Evaluation of soil physical quality in a watershed scale

As condições físicas do solo têm efeitos diretos e indiretos na produtividade e na qualidade ambiental. Solos bem agregados, com um manejo adequado, são capazes de manter um balanço de ar e água assim como promover a ciclagem de nutrientes e propiciar o desenvolvimento de raízes. O objetivo desse trabalho foi avaliar o uso do modelo de Dexter índice S, para o mapeamento da qualidade física do solo em uma escala de microbacia hidrográfica (MB) e avaliar o desempenho do modelo indireto de Arya e Paris e programa Qualisolo para a obtenção do índice S. O experimento foi dividido em três etapas: 1) Medida do índice S em uma base de dados de solos contendo 111 amostras e avaliação da sua dependência com a densidade do solo. Em todas as amostras obteve-se o índice S de duas formas: i) a partir da curva de retenção (CR) experimental (SCRexperimental) e ii) por meio da granulometria detalhada, usando o modelo de Arya e Paris com o programa Qualisolo (SCRqualisolo); 2) Estudo do índice S em uma escala de microbacia hidrográfica (MB), 15 parcelas na MB do Ribeirão Canchim, São Carlos, SP, compreendendo classes de solos e coberturas mais comumente encontradas nessa região. 3) Ampliação do estudo do índice S na microbacia, realizando medidas de granulometria, densidade (s), resistência à penetração (RP) e a obtenção do índice SCRqualisolo em mais trinta pontos da MB. Na comparação entre os métodos para o cálculo do índice S verificou-se que SCRexperimental apresentou uma maior variabilidade entre seus pontos, demonstrando ser mais sensível as variações de , textura ou estrutura. Apesar do modelo de Arya e Paris receber uma forte influência da textura do solo, sua determinação integrado ao programa Qualisolo, demonstrou ser uma opção rápida para obter a curva de retenção e o índice S. Com relação ao estudo do índice S na MB, as áreas de pastagem apresentaram os maiores valores de RP, s e relativa e os menores valores de índice S, sendo classificadas como solos de qualidade física pobre. Os valores de S apresentaram a mesma tendência dos parâmetros do solo que estão associados com a qualidade física, que são s e RP, porosidade, curva de retenção e a avaliação qualitativa e quantitativa das imagens de microtomografia que estão associadas com a macroporosidade. Apesar de ser possível uma classificação visual do solo em relação a sua qualidade física, o índice S é possibilita uma avaliação quantitativa e objetiva do estado de degradação física do solo, uma vez que possui uma boa correlação com os demais parâmetros que indicam a qualidade do solo, como observadoThe soil physical conditions have direct and indirect effects on plant productivity and environmental quality. Well aggregated soils with appropriate management are able to maintain a good balance between air and water, promote nutrient cycling and good development of roots. The objective of this work was to evaluate the use of the S index of Dexter, for mapping the soil physical quality in a watershed and evaluate the performance of the indirect model of Arya and Paris and the Qualisolo software to estimate the S index. The study was divided into three parts: Measurement of the S index in a database containing 111 soils and the evaluation of their dependence with the soil bulk density (s). For all samples the S index was determined by: i) using the experimental soil water retention curve (SRCexperimental) and ii) using the Arya and Paris model and the Qualisolo software (SRCqualisolo) on measured particle size distribution data; 2) The study of the S index in 15 points of the Ribeirão Canchim watershed, São Carlos, SP, covering the most abundant soil classes and the most commonly used crops in this region; 3) Extension of the S index study to other 30 points where only the SCRqualisolo was determined from measured particle size distribution and compared with measured s and penetration resistance (PR). When comparing the two methods for determining S it was verified that SRCexperimental presented a greater variability among points, showing to be more sensitive to variations in s, texture and structure. Although the significant influence of soil texture on the Arya and Paris model,,the estimation of SCRqualisolo from particle size distribution is very simple and faster than SCRqualisolo and it is an interesting alternative. The areas under pasture presented the lowest S index and the highest s and were classified as low physical quality areas. The S values follow the same trends of the soil parameters associated with soil quality, which are s, PR, porosity, the soil water retention curves and the qualitative and quantitative parameters of the microtomographic images. The S index allows a quantitative and objective measure and expresses the state of physical degradation of soil, since it showed a good correlation with other parameters associated with soil physical qualit