A avaliação da qualidade física do solo tem sido usualmente baseada na quantificação de propriedades nem sempre relacionadas diretamente ao crescimento de plantas. Grande parte dos estudos desenvolvidos no Brasil são baseados na quantificação de propriedades físico-hidráulicas do solo, como a curva de retenção de água e condutividade hidráulica, e em indicadores de agregação. Apesar da inegável contribuição de tais estudos, há uma necessidade de quantificação de indicadores que representem mais adequadamente o solo como um meio para o crescimento de plantas. Dentre estes indicadores, o intervalo hídrico ótimo é uma alternativa útil, uma vez que integra propriedades físicas do solo que afetam diretamente o crescimento de plantas. Parâmetros de resistência a penetração também são úteis na avaliação da resistência mecânica do solo ao crescimento de raízes. Dentre os diversos parâmetros de resistência a penetração do solo, a média aritmética tem sido tida como um parâmetro estatístico adequado para representar resistência do solo a penetração. No que se refere a quantificação de características de trafegabilidade e trabalhabilidade do solo, os parâmetros da curva de compressão do solo tem sido bastante utilizados. Assim, o objetivo geral deste trabalho foi desenvolver e avaliar novas metodologias para a quantificação e análise de dados dos indicadores da qualidade física do solo obtidos através da curva de compressão dos solos, intervalo hídrico ótimo e curva de resistência à penetração do solo. A tese foi desenvolvida em capítulos, de modo que cada um dos objetivos específicos da tese correspondeu a um dos capítulos, conforme os itens à seguir: : i) Propor e descrever um algoritmo simplificado, desenvolvido em planilha eletrônica, para quantificação do intervalo hídrico ótimo (IHO) incluindo o cálculo da densidade do solo crítica, na qual o IHO é nulo, ii) Propor um algoritmo para quantificação do intervalo hídrico ótimo utilizando a linguagem de programação SAS^® e discutir aspectos técnicos referentes aos procedimentos de regressão não linear empregados para este fim, iii) Propor uma metodologia estatística e computacional para determinação da pressão de pré-consolidação dos solos, desenvolvida na forma de um algoritmo no software SAS^®, melhorando a qualidade e reduzindo o tempo para obtenção dos resultados, e iv) Avaliar comparativamente a qualidade estatística dos parâmetros do perfil de resistência à penetração do solo: média, mediana, máximo, m, n, e porcentagem linear de penetrabilidade a 2 MPa (PLP_{2 MPa}). Como resultado, foram desenvolvidos algoritmos em Excel^® e SAS^® os quais simplificaram sensivelmente e reduziram o tempo necessário para quantificação do intervalo hídrico ótimo, sem quaisquer perdas em termos de precisão nos resultados. No que se refere a determinação da pressão de pré-consolidação do solo, foi desenvolvida uma modificação do método de Casagrande, onde a pressão de pré-consolidação é calculada de forma rápida e precisa. Quanto à determinação de parâmetros estatísticos de resistência a penetração do solo, os resultados da razão F, p > F e do teste da Diferença Mínima Significativa confirmaram a hipótese de que a média é o parâmetro com melhores propriedades estatísticas como critério para avaliar as alterações na resistência à penetração do solo.

The evaluation of soil physical quality has been based on the quantification of properties not always directly related to plant growth. The majority of the studies developed in Brazil are based in the quantification of soil physico-hydraulic properties, such as the water retention curve and hydraulic conductivity, as well as soil aggregation indicators. Despite the contribution of these studies to soil science, there is a demand for indicators that represent more adequately the soil as a physical media for plant growth. Among these indicators, the least limiting water range (LLWR) is a useful alternative since it integrates soil physical properties that directly affect plant growth, such as: aeration, soil water retention characteristics, and soil penetration resistance. Soil penetration resistance parameters are also useful in the evaluation of the soil mechanical resistance to root growth. The arithmetic mean has been recognized as the more adequate statistical parameter to represent a set of soil penetration resistance values for a given soil sample or layer. In respect to the trafegability and workability characteristics of a soil the parameters from the soil compression curve has been employed, specially the preconsolidation pressure. Thus, the general objective of this thesis was to develop and evaluate methodologies for quantification of soil physical quality indicators derived from the soil compression curve, least limiting water range and soil penetration resistance curve. The thesis was developed in chapters so that each one of the specific objectives corresponds to one of the chapters, as follows: i) Present and describe a simplified algorithm, developed as an electronic spreadsheet, for quantification of the LLWR, including the calculation of critical bulk density where the LLWR equals zero, ii) Present an algorithm for determination of the LLWR using the SAS^® programming language and discuss technical aspects related to the nonlinear regression procedures employed, iii) Present a statistical and computational methodology for determination of the soil preconsolidation pressure, developed as a SAS^® algorithm, improving the quality and reducing the time for abstention of the results, and iv) Evaluate comparatively the statistical quality of the parameters of soil penetration resistance profiles: mean, median, maximum, m, n, and percentage linear penetrability at the critical resistance value of 2 MPa (PLP_2MPa). As a result, Excel^® and SAS^® algorithms were developed, which simplified and also reduced the time necessary for quantification of the least limiting water range without reducing the precision and quality of the results. In respect to the determination of soil preconsolidation pressure, it was developed a modification of Casagrande's method in the form of an algorithm where the preconsolidation pressure is calculated in a fast and precise way as compared to a method described in literature. In regard to the penetration resistance study, results from the F ratio, p > F values and Least Significant Difference test confirmed the hypothesis that the average is the statistical parameter with best statistical properties as a criteria to evaluate alterations in soil penetration resistance as a response to use and management