Concepts on "coesos" and hardsetting soils

Remarkable differences on soil consistence between dry and moist soils were incorporated to the Brazilian soil classification system identifying this behavior as "coeso" which characterizes soils that have an accentuated increment of resistance when dry and become soft when moist. This behavior has been recognized for longer time in Australia and was incorporated to the Australian soil classification system using the term hardsetting. The objective of this paper was to demonstrate the similarities between hardsetting and "coeso" soils with the understanding that this connection may help the research on "coeso" soils of Brazil.Diferenças marcantes entre os graus de consistência do solo seco e úmido foram incorporadas ao sistema brasileiro de classificação de solos por meio da utilização do termo "coeso", o qual caracteriza solos que, quando secos, apresentam um incremento acentuado de resistência à penetração, e uma sensível redução dessa resistência, quando úmidos. Esse comportamento foi observado, há muito tempo, em solos da Austrália, tendo sido originalmente incorporado ao sistema australiano de classificação como "hardsetting". O objetivo deste trabalho foi mostrar as similaridades entre solos coesos e "hardsetting", com o entendimento de que essa conexão será útil nas pesquisas com solos coesos no Brasil

Visual assessment soil quality structure methodology applied to Oxisol under different soil use and management

O aumento da demanda pela avaliação da qualidade da estrutura do solo para o adequado crescimento de plantas tem motivado pesquisadores a desenvolverem técnicas visuais de avaliação, a campo, simples e confiáveis para esse fim. No Brasil, um número reduzido de estudos foi realizado empregando métodos visuais de diagnóstico do estado estrutural de solos no campo. Esse trabalho testou a hipótese de que o método de Avaliação Visual da Qualidade da Estrutura do Solo desenvolvido por BALL et al. (2007) para solos de clima temperado pode ser aplicado na identificação de campo da qualidade estrutural de um Latossolo Vermelho Distroférrico sob diferentes sistemas de uso e manejo. Para isso, foram avaliadas amostras indeformadas coletadas de mata preservada (M), sistema de integração lavoura-pecuária (ILP) e sistema plantio direto (SPD). A avaliação da estrutura apoiou-se na aparência, na resistência e nas características das unidades estruturais de blocos de solo e foi definida por cinco escores visuais de classificação de qualidade. O método empregado permitiu distinguir a qualidade do solo de diferentes sistemas de uso e manejo a partir da avaliação da estrutura da camada estudada.The increasing demand for assessing soil structure for crop growth has motivated researchers to develop simple and reliable visual indicators to assess soil structure at the field. There are a few records in Brazil indicating the use of visual techniques for assessing soil physical quality. This paper tested the hypothesis that the Visual Soil Structure Quality Assessment methodology developed by BALL et al. (2007) is reliable for identifying the structural quality of tropical and subtropical soils under different soil management systems. Therefore, the overall objective of this paper was to visually identify the structural quality of an Oxisol under forest, crop-livestock rotation and no-till system. The structure evaluation was based on appearance, strength and characteristics of structural units from soil blocks, and was defined by five visual scores from the classification quality. The method allows distinguishing soil quality of the different soil use and management systems from the evaluation of the layer sampled

Visual soil structure quality assessment on Oxisols under no-tillage system

Métodos para avaliação da qualidade da estrutura do solo baseados em avaliações de campo são úteis para estabelecer estratégias de manejo do solo, com a vantagem de exigirem a utilização de poucos equipamentos e a possibilidade de interpretações imediatas. Recentemente foi desenvolvido um novo método com este objetivo para solos de clima temperado, denominado Avaliação Visual da Estrutura do Solo (Ball et al., 2007). Testou-se a hipótese que é possível aplicar e avançar na interpretação dos resultados obtidos por meio da Avaliação Visual da Estrutura do Solo em Latossolos cultivados. Para tanto avaliou-se o potencial de utilização da metodologia desenvolvida por Ball et al. (2007) em dois Latossolos sob plantio direto de longa duração no Estado do Paraná, Brasil, bem como em um solo sob floresta nativa, utilizado como referência de qualidade estrutural do solo. A hipótese foi confirmada, uma vez que a aplicação e o avanço proposto, em termos de qualidade estrutural para as diferentes camadas do solo permitiram uma avaliação da qualidade física mais prática e detalhada, além de útil como suporte para selecionar técnicas apropriadas de manejo mecânico e biológico com o intuito de alcançar a qualidade física do solo adequada para o desenvolvimento das culturas. Os escores visuais de qualidade da estrutura do solo propostos por Ball et al. (2007) podem ser aplicados a Latossolos brasileiros cultivados sob sistema plantio direto.Methods for evaluation the soil structure quality based on field evaluations are useful to determine strategies for soil management, with the advantage of requirement the use of little equipment and the possibility of immediate interpretation. A new methodology was recently developed to temperate soils for this purpose, called Visual Soil Structure Assessment (Ball et al., 2007). It was tested the hypothesis that it is possible to apply and advance in the interpretation of the results from use of Visual Soils Structure Assessment in cultivated Oxisols. Therefore the goal of this study was to apply, evaluate and enhance the potential of the methodology developed by Ball et al. (2007) in two Oxisols under long-term, no-till in Parana State, Brazil, as well as in a soil under native forest, used as reference of soil structural quality. The proposed implementation and progress in terms of structural quality for the distinct layers provided an assessment of soil physical quality more practical and detailed. This is useful to support the selection of appropriate techniques for mechanical and biological management systems in order to achieve the physical quality of soil suitable for crop development. Visual scores of soil structure quality proposed by Ball et al. (2007) can be applied to Brazilian Oxisols cultivated under no-tillage system

Avaliação visual da qualidade da estrutura do solo em Latossolos sob sistema plantio direto

Methods for evaluation the soil structure quality based on field evaluations are useful to determine strategies for soil management, with the advantage of requirement the use of little equipment and the possibility of immediate interpretation. A new methodology was recently developed to temperate soils for this purpose, called Visual Soil Structure Assessment (Ball et al., 2007). It was tested the hypothesis that it is possible to apply and advance in the interpretation of the results from use of Visual Soils Structure Assessment in cultivated Oxisols. Therefore the goal of this study was to apply, evaluate and enhance the potential of the methodology developed by Ball et al. (2007) in two Oxisols under long-term, no-till in Parana State, Brazil, as well as in a soil under native forest, used as reference of soil structural quality. The proposed implementation and progress in terms of structural quality for the distinct layers provided an assessment of soil physical quality more practical and detailed. This is useful to support the selection of appropriate techniques for mechanical and biological management systems in order to achieve the physical quality of soil suitable for crop development. Visual scores of soil structure quality proposed by Ball et al. (2007) can be applied to Brazilian Oxisols cultivated under no-tillage system.Métodos para avaliação da qualidade da estrutura do solo baseados em avaliações de campo são úteis para estabelecer estratégias de manejo do solo, com a vantagem de exigirem a utilização de poucos equipamentos e a possibilidade de interpretações imediatas. Recentemente foi desenvolvido um novo método com este objetivo para solos de clima temperado, denominado Avaliação Visual da Estrutura do Solo (Ball et al., 2007). Testou-se a hipótese que é possível aplicar e avançar na interpretação dos resultados obtidos por meio da Avaliação Visual da Estrutura do Solo em Latossolos cultivados. Para tanto avaliou-se o potencial de utilização da metodologia desenvolvida por Ball et al. (2007) em dois Latossolos sob plantio direto de longa duração no Estado do Paraná, Brasil, bem como em um solo sob floresta nativa, utilizado como referência de qualidade estrutural do solo. A hipótese foi confirmada, uma vez que a aplicação e o avanço proposto, em termos de qualidade estrutural para as diferentes camadas do solo permitiram uma avaliação da qualidade física mais prática e detalhada, além de útil como suporte para selecionar técnicas apropriadas de manejo mecânico e biológico com o intuito de alcançar a qualidade física do solo adequada para o desenvolvimento das culturas. Os escores visuais de qualidade da estrutura do solo propostos por Ball et al. (2007) podem ser aplicados a Latossolos brasileiros cultivados sob sistema plantio direto

Crystallography and mineralogy of the clay fraction of hardsetting horizons in soils of coastal tablelands in Brazil

A coesão de horizontes de solos do Brasil vem sendo associada, principalmente, a fatores físicos e químicos inter-relacionados, mas a influência das propriedades mineralógicas e cristalográficas dos minerais da fração argila também foi aventada por alguns pesquisadores. Neste trabalho, testou-se a hipótese de que a fração argila de horizontes coesos de solos do Sedimento Barreiras da faixa dos Tabuleiros Costeiros é dominantemente caulinítica e apresenta elevado grau de cristalinidade e ordenamento, o que pode favorecer o ajuste face a face dos cristais. O objetivo deste trabalho foi avaliar as características mineralógicas e cristalográficas dos minerais da fração argila de horizontes coesos provenientes de solos de sedimentos do Grupo Barreiras e uma possível contribuição para a ocorrência do caráter coeso. Para isso, foram analisados cinco horizontes coesos e um não-coeso de solos distribuídos ao longo da faixa dos Tabuleiros Costeiros. Também foi incluída, como referência, uma caulinita com elevado grau de cristalinidade. Todos os perfis foram analisados para classificação taxonômica e localização dos horizontes de interesse. Nas amostras dos horizontes selecionados, foram removidos a matéria orgânica e os óxidos. Após a dispersão de partículas, a fração argila foi individualizada, tratada e analisada por difração de raios X (DRX) para determinar os minerais e o grau de ordem/desordem estrutural, segundo o Método Especialista de Plançon & Zacharie (1990). Todos os horizontes coesos apresentaram caulinitas com grau de ordenamento estrutural similar ao do horizonte não-coeso e inferior à caulinita de referência, o que não permitiu associar o empacotamento da fração argila com a manifestação do caráter coeso nos horizontes estudados, a partir das avalioações obtidas pelo método utilizado.The cohesion of hardsetting horizons of Brazilian soils has been mainly associated to inter-related physical and chemical factors, but an influence of mineralogical and crystallographic properties of clay minerals was also suggested by some researchers. In this study we tested the possibility that clay fraction of hardsetting horizons of soils from the Barreiras sediments of Coastal Tablelands are predominantly kaolinitic and highly crystalline and organized, which can favor a face-to-face arrangement of the crystals. The purpose of this study was to evaluate the crystallographic and mineralogical characteristics of clay minerals in hardsetting soil horizons from the sediment group Barreiras and their contribution to the hardsetting character. One non-hardsetting and five hardsetting horizons were studied along the coastal tableland. A kaolinite sample with high crystallinity degree was also included as reference. All profiles were analyzed for taxonomic classification and location of the horizons of interest. Organic matter and oxides were removed from the samples of the selected horizons. After soil dispersion, the clay fraction was individualized, treated and examined by X-ray diffraction (XRD) to determine the minerals and structure degree of order/disorder, according to the method described by Plançon & Zacarie (1990). The degree of structural organization of the kaolinites of the hardsetting and non-hardsetting horizons was similar to and lower than the kaolinite used as reference. Results indicated that the hardsetting behavior of the studied soils could not be explained by clay packaging

Development of a pneumatic consolidometer: compaction modeling, penetrometry and tensile strength of soil aggregates

A compactação é um dos processos responsáveis pela degradação física do solo que pode ocasionar a perda da sustentabilidade da produção agrícola. Assim, é fundamental dispor de estratégias instrumentais para quantificar as propriedades físicas que são influenciadas pela compactação e utilizadas para avaliar a qualidade do solo. Os objetivos deste trabalho foram: desenvolver um consolidômetro com propulsão pneumática de baixo custo; avaliar sua funcionalidade mediante estudo do comportamento compressivo de um Latossolo Vermelho distrófico de textura argilo-arenosa sob plantio direto; e avaliar o potencial de utilização da propulsão pneumática para determinações de resistência do solo à penetração (RP) e de resistência tênsil de agregados (RT). A avaliação do comportamento compressivo do solo foi realizada mediante curvas de compressão, utilizando amostras indeformadas, obtidas das posições de amostragem relativas à linha e à entrelinha da cultura de aveia-preta. Nessas amostras, foram realizados ensaios de compressão uniaxial em condição de teor de água correspondente ao potencial mátrico de -10 kPa, sendo determinados o índice de compressão (IC) e a pressão de preconsolidação (&#963;p), bem como suas relações com outras propriedades físicas do solo. A RP foi determinada em amostras indeformadas de um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico de textura franco-arenosa sob citros. Para as determinações da RT foram utilizados agregados de dois solos: um Argissolo Acinzentado distrófico arênico coeso e um Argissolo Amarelo distrófico arênico. Os resultados mostram que a densidade do solo, antes do ensaio de compressão uniaxial, foi maior (p < 0,05) para a entrelinha da cultura de aveia-preta. A curva de compressão foi sensível às alterações estruturais do solo entre as posições de amostragem; a &#963;p e o IC indicaram, respectivamente, maior capacidade de suporte de carga e menor suscetibilidade à compactação (p < 0,05) para a entrelinha da cultura de aveia-preta. A utilização de propulsão pneumática não influenciou os resultados da RP e da RT. Isso permite concluir que a curva de compressão do solo, a RP e a RT podem ser determinadas utilizando o equipamento desenvolvido neste estudo.Soil compaction is one of the processes responsible for soil physical degradation that may result in the loss of sustainability of agricultural production. Therefore, it is important to have instrumental strategies to quantify soil physical properties that are influenced by soil compression and used to assess soil quality. The objectives of this study were to: (i) develop an inexpensive pneumatic consolidometer, (ii) evaluate its functionality by the study of the compressive behaviour of a sandy clay Rhodic Hapludox under no-tillage, (iii) evaluate the potential use of pneumatic propulsion to determine penetration resistance (PR) and tensile strength of aggregates (TS) using the proposed consolidometer. Compression curves based on undisturbed soil sampled in and between rows under black oat were used to evaluate the soil compressive behaviour. Uniaxial compression tests were performed in these samples at a soil water content corresponding to a matric potential of -10 kPa and used to determine the compression index (CI) and preconsolidation pressure (&#963;p) and their correlations with other soil physical properties. PR of undisturbed samples of a sandy loam soil under citrus was determined. Aggregates from two Ultisols were used to determine TS in a hardsetting and a non-hardsetting horizons. Results showed that soil bulk density before the uniaxial compression test was higher (p < 0.05) in-between the black oat rows. The compression curve was sensitive to differences in soil structure between sampling positions, and &#963;p and CI indicated, respectively, higher load support and less susceptibility to compaction (p < 0.05) in-between the black oat rows. The use of pneumatic propulsion did not influence the results of PR and TS. Therefore, the soil compression curve, PR and TS can be determined with the equipment developed in this study