, because it varies with the soil granulometric composition and organic matter (OM)content. However, soil relative density (DR) is a good indicator that facilitates the measurement of the degree of compaction and thus, soil comparison and management techniques. Quotient between the DS and its maximum density (Dsmax) gives the DR. This study aimed to assess the effect of the granulometric composition on the physical-hydrological properties of the high-silt containing soils,under no tillage. Samples from disturbed and undisturbed structures of 18 soils were collected from the state of Rio Grandedo Sul following the no-tillage system. Once the granulometric size, OM content, soil density, maximum soil density and relative density were determined,the results indicated a drop in the Dsmax value when silt and MO were added;however, the addition of clay and clay-plus-silt revealed no significant effect. When the silt and MO content increased the soil density decreased. The DR, however, was not affected by either the granulometric composition or OM content. A difference was observed between the DR calculated from the determined Dsmax and that estimated by the Dsmax assessed based on the clay levels.Silt content was reported to exert a different influence on the physical-water properties of the silt soils than the clayey ones.(AU)

A compactação é causa de degradação em solos agrícolas. Para mensuração do grau de compactação de um solo a análise da densidade do solo (DS) é insuficiente por ser variável em função da sua composição granulométrica e do seu teor de matéria orgânica do solo (MO). Porém, a densidade relativa (DR) do solo é um indicador que permite a identificação do grau de compactação e, assim, comparar solos e manejos. A DR é obtida pelo quociente entre a DS e a sua densidade máxima (Dsmáx). O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito da composição granulométrica, sobre as propriedades físico-hídricas de solos sob plantio direto com elevado teor de silte. Foram coletadas amostras com estrutura preservada e não preservada de 18 solos do estado do Rio Grande do Sul, sob sistema plantio direto. Determinou-se a composição granulométrica, o teor de MO, a densidade do solo, a densidade do solo máxima e a densidade relativa. Os resultados mostraram que a Dsmáx decresceu com o acréscimo de silte e MO, enquanto argila e argila+silte não tiveram efeito significativo. A densidade do solo diminuiu com o aumento de silte e MO. A DR não foi influenciada pela composição granulométrica e teor de MO. Houve diferença entre a DR determinada a partir da Dsmáx determinada e da calculada pela Dsmáx estimada pelo teor de argila. O teor de silte afeta as propriedades físico-hídricas de solos siltosos de forma distinta do que em solos argilosos.(AU)

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Degradation that occursin agricultural soils causes compaction.Soil density (DS) analysis has been reported to be an unreliable method of measuring the extent of soil compaction, because it varies with the soil granulometric composition and organic matter (OM)content. However, soil relative density (DR) is a good indicator that facilitates the measurement of the degree of compaction and thus, soil comparison and management techniques. Quotient between the DS and its maximum density (Dsmax) gives the DR. This study aimed to assess the effect of the granulometric composition on the physical-hydrological properties of the high-silt containing soils,under no tillage. Samples from disturbed and undisturbed structures of 18 soils were collected from the state of Rio Grandedo Sul following the no-tillage system. Once the granulometric size, OM content, soil density, maximum soil density and relative density were determined,the results indicated a drop in the Dsmax value when silt and MO were added;however, the addition of clay and clay-plus-silt revealed no significant effect. When the silt and MO content increased the soil density decreased. The DR, however, was not affected by either the granulometric composition or OM content. A difference was observed between the DR calculated from the determined Dsmax and that estimated by the Dsmax assessed based on the clay levels.Silt content was reported to exert a different influence on the physical-water properties of the silt soils than the clayey ones.

A compactação é causa de degradação em solos agrícolas. Para mensuração do grau de compactação de um solo a análise da densidade do solo (DS) é insuficiente por ser variável em função da sua composição granulométrica e do seu teor de matéria orgânica do solo (MO). Porém, a densidade relativa (DR) do solo é um indicador que permite a identificação do grau de compactação e, assim, comparar solos e manejos. A DR é obtida pelo quociente entre a DS e a sua densidade máxima (Dsmáx). O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito da composição granulométrica, sobre as propriedades físico-hídricas de solos sob plantio direto com elevado teor de silte. Foram coletadas amostras com estrutura preservada e não preservada de 18 solos do estado do Rio Grande do Sul, sob sistema plantio direto. Determinou-se a composição granulométrica, o teor de MO, a densidade do solo, a densidade do solo máxima e a densidade relativa. Os resultados mostraram que a Dsmáx decresceu com o acréscimo de silte e MO, enquanto argila e argila+silte não tiveram efeito significativo. A densidade do solo diminuiu com o aumento de silte e MO. A DR não foi influenciada pela composição granulométrica e teor de MO. Houve diferença entre a DR determinada a partir da Dsmáx determinada e da calculada pela Dsmáx estimada pelo teor de argila. O teor de silte afeta as propriedades físico-hídricas de solos siltosos de forma distinta do que em solos argilosos.

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Organic waste recycling is a viable option for reducing energy usage, volume of landfills, air and water pollution, greenhouse gas emissions and preserving natural resources for future use. Composting is an easy and natural bio-degradation process that converts organic wastes into available nutrients for plants. We studied the changes in phosphorus (P) fractions in soils amended with poultry manure co-composted with sugarcane and cabbage wastes. The compost was applied to sandy clay and silt loam soils at 10 and 20 t ha-1. Soils were then incubated at room temperature for 8 weeks when mineralization was expected and analyzed for extractable P fractions. The P fractions in the soils varied in the order HCl-P (Ca+Mg-bound) > H2O-P (water soluble) > NaHCO3-P (readily plant-available P) > NaOH-P (Fe+Albound) and the fractions increased significantly as compost application rates increased and decreased as the amount of sugarcane and cabbage wastes in the compost increased. Phosphorus was less concentrated in the compost containing CW than that containing SW and was higher in sandy clay than silty loam soil. The overall results showed that composting reduced the bio-availability of P from poultry litter and would be beneficial for optimizing P fertility in soil and minimizing losses to the environment.

A reciclagem de resíduos orgânicos é uma opção viável para reduzir o uso de energia, o volume de aterros sanitários, a poluição do ar e da água, as emissões de gases de efeito estufa e a preservação dos recursos naturais para uso futuro. A compostagem é um processo fácil e natural de biodegradação que converte resíduos orgânicos em nutrientes disponíveis para plantas. Estudamos as alterações nas frações de fósforo (P) em solos alterados com esterco de aves de capoeira co-compostada com resíduos de cana de açúcar e repolho. O composto foi aplicado em solos arenosos, argilosos e limosos com 10 e 20 t ha-1. Os solos foram então incubados à temperatura ambiente durante 8 semanas quando a mineralização era esperada e analisada para as frações de P extraíveis. As frações de P nos solos variaram na ordem HCl- P (Ca + Mg-bound) > H2O-P (solúvel em água) > NaHCO3-P ( P prontamente disponível para a planta) > NaOH-P (Fe + Al-bound) e as frações aumentaram significativamente à medida que as taxas de aplicação de composto aumentaram e diminuíram à medida que aumentou a quantidade de resíduos de cana de açúcar e de repolho na compostagem. O fósforo estava menos concentrado no composto contendo CW do que o que continha SW e era mais alto em argila arenosa do que o solo limoso. Os resultados globais mostraram que a compostagem reduziu a biodisponibilidade do P vindo do lixo de aves de capoeira e seria benéfica para otimizar a fertilidade do P no solo e minimizar as perdas para o meio ambiente.

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The mineralogical characterization through mineral quantification of Brazilian soils by X-ray diffraction data using the Rietveld Method is not common. A mineralogical quantification of an Acric Ferralsol from the Ponta Grossa region, state of Paraná, Brazil, was carried out using this Method with X-Ray Diffraction data to verify if this method was suitable for mineral quantification of a highly-weathered soil. The A, AB and B3 horizons were fractioned to separate the different particle sizes: clay, silt, fine sand (by Stokes Law) and coarse sand fractions (by sieving), with the procedure free of chemical treatments. X-ray Fluorescence, Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry, Infrared Spectroscopy and Mössbauer Spectroscopy were used in order to assist the mineral identification and quantification. The Rietveld Method enabled the quantification of the present minerals. In a general way, the quantitative mineralogical characterization by the Rietveld Method revealed that quartz, gibbsite, rutile, hematite, goethite, kaolinite and halloysite were present in the clay and silt fractions of all horizons. The silt fractions of the deeper horizons were different from the more superficial ones due to the presence of large amounts of quartz. The fine and the coarse sand fractions are constituted mainly by quartz. Therefore, a mineralogical quantification of the finer fraction (clay and silt) by the Rietveld Method was successful.

A caracterização mineralógica por meio da quantificação dos minerais presentes em solos brasileiros por difração de raios X usando o Método de Rietveld é, ainda, pouco comum. Neste trabalho foi realizada a quantificação mineralógica de um Latossolo Vermelho ácrico da região de Ponta Grossa, Paraná, Brasil, utilizando o Método de Rietveld com dados de Difração de Raios X e também verificado se o método foi adequado na quantificação mineral de um solo altamente intemperizado. Os horizontes A, AB e B3 foram separados fisicamente nas frações: argila, silte, areia fina (por meio da Lei de Stokes) e areia grossa (por peneiramento) sem qualquer tratamento químico. As técnicas de Fluorescência de raios X, Espectroscopia de Emissão Atômica com Fonte de Plasma Induzido, Espectroscopia de Infravermelho e Espectroscopia Mössbauer foram utilizadas para auxiliar na identificação e quantificação dos minerais. O Método de Rietveld possibilitou a quantificação dos minerais presentes nas frações argila e silte de todos os horizontes: quartzo, gibbsita, rutílio, hematita, goethita, caulinita e haloisita. Na fração silte os horizontes mais profundos são diferentes do mais superficial devido à presença de grandes quantidades de quartzo. As frações areia fina e grossa são constituídas principalmente de quartzo. Portanto, o Método de Rietveld foi adequado para quantificação dos minerais, principalmente, das frações mais finas (argila e silte).

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The mineralogical characterization through mineral quantification of Brazilian soils by X-ray diffraction data using the Rietveld Method is not common. A mineralogical quantification of an Acric Ferralsol from the Ponta Grossa region, state of Paraná, Brazil, was carried out using this Method with X-Ray Diffraction data to verify if this method was suitable for mineral quantification of a highly-weathered soil. The A, AB and B3 horizons were fractioned to separate the different particle sizes: clay, silt, fine sand (by Stokes Law) and coarse sand fractions (by sieving), with the procedure free of chemical treatments. X-ray Fluorescence, Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry, Infrared Spectroscopy and Mössbauer Spectroscopy were used in order to assist the mineral identification and quantification. The Rietveld Method enabled the quantification of the present minerals. In a general way, the quantitative mineralogical characterization by the Rietveld Method revealed that quartz, gibbsite, rutile, hematite, goethite, kaolinite and halloysite were present in the clay and silt fractions of all horizons. The silt fractions of the deeper horizons were different from the more superficial ones due to the presence of large amounts of quartz. The fine and the coarse sand fractions are constituted mainly by quartz. Therefore, a mineralogical quantification of the finer fraction (clay and silt) by the Rietveld Method was successful.

A caracterização mineralógica por meio da quantificação dos minerais presentes em solos brasileiros por difração de raios X usando o Método de Rietveld é, ainda, pouco comum. Neste trabalho foi realizada a quantificação mineralógica de um Latossolo Vermelho ácrico da região de Ponta Grossa, Paraná, Brasil, utilizando o Método de Rietveld com dados de Difração de Raios X e também verificado se o método foi adequado na quantificação mineral de um solo altamente intemperizado. Os horizontes A, AB e B3 foram separados fisicamente nas frações: argila, silte, areia fina (por meio da Lei de Stokes) e areia grossa (por peneiramento) sem qualquer tratamento químico. As técnicas de Fluorescência de raios X, Espectroscopia de Emissão Atômica com Fonte de Plasma Induzido, Espectroscopia de Infravermelho e Espectroscopia Mössbauer foram utilizadas para auxiliar na identificação e quantificação dos minerais. O Método de Rietveld possibilitou a quantificação dos minerais presentes nas frações argila e silte de todos os horizontes: quartzo, gibbsita, rutílio, hematita, goethita, caulinita e haloisita. Na fração silte os horizontes mais profundos são diferentes do mais superficial devido à presença de grandes quantidades de quartzo. As frações areia fina e grossa são constituídas principalmente de quartzo. Portanto, o Método de Rietveld foi adequado para quantificação dos minerais, principalmente, das frações mais finas (argila e silte).