The ‘degree of compactness’ is a useful parameter to study soil compaction and represents the current bulk density in relation to the bulk density of the same soil in a reference state. The objectives of this study were to: (i) determine the best compression stress to establish the reference bulk density in the uniaxial compression test using undisturbed samples; (ii) quantify the effect of texture on degree of compactness, and (iii) evaluate the influence of degree of compactness on selected soil physical properties and crop yield. Six soils under no-tillage from southern Brazil were used and the reference bulk density was evaluated on soil samples equilibrated to the matric suction of 33 kPa and subjected to uniaxial compression test. Soil macroporosity, mechanical penetration resistance, root growth, and yield of soybean were also evaluated. For undisturbed soil samples, stresses =800 kPa (particularly the stress of 1600 kPa) are appropriate to determine the reference bulk density. Degree of compactness is independent of clay content and is associated with changes in soil physical properties. A degree of compactness ~100% restricted root growth of soybean, whereas the highest soybean yield was obtained with a DC of 82% for Alfisols and Ultisol, and 85% for Oxisols.

O conhecimento das relações entre propriedades físicas e mecânicas do solo pode contribuir no desenvolvimento de funções de pedotransferência, que permitam estimar outras propriedades do solo de difícil mensuração. Neste trabalho, objetivou-se avaliar a relação entre a susceptibilidade à compactação e o suporte de carga com propriedades físicas de solos do sul do Brasil. Foram avaliadas a resistência à penetração, a umidade, a densidade e a compressibilidade de seis solos. A resistência à penetração pode ser estimada pelo modelo que considera a umidade e densidade do solo. Solos com maior densidade inicial apresentaram menor susceptibilidade à compactação e menor deformação, quando submetidos a pressões externas. Quanto maior a resistência do solo à penetração, menor é a deformação e maior é a capacidade de suporte de carga, embora isso não indique solos com qualidade física adequada para as culturas; quanto maior a deformação do solo, maior a susceptibilidade à compactação e menor a capacidade de suporte de carga. A susceptibilidade de um solo à compactação e sua capacidade de suporte de carga podem ser estimadas, respectivamente, pela densidade inicial e pela resistência do solo à penetração.

Soil compaction is a worldwide problem in agricultural areas, and it is important to define soil properties and reference values that allow knowledge of the compaction level for decision making. The objective of this study was to define the critical values of physical properties associated with the compaction of soils. Three Ultisols and two Oxisols, under different management systems, were collected at different depths for an evaluation of particle size, volumetric moisture, bulk density, and porosity. In the field, soil resistance to penetration and the root length of the soybean and edible black bean crop were measured. The soil profiles presented horizontal layers with similar resistance, but in some cases, there is discontinuity of these layers, which allows the roots to use the zones of lower resistance to deepen in the profile. The values of bulk density and resistance to penetration critical to soybean and edible black bean (only in sandy loam soil) root growth, according to soil textural class, are: sandy loam = 1.66 Mg m⁻³ and 1.5 to 2 MPa; loam and clay loam = 1.52 Mg m⁻³ and 1 to 1.5 MPa; silty clay loam and silty clay = 1.32 Mg m⁻³ and 1.5 to 2 MPa; and clay = 1.33 to 1.36 Mg m⁻³ and 2 to 3.5 MPa.

Práticas pouco adequadas de manejo têm ocasionado a compactação e a degradação da estrutura do solo. Identificar atributos que melhor representem essas alterações são relevantes na recuperação e na indicação de práticas para evitar danos na estrutura do solo. Objetivou-se avaliar o impacto de diferentes usos em atributos estruturais e hídricos de um Argissolo Vermelho. O estudo foi realizado no município de Butiá, na região fisiográfica da Serra do Sudeste do Estado do Rio Grande do Sul, em um Argissolo Vermelho distrófico. As áreas analisadas corresponderam a: floresta antropizada constituída por espécies arbóreas e arbustivas (Floresta); pastagem com cinco anos de idade, com braquiária brizanta (Brachiaria brizantha) consorciada com pensacola (Paspalum lourai) e trevo (Trifolium sp.) (Pastagem); povoamento de Eucalyptus saligna com 20 anos de idade (Eucalipto 20); e plantio clonal de Eucalyptus saligna conduzido em segunda rotação, com 4,5 anos de idade (Eucalipto 4,5). Avaliaram-se nessas áreas a textura, a condutividade hidráulica, a porosidade, a densidade, o diâmetro médio ponderado de agregados (DMP), a curva de retenção de água, a distribuição do tamanho de poros e o parâmetro S, obtendo-se as seguintes conclusões: até a camada de 0,10 m na Pastagem, e 0,40 m no Eucalipto 4,5, os agregados foram formados pela ação da textura e matéria orgânica e pelo efeito compressivo, decorrente do pisoteio dos bovinos e da colheita do eucalipto. Conforme a profundidade aumentou, ocorreu redução do DMP de agregados, em razão da diminuição da matéria orgânica, e aumento do cascalho, especialmente para as áreas de Pastagem e Eucalipto 4,5, e ao menor efeito da compressão do solo. A textura e a matéria orgânica evidenciaram influência na agregação do solo e, mesmo em pequena proporção, o cascalho reduziu o DMP de agregados, pois sua baixa reatividade e seu maior diâmetro dificultaram a formação de agregados estáveis. Em relação aos atributos hídricos do solo, as áreas de Floresta e a Pastagem apresentaram maior disponibilidade de água, enquanto o maior parâmetro S está relacionado ao maior armazenamento de água.

Understanding the soil-plant relationship is important to determine critical limits of soil properties that influence crop growth and yield. The objectives were to quantify the influence of soil compaction levels on physical properties and crop growth and yield in a clayey Oxisol. An experiment was performed having in the main plots, levels of soil compaction (NT: no-tillage during six years, NTC: NT + four passes of a 10 Mg machine in the agricultural year 2003/2004, and Chisel: NT + chiseling and harrowing in the agricultural year 2003/2004), and in the sub-plots, the summer crops soybean and corn, and wheat in the winter season. We measured soil physical and mechanical properties, along with yield of corn, soybean and wheat, and root growth of that last two crops. After four passes of a 10 Mg machine, the soil resistance to penetration increased to a 0.12 m depth, while Chisel disrupted the 0–0.20 m soil layer, with the effects persisting for at least nine months. Soil compaction in no-tillage concentrated in the 0.05–0.15 m layer. Corn yield was similar among the treatments, soybean yield was highest in NT, and the highest yield of wheat was in the sequence with soybean under NT.