Interactions between land use and soil type drive soil functions, highlighting water recharge potential, in the Cantareira System, Southeast of Brazil.

Most of the soil quality assessment protocols are focused on crop production and conservation management, while studies on vital soil functions, such as water recharge potential, should be incorporated into the monitoring of impacts on environmental quality. Our objective was to evaluate, through the Nexus approach, how dynamic (land use and management) and inherent (soil type) factors impact soil physical properties and processes that drive water recharge potential, biomass production, and water erosion in the Cantareira System, Brazil. The assessment considered three soils (Typic Hapludult, Typic Dystrudept, and Typic Usthortent) and four land uses (native forest, rotational grazing, extensive grazing, and eucalyptus), which constitute the main soils and land uses in the Cantareira System region. Representative soil samples were collected at 0-5 and 30-35 cm depth and analyzed for several soil physical quality indicators, which were used to calculate a Soil Physical Quality Index based on soil functions. Converting the native forest to eucalyptus and pasture reduced the overall soil physical quality and water recharge potential. The groundwater recharge potential function in the topsoil has the highest score of 0.72 for Typic Dystrudept in native forest contrasting with 0.16 for extensive pasture. Typic Dystrudept obtained the highest value of the SPQI value (0-5 cm: 0.85; 30-35 cm: 0.90) for native forests when compared to Typic Hapludult (0-5 cm: 0.76; 30-35 cm: 0.57) and Typic Usthortent (0-5 cm: 0.75; 30-35 cm: 0.72). Our findings sustain that land use effects on soil functions depends on soil type. Inclusion of soil type into the Nexus approach increases the understanding of natural resources and derived benefits of water, energy and food in the Cantareira System.

Water retention and penetration resistance equations for the least limiting water range

he least limiting water range is a soil physical quality indicator, which is useful to predict the optimum water range for plant growth in a given soil and to study the effects of soil use and management over this optimum water range by integrating the effects of available water, penetration resistance and air filled porosity. This study tested six equations to fit water retention and penetration resistance surface responses used to determine the least limiting water range and present a simple algorithm written in the open source software R for fitting, calculation and visualization of the least limiting water range. Five soils from Brazil and Canada, under different use and management conditions were used to test the functions. The results show that the three water retention surface responses had good statistical properties for fitting water retention and that two of the penetration resistance surface responses were adequate to fit the data, while one failed to achieve convergence in two instances. The open source code performed as well as the commercial statistical package SAS for fitting the penetration resistance and water retention equations.(AU)

Water retention and penetration resistance equations for the least limiting water range

he least limiting water range is a soil physical quality indicator, which is useful to predict the optimum water range for plant growth in a given soil and to study the effects of soil use and management over this optimum water range by integrating the effects of available water, penetration resistance and air filled porosity. This study tested six equations to fit water retention and penetration resistance surface responses used to determine the least limiting water range and present a simple algorithm written in the open source software R for fitting, calculation and visualization of the least limiting water range. Five soils from Brazil and Canada, under different use and management conditions were used to test the functions. The results show that the three water retention surface responses had good statistical properties for fitting water retention and that two of the penetration resistance surface responses were adequate to fit the data, while one failed to achieve convergence in two instances. The open source code performed as well as the commercial statistical package SAS for fitting the penetration resistance and water retention equations.

Carbono orgânico e atributos físicos do solo sob manejo agropecuário sustentável na Amazônia Legal / Organic carbon and physical attributes of soil under management sustainable agricultural in the Legal Amazon

Estudos visando elevar a qualidade dos solos da Amazônia têm crescido na última década em virtude de seu uso inadequado poder limitar a capacidade de sua produção. Na Região Amazônica, pesquisas demonstram que a agropecuária contribui com o aumento de áreas degradadas correlacionadas ao desflorestamento, no entanto, essa prática possui considerável importância na economia. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar os níveis de densidade, porosidade total, macro e microporosidade, teores de carbono orgânico e quantificar o estoque de carbono nas camadas no perfil do solo em um sistema de ILPF e em sistemas convencionais no município de Paragominas, Pará. Foi utilizado um delineamento inteiramente casualizado, com três repetições, em esquema de parcela subdividida com quatro parcelas (sistemas de manejo do solo) e sete subparcelas (camadas do solo). As parcelas foram compostas por: sistema ILPF-Paricá, lavoura com plantio convencional de milho (PM), pastagem manejada com criação de gado de corte em sistema extensivo (PE) e como testemunha uma floresta secundária (FS). As subparcelas foram as profundidades de amostragem: 0-10, 10-20, 20-30, 30-40, 40-60, 60-80 e 80-100 cm. O sistema de integração ILPF-Paricá, aos cinco anos de cultivo, melhorou as condições físicas de densidade e porosidade do solo, além dos teores e estoques de carbono orgânico nas camadas subsuperficiais. O PM promoveu aumento da densidade do solo e perda de porosidade total e microporosidade em profundidade, mas apresentou teores e estoques de carbono orgânico similar ao sistema de integração Lavoura-Pecuária-Floresta. A pastagem demonstrou teores e estoques de carbono orgânico semelhante à floresta secundária, porém, indicou redução de macroporosidade.

Studies aimed at raising the quality of Amazonian soils have grown in the last decade because their inadequate use may limit the capacity of their production. In the Amazon Region, research shows that agriculture contributes to the increase of degraded areas correlated to deforestation, however, this practice has considerable importance in the economy. Thus, the objective of this work was to evaluate the levels of density, total porosity, macro and microporosity, organic carbon contents and to quantify the carbon stock in the soil profile layers in an ICLF system and in conventional systems in the municipality of Paragominas, Pará. A completely randomized design was used, with three replications, in a plot scheme subdivided with four plots (soil management systems) and seven subplots (soil layers). The plots were composed of: ICLF-Paricá system, conventional tillage maize (TM), pasture managed with cattle breeding in extensive system (PE) and as a secondary forest (FS). The subplots were the sampling depths: 0-10, 10-20, 20-30, 30-40, 40-60, 60-80 and 80-100 cm. The ICLF-Paricá integration system, at five years of cultivation, improved the physical conditions of soil density and porosity, as well as the levels and stocks of organic carbon in the subsurface layers. PM promoted increased soil density and loss of total porosity and microporosity in depth, but presented levels and stocks of organic carbon similar to the integrated crop- livestock-forest (ICLF) system. The pasture showed levels and stocks of organic carbon similar to the secondary forest, but indicated a reduction of macroporosity.

Carbono orgânico e atributos físicos do solo sob manejo agropecuário sustentável na Amazônia Legal / Organic carbon and physical attributes of soil under management sustainable agricultural in the Legal Amazon

Estudos visando elevar a qualidade dos solos da Amazônia têm crescido na última década em virtude de seu uso inadequado poder limitar a capacidade de sua produção. Na Região Amazônica, pesquisas demonstram que a agropecuária contribui com o aumento de áreas degradadas correlacionadas ao desflorestamento, no entanto, essa prática possui considerável importância na economia. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar os níveis de densidade, porosidade total, macro e microporosidade, teores de carbono orgânico e quantificar o estoque de carbono nas camadas no perfil do solo em um sistema de ILPF e em sistemas convencionais no município de Paragominas, Pará. Foi utilizado um delineamento inteiramente casualizado, com três repetições, em esquema de parcela subdividida com quatro parcelas (sistemas de manejo do solo) e sete subparcelas (camadas do solo). As parcelas foram compostas por: sistema ILPF-Paricá, lavoura com plantio convencional de milho (PM), pastagem manejada com criação de gado de corte em sistema extensivo (PE) e como testemunha uma floresta secundária (FS). As subparcelas foram as profundidades de amostragem: 0-10, 10-20, 20-30, 30-40, 40-60, 60-80 e 80-100 cm. O sistema de integração ILPF-Paricá, aos cinco anos de cultivo, melhorou as condições físicas de densidade e porosidade do solo, além dos teores e estoques de carbono orgânico nas camadas subsuperficiais. O PM promoveu aumento da densidade do solo e perda de porosidade total e microporosidade em profundidade, mas apresentou teores e estoques de carbono orgânico similar ao sistema de integração Lavoura-Pecuária-Floresta. A pastagem demonstrou teores e estoques de carbono orgânico semelhante à floresta secundária, porém, indicou redução de macroporosidade.(AU)

Studies aimed at raising the quality of Amazonian soils have grown in the last decade because their inadequate use may limit the capacity of their production. In the Amazon Region, research shows that agriculture contributes to the increase of degraded areas correlated to deforestation, however, this practice has considerable importance in the economy. Thus, the objective of this work was to evaluate the levels of density, total porosity, macro and microporosity, organic carbon contents and to quantify the carbon stock in the soil profile layers in an ICLF system and in conventional systems in the municipality of Paragominas, Pará. A completely randomized design was used, with three replications, in a plot scheme subdivided with four plots (soil management systems) and seven subplots (soil layers). The plots were composed of: ICLF-Paricá system, conventional tillage maize (TM), pasture managed with cattle breeding in extensive system (PE) and as a secondary forest (FS). The subplots were the sampling depths: 0-10, 10-20, 20-30, 30-40, 40-60, 60-80 and 80-100 cm. The ICLF-Paricá integration system, at five years of cultivation, improved the physical conditions of soil density and porosity, as well as the levels and stocks of organic carbon in the subsurface layers. PM promoted increased soil density and loss of total porosity and microporosity in depth, but presented levels and stocks of organic carbon similar to the integrated crop- livestock-forest (ICLF) system. The pasture showed levels and stocks of organic carbon similar to the secondary forest, but indicated a reduction of macroporosity.(AU)

Least limiting water range for oil palm production in Amazon region, Brazil

In areas cultivated with oil palm, typically mechanized field operations using heavy vehicles may negatively affect soil physical properties and productivity. The aim of this study was to evaluate soil physical quality in an area cultivated with oil palm by monitoring the temporal variation of the soil water content and relating it to the critical limits of the least limiting water range. Soil bulk density (Bd), soil penetration resistance (SR), least limiting water range (LLWR), and water stress days (WSD) were used to assess soil physical quality in planting rows (PR) and the traffic zone (TZ) at depths 0-20, 20-40, and 40-60 cm. The Bd was higher and the LLWR was reduced in TZ only at the surface layer. The effect of temporal variation in soil water content on the soil physical quality was higher in TZ, mainly in subsurface layers. Bd and LLWR did not affect the fresh fruit bunch production; however, WSD in TZ at 20-40 and 40-60 cm layers provided evidence of effects of temporal variation of soil water content on oil palm productivity.(AU)

Least limiting water range for oil palm production in Amazon region, Brazil

In areas cultivated with oil palm, typically mechanized field operations using heavy vehicles may negatively affect soil physical properties and productivity. The aim of this study was to evaluate soil physical quality in an area cultivated with oil palm by monitoring the temporal variation of the soil water content and relating it to the critical limits of the least limiting water range. Soil bulk density (Bd), soil penetration resistance (SR), least limiting water range (LLWR), and water stress days (WSD) were used to assess soil physical quality in planting rows (PR) and the traffic zone (TZ) at depths 0-20, 20-40, and 40-60 cm. The Bd was higher and the LLWR was reduced in TZ only at the surface layer. The effect of temporal variation in soil water content on the soil physical quality was higher in TZ, mainly in subsurface layers. Bd and LLWR did not affect the fresh fruit bunch production; however, WSD in TZ at 20-40 and 40-60 cm layers provided evidence of effects of temporal variation of soil water content on oil palm productivity.

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

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.

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

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.

Método de avaliação visual da qualidade da estrutura aplicado a Latossolo Vermelho Distroférrico sob diferentes sistemas de uso e manejo / 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.

Método de avaliação visual da qualidade da estrutura aplicado a Latossolo Vermelho Distroférrico sob diferentes sistemas de uso e manejo

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.

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.

Método de avaliação visual da qualidade da estrutura aplicado a Latossolo Vermelho Distroférrico sob diferentes sistemas de uso e manejo

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.

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.

Savanna woodland soil micromorphology related to water retention

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.

Savanna woodland soil micromorphology related to water retention

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.

A statistical basis for selecting parameters for the evaluation of soil penetration resistance

Measurements of soil penetration resistance (SR) have been frequently used for the evaluation of soil structural quality for plant growth. However, different data analysis approaches have been used, without a previous evaluation of their statistical quality. In this study we tested the hypothesis that the mean is the parameter with best statistical properties to evaluate alterations in soil penetration resistance in response to soil use and management, as compared to other SR statistical parameters. Undisturbed (5 × 5 cm) soil cores were collected from three sampling sites with different degrees of compaction: an undisturbed site under native scierophylous forest (NC); a site under short-duration grazing with post-grazing residue maintained at 2.0 to 2.5 Mg (Total Dry Matter) TDM ha-1 (LR); and a site under short-duration grazing with post-grazing residue maintained at 3.0 to 3.5 Mg TDM ha-1 (HR). The statistical quality of the parameters from undisturbed soil samples of SR profiles: mean (x), median (M), maximum (max), percentage of linear penetrability at 2 MPa (PLP2MPa), and the parameters from Probit analysis intercept (n) and slope (m) was evaluated using the ANOVA and LSD tests. Results from the F ratio, P > F values and LSD tests show that mean, median and maximum were the parameters with better statistical properties as criteria to evaluate alterations in soil penetration resistance in response to soil use and management as compared to other statistical SR parameters, validating the hypothesis of the research.

A quantificação da resistência do solo à penetração (RP) é freqüentemente utilizada na avaliação da qualidade estrutural do solo para o crescimento de plantas. Diferentes abordagens têm sido utilizadas na análise de dados de RP, e na maioria dos casos, sem uma avaliação prévia da qualidade estatística dos parâmetros. Neste trabalho foi testada a hipótese de que a média é o parâmetro com melhores propriedades estatísticas como critério para avaliação de alterações na resistência à penetração do solo em resposta ao uso e manejo do solo, em relação a outros parâmetros estatísticos derivados de conjuntos de dados de RP. Amostras indeformadas de solo (5 × 5 cm) foram coletadas em locais com diferentes graus de compactação: Cerrado nativo (CN); pastejo rotacionado, com nível de resíduo pós-pastejo mantido entre 2,0 e 2,5 Mg (Matéria Seca Total) MST ha-1 (RB); e pastejo rotacionado, com nível de resíduo pós-pastejo mantido entre 3,0 e 3,5 Mg MST ha-1 (RA). A qualidade estatística dos parâmetros obtidos dos perfis de RP: média (x), mediana (M), máximo (max), percentagem linear de penetrabilidade à 2 MPa (PLP2MPa), e os parâmetros da análise Probit: intercepto (n) e inclinação (m) foi avaliada por meio de ANOVA e pelo teste da Diferença Mínima Significativa (DMS). Os resultados da razão F, P > F e do teste DMS indicaram que a média, mediana e máximo são os parâmetros com melhores propriedades estatísticas como critério para avaliar as alterações na resistência à penetração do solo em resposta ao uso e manejo, confirmando a hipótese testada.

A statistical basis for selecting parameters for the evaluation of soil penetration resistance

Measurements of soil penetration resistance (SR) have been frequently used for the evaluation of soil structural quality for plant growth. However, different data analysis approaches have been used, without a previous evaluation of their statistical quality. In this study we tested the hypothesis that the mean is the parameter with best statistical properties to evaluate alterations in soil penetration resistance in response to soil use and management, as compared to other SR statistical parameters. Undisturbed (5 × 5 cm) soil cores were collected from three sampling sites with different degrees of compaction: an undisturbed site under native scierophylous forest (NC); a site under short-duration grazing with post-grazing residue maintained at 2.0 to 2.5 Mg (Total Dry Matter) TDM ha-1 (LR); and a site under short-duration grazing with post-grazing residue maintained at 3.0 to 3.5 Mg TDM ha-1 (HR). The statistical quality of the parameters from undisturbed soil samples of SR profiles: mean (x), median (M), maximum (max), percentage of linear penetrability at 2 MPa (PLP2MPa), and the parameters from Probit analysis intercept (n) and slope (m) was evaluated using the ANOVA and LSD tests. Results from the F ratio, P > F values and LSD tests show that mean, median and maximum were the parameters with better statistical properties as criteria to evaluate alterations in soil penetration resistance in response to soil use and management as compared to other statistical SR parameters, validating the hypothesis of the research.

A quantificação da resistência do solo à penetração (RP) é freqüentemente utilizada na avaliação da qualidade estrutural do solo para o crescimento de plantas. Diferentes abordagens têm sido utilizadas na análise de dados de RP, e na maioria dos casos, sem uma avaliação prévia da qualidade estatística dos parâmetros. Neste trabalho foi testada a hipótese de que a média é o parâmetro com melhores propriedades estatísticas como critério para avaliação de alterações na resistência à penetração do solo em resposta ao uso e manejo do solo, em relação a outros parâmetros estatísticos derivados de conjuntos de dados de RP. Amostras indeformadas de solo (5 × 5 cm) foram coletadas em locais com diferentes graus de compactação: Cerrado nativo (CN); pastejo rotacionado, com nível de resíduo pós-pastejo mantido entre 2,0 e 2,5 Mg (Matéria Seca Total) MST ha-1 (RB); e pastejo rotacionado, com nível de resíduo pós-pastejo mantido entre 3,0 e 3,5 Mg MST ha-1 (RA). A qualidade estatística dos parâmetros obtidos dos perfis de RP: média (x), mediana (M), máximo (max), percentagem linear de penetrabilidade à 2 MPa (PLP2MPa), e os parâmetros da análise Probit: intercepto (n) e inclinação (m) foi avaliada por meio de ANOVA e pelo teste da Diferença Mínima Significativa (DMS). Os resultados da razão F, P > F e do teste DMS indicaram que a média, mediana e máximo são os parâmetros com melhores propriedades estatísticas como critério para avaliar as alterações na resistência à penetração do solo em resposta ao uso e manejo, confirmando a hipótese testada.