A susceptibilidade do solo à compactação, avaliada pelo ensaio Proctor, torna-se menor à medida que cresce a quantidade de material orgânico existente. Em geral, para um mesmo nível de energia, quanto maior o teor de matéria orgânica do solo, menor é o valor de densidade máxima obtido e maior é o teor de água necessário para atingi-lo. As características da palha, como sua baixa densidade, elasticidade e susceptibilidade à deformação, tornam-na potencialmente capaz de atenuar as cargas aplicadas sobre o solo. O presente trabalho foi realizado para estudar o efeito da matéria orgânica do solo no comportamento da curva de compactação e avaliar a capacidade dos resíduos vegetais em dissipar a energia compactante. Amostras superficiais (0-0,05 m) de um Argissolo Vermelho-Amarelo arênico, de textura franco-arenosa, e de um Nitossolo Vermelho distrófico, de textura argilosa, ambos com variações nos teores de matéria orgânica, foram submetidas ao ensaio Proctor Normal, determinando-se a densidade máxima e a umidade crítica para compactação. Determinaram-se, também, os limites de liquidez e de plasticidade e o teor de carbono orgânico. Para avaliar a capacidade da palha em dissipar a energia de compactação, amostras do Argissolo foram compactadas com a aplicação de uma camada de palha sobre o solo, dentro do cilindro do aparelho de Proctor, em quantidades correspondentes a 2, 4, 8 e 12 Mg ha-1 de matéria seca. O acúmulo de matéria orgânica nos solos, proporcionado por diferentes sistemas de manejo, reduziu a densidade máxima e aumentou a umidade crítica para compactação do solo, significando que o solo torna-se mais resistente à compactação. A magnitude desses efeitos, contudo, foi dependente da granulometria do solo. A palha na superfície do solo, durante a realização do ensaio Proctor, dissipou até 30 % da energia de compactação utilizada, com redução da densidade obtida, confirmando a hipótese de que a palha existente sobre o solo é capaz de absorver parte da energia de compactação produzida pelo trânsito de máquinas e animais.

The area under no-till (NT) in Brazil reached 22 million ha in 2004-2005, of which approximately 45% was located in the southern states. From the 1970s to the mid-1980s, this region was a source of carbon dioxide to the atmosphere due to decrease of soil carbon (C) stocks and high consumption of fuel by intensive tillage. Since then, NT has partially restored the soil C lost and reduced the consumption of fossil fuels. To assess the potential of C accumulation in NT soils, four long-term experiments (7-19 yr) in subtropical soils (Paleudult, Paleudalf, and Hapludox) varying in soil texture (87-760 g kg(-1) of clay) in agroecologic southern Brazil zones (central region, northwest basaltic plateau in Rio Grande Sul, and west basaltic plateau in Santa Catarina) and with different cropping systems (soybean and maize) were investigated. The lability of soil organic matter (SOM) was calculated as the ratio of total organic carbon (TOC) to particulate organic carbon (POC), and the role of physical protection on stability of SOM was evaluated. In general, TOC and POC stocks in native grass correlated closely with clay content. Conversely, there was no clear effect of soil texture on C accumulation rates in NT soils, which ranged from 0.12 to 0.59 Mg ha(-1) yr(-1). The C accumulation was higher in NT than in conventional-till (CT) soils. The legume cover crops pigeon pea [Cajanus cajan (L.) Millsp] and velvet beans (Stizolobium cinereum Piper & Tracy) in NT maize cropping systems had the highest C accumulation rates (0.38-0.59 Mg ha(-1) yr(-1)). The intensive cropping systems also were effective in increasing the C accumulation rates in NT soils (0.25-0.34 Mg ha(-1) yr(-1)) when compared to the double-crop system used by farmers. These results stress the role of N fixation in improving the tropical and subtropical cropping systems. The physical protection of SOM within soil aggregates was an important mechanism of C accumulation in the sandy clay loam Paleudult under NT. The cropping system and NT effects on C stocks were attributed to an increase in the lability of SOM, as evidenced by the higher POC to TOC ratio, which is very important to C and energy flux through the soil.

No abstract

RESUMOIntegração lavoura-pecuária (ILP)

SUMMARYSoil tillage promotes changes in soil structure. The magnitude of the changes varies with the nature of the soil, tillage system and soil water content and decreases over time after tillage. The objective of this study was to evaluate short-term (one year period) and long-term (nine year period) effects of soil tillage and nutrient sources on some physical properties of a very clayey Hapludox. Five tillage systems were evaluated: no-till (NT), chisel plow + one secondary disking (CP), primary + two (secondary) diskings (CT), CT with burning of crop residues (CTb), and CT with removal of crop residues from the field (CTr), in combination with five nutrient sources: control without nutrient application (C); mineral fertilizers, according to technical recommendations for each crop (MF); 5 Mg ha -1 yr -1 of poultry litter (wetmatter) (PL); 60 m 3 ha -1 yr -1 of cattle slurry (CS) and; 40 m 3 ha -1 yr -1 of swine slurry (SS). Bulk density (BD), total porosity (TP), and parameters related to the water retention curve (macroporosity, mesoporosity and microporosity) were determined after nine years and at five sampling dates during the tenth year of the experiment. Soil physical properties were tillage and time-dependent. Tilled treatments increased total porosity and macroporosity, and reduced bulk density in the surface layer (0.00-0.05 m), but this effect decreased over time after tillage operations due to natural soil reconsolidation, since no external stress was applied in this period. Changes in pore size distribution were more pronounced in larger and medium pore diameter classes. The bulk density was greatest in intermediate layers in all tillage treatments (0.05-0.10 and 0.12-0.17 m) and decreased down to (1) RESUMO: PROPRIEDADES FÍSICAS DE UM NITOSSOLO VERMELHO APÓS CURTO E LONGO PRAZO DE APLICAÇÃO DE SISTEMAS DE PREPARO E DE FONTES DE NUTRIENTESO preparo do solo promove alterações na sua estrutura. A magnitude das mudanças varia com a natureza do solo, o método de preparo e o teor de água no solo e reduz com o tempo após a operação. O objetivo deste estudo foi avaliar efeitos de curto (período de um ano) e longo prazo (após nove anos) da aplicação de tratamentos de preparo do solo e de fontes de nutrientes sobre algumas propriedades físicas em um Nitossolo muito argiloso. Os sistemas de preparo estudados foram plantio direto (NT), preparo com escarificador + uma gradagem (CP), preparo com uma aração + duas gradagens (CT), CT com os resíduos queimados (CTb) e CT com os resíduos retirados (CTr). Esses sistemas foram associados com cinco fontes de nutrientes: testemunha, sem aplicação de nutrientes (T); adubação mineral, de acordo com a recomendação para cada cultura (MF); 5 Mg ha -1 ano -1 de matéria úmida de cama de aviário (PL); 60 m 3 ha -1 ano -1 de dejeto líquido de bovinos (CM); e 40 m 3 ha -1 ano -1 de dejeto líquido de suínos (SM). Densidade do solo (BD), porosidade total (TP) e parâmetros derivados da curva de retenção de água (macroporosidade, porosidade de armazenamento e porosidade residua...

Spreading livestock manure as fertilizer on farmlands is a widespread practice. It represents the major source of heavy metal(loid)s (HM) input in agricultural soils. Since zinc (Zn) is present at high concentrations in manure, it poses special environmental concerns related to phytotoxicity, groundwater contamination, and introduction in the food chain. Therefore, investigations on the fate and behavior of manure-borne Zn, when it enters the soil environment, are necessary to predict the environmental effects. Nevertheless, long-term field studies assessing Zn speciation in the organic waste matrix, as well as within the soil after manure application, are lacking. This study was designed to fill this gap. Using SEM-EDS and XAS analysis, we reported the following new results: (i) ZnS made up 100% of the Zn speciation in the pig slurry (the highest proportion of ZnS ever observed in organic waste); and (ii) ZnS aggregates were about 1-μm diameter (the smallest particle size ever reported in pig slurry). Moreover, the pig slurry containing ZnS was spread on the soil over an 11-year period, totaling 22 applications, and the resulting Zn speciation within the amended soil was analyzed. Surprisingly, ZnS, i.e. the only species responsible for a nearly 2-fold increase in the Zn concentration within the amended soil, was not detected in this soil. Based on SEM-EDS and XAS observations, we put forward the hypothesis that Zn in the pig slurry consisted of nano-sized ZnS crystallites that further aggregated. The low stability of ZnS nanoparticles within oxic and complex environments such as the studied soil was the key explanation for the radical change in pig slurry-borne Zn speciation after long-term amendments.

A chuva e a enxurrada, combinadas, são os agentes ativos na erosão hídrica, a qual também é influenciada pela cobertura, rugosidade, tipo de cultura e sistema de preparo do solo. Os preparos de solo conservacionistas reduzem a erosão hídrica em relação aos preparos convencionais, visto que são menos intensos e mantêm o solo coberto por maior período de tempo e, às vezes, proporcionam aumento da rugosidade na superfície do solo. Para avaliar as perdas de solo e água causadas pela erosão hídrica sob chuva natural, realizou-se um experimento em Chapecó (SC), num Latossolo Vermelho aluminoférrico, com declividade média de 0,09 m m -1 , entre 1994 e 1999. Estudaram-se os tratamentos: preparo convencional, cultivo mínimo, rotação de preparos e semeadura direta, executados no sentido paralelo ao declive, com duas repetições, com algumas combinações de rotação de culturas no inverno e no verão. O tratamentotestemunha constou de preparo de solo convencional, sem cultivo (parcela-padrão da Equação Universal de Perda de Solo -EUPS). A semeadura direta com rotação de culturas reduziu as perdas de solo em 45 % em relação ao preparo de solo convencional no verão e semeadura direta no inverno, com rotação de culturas e, em relação ao preparo de solo convencional sem cultura, esta redução foi de 99 %. Nos preparos de solo conservacionistas, as perdas de solo foram reduzidas em 80 % em relação aos preparos de solo convencionais, na média dos tratamentos que envolveram culturas e dos anos de cultivo. Nos tratamentos de semeadura direta, as perdas de solo foram duas vezes maiores na primavera/verão do que no outono/inverno, enquanto, nos demais tratamentos, essas perdas foram 3,3 vezes maiores no outono/inverno, na média dos tratamentos e dos anos de cultivo. As perdas de água foram pequenas e se comportaram de maneira semelhante às perdas de solo, diferindo quanto à magnitude.

RESUMOO acúmulo de matéria orgânica pode aumentar a resistência do solo à compactação, diminuindo sua magnitude ou seus efeitos. O objetivo do presente trabalho foi estudar as implicações do acúmulo de matéria orgânica no solo sobre sua susceptibilidade à compactação medida pelo coeficiente de compressão. Buscou-se estabelecer relações entre o teor de carbono orgânico e o coeficiente de compressão do solo. Utilizaram-se amostras de solo coletadas em um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico arênico e de um Nitossolo Vermelho distrófico latossólico, ambos contendo ampla variação do teor de carbono orgânico (CO). As amostras, com umidade equilibrada em quatro tensões de água, foram submetidas ao ensaio de adensamento uniaxial confinado, mediante cargas normais de 12,5, 25, 50, 100, 200, 400, 800 e 1600 kPa e se determinando o coeficiente de compressão plástica; definiram-se, também, o teor de carbono orgânico, a densidade do solo, a porosidade e o grau de saturação com água das amostras. O teor de carbono orgânico afeta o coeficiente de compressão do solo; no entanto, a magnitude e o tipo de efeito são dependentes da textura do solo e de seus efeitos sobre a retenção de água, a coesão e a densidade do solo.Palavras-chave: matéria orgânica do solo, estrutura do solo, coeficiente de compressão do solo, mecânica do solo Organic carbon content and susceptibility to compaction of Hapludalf and Hapludox soils ABSTRACTOrganic matter accumulation can increase soil resistance to compaction, decreasing the compaction magnitude or its effects. The objective of this study was to establish the effect of soil organic matter accumulation on the compressibility index, which corresponds to soil susceptibility to compaction. The study was performed using samples collected from a Hapludalf and a Hapludox soils in southern Brazil, both having a significant variation in soil organic carbon (SOC) content. Soil compressibility tests were performed under confined conditions, in a uniaxial apparatus by using normal loads of 12.5, 25, 50, 100, 200, 400, 800 and 1600 kPa, and the compressibility index (Cc) was calculated. Soil organic carbon content, bulk density, porosity and water saturation degree were determined too. Results show that soil organic matter content affects the soil compressibility index, however the magnitude and type of effect are dependent upon soil texture and effects associated to soil water retention, cohesion, and bulk density.