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Submitted by Simone Maisonave (simonemaisonave@hotmail.com) on 2022-09-22T15:28:24Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Marcio_Renato_Nunes.pdf: 3573023 bytes, checksum: f81fb56db213265c0916d035096b4283 (MD5) Approved for entry into archive by Simone Maisonave (simonemaisonave@hotmail.com) on 2022-09-23T10:22:26Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertacao_Marcio_Renato_Nunes.pdf: 3573023 bytes, checksum: f81fb56db213265c0916d035096b4283 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2022-09-23T10:22:26Z (GMT). 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Assim, com o objetivo de gerar conhecimento pertinente à mitigação da degradação física do solo sob plantio direto, o que possibilitaria diminuir riscos de frustrações de safras em ano de estiagens, desenvolveram-se quatro estudos independentes, em experimento de campo na região do planalto do Estado do Rio Grande do Sul, buscando respostas para as seguintes questões: i) qual a persistência dos efeitos proporcionados pela escarificação do solo nos seus atributos físicos e no desenvolvimento das raízes das culturas, em áreas sob plantio direto? ii) semeadoras equipadas com haste sulcadora de ação profunda (0,17 m) teriam potencial para aliviar a degradação física do solo e promover o aprofundamento do sistema radicular das plantas cultivadas no solo sob plantio direto? iii) qual o efeito do manejo mecânico da compactação do solo, na agregação da camada compactada sob plantio direto? iv) qual a contribuição da estratificação vertical dos atributos químicos na concentração do sistema radicular nos primeiros centímetros do perfil do solo? Os resultados obtidos indicam que: a escarificação tem efeitos positivos sobre atributos físicos do solo e no desenvolvimento de plantas, porém estes são efêmeros; a semeadora equipada com haste sulcadora de ação profunda tem potencial para aliviar a degradação física do solo sob plantio direto; dois anos depois da escarificação do solo e do início do emprego da semeadora equipada com haste sulcadora de ação profunda, não se observa qualquer efeito significativo na agregação de um Nitossolo Vermelho sob plantio direto; a estratificação vertical dos atributos químicos do solo em área sob plantio direto contribui muito pouco para o limitado desenvolvimento radicular das culturas na camada subsuperficial do solo, sendo a elevada resistência do solo à penetração o principal fator negativo para diminuir a taxa de crescimento de raízes nesta camada. Através destes estudos, percebeu-se o quão difícil será a tarefa de reabilitar a estrutura dos Latossolos e Nitossolos manejados sob plantio direto na região de clima subtropical úmido do Brasil. Este feito não será possível simplesmente com a adoção de métodos mecânicos. n Brazil, approximately 30 million hectares are managed under no-tillage. This practice has provided economic and environmental benefits for the country; however, the soil under no-till has shown a widespread problem: soil compaction. This physical degradation, identified in the subsurface layer (between 0.07 to 0.20 m), by confining the roots of the crops in the first centimeters of the soil profile has favored reduced yields of agricultural crops in the event of short-term droughts, harming the country economy. Thus, in order to generate knowledge relevant to the mitigation of soil physical degradation under no-till, which would allow reducing the risks of the crop failure due to short-term droughts, four independent studies were performed, in field experiment in the plateau region of the state Rio Grande do Sul, seeking answers to the following questions: i.) which is the persistence of the effects provided by scarifying the soil on its physical properties and crops root development in areas under no-till? ii) seeders equipped with deep action shanks (17 cm) can potentially alleviate soil physical degradation and promote deeper crop root growth of plants in the soil under no till? iii) which is the effect of mechanical management of soil compaction in the compacted layer soil aggregation? iv) which is the contribution of the vertical stratification of the chemical attributes on concentration the root system in the first cm of the soil profile? The results indicate that: soil chiseling has positive effects on soil physical properties and the development of plants, nevertheless, these are ephemeral, lasting less than two years; seeders equipped with deep action shanks has the potential to alleviate the physical degradation of the soil under no-till; after two years managing the soil with seeder equipped with deep action shank and soil chiseling, it was not observed any significant effect on the soil aggregation; and, the vertical stratification of soil chemical properties in the area under tillage has very small contribution to the limited root development of crops in the subsurface soil layer, with high soil resistance to mechanical penetration being the main factor to decrease the roots growth rate in this layer. Through these studies it can be realized how difficult it is to rehabilitate the structure of the Oxisols managed under no-till in the Brazilian subtropical region. This cannot be achieved by simply adopting mechanical methods.

Soil penetration resistance is an important indicator of soil physical quality and the critical limit of 2 MPa has been widely used to characterize the soil physical quality, in both no-tillage and conventional systems. The aim of this study was to quantify the influence of different tillage and cropping systems on the soil penetration resistance in a Rhodic Eutrudox. The experiment was carried out in a 5 × 2 factorial, completely randomized block design (tillage systems vs cropping systems), with four replications. The tillage systems consisted of: conventional tillage disk harrow; minimum tillage with annual chiseling; minimum tillage with chiseling every three years; no-tillage for 11 consecutive years; and no-tillage for 24 consecutive years. The factor cropping systems was represented by: crop rotation and crop succession. The soil penetration resistance (SPR) was determined in 20 soil samples per treatment and layer (0.0-0.10; 0.10-0.20 and 0.20-0.30 m) for each soil matric potential: -6, -10, -33, -100, -500 kPa. The SPR was determined at a volumetric soil water content equivalent to the fraction of plant-available water of 0.7. There were no differences of soil penetration resistance between the two cropping systems. Differences in soil penetration resistance among tillage systems were related to the matric potential at which the samples were equilibrated. The critical SPR limit of 2 MPa normally used for conventional tillage should be maintained. However, this value of 2 MPa is inappropriate for the physical quality characterization of Rhodic Eutrudox under no-tillage and/or minimum tillage with chiseling. Regardless of the cropping systems, the critical SPR limit should be raised to 3 MPa for minimum tillage with chiseling and to 3.5 MPa for no-tillage. RESUMO: A resistência do solo à penetração é um importante indicador da qualidade física do solo, e o limite crítico de 2 MPa vem sendo utilizado para caracterizar a qualidade física do solo, tanto em sistema plantio direto como em cultivos convencionais. Objetivou-se com este trabalho verificar a influência de diferentes sistemas de manejo do solo e modelos de produção sobre a SPR em um Latossolo Vermelho distroférrico. O experimento foi conduzido em um delineamento de blocos ao acaso, em esquema fatorial 5 × 2 (manejos do solo × modelos de produção), com quatro repetições. Os manejos do solo foram: sistema preparo convencional; sistema preparo mínimo escarificado a cada ano; sistema preparo mínimo escarificado a cada três anos; sistema plantio direto contínuo por 11 anos; e sistema plantio direto contínuo por 24 anos. O fator modelo de produção foi composto por: rotação e sucessão de culturas. A resistência do solo à penetração foi determinada em 20 amostras indeformadas de solo por tratamento e por camada (0,0-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m), as quais foram equilibradas nos potenciais matriciais de -6, -10, -33, -100 e -500 kPa. Foi determinada a resistência do solo à penetração no conteúdo de água volumétrico equivalente à fração de água disponível às plantas de 0,7. Não houve diferenças de resistência do solo à penetração entre os modelos de produção. A detecção de diferenças de resistência do solo à penetração entre os sistemas de manejo do solo foi dependente do potencial matricial de água no solo, em que as amostras foram equilibradas. O limite crítico de resistência do solo à penetração usualmente utilizado de 2 MPa deve ser mantido para o sistema preparo convencional. Todavia, esse valor foi inadequado para a caracterização da qualidade física do Latossolo Vermelho distroférrico, sob sistema plantio direto e, ou, no sistema de preparo mínimo. Independentemente do modelo de produção, os limites crítico de resistência do solo à penetração devem ser ampliados para 3 MPa, no sistema preparo mínimo com escarificação, e para 3,5 MPa, no sistema plantio direto.

Rice monoculture in lowlands can cause problems for management practices in crop fields, for example, in weed control. For this reason, corn in rotation with irrigated rice in lowlands may be advantageous, despite problems with soil compaction and water excess. The objective of this study was to evaluate soil physical properties and corn performance in soil management systems in an Albaqualf soil (lowlands). Two experiments were conducted in the field, in the 2013/14 and 2014/15 crop seasons. The experimental design was randomized blocks with two factors. There were three levels for the first factor, consisting of soil management practices: soil chiseling 45 days before sowing to a depth of 0.3 m; conventional tillage with two diskings to a depth of 0.1 m and subsequent leveling of the soil; and no-till. The second factor was composed of two levels: sowing on raised seedbeds, and without raised seedbeds. The soil parameters of bulk density, total porosity, macroporosity, microporosity, volumetric moisture, and soil resistance to mechanical penetration (RP) were evaluated. The corn parameters were plant height, shoot dry matter, leaf area, height of the first ear of corn, grains per ear, and grain yield. Soil chiseling resulted in lower RP and higher macroporosity in the 0.1-0.2 and 0.2-0.3 m layers. In raised seedbeds, the 0.00-0.05, 0.05-0.10, and 0.10-0.20 m layers were lower in RP and bulk density. Moreover, higher soil macroporosity was observed in relation to the treatment without raised seedbeds. In general, the highest grain yields were found in the treatments with lower RP and higher macroporosity in the root system region. Increased porosity accelerated water drainage in the soil, reducing the time that soil airspace was filled with water, which is a limiting factor for root development. In Albaqualf soils, planting corn in chiseled soil provides higher corn yields compared to conventional tillage, and planting corn on raised seedbeds provides higher corn yields compared to the lack of raised seedbeds.