RESUMO

Monitoring degraded areas is essential for evaluation of the quality of the rehabilitation process. In this study, we evaluate how the physical and chemical characteristics of the mixture of iron ore tailings with the soil have affected the soil microbial biomass and activity in areas along the Gualaxo do Norte River after the Fundão Dam disaster. Composite soil samples were collected from areas that were impacted (I) and not impacted (NI) by the tailings. The following attributes were evaluated: chemical element content; soil density, porosity, and texture; microbial biomass carbon; basal respiration; and enzyme activity and density of microbial groups (bacteria, actinobacteria, fungi, arbuscular mycorrhizae, phosphate solubilizers, cellulolytic microorganisms, nitrifiers, ammonifiers, and diazotrophs). According to result, the deposition of tailings increased the pH and the soil available P, Cr, Fe, and Mn content and reduced organic matter. The physical and biological attributes were negatively affected, with increases in the silt content and density of the soil, and reduction in macroporosity and in the microbial biomass and activity of the soil (respiration and enzymes) in the impacted area. However, the impacted areas exhibited greater densities of some microbial groups (cellulolytic microorganisms, nitrifiers, and diazotrophic bacteria). Modifications in the organic matter and silt content are the main attributes associated with deposition of the tailings that affected soil microbial biomass and microbial activity. This may affect erosive conditions and the functionality of the ecosystem, indicating an imbalance in this environment. In contrast, the higher density of some microbial groups in the impacted areas show the high rehabilitation potential of these areas.

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Environmental conditions affect crop yield, and water deficit has been highlighted by the negative impact on soybean grain production. Radicial growth in greater volume and depth can be an alternative to minimize losses caused by a lack of water. Therefore, knowledge of how soybean roots behave before the chemical, physical, and biological attributes of the soil can help establish managements that benefit in-depth root growth. The objective was to evaluate the growth of soybean roots in response to chemical, physical, and biological variations in the soil, in different soil locations and depths. Six experiments were conducted in different locations. Soil samples were collected every 5 cm of soil up to 60 cm of soil depth for chemical, physical, and biological analysis. The roots were collected every 5 cm deep up to 45 cm deep from the ground. The six sites presented unsatisfactory values of pH and organic matter, and presented phosphorus, potassium, and calcium at high concentrations in the first centimeters of soil depth. The total porosity of the soil was above 0.50 m3 m-3, but the proportion of the volume of macropores, micropores, and cryptopores resulted in soils with resistance to penetration to the roots. Microbial biomass was higher on the soil surface when compared to deeper soil layers, however, the metabolic quotient was higher in soil depth, showing that microorganisms in depth have low ability to incorporate carbon into microbial biomass. Root growth occurred in a greater proportion in the first centimeters of soil-depth, possibly because the soil attributes that favor the root growth is concentrated on the soil surface.

RESUMO

Resíduos oriundos da atividade agroindustrial têm sido comumente utilizados na agropecuária, isolados ou mesmo associados a fertilizantes minerais, podendo alterar as propriedades físicas do solo. O presente trabalho objetivou avaliar os efeitos da utilização de fertilizantes minerais e combinados com cama de frango (CF) nos atributos físicos de um Latossolo. O experimento foi realizado em delineamento em blocos ao acaso, com 4 tratamentos e 5 repetições. Os tratamentos foram os seguintes: AM – Adubação mineral com 220 kg de 00-32-00 + 150 kg de KCl ha-¹; AM + 2 Mg ha-1 CF ; AM + 4 Mg CF; AM + 6 Mg CF. Após o quarto ano de utilização de cama de frango associada a fertilizantes minerais, coletou-se amostras para determinação de atributos físicos do solo nas profundidades de 0 - 0,05 m, 0,05 - 0,10 m e 0,10 - 0,20 m. A associação de cama de frango, com adubação mineral, nas maiores doses, tende a elevar o volume total de poros de 0,45 m³ m-³no tratamento AM, atingindo 0,53 m³ m-³no AM + 4 Mg ha-¹ CF. A microporosidade obteve comportamento semelhante ao VTP, saindo de 0,32 m³ m-³ no AM, atingindo 0,40 m³ m-³ no AM + 4 Mg ha-¹ CF. Contudo o diâmetro médio ponderado de agregados, foram reduzidos de 2,95 mm no AM, para 2,43 mm no AM + 6 Mg ha-¹ CF. A porcentagem de macroagregados foram reduzidas com a adição de maiores doses de cama de frango ao fertilizante mineral.

Wastes from agroindustrial activity have been commonly used in agriculture, isolated or even associated with mineral fertilizers, and can alter the physical properties of the soil. This study aimed to evaluate the effects of the use of mineral and combined fertilizers with poultry litter (CF) on the physical attributes of a Cerrado Latosol. The experiment was conducted in a randomized block design with four treatments and five replicates. The treatments were as follows: AM - Mineral fertilization with 220 kg of 00-32-00 + 150 kg of KCl ha-¹; AM + 2 Mg ha-¹ CF; AM + 4 Mg CF; AM + 6 Mg CF. After the fourth year of chicken litter use associated with mineral fertilizers, samples were collected to determine soil physical attributes at depths of 0 - 0.05 m, 0.05 - 0.10 m and 0.10 -0.20 m. The association of chicken litter, with mineral fertilization, at the highest doses tends to increase the total pore volume of 0.45 m³ m-³ in the AM treatment, reaching 0.53 m³ m-³ in the AM + 4 Mg ha-¹ CF. The microporosity obtained a similar behavior to VTP, going out 0.32 m³ m-³ in AM reaching 0.40 m³ m-³ in AM + 4 Mg ha-¹ CF. However the weighted average diameter of aggregates were reduced from 2.95 mm in AM to 2.43 mm in AM + 6 Mg ha-¹ CF. The percentage of macroaggregates was reduced with the addition of higher doses the poultry litter to mineral fertilizer.

Assuntos

RESUMO

Resíduos oriundos da atividade agroindustrial têm sido comumente utilizados na agropecuária, isolados ou mesmo associados a fertilizantes minerais, podendo alterar as propriedades físicas do solo. O presente trabalho objetivou avaliar os efeitos da utilização de fertilizantes minerais e combinados com cama de frango (CF) nos atributos físicos de um Latossolo. O experimento foi realizado em delineamento em blocos ao acaso, com 4 tratamentos e 5 repetições. Os tratamentos foram os seguintes: AM Adubação mineral com 220 kg de 00-32-00 + 150 kg de KCl ha-¹; AM + 2 Mg ha-1 CF ; AM + 4 Mg CF; AM + 6 Mg CF. Após o quarto ano de utilização de cama de frango associada a fertilizantes minerais, coletou-se amostras para determinação de atributos físicos do solo nas profundidades de 0 - 0,05 m, 0,05 - 0,10 m e 0,10 - 0,20 m. A associação de cama de frango, com adubação mineral, nas maiores doses, tende a elevar o volume total de poros de 0,45 m³ m-³no tratamento AM, atingindo 0,53 m³ m-³no AM + 4 Mg ha-¹ CF. A microporosidade obteve comportamento semelhante ao VTP, saindo de 0,32 m³ m-³ no AM, atingindo 0,40 m³ m-³ no AM + 4 Mg ha-¹ CF. Contudo o diâmetro médio ponderado de agregados, foram reduzidos de 2,95 mm no AM, para 2,43 mm no AM + 6 Mg ha-¹ CF. A porcentagem de macroagregados foram reduzidas com a adição de maiores doses de cama de frango ao fertilizante mineral.(AU)

Wastes from agroindustrial activity have been commonly used in agriculture, isolated or even associated with mineral fertilizers, and can alter the physical properties of the soil. This study aimed to evaluate the effects of the use of mineral and combined fertilizers with poultry litter (CF) on the physical attributes of a Cerrado Latosol. The experiment was conducted in a randomized block design with four treatments and five replicates. The treatments were as follows: AM - Mineral fertilization with 220 kg of 00-32-00 + 150 kg of KCl ha-¹; AM + 2 Mg ha-¹ CF; AM + 4 Mg CF; AM + 6 Mg CF. After the fourth year of chicken litter use associated with mineral fertilizers, samples were collected to determine soil physical attributes at depths of 0 - 0.05 m, 0.05 - 0.10 m and 0.10 -0.20 m. The association of chicken litter, with mineral fertilization, at the highest doses tends to increase the total pore volume of 0.45 m³ m-³ in the AM treatment, reaching 0.53 m³ m-³ in the AM + 4 Mg ha-¹ CF. The microporosity obtained a similar behavior to VTP, going out 0.32 m³ m-³ in AM reaching 0.40 m³ m-³ in AM + 4 Mg ha-¹ CF. However the weighted average diameter of aggregates were reduced from 2.95 mm in AM to 2.43 mm in AM + 6 Mg ha-¹ CF. The percentage of macroaggregates was reduced with the addition of higher doses the poultry litter to mineral fertilizer.(AU)

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ABSTRACT: Cover crops may have direct or indirect effects on the physical and chemicalsoil attributes; these cropsplay a key role in the cycling of nutrients in the soil and add labile organic carbon, bringing economic and environmental benefits to the system. To study the effect of cover crops on the physical and chemical properties of an Oxisol, a three-year experiment was conducted in a commercial vineyard located at Epagri's Experimental Station in Videira, SC, Brazil. Different winter species (white clover, red clover, common vetch, turnip, corn spurrey, black oat, rye, and ryegrass) were sown in addition to treatments with manual weeding or mechanical mowing. Certain chemical and physical attributes of soil were determined in samples collected fromlayers 0-0.1 and 0.1-0.2m deep on the vinerows and between rows, as well as the dry mass of winter cover crops. Few chemical and physical attributes of the soil changed among winter cover crops and did not differ from the crops managed with mechanical mowing or hand weeding of spontaneous vegetation. Vine rows provided more adequate values of most physical and chemical soil attributes.

ESUMO: As plantas de cobertura podem apresentar efeitos diretos ou indiretos sobre os atributos físicos e químicos do solo, desempenhando papel fundamental na ciclagem dos nutrientes e na adição de carbono orgânico lábil ao solo, trazendo benefícios econômicos e ecológicos ao sistema. Para estudar o efeito de plantas de cobertura sobre os atributos físicos e químicos de um Nitossolo Vermelho, foi conduzido por três anos um experimento com semeadura de diferentes espécies de inverno (trevo-branco, trevo-vermelho, ervilhaca-comum, nabo-forrageiro, espérgula, aveia-preta, centeio e azevém), além dos tratamentos com capina manual e roçada mecânica, em um vinhedo comercial localizado na Estação Experimental da Epagri em Videira, SC. Foram determinados alguns atributos químicos e físicos do solo em amostras coletadas nas camadas de 0-0,1 e 0,1-0,2m de profundidade na linha e na entrelinha da cultura, além da massa seca das plantas de cobertura de inverno. As plantas de cobertura do solo alteram poucos atributos químicos e físicos do solo e não se diferenciam do manejo da vegetação espontânea com capinas manuais ou com roçadas mecânicas. A linha da cultura apresenta valores mais adequados da maioria dos atributos físicos e químicos do solo.

RESUMO

Cover crops may have direct or indirect effects on the physical and chemicalsoil attributes; these cropsplay a key role in the cycling of nutrients in the soil and add labile organic carbon, bringing economic and environmental benefits to the system. To study the effect of cover crops on the physical and chemical properties of an Oxisol, a three-year experiment was conducted in a commercial vineyard located at Epagris Experimental Station in Videira, SC, Brazil. Different winter species (white clover, red clover, common vetch, turnip, corn spurrey, black oat, rye, and ryegrass) were sown in addition to treatments with manual weeding or mechanical mowing. Certain chemical and physical attributes of soil were determined in samples collected fromlayers 0-0.1 and 0.1-0.2m deep on the vinerows and between rows, as well as the dry mass of winter cover crops. Few chemical and physical attributes of the soil changed among winter cover crops and did not differ from the crops managed with mechanical mowing or hand weeding of spontaneous vegetation. Vine rows provided more adequate values of most physical and chemical soil attributes.(AU)

As plantas de cobertura podem apresentar efeitos diretos ou indiretos sobre os atributos físicos e químicos do solo, desempenhando papel fundamental na ciclagem dos nutrientes e na adição de carbono orgânico lábil ao solo, trazendo benefícios econômicos e ecológicos ao sistema. Para estudar o efeito de plantas de cobertura sobre os atributos físicos e químicos de um Nitossolo Vermelho, foi conduzido por três anos um experimento com semeadura de diferentes espécies de inverno (trevo-branco, trevo-vermelho, ervilhaca-comum, nabo-forrageiro, espérgula, aveia-preta, centeio e azevém), além dos tratamentos com capina manual e roçada mecânica, em um vinhedo comercial localizado na Estação Experimental da Epagri em Videira, SC. Foram determinados alguns atributos químicos e físicos do solo em amostras coletadas nas camadas de 0-0,1 e 0,1-0,2m de profundidade na linha e na entrelinha da cultura, além da massa seca das plantas de cobertura de inverno. As plantas de cobertura do solo alteram poucos atributos químicos e físicos do solo e não se diferenciam do manejo da vegetação espontânea com capinas manuais ou com roçadas mecânicas. A linha da cultura apresenta valores mais adequados da maioria dos atributos físicos e químicos do solo.(AU)

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Cover crops may have direct or indirect effects on the physical and chemicalsoil attributes; these cropsplay a key role in the cycling of nutrients in the soil and add labile organic carbon, bringing economic and environmental benefits to the system. To study the effect of cover crops on the physical and chemical properties of an Oxisol, a three-year experiment was conducted in a commercial vineyard located at Epagris Experimental Station in Videira, SC, Brazil. Different winter species (white clover, red clover, common vetch, turnip, corn spurrey, black oat, rye, and ryegrass) were sown in addition to treatments with manual weeding or mechanical mowing. Certain chemical and physical attributes of soil were determined in samples collected fromlayers 0-0.1 and 0.1-0.2m deep on the vinerows and between rows, as well as the dry mass of winter cover crops. Few chemical and physical attributes of the soil changed among winter cover crops and did not differ from the crops managed with mechanical mowing or hand weeding of spontaneous vegetation. Vine rows provided more adequate values of most physical and chemical soil attributes.

As plantas de cobertura podem apresentar efeitos diretos ou indiretos sobre os atributos físicos e químicos do solo, desempenhando papel fundamental na ciclagem dos nutrientes e na adição de carbono orgânico lábil ao solo, trazendo benefícios econômicos e ecológicos ao sistema. Para estudar o efeito de plantas de cobertura sobre os atributos físicos e químicos de um Nitossolo Vermelho, foi conduzido por três anos um experimento com semeadura de diferentes espécies de inverno (trevo-branco, trevo-vermelho, ervilhaca-comum, nabo-forrageiro, espérgula, aveia-preta, centeio e azevém), além dos tratamentos com capina manual e roçada mecânica, em um vinhedo comercial localizado na Estação Experimental da Epagri em Videira, SC. Foram determinados alguns atributos químicos e físicos do solo em amostras coletadas nas camadas de 0-0,1 e 0,1-0,2m de profundidade na linha e na entrelinha da cultura, além da massa seca das plantas de cobertura de inverno. As plantas de cobertura do solo alteram poucos atributos químicos e físicos do solo e não se diferenciam do manejo da vegetação espontânea com capinas manuais ou com roçadas mecânicas. A linha da cultura apresenta valores mais adequados da maioria dos atributos físicos e químicos do solo.

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The organic carbon present in the landfill leachate (LL) can improve the physical quality of the soil when applied in agricultural areas, minimizing the problem of disposal of this waste. The objective of this work was to evaluate the effect of the application of different doses of LL on the physical quality of the Red Latosol (Oxisol) after five years of applications. The treatment consisted of applications of LL in doses of 32, 65, 98 and 130 m3 ha-1 crop-1 and the treatment that receives mineral fertilizer. The physical quality of the soil was evaluated in soil samples collected in the layers 0.00-0.10 and 0.10-0.20 m, through the analysis of stability and diameter of the aggregates, soil density, total aeration capacity, field capacity and available water content. After five years of application of LL, at doses of 65, 98 and 130 m3 ha-1 crop-1 have promoted a linear increase of the aggregates with diameter greater than 2.00 mm, of the weighted average and geometric diameters and of the soil density, with a consequent reduction of the ratio between macro and micropores and the aeration capacity of the layers 0.00-0.10 and 0.10-0.20 m. After five years of these applications, the soils that received the dose of 32 m3 ha-1 crop-1 presented the best physical quality in relation to the other doses, since this dose did not promote an increase of the aggregates larger than 2 mm in the superficial layer (0.00-0.10 m) and wasthe dose with lower effect in the reduction of aeration of the soil, in relation to the others (65, 98 and130 m3 ha-1 crop-1) in the layers 0.00-0.10 and 0.10 0.20 m.(AU)

O carbono orgânico presente no lixiviado de aterro sanitário (LAS) pode melhorar a qualidade física do solo quando aplicado em áreas agrícolas, minimizando o problema de descarte desse dejeto. O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de diferentes doses de LAS sobre a qualidade física de um LATOSSOLO VERMELHO Distroférrico após cinco anos de aplicações. Os tratamentos consistiram de aplicações de LAS nas doses de 32, 65, 98 e 130 m3 ha-1 safra-1 e um tratamento que recebe fertilizante mineral. A qualidade física do solo foi avaliada em amostras de solo coletadas nas camadas 0,00-0,10 e 0,10-0,20 m, por meio da análise da estabilidade e diâmetro dos agregados, densidade do solo, capacidade de aeração total, capacidade de campo e teor de água disponível. Após cinco anos de aplicações de LAS, nas doses de 65, 98 e 130 m3 ha-1 safra-1 promoveram aumento linear dos agregados com diâmetro maior que 2,00 mm, dos diâmetros médio ponderado e geométrico e da densidade do solo, com consequente redução da razão entre macro e microporos e da capacidade de aeração das camadas 0,00-0,10 e 0,10-0,20 m. Após cinco anos de aplicações de LAS, os solos que receberam a dose de 32 m3 ha-1 safra-1 apresentaram a melhor qualidade física em relação às demais doses, pois, essa dose não promoveu aumento dos agregados maiores que 2 mm na camada superficial (0,00-0,10 m) e foi a dose com menor influência na redução da aeração do solo, em relação às demais (65, 98 e 130 m3 ha-1 safra-1) nas camadas 0,00-0,10 e 0,10-0,20 m.(AU)

Assuntos

RESUMO

The organic carbon present in the landfill leachate (LL) can improve the physical quality of the soil when applied in agricultural areas, minimizing the problem of disposal of this waste. The objective of this work was to evaluate the effect of the application of different doses of LL on the physical quality of the Red Latosol (Oxisol) after five years of applications. The treatment consisted of applications of LL in doses of 32, 65, 98 and 130 m3 ha-1 crop-1 and the treatment that receives mineral fertilizer. The physical quality of the soil was evaluated in soil samples collected in the layers 0.00-0.10 and 0.10-0.20 m, through the analysis of stability and diameter of the aggregates, soil density, total aeration capacity, field capacity and available water content. After five years of application of LL, at doses of 65, 98 and 130 m3 ha-1 crop-1 have promoted a linear increase of the aggregates with diameter greater than 2.00 mm, of the weighted average and geometric diameters and of the soil density, with a consequent reduction of the ratio between macro and micropores and the aeration capacity of the layers 0.00-0.10 and 0.10-0.20 m. After five years of these applications, the soils that received the dose of 32 m3 ha-1 crop-1 presented the best physical quality in relation to the other doses, since this dose did not promote an increase of the aggregates larger than 2 mm in the superficial layer (0.00-0.10 m) and wasthe dose with lower effect in the reduction of aeration of the soil, in relation to the others (65, 98 and130 m3 ha-1 crop-1) in the layers 0.00-0.10 and 0.10 – 0.20 m.

O carbono orgânico presente no lixiviado de aterro sanitário (LAS) pode melhorar a qualidade física do solo quando aplicado em áreas agrícolas, minimizando o problema de descarte desse dejeto. O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de diferentes doses de LAS sobre a qualidade física de um LATOSSOLO VERMELHO Distroférrico após cinco anos de aplicações. Os tratamentos consistiram de aplicações de LAS nas doses de 32, 65, 98 e 130 m3 ha-1 safra-1 e um tratamento que recebe fertilizante mineral. A qualidade física do solo foi avaliada em amostras de solo coletadas nas camadas 0,00-0,10 e 0,10-0,20 m, por meio da análise da estabilidade e diâmetro dos agregados, densidade do solo, capacidade de aeração total, capacidade de campo e teor de água disponível. Após cinco anos de aplicações de LAS, nas doses de 65, 98 e 130 m3 ha-1 safra-1 promoveram aumento linear dos agregados com diâmetro maior que 2,00 mm, dos diâmetros médio ponderado e geométrico e da densidade do solo, com consequente redução da razão entre macro e microporos e da capacidade de aeração das camadas 0,00-0,10 e 0,10-0,20 m. Após cinco anos de aplicações de LAS, os solos que receberam a dose de 32 m3 ha-1 safra-1 apresentaram a melhor qualidade física em relação às demais doses, pois, essa dose não promoveu aumento dos agregados maiores que 2 mm na camada superficial (0,00-0,10 m) e foi a dose com menor influência na redução da aeração do solo, em relação às demais (65, 98 e 130 m3 ha-1 safra-1) nas camadas 0,00-0,10 e 0,10-0,20 m.

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Studies of soil porosity through image analysis are important to an understanding of how the soil functions. However, the lack of a simplified methodology for the quantification of the shape, number, and size of soil pores has limited the use of information extracted from images. The present work proposes a software program for the quantification and characterization of soil porosity from data derived from 2-D images. The user-friendly software was developed in C++ and allows for the classification of pores in terms of size, shape, and combinations of size and shape. Using raw data generated by image analysis systems, the software calculates the following parameters for the characterization of soil porosity: total area of pore (Tap), number of pores, pore shape, pore shape and pore area, and pore shape and equivalent pore diameter (EqDiam). In this paper, the input file with the raw soil porosity data was generated using the Noesis Visilog 5.4 image analysis system; however other image analysis programs can be used, in which case, the input file requires a standard format to permit processing by this software. The software also shows the descriptive statistics (mean, standard deviation, variance, and the coefficient of variation) of the parameters considering the total number of images evaluated. The results show that the software is a complementary tool to any analysis of soil porosity, allowing for a precise and quick analysis.

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Studies of soil porosity through image analysis are important to an understanding of how the soil functions. However, the lack of a simplified methodology for the quantification of the shape, number, and size of soil pores has limited the use of information extracted from images. The present work proposes a software program for the quantification and characterization of soil porosity from data derived from 2-D images. The user-friendly software was developed in C++ and allows for the classification of pores in terms of size, shape, and combinations of size and shape. Using raw data generated by image analysis systems, the software calculates the following parameters for the characterization of soil porosity: total area of pore (Tap), number of pores, pore shape, pore shape and pore area, and pore shape and equivalent pore diameter (EqDiam). In this paper, the input file with the raw soil porosity data was generated using the Noesis Visilog 5.4 image analysis system; however other image analysis programs can be used, in which case, the input file requires a standard format to permit processing by this software. The software also shows the descriptive statistics (mean, standard deviation, variance, and the coefficient of variation) of the parameters considering the total number of images evaluated. The results show that the software is a complementary tool to any analysis of soil porosity, allowing for a precise and quick analysis.(AU)

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This study aimed to assess the impact of tillage systems on physical properties of an Alfissol type soil and on the growth of sweet potato tuberous roots. To assess the soil physical properties, an experiment was conducted in randomized blocks design, in split-plot scheme. The plots consisted of the treatments conventional tillage with making mounds and straw incorporated, conventional tillage with making mounds and without straw, reduced tillage with straw on the soil surface and reduced tillage without straw; and the subplots, to collect periods. The soil physical properties evaluated were soil bulk density, total soil porosity, soil macroporosity and soil microporosity, soil resistance to penetration and gravimetric soil water. For the assessment of the growth of sweet potato tuberous roots, it was adopted an experiment where the plots corresponded to the soil management forms and subplots to four collect periods: 90, 120, 150 and 180 (DAP). The length / roots diameter of individual roots relations were avaluated. It was concluded that the reduced tillage gives greater soil resistance to penetration of roots, by reducing the vertical growth of roots, and the presence of straw incorporated in the conventional tillage favors maintenance of lowest soil bulk density and highest soil macroporosity along the time.(AU)

Este trabalho teve por objetivo avaliar o impacto de sistemas de preparo em propriedades físicas de um Argissolo Vermelho Amarelo e no crescimento de raízes tuberosas de batata-doce. Para avaliação das propriedades físicas foi instalado experimento em blocos ao acaso, esquema de parcelas subdivididas. As parcelas corresponderam aos tratamentos preparo convencional com confecção de leiras e palha incorporada, preparo convencional com confecção de leiras sem palha, preparo reduzido com manutenção de palha na superfície e preparo reduzido sem manutenção de palha; e as subparcelas, a épocas de avaliação. Foram avaliadas densidade, porosidade total, macro e microporosidade, resistência à penetração de raízes e umidade gravimétrica do solo. Para avaliação do crescimento de raízes tuberosas foi instalado experimento no qual as parcelas corresponderam às formas de manejo do solo e as subparcelas, a épocas de colheita: 90, 120, 150 e 180 DAP. Foram avaliadas as relações comprimento/diâmetro de raízes tuberosas. Concluiu-se que o preparo reduzido confere maior resistência à penetração, reduzindo o crescimento das raízes tuberosas em comprimento, e que a presença de palha incorporada no preparo convencional favorece manutenção de menor valor de densidade de solo e maior macroporosidade ao longo do tempo.(AU)

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This study aimed to assess the impact of tillage systems on physical properties of an Alfissol type soil and on the growth of sweet potato tuberous roots. To assess the soil physical properties, an experiment was conducted in randomized blocks design, in split-plot scheme. The plots consisted of the treatments conventional tillage with making mounds and straw incorporated, conventional tillage with making mounds and without straw, reduced tillage with straw on the soil surface and reduced tillage without straw; and the subplots, to collect periods. The soil physical properties evaluated were soil bulk density, total soil porosity, soil macroporosity and soil microporosity, soil resistance to penetration and gravimetric soil water. For the assessment of the growth of sweet potato tuberous roots, it was adopted an experiment where the plots corresponded to the soil management forms and subplots to four collect periods: 90, 120, 150 and 180 (DAP). The length / roots diameter of individual roots relations were avaluated. It was concluded that the reduced tillage gives greater soil resistance to penetration of roots, by reducing the vertical growth of roots, and the presence of straw incorporated in the conventional tillage favors maintenance of lowest soil bulk density and highest soil macroporosity along the time.

Este trabalho teve por objetivo avaliar o impacto de sistemas de preparo em propriedades físicas de um Argissolo Vermelho Amarelo e no crescimento de raízes tuberosas de batata-doce. Para avaliação das propriedades físicas foi instalado experimento em blocos ao acaso, esquema de parcelas subdivididas. As parcelas corresponderam aos tratamentos preparo convencional com confecção de leiras e palha incorporada, preparo convencional com confecção de leiras sem palha, preparo reduzido com manutenção de palha na superfície e preparo reduzido sem manutenção de palha; e as subparcelas, a épocas de avaliação. Foram avaliadas densidade, porosidade total, macro e microporosidade, resistência à penetração de raízes e umidade gravimétrica do solo. Para avaliação do crescimento de raízes tuberosas foi instalado experimento no qual as parcelas corresponderam às formas de manejo do solo e as subparcelas, a épocas de colheita: 90, 120, 150 e 180 DAP. Foram avaliadas as relações comprimento/diâmetro de raízes tuberosas. Concluiu-se que o preparo reduzido confere maior resistência à penetração, reduzindo o crescimento das raízes tuberosas em comprimento, e que a presença de palha incorporada no preparo convencional favorece manutenção de menor valor de densidade de solo e maior macroporosidade ao longo do tempo.

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The soil physical quality is related with its use and management and with the soil organic carbon content. This work was carried out aiming to evaluate the effect of no-tillage adoption period with onion and tobacco, compared to the natural forest, on soil global density, porosity, water content, water stability of aggregate, resistance to the penetration, organic carbon content and water infiltration rate. The study was conducted in 2007, in the city of Ituporanga, Santa Catarina State, southern Brazil. Areas under no-tillage management during five, two e one year old, and a natural forest area, were assessed in an INCEPTISOL soil. The type of agricultural soil use changed soil physical properties, when compared to the natural forest. The soil water infiltration rate was more affected by the kind of soil use than other soil physical properties, with values of 72 mm h-1 in the forest and 2 mm h-1 to 8 mm h-1 in the cropped lands. The soil conventional tillage adopted before no-tillage, and the duration time of soil no-tillage, influenced soil porosity, stability of aggregate, resistance to the penetration and water infiltration initial rate. The soil resistance to penetration and soil density presented inverse relationship with the soil organic matter content.

A qualidade física do solo está relacionada com o seu uso e manejo e com o teor de carbono orgânico do mesmo. O presente trabalho objetivou avaliar o efeito do período de tempo de adoção do sistema de plantio direto cultivado com fumo e cebola, comparativamente à mata natural, sobre alguns atributos físicos do solo, teor de carbono orgânico e infiltração de água no solo. O estudo foi conduzido em 2007, no município de Ituporanga, SC, em áreas de lavoura manejada sob plantio direto durante cinco, dois e um ano, e numa área de mata natural, num Cambissolo Háplico. O uso com lavouras modificou os atributos físicos do solo em relação aos da mata natural. A taxa infiltração de água foi mais influenciada pelo uso e manejo do solo do que os demais atributos, com valores de taxa constante iguais a 72 mm h-1 na mata e 2 mm h-1 a 8 mm h-1 nas lavouras. O preparo convencional do solo adotado antes do plantio direto e o período de tempo de condução do plantio direto influenciaram a porosidade, a estabilidade de agregados, a resistência ao penetrômetro e a taxa inicial de infiltração de água. A resistência do solo ao penetrômetro e a densidade do solo apresentaram relação inversa com o teor de carbono orgânico do solo.

RESUMO

The soil physical quality is related with its use and management and with the soil organic carbon content. This work was carried out aiming to evaluate the effect of no-tillage adoption period with onion and tobacco, compared to the natural forest, on soil global density, porosity, water content, water stability of aggregate, resistance to the penetration, organic carbon content and water infiltration rate. The study was conducted in 2007, in the city of Ituporanga, Santa Catarina State, southern Brazil. Areas under no-tillage management during five, two e one year old, and a natural forest area, were assessed in an INCEPTISOL soil. The type of agricultural soil use changed soil physical properties, when compared to the natural forest. The soil water infiltration rate was more affected by the kind of soil use than other soil physical properties, with values of 72 mm h-1 in the forest and 2 mm h-1 to 8 mm h-1 in the cropped lands. The soil conventional tillage adopted before no-tillage, and the duration time of soil no-tillage, influenced soil porosity, stability of aggregate, resistance to the penetration and water infiltration initial rate. The soil resistance to penetration and soil density presented inverse relationship with the soil organic matter content.

A qualidade física do solo está relacionada com o seu uso e manejo e com o teor de carbono orgânico do mesmo. O presente trabalho objetivou avaliar o efeito do período de tempo de adoção do sistema de plantio direto cultivado com fumo e cebola, comparativamente à mata natural, sobre alguns atributos físicos do solo, teor de carbono orgânico e infiltração de água no solo. O estudo foi conduzido em 2007, no município de Ituporanga, SC, em áreas de lavoura manejada sob plantio direto durante cinco, dois e um ano, e numa área de mata natural, num Cambissolo Háplico. O uso com lavouras modificou os atributos físicos do solo em relação aos da mata natural. A taxa infiltração de água foi mais influenciada pelo uso e manejo do solo do que os demais atributos, com valores de taxa constante iguais a 72 mm h-1 na mata e 2 mm h-1 a 8 mm h-1 nas lavouras. O preparo convencional do solo adotado antes do plantio direto e o período de tempo de condução do plantio direto influenciaram a porosidade, a estabilidade de agregados, a resistência ao penetrômetro e a taxa inicial de infiltração de água. A resistência do solo ao penetrômetro e a densidade do solo apresentaram relação inversa com o teor de carbono orgânico do solo.

RESUMO

Soil pore structure characterization using 2-D image analysis constitutes a simple method to obtain essential information related to soil porosity and pore size distribution (PSD). Such information is important to infer on soil quality, which is related to soil structure and transport processes inside the soil. Most of the time soils are submitted to wetting and drying cycles (W-D), which can cause important changes in soils with damaged structures. This report uses 2-D image analysis to evaluate possible modifications induced by W-D cycles on the structure of damaged soil samples. Samples of three tropical soils (Geric Ferralsol, GF; Eutric Nitosol, EN; and Rhodic Ferralsol, RF) were submitted to three treatments: 0WD, the control treatment in which samples were not submitted to any W-D cycle; 3WD and 9WD with samples submitted to 3 and 9 consecutive W-D cycles, respectively. It was observed that W-D cycles produced significant changes in large irregular pores of the GF and RF soils, and in rounded pores of the EN soil. Nevertheless, important changes in smaller pores (35, 75, and 150 µm) were also observed for all soils. As an overall consideration, it can be said that the use of image analysis helped to explain important changes in soil pore systems (shape, number, and size distribution) as consequence of W-D cycles.

A caracterização da estrutura do solo usando a análise de imagens bidimensionais (2-D) constitui um método simples na obtenção de informações essenciais relacionadas com a porosidade do solo e a distribuição do tamanho de poros. Tal informação é importante para obter dados sobre a qualidade do solo, a qual está diretamente ligada à sua estrutura e aos processos de transporte que ocorrem no seu interior. Na maior parte do tempo os solos são submetidos a vários ciclos de umedecimento ("wetting") e secamento ("drying") (W-D) que podem causar importantes mudanças em solos que possuem estruturas danificadas. Neste estudo foi usada a análise de imagens em 2-D na avaliação de possíveis modificações devido a vários ciclos de W-D na estrutura de amostras de solo danificadas.Três solos diferentes em textura (Latossolo vermelho-amarelo distrófico - LVAd; Nitossolo vermelho eutrófico - NVe, Latossolo vermelho distrófico - LVd) foram submetidos a três diferentes tratamentos: 0WD, amostras controle não submetidas a nenhum ciclo de W-D; 3WD e 9WD, amostras submetidas a 3 e 9 ciclos consecutivos de W-D, respectivamente. Foi observado que os ciclos de W-D produziram mudanças significativas nos poros grandes irregulares dos solos LVAd e LVd e nos poros arredondados do NVe. Importantes mudanças nos poros de 35 até 150 µm foram observadas para todos os solos estudados. A partir dos resultados obtidos pode ser dito que o uso da análise de imagens auxiliou com sucesso na explicação de variações no sistema poroso (formato, número e distribuição de tamanho dos poros) devido aos ciclos de W-D para todos os solos analisados.

RESUMO

The spatial and temporal variation of soil CO2 emission is influenced by several soil attributes related to CO2 production and its diffusion in the soil. However, few studies aiming to understand the effect of topography on the variability of CO2 emissions exist, especially for cropping areas of tropical regions. The objective of this study was to evaluate the spatial and temporal changes of soil CO2 emission and its relation to soil attributes in an area currently cropped with sugarcane under different relief forms and slope positions. Mean CO2 emissions in the studied period (seven months) varied between 0.23 and 0.71, 0.27 and 0.90, and 0.31 and 0.80 g m-2 h-1 of CO2 for concave (Conc), backslope (BackS) and footslope (FootS) positions, respectively. The temporal variability of CO2 emissions in each area was explained by an exponential relation between the CO2 emission and soil temperature and a linear relation between CO2 emission and soil water content. The Q10 values were 1.98 (± 0.34), 1.81 (± 0.49) and 1.71 (± 0.31) for Conc, BackS and FootS, respectively. Bulk density, macroporosity, penetration resistance, aggregation and oxidizable organic carbon content explain the changes in soil CO2 emission observed, especially when the Conc position was compared to BackS. The effect of relief form and topographic position on soil CO2 emission variation was dependent on the time of measurement.

A variação temporal e espacial da emissão de CO2 solo-atmosfera é influenciada por inúmeros atributos do solo relacionados à produção de CO2 e à difusão do gás no solo. Ainda são escassos, entretanto, estudos visando compreender o efeito da topografia na variação da emissão deste gás, especialmente em áreas agrícolas da região tropical. O objetivo deste trabalho foi estudar a variação temporal e espacial da emissão de CO2 solo-atmosfera e sua relação com atributos do solo em área de cultivo de cana-de-açúcar sob diferentes formas de relevo e posições na encosta. A média da emissão de CO2 no período de sete meses de estudo variou entre 0,23 e 0,71; 0,27 e 0,90 e 0,31 e 0.80 g CO2 m-2 h- 1, nas posições côncava (Conc), encosta superior (BackS) e encosta inferior (FootS), respectivamente. A variação temporal da emissão em cada uma das áreas foi explicada por uma relação exponencial entre emissão de CO2 e temperatura do solo, e uma relação linear da emissão deste gás com a umidade do solo. O valor de Q10 foi 1,98 (± 0,34); 1,81 (± 0,49) e 1,71 (± 0,31) para Conc, BackS e FootS, respectivamente. Densidade do solo, macroporosidade, resistência do solo à penetração, agregação e conteúdo de carbono orgânico oxidável explicaram as variações observadas na emissão de CO2, especialmente quando se compara a posição côncava com a encosta superior. O efeito do relevo e da posição topográfica sobre a variação da emissão de CO2 do solo foi dependente da época de amostragem.

RESUMO

The spatial and temporal variation of soil CO2 emission is influenced by several soil attributes related to CO2 production and its diffusion in the soil. However, few studies aiming to understand the effect of topography on the variability of CO2 emissions exist, especially for cropping areas of tropical regions. The objective of this study was to evaluate the spatial and temporal changes of soil CO2 emission and its relation to soil attributes in an area currently cropped with sugarcane under different relief forms and slope positions. Mean CO2 emissions in the studied period (seven months) varied between 0.23 and 0.71, 0.27 and 0.90, and 0.31 and 0.80 g m-2 h-1 of CO2 for concave (Conc), backslope (BackS) and footslope (FootS) positions, respectively. The temporal variability of CO2 emissions in each area was explained by an exponential relation between the CO2 emission and soil temperature and a linear relation between CO2 emission and soil water content. The Q10 values were 1.98 (± 0.34), 1.81 (± 0.49) and 1.71 (± 0.31) for Conc, BackS and FootS, respectively. Bulk density, macroporosity, penetration resistance, aggregation and oxidizable organic carbon content explain the changes in soil CO2 emission observed, especially when the Conc position was compared to BackS. The effect of relief form and topographic position on soil CO2 emission variation was dependent on the time of measurement.

A variação temporal e espacial da emissão de CO2 solo-atmosfera é influenciada por inúmeros atributos do solo relacionados à produção de CO2 e à difusão do gás no solo. Ainda são escassos, entretanto, estudos visando compreender o efeito da topografia na variação da emissão deste gás, especialmente em áreas agrícolas da região tropical. O objetivo deste trabalho foi estudar a variação temporal e espacial da emissão de CO2 solo-atmosfera e sua relação com atributos do solo em área de cultivo de cana-de-açúcar sob diferentes formas de relevo e posições na encosta. A média da emissão de CO2 no período de sete meses de estudo variou entre 0,23 e 0,71; 0,27 e 0,90 e 0,31 e 0.80 g CO2 m-2 h- 1, nas posições côncava (Conc), encosta superior (BackS) e encosta inferior (FootS), respectivamente. A variação temporal da emissão em cada uma das áreas foi explicada por uma relação exponencial entre emissão de CO2 e temperatura do solo, e uma relação linear da emissão deste gás com a umidade do solo. O valor de Q10 foi 1,98 (± 0,34); 1,81 (± 0,49) e 1,71 (± 0,31) para Conc, BackS e FootS, respectivamente. Densidade do solo, macroporosidade, resistência do solo à penetração, agregação e conteúdo de carbono orgânico oxidável explicaram as variações observadas na emissão de CO2, especialmente quando se compara a posição côncava com a encosta superior. O efeito do relevo e da posição topográfica sobre a variação da emissão de CO2 do solo foi dependente da época de amostragem.

RESUMO

A distribuição de poros dos solos condiciona seu comportamento físico-hídrico. Assim, influencia os processos dinâmicos do ar e da solução do solo, bem como a potencialidade agrícola dos mesmos. Desta forma, com o presente trabalho, objetivou-se avaliar a influência da distribuição de poros sobre as propriedades físicas de seis classes de solos, sob vegetação natural, localizados na região de Lavras (MG). Coletaram-se amostras deformadas e indeformadas da camada superficial (0-20 cm) para a caracterização física e a determinação da curva de distribuição de poros dos solos. Os resultados indicaram que as propriedades físicas dos solos não foram influenciadas pelos poros com diâmetro entre 0,03 e 0,0375 mm. Verificou-se, também, que os valores de macroporosidade foram diretamente proporcionais aos valores de condutividade hidráulica saturada dos solos estudados.

The soil pores distribution conditions its physical-hydraulic behavior. Therefore, it influences the dynamic processes of air and solution of the soil, and also its agricultural potentiality. This work aimed at evaluating the influence of pores distribution on physical properties of six classes of soil, under natural vegetation, located in the region of Lavras (MG). Disturbed and undisturbed samples were collected from superficial layer (0-20 cm) for physical characterization and determination of pores distribution curves. The results indicated that soil physical properties were not influenced by the pores with diameter between 0,03 and 0,0375 mm. It was also verified that macroporosity values were directly proportional to the hydraulic conductivity values of saturated soils.

RESUMO

The limiting factors of the Brazilian savanna physical environment have been largely discussed. Soil morphology is fundamental to understand the behavior of soil water flow, soil physical properties and soil-landscape relationships. The aim of this study is to relate soil micro and macromorphologic attributes to soil water retention on a toposequence under native savanna woodland (cerradão) in a permanent plot of 320 m FONT FACE=Symbol>´ /FONT> 320 m installed in Assis, SP, Brazil. Samples collected at five points within the toposequence were used to determine the soil macroporosity by means of image analyses, estimated total porosity, chemical analysis, particle size distribution analysis and soil water retention. From the summit down to the footslope, the soils were classified as Rhodic Haplustox, Typic Haplustox and Epiaquic Haplustult, presenting a gradual color transition and a sandy loam texture. In the surface horizons, the higher organic matter content and the high total macroporosity determined a lower soil bulk density and lower water retention. In the Oxisols, the high soil macroporosity results from the packing of microaggregates in the oxic horizon. In the Ultisol, the lower total porosity in the deeper horizons resulted in a higher water retention and an imperfect water drainage. The water retention conditions on the slope influenced the morphological differences in soil color and structure. The low water retention on the surface and oxic horizons, conditioned by the high total macroporosity, is one of the factors that may define the vegetal pattern of the savanna woodland within the permanent plot.

Os fatores limitantes do ambiente físico do Cerrado têm sido muito discutidos. Porém, o detalhamento da morfologia do solo torna-se fundamental à compreensão do seu funcionamento físico-hídrico e sua relação com a paisagem. O objetivo deste estudo foi relacionar os atributos macro e micromorfológicos à retenção de água no solo em uma toposseqüência sob cerradão em uma parcela permanente de 320 FONT FACE=Symbol>´ /FONT> 320 m, instalada em Assis, SP. Amostras coletadas em cinco pontos distribuídos na toposseqüência foram utilizadas para determinar a macroporosidade do solo por análise de imagens, porosidade total estimada, análise química, granulometria e retenção de água no solo. De montante a jusante, os solos foram classificados como Latossolo Vermelho, Latossolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Amarelo e Gleissolo Háplico, apresentando uma transição gradual de cor e textura franco-arenosa. No horizonte de superfície, o maior teor de matéria orgânica e a elevada macroporosidade total determinaram menor densidade do solo e baixa retenção de água. Nos Latossolos, a microestrutura do solo consistiu principalmente em aglomerados de microagregados, ocasionando uma elevada macroporosidade no horizonte diagnóstico. No Gleissolo, a menor porosidade total nos horizontes mais profundos resultou em uma maior retenção de água e drenagem imperfeita. As diferenças morfológicas de cor e estrutura do solo foram influenciadas pelas condições de retenção de água na vertente. A baixa retenção de água nos horizontes de solo superficiais e latossólicos, condicionada pela elevada macroporosidade total, é um dos fatores que pode definir o padrão vegetacional de cerradão na parcela permanente.