O fenômeno de dispersão da argila do solo pode ser provocado pela qualidade da água de irrigação. Objetivou-se estudar o efeito da irrigação com água com diferentes condutividades elétricas (CE), combinadas com diferentes valores de Relação de Adsorção de Sódio (RAS), na dispersão da argila de solos, de diferentes mineralogias, do Estado de Minas Gerais. As amostras foram coletadas no horizonte B de solos das cidades de Viçosa, Belo Horizonte e Barroso, classificados como Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico típico (LVA), Latossolo Vermelho perférrico típico (LV) e Latossolo Vermelho distroférrico típico (LVd) destacados, respectivamente, pela presença de argilominerais caulinita, hematita e gibbsita. Os tratamentos corresponderam à percolação, nos três solos, de soluções de NaCl e CaCl2 preparadas de forma a se obter seis diferentes valores de CE (20; 50; 100; 200; 400 e 800 mS m-1) e cinco de RAS (0, 5, 10, 20 e 40 mmol c L-1), em três repetições, dispostos em um delineamento em blocos casualizados. A aplicação das soluções foi feita em permeâmetros de coluna vertical e carga constante. A solução foi aplicada até o momento em que a CE do efluente se aproximou daquela da solução aplicada (C/C0 = 1,0). Para avaliar o efeito das soluções aplicadas na estrutura do solo, foram quantificados os teores de argila dispersa em água (ADA). Os valores de ADA nas amostras de solo submetido à percolação das diferentes soluções salino-sódicas (ADA-S) foram relacionados com a CE e a RAS da solução percolada, ajustando-se superfícies de resposta com este fim. O comportamento dos solos foi diferenciado, no que se refere à dispersividade da argila, o que estava associado à mineralogia, mas, também, ao grau de intemperismo do solo. O LVA apresentou comportamento não dispersivo em todos os tratamentos e, no geral, todas as soluções de percolação, notadamente as de maiores CE, independentemente dos valores de RAS, proporcionaram diminuição no teor de argila dispersa (ADA-S) nos solos LV e LVd.<br>The phenomenon of dispersion of soil clay can be caused by the quality of irrigation water. This study investigated the effect of irrigation water with different electric conductivities (EC), combined with different Sodium Adsorption Relation (SAR) values on clay dispersion in soil commonly found in the state of Minas Gerais, with different mineralogies. The samples were collected from the B horizon of three soils (Oxisols) in Viçosa, Belo Horizonte and Barroso, respectively, with high levels of the clay minerals kaolinite, hematite, and gibbsite, and are classified as Yellow-Red Latosol, Red Latosol and dystroferric Red Latosol. The physical, chemical, and mineralogical properties of the soils were characterized. The treatments corresponded to percolation, through the three soils, of NaCl and CaCl2 solutions with six different EC values (20; 50; 100; 200; 400, and 800 mS m-1) and five SAR values (0, 5, 10, 20, and 40 mmol c L-1), in a randomized block design with three replications. The solutions were applied in vertical column and constant load permeameters. The solution was applied until the EC of the effluent approached that in the applied solution (C/C0 = 1.0). To evaluate the effect of the solutions applied to the soil structure, the contents of clay dispersed in water (CDW) were quantified. The values of CDW in the soil materials percolated with the different sodic-saline solutions (CDW-S) were related to EC and SAR of the percolated solutiona. The soil behavior was distinct regardint clay dispersion, which was ascribed to its mineralogy as well as to the degree of weathering. The Yellow-Red Latosol showed a non-dispersive pattern in all treatments. In general, all percolation solutions, especially those with highest EC, regardless of the SAR value, indicated reduced dispersed clay (CDW-S) in the Red Latosol and dystroferric Red Latosol.

O fenômeno de dispersão da argila do solo pode ser provocado pela qualidade da água de irrigação. Objetivou-se estudar o efeito da irrigação com água com diferentes condutividades elétricas (CE), combinadas com diferentes valores de Relação de Adsorção de Sódio (RAS), na dispersão da argila de solos, de diferentes mineralogias, do Estado de Minas Gerais. As amostras foram coletadas no horizonte B de solos das cidades de Viçosa, Belo Horizonte e Barroso, classificados como Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico típico (LVA), Latossolo Vermelho perférrico típico (LV) e Latossolo Vermelho distroférrico típico (LVd) destacados, respectivamente, pela presença de argilominerais caulinita, hematita e gibbsita. Os tratamentos corresponderam à percolação, nos três solos, de soluções de NaCl e CaCl2 preparadas de forma a se obter seis diferentes valores de CE (20; 50; 100; 200; 400 e 800 mS m-1) e cinco de RAS (0, 5, 10, 20 e 40 mmol c L-1), em três repetições, dispostos em um delineamento em blocos casualizados. A aplicação das soluções foi feita em permeâmetros de coluna vertical e carga constante. A solução foi aplicada até o momento em que a CE do efluente se aproximou daquela da solução aplicada (C/C0 = 1,0). Para avaliar o efeito das soluções aplicadas na estrutura do solo, foram quantificados os teores de argila dispersa em água (ADA). Os valores de ADA nas amostras de solo submetido à percolação das diferentes soluções salino-sódicas (ADA-S) foram relacionados com a CE e a RAS da solução percolada, ajustando-se superfícies de resposta com este fim. O comportamento dos solos foi diferenciado, no que se refere à dispersividade da argila, o que estava associado à mineralogia, mas, também, ao grau de intemperismo do solo. O LVA apresentou comportamento não dispersivo em todos os tratamentos e, no geral, todas as soluções de percolação, notadamente as de maiores CE, independentemente dos valores de RAS, proporcionaram diminuição no teor de argila dispersa (ADA-S) nos solos LV e LVd. | The phenomenon of dispersion of soil clay can be caused by the quality of irrigation water. This study investigated the effect of irrigation water with different electric conductivities (EC), combined with different Sodium Adsorption Relation (SAR) values on clay dispersion in soil commonly found in the state of Minas Gerais, with different mineralogies. The samples were collected from the B horizon of three soils (Oxisols) in Viçosa, Belo Horizonte and Barroso, respectively, with high levels of the clay minerals kaolinite, hematite, and gibbsite, and are classified as Yellow-Red Latosol, Red Latosol and dystroferric Red Latosol. The physical, chemical, and mineralogical properties of the soils were characterized. The treatments corresponded to percolation, through the three soils, of NaCl and CaCl2 solutions with six different EC values (20; 50; 100; 200; 400, and 800 mS m-1) and five SAR values (0, 5, 10, 20, and 40 mmol c L-1), in a randomized block design with three replications. The solutions were applied in vertical column and constant load permeameters. The solution was applied until the EC of the effluent approached that in the applied solution (C/C0 = 1.0). To evaluate the effect of the solutions applied to the soil structure, the contents of clay dispersed in water (CDW) were quantified. The values of CDW in the soil materials percolated with the different sodic-saline solutions (CDW-S) were related to EC and SAR of the percolated solutiona. The soil behavior was distinct regardint clay dispersion, which was ascribed to its mineralogy as well as to the degree of weathering. The Yellow-Red Latosol showed a non-dispersive pattern in all treatments. In general, all percolation solutions, especially those with highest EC, regardless of the SAR value, indicated reduced dispersed clay (CDW-S) in the Red Latosol and dystroferric Red Latosol.

Alterações na densidade, na estrutura e no teor de carbono orgânico do solo, produzidas pelo sistema de manejo, afetam os parâmetros da resistência ao cisalhamento. O presente estudo foi proposto com o objetivo de avaliar os efeitos do acúmulo de carbono orgânico (CO) sobre a resistência ao cisalhamento de um Argissolo Vermelho Amarelo arênico. Amostras da camada superficial (0-0,02m) do solo, com teor de CO variando entre 6,5 e 18,8g kg-1 e umidade equilibrada nas tensões de 6, 100 e 500kPa, foram submetidas ao ensaio de cisalhamento direto, empregando-se tensões normais variando de 13,6 a 443,0kPa, determinando-se os valores de coesão e do ângulo de atrito interno. Além dos teores de CO, determinaram-se também a umidade gravimétrica, o grau de saturação de água e a densidade do solo das amostras. O ângulo de atrito interno médio do solo foi de 32,5, 34,9 e 35,4 graus, enquanto que a coesão foi de 0,00, 1,06 e 7,95kPa, respectivamente, para amostras com umidade equilibrada nas tensões de 6, 100 e 500kPa. Nas amostras mais secas (500kPa), o ângulo de atrito interno decresceu com o aumento do conteúdo de CO do solo. A coesão determinada pelo ensaio de cisalhamento direto mostrou-se independente do teor de carbono orgânico e decresceu com o aumento do teor de água do solo.<br>Changes in soil structure, bulk density and organic carbon content, caused by tillage systems, affect shear strength parameters. The present study was proposed with the objective of evaluating the effects of increased in soil organic carbon (SOC) content on the shear strength of an Hapludult (Argissolo Vermelho Amarelo arênico, Brazil System). Soil surface samples (0-0.02 m), with SOC content varying from 6.5 to 18.8g kg-1 and soil moisture equilibrated at tensions of 6, 100 and 500kPa, were submitted to the direct shear tests with normal tensions varying from 13.6 to 443.0kPa. Cohesion and angle of internal friction values were determined. Besides SOC content, the water content, the saturation degree and the soil bulk density of the samples were determined. The angle of internal friction was of 32.5, 34.9 and 35.4 degrees, while the cohesion was of 0.00, 1.06 and 7.95kPa, respectively for the samples with moisture at 6, 100 and 500 kPa tension. In the driest samples (500kPa), the angle of internal attrition decreased with the increase of the SOC content. The cohesion determined in the direct shear tests was independent of the SOC content. However, the cohesion decreased with the increase of the soil water content.

Os manejos de plantas invasoras em lavouras cafeeiras podem promover alterações estruturais que comprometem a capacidade do solo em infiltrar, distribuir, transmitir e reter água, em função da distribuição dos poros por tamanho. Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi verificar a influência da adoção de diferentes manejos de plantas invasoras no sistema poroso e na capacidade de retenção de água em um Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf), nas entrelinhas de uma lavoura cafeeira, em relação ao solo sob mata nativa. A área de estudo localiza-se na Fazenda Experimental da Epamig, em São Sebastião do Paraíso, região sul de Minas Gerais. O experimento foi instalado no ano de 1977 em blocos casualizados (DBC), com três repetições. Os seguintes manejos de plantas invasoras foram utilizados nas entrelinhas dos cafeeiros: sem capina (SCAP); capina manual (CAPM); herbicida de pósemergência (HPOS); roçadora (ROÇA); enxada rotativa (ENRT); grade (GRAD); e herbicida de pré-emergência (HPRE). Em dezembro de 2007, amostras de solo com estrutura indeformada foram coletadas aleatoriamente no centro das entrelinhas dos cafeeiros sob os diferentes manejos, nas profundidades de 0-3 cm, 10-13 cm e 25-28 cm, totalizando 315 amostras. Em uma mata nativa (MATA) sob LVdf, adjacente à área de estudo, foram coletadas 15 amostras adicionais por profundidade, as quais serviram de referência para os atributos avaliados. A partir da curva de retenção de água no solo, foi obtida a distribuição de poros por tamanho (macroporosidade: poros com diâmetro > 50 µm e microporosidade: poros com diâmetro < 50 µm), e o volume total de poros foi calculado pela equação [VTP = 1-(densidade do solo/ densidade de partículas)]. As principais alterações, tanto na curva de retenção de água como na distribuição de poros por tamanho, ocorreram na profundidade de 0-3 cm. Os extremos foram para o LVdf sob MATA e o solo sob lavoura cafeeira manejado com a GRAD e HPRE. Os demais sistemas de manejo proporcionaram ao LVdf valores intermediários das variáveis avaliadas.<br>The weed management systems applied in coffee plantations can promote changes in soil structure that compromise the capacity of the soil to infiltrate, distribute, transmit and retain water, in function of pore-size distribution. The aim of this study was to verify the effect of applying different techniques of weed management on the pore system and water retention capacity in a Latosol (Oxisol) in the inter-rows of a coffee plantation. The area of study is located at the Epamig Experimental Farm (Latitude 20º55'00" S and Longitude 47º07'10" W) in São Sebastião do Paraíso, southern Minas Gerais. The weed managements evaluated were: without hoe (SCAP), manual hoe (CAPM), post-emergence herbicide (HPOS); mower (ROÇA), rotary tiller (ENRT), coffee tandem disk harrow (GRAD) and pre-emergence herbicide (HPRE). Undisturbed soil samples were collected randomly in the inter-rows of the coffee plants under different weed managements at 0-3, 10-13 and 25-28 cm depths, totaling 315 samples. In a native forest (MATA) adjacent to the LVdf in the study area, 15 additional samples were collected per depth, as reference for the attributes. Soil water retention curve, pore size distribution (macroporosity: pores with effective diameter greater than 50 mm and microporosity: pores with effective diameter smaller than 50 mm) and volumetric total porosity (VTP) were also assessed. The main alteration in soil structure was observed in soil water retention curve and pore size distribution at 0-3 cm depth. The extreme behaviors for all the physical-hydric attributes assessed were for the LVdf under MATA and the soil under coffee with GRAD and HPRE. The other management systems presented intermediate behavior for all the attributes. The use of the soil with coffee plants decreases volumetric total porosity and macroporosity at 0-3 and 10-13 cm depths, compared to native forest. There was no effect of the different weed management systems on volumetric total porosity, macro-porosity and micro-porosity at 25-28 cm depth of LVdf in relation to the soil under native forest.

Os manejos de plantas invasoras em lavouras cafeeiras podem promover alterações estruturais que comprometem a capacidade do solo em infiltrar, distribuir, transmitir e reter água, em função da distribuição dos poros por tamanho. Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi verificar a influência da adoção de diferentes manejos de plantas invasoras no sistema poroso e na capacidade de retenção de água em um Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf), nas entrelinhas de uma lavoura cafeeira, em relação ao solo sob mata nativa. A área de estudo localiza-se na Fazenda Experimental da Epamig, em São Sebastião do Paraíso, região sul de Minas Gerais. O experimento foi instalado no ano de 1977 em blocos casualizados (DBC), com três repetições. Os seguintes manejos de plantas invasoras foram utilizados nas entrelinhas dos cafeeiros: sem capina (SCAP); capina manual (CAPM); herbicida de pósemergência (HPOS); roçadora (ROÇA); enxada rotativa (ENRT); grade (GRAD); e herbicida de pré-emergência (HPRE). Em dezembro de 2007, amostras de solo com estrutura indeformada foram coletadas aleatoriamente no centro das entrelinhas dos cafeeiros sob os diferentes manejos, nas profundidades de 0-3 cm, 10-13 cm e 25-28 cm, totalizando 315 amostras. Em uma mata nativa (MATA) sob LVdf, adjacente à área de estudo, foram coletadas 15 amostras adicionais por profundidade, as quais serviram de referência para os atributos avaliados. A partir da curva de retenção de água no solo, foi obtida a distribuição de poros por tamanho (macroporosidade: poros com diâmetro > 50 µm e microporosidade: poros com diâmetro < 50 µm), e o volume total de poros foi calculado pela equação [VTP = 1-(densidade do solo/ densidade de partículas)]. As principais alterações, tanto na curva de retenção de água como na distribuição de poros por tamanho, ocorreram na profundidade de 0-3 cm. Os extremos foram para o LVdf sob MATA e o solo sob lavoura cafeeira manejado com a GRAD e HPRE. Os demais sistemas de manejo proporcionaram ao LVdf valores intermediários das variáveis avaliadas. | The weed management systems applied in coffee plantations can promote changes in soil structure that compromise the capacity of the soil to infiltrate, distribute, transmit and retain water, in function of pore-size distribution. The aim of this study was to verify the effect of applying different techniques of weed management on the pore system and water retention capacity in a Latosol (Oxisol) in the inter-rows of a coffee plantation. The area of study is located at the Epamig Experimental Farm (Latitude 20º55'00" S and Longitude 47º07'10" W) in São Sebastião do Paraíso, southern Minas Gerais. The weed managements evaluated were: without hoe (SCAP), manual hoe (CAPM), post-emergence herbicide (HPOS); mower (ROÇA), rotary tiller (ENRT), coffee tandem disk harrow (GRAD) and pre-emergence herbicide (HPRE). Undisturbed soil samples were collected randomly in the inter-rows of the coffee plants under different weed managements at 0-3, 10-13 and 25-28 cm depths, totaling 315 samples. In a native forest (MATA) adjacent to the LVdf in the study area, 15 additional samples were collected per depth, as reference for the attributes. Soil water retention curve, pore size distribution (macroporosity: pores with effective diameter greater than 50 mm and microporosity: pores with effective diameter smaller than 50 mm) and volumetric total porosity (VTP) were also assessed. The main alteration in soil structure was observed in soil water retention curve and pore size distribution at 0-3 cm depth. The extreme behaviors for all the physical-hydric attributes assessed were for the LVdf under MATA and the soil under coffee with GRAD and HPRE. The other management systems presented intermediate behavior for all the attributes. The use of the soil with coffee plants decreases volumetric total porosity and macroporosity at 0-3 and 10-13 cm depths, compared to native forest. There was no effect of the different weed management systems on volumetric total porosity, macro-porosity and micro-porosity at 25-28 cm depth of LVdf in relation to the soil under native forest.

El riego por aspersion, generalizado en el sector de riego Monegros II, puede promover en sus suelos fenomenos de encostramiento por dispersion fisica (DF), debida al impacto mecanico de las gotas de agua, y por dispersion quimica (DQ), debido a la baja conductividad electrica (CE) del agua de riego. El objetivo de este trabajo es analizar, por medio de un simulador de lluvia, el efecto de la DF y de la DQ sobre la infiltracion, escorrentia y erosion de cinco suelos representativos de Monegros II. La DF fue relevante en todos los suelos y, tras dos riegos consecutivos, afecto incluso a los suelos acolchados. Los suelos regados con el agua del canal de Monegros (CE=0,34 dS m-1) y con agua salina (CE=5 dS m-1) alcanzaron unas tasas medias de infiltracion final similares. Dicha tasa fue un 68 p. 100 superior a la obtenida con el agua de lluvia (CE<0,02 dS m-1), con la que se promovio notablemente la DQ en todos los suelos. La DF fue el mecanismo erosionante fundamental en el primer riego, aunque el propio encostramiento de los suelos los protegia parcialmente contra la erosion en los riegos ulteriores.

Tesis para obtener el grado de Doctor en Área Ciencias Agropecuarias, de la Universidad de Buenos Aires, en noviembre de 2020 | Esta tesis tuvo por objetivo avanzar en el entendimiento de los factores que favorecen la compactación de suelos en siembra directa, analizar los mecanismos por los cuales las compactaciones afectan la productividad del agua en soja (Glycine max L. Merril), y analizar la efectividad de intervenciones mecánicas sobre su reversión. Para esto se combinaron: muestreos de suelo a nivel regional, experimentos en invernáculo, un metaanálisis de publicaciones y experimentos de campo. El muestreo regional mostró que la compactación entre 10-20 cm es un proceso ampliamente extendido, independientemente de la intensidad y aportes de carbono de las rotaciones. Los experimentos controlados mostraron que la compactación genera alteraciones en el crecimiento del sistema de raíces en su conjunto, no sólo en las raíces directamente afectadas. La compactación retrasó la profundización de raíces, y redujo la proliferación de raíces en estratos superficiales y profundos, más allá de 150 cm. Se observaron mecanismos compensatorios a nivel de absorción de agua por unidad de raíz, pero éstos se vieron limitados ante reducciones marcadas en la longitud de raíces. La compactación generó otros efectos que ameritan mayores estudios: redujo la cantidad y actividad de los nódulos directamente e indirectamente afectados. De acuerdo al meta-análisis, la descompactación mecánica permite aliviar las compactaciones y aumentar los rendimientos de soja de la región pampeana (~540 kg.ha-1 en promedio). La descompactación permitió incrementar la captación de agua en el perfil, y su extracción por el cultivo, aunque no la eficiencia de conversión a biomasa. Los efectos no parecen prolongarse más allá de 18-24 meses. Esta tesis permitió una mejor comprensión de los mecanismos por los cuales el deterioro estructural de los suelos en SD, y particularmente la compactación, afecta la utilización de agua y los rendimientos en soja, y en qué medida la descompactación puede aliviar estos efectos. | The aim of this thesis was to advance in the understanding of factors that contribute to topsoil compaction in no-till soils, to analyze the mechanisms by which topsoil compaction affects water productivity in soybeans (Glycine max L. Merril), and to analyze the effectiveness of mechanical decompaction labors. In order to accomplish this, we combined: a regional sampling study, greenhouse experiments, a meta-analysis of 32 publications and field experiments. The regional sampling showed that soil compaction between 10-20 cm is a widely extended process, independently of crop intensity and carbon inputs of agricultural rotations. Greenhouse experiments showed that topsoil compaction affects the complete root system, not only directly exposed roots. Topsoil compaction reduced root biomass and length in both superficial and deep subsoil layers, even beyond 150 cm. Compensatory mechanisms were observed in terms of water uptake rates per root unit, but these mechanisms were limited when marked reductions in root length occurred. Topsoil compaction generated other below-ground effects that deserve further studies: it reduced the number, mass and activity of directly and non-directly exposed nodules. According to the meta-analysis, mechanical decompaction alleviates compaction effects and increases soybean yields (~540 kg.ha-1 on average). Subsoiling increased water infiltration and water extraction by soybean, but water use efficiency (i.e. conversion to biomass) was not affected. However, the effects of mechanical interventions do not last beyond 18-24 months. This thesis allowed a better understanding of the mechanisms by which the structural degradation in no-till soils, and particularly topsoil compaction, affects water use and soybean yields, and to what extent mechanical decompaction can alleviate these effects. | Fil: Peralta, Guillermo Ezequiel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Suelos; Argentina