The least limiting water range applied to the monitoring of the physical quality of a rhodic hapludox

Resumo: O manejo agrícola, visando a produção de culturas, afeta a qualidade física do solo. O monitorament o da qualidade estrutural do solo pode ser realizado empregando atributos físicos selecionados e tomando por base um indicador de qualidade. O intervalo hídrico ótimo (IHO) é um indicador que integra os atributos físicos do solo que influenciam diretamente sua qualidade física, em especial no que concerne ao crescimento das culturas. Neste trabalho, foi desenvolvida uma aplicação do conceito do IHO, como uma ferramenta de planejamento do uso agrícola, de maneira a permitir comparações entre sistemas agrícolas. O objetivo geral do trabalho foi o de quantificar o IHO para o Latossolo Vermelho Distroférrico típico da região de Campinas-SP (Unidade de Mapeamento Barão Geraldo), aplicando-o na avaliação de diferentes sistemas de manejo agrícola. A pesquisa foi conduzida no Campo Experimental da Faculdade de Engenharia Agrícola da UNICAMP, em Campinas (SP), em parcelas experimentais cultivadas com milho e feijão sob Sistema Plantio Direto (SPD) e Sistema Convencional com Grade aradora (SC). Para determinação do IHO do solo, a curva de retenção de água (CRA), a curva de resistência do solo à penetração (RP) e a densidade do solo (Ds) foram determinadas para duas camadas, 0-0,20 m e 0,20-0,40 m. O monitoramento da qualidade física do solo foi efetuado com base em dados de densidade do solo, produtividade da cultura e indicadores biométricos do milho de três safras agrícolas consecutivas (2003/04; 2004/05; 2005/06). Na safra 2004/2005, também foram consideradas a densidade do solo, a umidade volumétrica e a produtividade da cultura de feijão, irrigado e não irrigado. Os resultados evidenciam que na camada 0,0-0,20 m, a umidade na capacidade de campo(ØCC) determinou o limite superior do IHO e a umidade no ponto de murcha permanente (ØPMP) o limite inferior até a Ds de 1,2 kg dm-3, quando então a umidade onde a resistência do solo à penetração atinge 2 Mpa (ØRP) é que passou a definir o limite inferior. Na camada 0,20-0,40 m, o limite inferior do IHO foi determinado pela ØRP em toda faixa de variação da Ds, sendo que a umidade a partir da qual a porosidade de aeração é inferior a 0,10 m3m-3 (ØPA) e a ØPMP não limitaram o valor do IHO. Os resultados indicam pior qualidade estrutural do solo em subsuperfície (0,20-0,40m). O monitoramento da cultura do milho indicou melhoria da qualidade física do solo sob SPD, a partir do segundo ano agrícola em relação ao solo sob SC, nas duas camadas estudadas. Os indicadores biométricos da cultura permitiram diferenciar os tratamentos desde o primeiro ano do ensaio, mostrando-se mais sensíveis às variações da qualidade física do solo. Para o feijoeiro o período em que o solo permaneceu fora das condições ideais de umidade estabelecidas pelo IHO foi suficiente para afetar diferencialmente a produtividade da cultura nos tratamentos não irrigados, com vantagem para o SPD. Conclui-se que o IHO, determinado para uma dada classe taxonômica de solo, constitui-se um indicador aplicável na avaliação da qualidade estrutural desse solo quando submetido a diferentes sistemas de manejo. O IHO pode ser utilizado no monitoramento da qualidade física do solo em sistemas agrícolas auxiliando na definição da necessidade de intervenção. A determinação do IHO para duas camadas permitiu maior compreensão dos efeitos do manejo agrícola na qualidade física do solo e na produtividade dos sistemas.Abstract: Agricultural management intended for field crop production affects physical soil quality. The monitoring of soil structural quality can be achieved using selected physical attributes and a quality indicator. The least limiting water range (LLWR) is an indicator that connects the physical soil attributes, which have influence on its physical quality especially for crop growth. In this work, it was developed an application of the LLWR concept as a tool for agricultural use planning, in order to making comparisons between agricultural systems. The central goal was to quantify the LLWR of the Red Latosol (Typic Hapludult) (Barão Geraldo Soil Mapping Unit) and to apply it on evaluation of different agricultural management systems. The research was conducted at the Experimental Station of the Agricultural Engineering College of UNICAMP in Campinas (SP), in experimental plots cultivated with maize under direct-drilling system (DDS) and conventional system with heavy harrow (CS) systems. For the LLWR determination, the soil water retention curve (WRC), the soil strength curve (SSC), and bulk density (Dd), were determined in two layers, 0-0,2m and 0,2-0,4m. The monitoring of soil physical quality was made using: bulk density data, maize productivities, and biometric indicators of maize from three consecutive production cycles (2003/04; 2004/05; 2005/06). The production cycle 2004/05, t they were also considered the bulk density data, volumetric soil water content and bean productivity data, with and without irrigation. At the layer 0,0-0,2m, the results show that soil water content at field capacity (ØCC) and soil water content at the wilting point (ØPMP) have determined respectively the superior and inferior limits of LLWR until the Ds=1,2 kg m-3, when soil water content at which the penetration resistance is 2 MPa (ØRP) has determined the inferior limit of LLWR. At the layer 0,2-0,4m, the inferior limit of LLWR was defined by the ØRP along the entire range of variation of bulk density, the water content when air-filled porosity 10% (ØPA) and ØPMP didn?t reduce the LLWR. The results indicate that soil structural quality is worse at deeper layer (0,2-0,4m). The monitoring of crop maize shows improvement of soil physical quality under DDS, since the second production cycle in comparison with the CS in both layers. The biometric indicators of maize made possible the distinction between treatments since the first cycle of production; this suggests that they are more susceptible to the variations of physical soil quality than the productivity. The results acquired from the monitoring of winter crop (bean) indicate that the time, which the soil remained outside of the ideal conditions of humidity of the LLWR, was sufficient to affect adversely the productivity in the no-irrigated treatments, with advantage for the DDS. In conclusion, the LLWR determined for a given soil taxonomic class is an indicator to structural quality evaluation of the soil under distinct management systems. And, the LLWR can be used in the monitoring of soil physical quality to define the need for intervention. The LLWR determination for two soil layers provided more comprehension about the effects of agricultural management on soil physical quality and systems productivities