Resistência tênsil, friabilidade e carbono orgânico em um latossolo vermelho distroférrico sob integração lavoura-pacuária

The crop-livestock system can promote soil compaction in surface layers, mainly due to animal trampling. However, plants and their root growth, in interaction with animal trampling, can decrease the deleterious changes in soil structure caused by this system. Up to the present time, the physical soil modifications in crop-livestock systems, including oat and ryegrass crops for winter animal forages are unknown. The objective of this study was to quantify and to relate tensile strength, friability and soil organic carbon in an Oxisol under a crop-livestock system. The study was conducted in Campo Mourão - Paraná, Brazil. Four forage heights were used for the winter forages: 7, 14, 21 and 28 cm. For each forage height, five soil blocks were randomly collected from each layer of 0 - 0.1, 0.1 - 0.2 and 0.2 - 0.3 m of depth. The increase in carbon content promotes an increase in soil tensile strength at the 0.1 - 0.2 m soil depth, this layer having the highest values for tensile strength. The forage height of 21 cm was found to be the best height for soil friability, and the soil was very friable at this height. Despite a decrease in friability in the upper layers of the soil, the crop-livestock system was not found to be a limiting factor for the subsequent cultivation of annual crops.O sistema integração lavoura-pecuária pode promover a compactação das camadas superiores do solo, principalmente devido ao pisoteio animal. Porém, o desenvolvimento das plantas e a produção de raízes, em interação com o pisoteio animal, podem amenizar os efeitos deletérios causados à estrutura do solo por esse sistema. Até agora, são desconhecidas as modificações físicas do solo em sistemas de integração lavoura-pecuária que utilizam aveia e azevém como forrageiras de inverno para a produção animal. Em função disto, o objetivo deste trabalho foi quantificar e relacionar a resistência tênsil, a friabilidade e o teor de carbono orgânico em um Latossolo Vermelho distroférrico sob uso com integração lavoura-pecuária. O experimento foi conduzido em Campo Mourão - Paraná, Brasil. Quatro tratamentos foram utilizados com alturas de pastejo: 7, 14, 21 e 28 cm. Em cada tratamento foram coletados, casualizadamente, cinco blocos de solo nas profundidades de 0 - 0,10; 0,10 - 0,20 e 0,20 - 0,30 m. O aumento no carbono orgânico do solo promoveu aumentos da resistência tênsil do solo na camada de 0,10 - 0,20 m, sendo verificados nesta camada os maiores valores de resistência tênsil. A friabilidade do solo foi muito friável com 21 cm de altura de pastejo. Apesar da diminuição da friabilidade observada nas camadas superficiais, o sistema de integração lavoura-pecuária não é fator limitante aos cultivos anuais subseqüentes

Soil structure and greenhouse gas production differences between row and interrow positions under no-tillage

No-tillage in Brazil is an efficient agricultural system that improves crop productivity whilst controlling erosion caused to the soil by degradation. However, there is some concern regarding soil compaction. Our objective was to determine whether the function of soil structure in sustaining crop growth was dependent on row and interrow positions in long-term no-tillage. We took soil samples from a field in a commercial farm under long-term no-tillage since 1979 on a clayey Oxisol in Southern Brazil. We assessed soil physical quality using the revised Peerlkamp technique and measured bulk density, air-filled porosity and air permeability of intact soil cores. Samples were incubated to assess in vitro N2O and CO2 production. The soil physical and structural properties showed consistent differences between interrow and row positions, where the properties measured were more favorable. The revised Peerlkamp technique proved as efficient as quantitative parameters in discriminating treatment differences. Overall, soil physical conditions in the interrow were less favourable than in the row. Pore continuity did not vary as regards position. This may explain why row position did not influence in vitro N2O and CO2 production. Soil physical quality under no-tillage system is enhanced, at least in the short term, by superficial disturbances in the row as a result of the action of the coulters of the no-tillage seeder

Indicadores quantitativos e semi-quantitativos da estrutura do solo

The soil, which is the base of many ecosystems, is a fragile and difficult to renew resource. The maintenance of soil quality depends on the diagnosis of soil degradation. Soil physical degradation is a highlighted theme in the world, because of the losses caused to the agriculture. To understand and to improve soil use and management systems contributes to mitigates of soil physics degradation. Soil physical degradation monitoring can be conducted through soil physical quality indicators. In this work we studied in the first chapter the quantification of tensile strength of soil aggregates and its correlation with organic carbon content of an Oxisol under crop livestock system. Tensile strength, friability and soil organic content showed effects on soil physical quality under crop livestock system, and indicated the more adequate animal stocking rate. In chapter 2 we studied a method to visually evaluate soil structural quality. This way, evaluations to promote improvements to this method, to make the method less subjective, were done. As a result a revised chart for visual evaluation of soil structure was produced. Finally, in chapter 3, we validated this method for visual evaluation of soil structure with other indicators of soil physical quality. The visual method demonstrated similar results to those of tensile strength, soil bulk density, soil resistance to penetration and air permeability and indicated the different qualities of soil at the different treatments studied.O solo, que é a base dos ecossistemas, é um recurso frágil e de difícil renovação. A manutenção da qualidade do solo depende do diagnóstico da sua degradação. A degradação física do solo é tema de destaque em todo o mundo, por causar perdas à produção agrícola. Entender e melhorar sistemas de uso e manejo do solo contribui para a redução da degradação física do mesmo. O monitoramento da degradação física do solo pode ser feito por meio de indicadores de qualidade física. Neste trabalho, estudou-se, no capítulo 1, a quantificação da resistência tênsil de agregados do solo e sua com o teor de carbono orgânico em um Latossolo Vermelho distroférrico sob sistema integração lavoura-pecuária. A resistência tênsil, a friabilidade e o carbono orgânico do solo mostraram os efeitos na qualidade física do solo sob o sistema de integração lavoura-pecuária, indicando a intensidade de pastejo mais adequada. No capítulo 2, estudou-se um método de avaliação visual da estrutura do solo. Neste sentido, avaliações para promover melhorias ao método, de forma a torná-lo menos subjetivo, foram realizadas. Como resultado uma nova carta para a avaliação visual do solo foi obtida. Por último, no capítulo 3, tratou-se da validação deste método de avaliação visual da estrutura do solo com outros indicadores de qualidade física do solo. O método visual indicou resultados similares aos resultados de resistência tênsil, densidade do solo, resistência do solo à penetração e permeabilidade ao ar e demonstrou as diferenças na qualidade do solo nos diferentes tratamentos estudados.viii, 94

Intervalo hídrico ótimo para avaliação da degradação física do solo

A influência do sistema de uso e manejo na qualidade física do solo tem sido tema de destaque em razão de seus impactos ambientais e agronômicos. O intervalo hídrico ótimo (IHO) é um moderno indicador da qualidade física que potencialmente pode apresentar os mecanismos e processos de perda ou recuperação da qualidade física do solo, por causa do seu uso e manejo. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi quantificar a influência de diferentes sistemas de uso e manejo no IHO de um Latossolo Vermelho distrófico, textura franco-arenosa, composto por 170, 40 e 790 g kg-1 de argila, silte e areia, respectivamente. Foram selecionadas quatro áreas, sob os seguintes sistemas de uso e manejo do solo: mata nativa; pastagem cultivada por mais de 20 anos; citros por mais de 10 anos, antecedido por 10 anos de pastagens; e cultivo com culturas comerciais (milho, sorgo, aveia e mandioca), por cerca de 15 anos, após 10 anos de pastagem cultivada. Foram coletadas 48 amostras indeformadas, em cada área, no centro da camada de 0-0,10 m de profundidade. As amostras foram submetidas a potenciais de -10 a -15.000 hPa, em que foram determinadas a curva de retenção de água, a curva de resistência do solo à penetração e, posteriormente, a densidade do solo (Ds) e o IHO. A Ds foi influenciada pelos sistemas de uso e manejo do solo na sequência cultivo = citros > pastagem > mata nativa. A relação entre IHO e Ds foi linear e negativa, à exceção da mata nativa que na faixa de Ds entre 1,35-1,55 Mg m-3 apresentou relação positiva. Valores de Ds, em que o IHO = 0, associados com severa degradação física do solo, foram de 1,75 e 1,80 Mg m-3, nos solos sob citros e cultivo, respectivamente; a proporção desses valores foi de 21 % para o solo sob citros e 18 %, para o sob cultivo. A perda de qualidade física do solo foi menos acentuada no solo sob pastagem, quando comparado com os solos sob citros e cultivo, sendo a diminuição do IHO menos acentuada com o aumento da Ds. O menor valor de Ds em que iniciou a redução do IHO foi tomado como densidade do solo de alerta (Ds a). A Ds a foi de 1,55 Mg m-3 e pode ser utilizada como valor de referência no processo de recuperação da qualidade física do solo, válida para solos com textura, uso e manejo semelhante ao deste estudo

Qualidade física de um latossolo sob plantio direto influenciada pela cobertura do solo

Estratégias de manejo para melhorar e manter a qualidade física do solo (QFS) são fundamentais para a sustentabilidade de sistemas agrícolas. O intervalo hídrico ótimo (IHO) é um indicador de QFS, definido pela faixa de teor de água menos limitante às plantas. Para uma adequada QFS às plantas, os teores de água do solo deveriam ser mantidos nos limites do IHO. Nesse contexto, a cobertura do solo pelos restos culturais pode contribuir com a QFS via aumento na frequência com que θ permanece no IHO (Fdentro). O objetivo deste estudo foi determinar o IHO em um Latossolo Vermelho distroférrico cultivado com a cultura da soja em sistema de plantio direto, bem como avaliar a Fdentro em função de diferentes quantidades de resíduos de aveia (0, 3, 6, 9 e 12 Mg ha-1). O IHO apresentou relação inversa com a densidade do solo (Ds). Com o estreitamento do IHO, foi observada redução da Fdentro, independentemente da quantidade de resíduos sobre o solo. Por sua vez, o aumento da quantidade de resíduos de aveia sobre o solo proporcionou incremento nos valores de Fdentro, independentemente da posição de amostragem. O efeito benéfico do aumento da quantidade dos resíduos de aveia sobre a Fdentro foi dependente da amplitude do IHO. Com o aumento da Ds e redução do IHO, o incremento da massa de resíduos sobre o solo não refletiu em aumento da Fdentro ou da QFS, principalmente em Ds próximas à considerada crítica

Tensile strength, friability and organic carbon in an oxisol under a crop-livestock system

The crop-livestock system can promote soil compaction in surface layers, mainly due to animal trampling. However, plants and their root growth, in interaction with animal trampling, can decrease the deleterious changes in soil structure caused by this system. Up to the present time, the physical soil modifications in crop-livestock systems, including oat and ryegrass crops for winter animal forages are unknown. The objective of this study was to quantify and to relate tensile strength, friability and soil organic carbon in an Oxisol under a crop-livestock system. The study was conducted in Campo Mourão - Paraná, Brazil. Four forage heights were used for the winter forages: 7, 14, 21 and 28 cm. For each forage height, five soil blocks were randomly collected from each layer of 0 - 0.1, 0.1 - 0.2 and 0.2 - 0.3 m of depth. The increase in carbon content promotes an increase in soil tensile strength at the 0.1 - 0.2 m soil depth, this layer having the highest values for tensile strength. The forage height of 21 cm was found to be the best height for soil friability, and the soil was very friable at this height. Despite a decrease in friability in the upper layers of the soil, the crop-livestock system was not found to be a limiting factor for the subsequent cultivation of annual crops