Quantificação de pressões críticas para o crescimento das plantas

A compactação, uma das principais causas de degradação dos solos agrícolas, tem sido avaliada por meio de diversos indicadores: (a) de qualidade estrutural do solo para o crescimento das plantas, como o intervalo hídrico ótimo (IHO), e (b) de capacidade de suporte do solo, como a pressão de preconsolidação (σp). Este trabalho foi realizado com o objetivo não só de relacionar o IHO e a σp, mas também de determinar valores de pressões críticas (Pcr) que possam ser aplicados ao solo sem restringir o crescimento das plantas ou provocar a compactação adicional do solo. O estudo foi realizado com amostras de Podzólico Vermelho-Amarelo, cultivado com cana-de-açúcar, no município de Piracicaba (SP). Na camada superficial do solo, foram coletadas trinta e seis amostras com estrutura indeformada para a quantificação do IHO e da σp. A partir do IHO, foi obtido o valor de densidade do solo crítica (Dsc) para o crescimento das plantas. A σp foi linearmente relacionada com a densidade e umidade do solo, permitindo a incorporação dos valores de Dsc e do IHO para a quantificação de Pcr. Os resultados indicaram que a Pcr diminuiu linearmente com o incremento da umidade, variando de 360 kPa a 500 kPa para a faixa de umidade de θ = 0,18 m³ m-3 a θ = 0,12 m³ m-3. O parâmetro proposto permitiu definir pressões máximas que podem ser aplicadas ao solo, para diferentes umidades, sem promover a degradação da qualidade estrutural do solo para o crescimento das plantas.

Resistência à penetração e permeabilidade de latossolo vermelho distrófico típico sob sistemas de manejo na região dos cerrados

As conseqüências diretas do manejo inadequado do solo são a erosão, a redução da produtividade e a perda da sustentabilidade. Objetivou-se com este estudo avaliar a resistência à penetração (RP) e a permeabilidade do solo à água (PER) sob sistemas de manejo em uso na região dos cerrados. O estudo foi realizado na Embrapa Milho e Sorgo, em Sete Lagoas (MG), em Latossolo Vermelho distrófico típico textura muito argilosa fase cerrado. O cerrado nativo propiciou menor densidade do solo, maior macroporosidade, maior volume total de poros, conseqüentemente, menor resistência à penetração (0,84 a 2,09 MPa) e maior permeabilidade (95 mm h-1). Foram verificados maiores valores de resistência à penetração vertical para o sistema com preparo convencional com arado de discos e cultivo em rotação com milho e feijão, na profundidade de 15-30 cm no solo, sendo o valor 3,04 MPa classificado como alto, podendo ser um indicativo de restrição ao desenvolvimento radicular e compactação do solo. De modo geral, ao longo do perfil do solo, os maiores valores de RP foram observados para o plantio direto. Não houve diferenças significativas na PER entre os sistemas de manejo, estando os valores na faixa de 6 a 14 mm h-1, sendo a mesma classificada como lenta; estes valores foram bem inferiores aos do sistema em equilíbrio. Os atributos físicos utilizados neste estudo, como indicadores da qualidade do solo, apresentaram boa performance na distinção dos efeitos proporcionados pelos sistemas de manejo em relação ao sistema em equilíbrio, contribuindo para o monitoramento do manejo sustentável de solos da região dos cerrados.

Influência da adição de fósforo no índice de compressão e parâmetros de consistência de um Latossolo Vermelho-Escuro

A adsorção de fosfato pelo solo pode causar a dispersão de partículas, alterando sua porosidade e a relação solo-água, especialmente em solos oxídicos. Portanto, parâmetros do solo variáveis com o conteúdo de água, como os limites de consistência e índices de compressão, podem, indiretamente, ser influenciados pela adsorção desse íon. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da adsorção de fosfato no índice de compressão e nos limites de consistência de um Latossolo Vermelho-Escuro da microrregião dos Campos da Mantiqueira (MG), Brasil. Amostras do solo foram coletadas nas camadas de 0-0,03 m e 0,27-0,30 m. Metade das amostras recebeu fosfato durante a fase de pré-umedecimento no laboratório, com P suficiente para atingir a capacidade de adsorção. Foram determinados os limites de consistência e o índice de compressão, este representado pela inclinação da reta de compressão virgem da curva de compressão. Os valores do índice de compressão foram mais elevados para a camada superficial, tanto na condição com P quanto na sem P, significando maior predisposição à compactação. Os limites de consistência e o índice de compressão foram mais elevados para condição com P. Embora o teor de água ótimo para a maior resposta à compactação esteja dentro da faixa de plasticidade na camada superficial, o que significa menor risco de compactação com o solo preparado na faixa de friável, o solo ainda seria susceptível à compactação, uma vez que esses valores estão na faixa de friabilidade para a camada de 0,27-0,30 m; camada esta que coincide com a profundidade de corte de alguns dos implementos de preparo do solo.

Resistência mecânica à penetração de um Planossolo submetido a diferentes sistemas de cultivo

O conhecimento das características e propriedades dos solos de várzea do RS, utilizados atualmente com a cultura do arroz irrigado, torna-se essencial para a adoção de práticas que envolvam irrigação, drenagem, correção da acidez e da fertilidade, principalmente quando se deseja obter altos níveis de produtividade, com menor custo e com menores possibilidades de degradação destes solos e do ambiente onde estão situados. Dentro deste panorama, avaliou-se a compactação de um Planossolo cultivado sob diferentes sistemas de manejo, através da resistência mecânica do solo à penetração. Camadas compactadas foram identificadas, de forma mais acentuada, na profundidade intermediária (0,10-0,20 m) nos sistemas com maior utilização da mecanização agrícola (T2 - sistema de cultivo contínuo de arroz e T3 - sistema de cultivo de arroz x rotação de culturas). Observou-se que, em todos os sistemas, houve aumento dos valores de resistência mecânica do solo à penetração em relação à testemunha (T6 - solo mantido sem cultivo), principalmente na camada intermediária (0,10-0,20 m), quando o solo foi submetido ao sistema de cultivo contínuo de arroz (T2). Os tratamentos T3 (sistema de cultivo de arroz x rotação de culturas) e T5 (sucessão de culturas: soja (sistema convencional) x arroz (sistema de semeadura direta)) apresentaram os valores mais altos de resistência à penetração, provavelmente em decorrência da baixa umidade e dos efeitos do cultivo e da utilização de máquinas responsáveis pela deformação da estrutura do solo.

Efeitos da integração lavoura-pecuária nas propriedades físicas do solo e características da cultura do milho

A integração lavoura-pecuária pode compactar a camada superficial do solo e restringir o crescimento de raízes e a produtividade das culturas nos solos argilosos. Este estudo objetivou mensurar as modificações nas propriedades físicas do solo e as características da cultura do milho, em área submetida ao sistema de preparo convencional e plantio direto, com pisoteio animal durante o inverno, comparando com as propriedades físicas do sistema mata nativa. O experimento foi realizado em Lages (SC), em um Nitossolo Vermelho, nos sistemas de preparo convencional e plantio direto com milho no verão e aveia no inverno para o pastejo. Foram determinadas: a macro, a micro, a porosidade total, a densidade do solo, a condutividade hidráulica saturada, a resistência do solo à penetração e as características da cultura do milho. Observou-se que a pressão exercida pelo trânsito de máquinas agrícolas e pelo pisoteio animal degradou a estrutura do solo em comparação ao sistema mata. Houve redução dos macroporos de 0,29 na mata para 0,17 no preparo convencional e 0,13 m³ m-3 no plantio direto, refletindo na redução da porosidade total e no aumento da densidade do solo de 0,79 na mata para 1,09 no preparo convencional e 1,16 kg dm-3 no plantio direto. A menor macroporosidade foi responsável pela redução da condutividade hidráulica saturada nos sistemas de preparo convencional e plantio direto comparados à da mata nativa. No sistema plantio direto, houve aumento da resistência do solo à penetração, principalmente na camada de 0-0,15 m. Os maiores danos às propriedades físicas do solo foram observados no sistema plantio direto quando comparados aos do sistemas de preparo convencional. No plantio direto, a estatura de plantas, o número de folhas verdes, o peso de 1.000 grãos, o número de grãos por espiga e a produtividade foram inferiores aos do preparo convencional. Tais observações reforçam a tese de que, no sistema plantio direto, devem-se evitar o uso de máquinas pesadas e o pastejo nas áreas comuns de lavoura-pecuária, principalmente quando a umidade do solo estiver acima do ponto de friabilidade.

Resistência do solo à penetração e desenvolvimento do sistema radicular do milho (Zea mays) sob diferentes sistemas de manejo em um Latossolo Roxo

As modificações estruturais causadas no solo pelos diferentes sistemas de manejo podem resultar em maior ou menor compactação, que poderá interferir na densidade do solo, na porosidade, na infiltração de água no solo e no desenvolvimento radicular das culturas. Assim, este trabalho teve como objetivo estudar, em condições de campo, os efeitos da estrutura, umidade e resistência do solo à penetração no desenvolvimento do sistema radicular do milho (Zea mays), sob sistema convencional (aração mais grade niveladora há mais de dez anos) e plantio direto (há mais de vinte anos). As avaliações foram realizadas em um Latossolo Roxo argiloso, na região norte do estado do Paraná - Brasil, cultivado com milho, no verão, e trigo, no inverno. Os resultados mostraram que valores de resistência do solo à penetração superiores a 3,5 MPa não restringiram desenvolvimento radicular do milho, porém influenciaram a sua morfologia. O plantio direto apresentou melhores condições de continuidade estrutural para o desenvolvimento radicular do que o sistema convencional, tendo sido sua resistência mais afetada pela distribuição estrutural do que pela umidade do solo.

Características da porosidade de um Argissolo Vermelho-Amarelo submetido a diferentes sistemas de preparo de solo

Foram avaliadas características morfométricas da porosidade de um Argissolo Vermelho-Amarelo, cultivado por dez anos sob os tratamentos: semeadura direta; arado de aiveca + grade destorroadora; arado de discos + grade destorroadora; grade pesada + arado de aiveca + grade destorroadora; grade pesada + arado de discos + grade destorroadora; grade pesada + grade destorroadora. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com seis tratamentos e quatro repetições. Blocos de solo com estrutura natural, com dimensões de 15 cm de largura por 15 cm de profundidade, foram amostrados para análises morfométricas da porosidade. As análises dos blocos polidos mostraram descontinuidade e diminuição da porosidade nos sistemas de preparo do solo que envolveram o uso da grade pesada. O sistema de semeadura direta mostrou boa conexão entre os macroporos, sem revelar descontinuidade entre a superfície e as camadas inferiores.

Fatores controladores da compressibilidade de um argissolo vermelho-amarelo distrófico arênico e de um latossolo vermelho distrófico típico. II- grau de saturação em água

O teor de água no solo constitui fator determinante na capacidade de um solo em resistir à compactação por pisoteio animal ou tráfego de máquinas. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do teor de água (saturação dos poros em água) nos valores de pressão de preconsolidação (σ'p) e no índice de compressão (Cc), para dois solos com texturas contrastantes, em duas profundidades, cultivados sob sistema plantio direto e convencional. Amostras indeformadas (5,35cm de diâmetro por 2cm de altura) foram coletadas na camada superficial (0-2cm) e na camada de 10-12cm, durante o ano agrícola de 1997/1998, num Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico arênico (89gkg-1 de argila), localizado no município de Santa Maria (RS) (29°45' latitude sul e 53°42' longitude oeste) e de um Latossolo Vermelho distrófico típico (467gkg-1 de argila), localizado no município de Ibirubá (RS) (28°30' latitude sul e 53°30' longitude oeste). Para cada tipo de solo e condição de manejo, amostras indeformadas foram coletadas em diferentes épocas para obter variação natural de grau de saturação e, ainda, algumas amostras foram saturadas e equilibradas em laboratório para obter uma ampla variação de grau de saturação. Para cada solo, sete classes de grau de saturação foram estabelecidas (<15; 16 a 30; 31 a 45; 46 a 60; 61 a 75; 76 a 90 e 91 a 100%). O ensaio de compressão uniaxial foi realizado com aplicação sucessiva de cargas estáticas de 12,5; 25; 50; 100; 200; 400 e 800kPa, durante cinco minutos cada. Os valores de densidade do solo também foram distribuídos em classes, de acordo com a disponibilidade de amostras. Os valores da σ'p na camada superficial do Argissolo sob plantio direto foram superiores nos graus de saturação até 30% em relação aos demais graus de saturação. Para o Latossolo, na faixa de densidade do solo de 1,30 a 1,45Mgm-3, o aumento do grau de saturação de 46-60% para 61-75% representou diminuição nos valores da σ'p de 1,6vez na condição de plantio direto, nas duas profundidades, e de 2,4 vezes na camada superficial da área com manejo convencional. Os valores de σ'p diminuíram de forma logarítmica com o aumento do grau de saturação.

Características de solos sistematizados em duas áreas cultivadas com arroz sob inundação

A sistematização dos solos, um processo de adequação da superfície do terreno, vem sendo introduzida em grande escala em diversas propriedades orizícolas do estado do Rio Grande do Sul, gerando alterações nas propriedades morfológicas, físicas, químicas e biológicas dos solos. Para estudar estas alterações, selecionaram-se áreas-testes em superfícies homogêneas onde ocorrem Planossolos sistematizados em diferentes épocas (oito anos, um ano e um mês) e em perfis não alterados (original), no município de São João do Polêsine (RS). A descrição morfológica e a coleta de amostras dos horizontes e, ou, camadas dos perfis representativos das áreas de corte e aterro (sistematizadas) e não alterados foram efetuadas em 1997/98. Nas áreas de corte, observaram-se as maiores alterações em relação aos perfis originais, com concentração mais elevada de argila, teores mais baixos de carbono orgânico e fósforo e teor mais elevado de Al trocável, principalmente no primeiro ano após a sistematização. A sistematização aumentou a densidade do solo em subsuperfície, em razão do intenso tráfego de máquinas, e reduziu a compactação na superfície, pelo revolvimento com o preparo do solo e incorporação de resíduos da cultura do arroz. As camadas superficiais dos perfis de corte apresentaram teores de Fet, Fed e Alt semelhantes aos do horizonte Btg do perfil original. Os ciclos de umedecimento e secagem a que os solos foram submetidos alteraram os tipos de óxidos de ferro, com aumento das formas mal cristalizadas.

Propriedades físicas de latossolo e argissolo em função de práticas de manejo aplicadas na entrelinha da cultura da seringueira (Hevea brasiliensis)

Avaliou-se a influência das práticas de manejo (gradagem, Pueraria phaseoloides e roçadeira) nas entrelinhas da cultura da seringueira (Hevea brasiliensis), plantada em 1992, sobre a densidade do solo e a macro e microporosidade de solos do Planalto Paulista. Foram retiradas amostras nos anos de 1998 e 1999, após seis anos consecutivos de manejo, nas profundidades de 0-10, 10-20, 20-30 e 30-40 cm do Latossolo Vermelho distrófico textura argilosa A moderado caulinítico hipoférrico relevo plano e Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico abrúptico, Tb, A moderado textura areia/média fase floresta tropical subperenifólia e relevo suave ondulado, localizados, respectivamente, nos municípios de Jaboticabal e Tabapuã (SP). Para cada profundidade, foram retiradas oito amostras por tratamento, por experimento, em cada ano, totalizando 394 amostras. Os atributos físicos do solo (densidade do solo e macroporosidade) foram avaliados de acordo com as práticas de manejo aplicadas. Dentre os sistemas de manejos aplicados na entrelinha da seringueira, a roçadeira foi o que provocou maior compactação do solo em todas as profundidades, evidenciada pelos elevados valores de densidade do solo e reduzida macroporosidade, sendo este efeito mais pronunciado nas camadas superficiais dos solos.

Tomografia computadorizada na avaliação da densidade de um solo do semi-árido brasileiro

A densidade do solo de amostras indeformadas foi determinada por meio das técnicas de tomografia computadorizada e do torrão impermeabilizado, visando à identificação de processos de compactação do solo e a comparação de métodos. A pesquisa também visou auxiliar um levantamento pedológico elaborado com fins de classificação de terras para irrigação. As amostras de solo foram coletadas da região semi-árida de Petrolina (PE), ao longo de perfis do solo, da superfície até 1 m de profundidade, em camadas de 0,1 m e em duas áreas distintas quanto à sua ocupação vegetal e manejo: (1) vegetação natural (caatinga); (2) área cultivada e irrigada por pivô central. As tomografias foram realizadas com um tomógrafo de primeira geração, constituído por uma fonte de radiação gama de 137Cs e um detetor cintilador de NaI(Tl), com eletrônica padrão de espectrometria gama e sistema de movimentação de amostra controlados por uma interface específica acoplada a um microcomputador. Na área de caatinga, os resultados evidenciam a ocorrência de um adensamento do solo em camadas mais profundas, abaixo de 0,4 m, bem como de uma camada adensada e, ou, compactada entre aproximadamente 0 e 0,4 m, na área cultivada com pivô central, possivelmente em virtude da ação de máquinas e implementos utilizados no preparo e cultivo do solo.

Densidade e distribuição do diâmetro dos poros de um latossolo vermelho, sob diferentes sistemas de uso e manejo

Toda ação antrópica ocasiona alterações no ambiente. Estudar as alterações que o manejo do solo para fins agrícolas provoca nas propriedades físicas de um Latossolo Vermelho constituiu o objetivo deste trabalho. Amostras de solo com estrutura indeformada foram coletadas ao longo do perfil, até 1 m de profundidade, em três sistemas de uso e manejo: mata, sequeiro e irrigado. Essas foram submetidas a diferentes tensões para determinar a curva de retenção de água e para avaliar a distribuição do diâmetro dos poros. No campo, determinou-se a porosidade de aeração em períodos subseqüentes à inundação de uma parcela, em relação à porosidade total do solo calculada. Os resultados indicaram que o manejo influiu na densidade do solo até à profundidade de 0,4 m e, em conseqüência dessas alterações, foram afetadas a distribuição do diâmetro dos poros e a porosidade de aeração; verificou-se que densidades superiores a 1,2 Mg m-3 acarretaram deficiência na aeração do sistema radicular por um período superior a 24 h.

Compressibilidade de um Latossolo Vermelho argiloso de acordo com a tensão de água no solo, uso e manejo

Uma das principais conseqüências do manejo inadequado do solo é a sua compactação, que leva à perda da sustentabilidade agrícola. O objetivo deste trabalho foi o de estudar o comportamento compressivo de um Latossolo Vermelho argiloso, sob quatro tensões de água no solo, sob cerrado, sob plantio direto e cultivo convencional, utilizando-se o arado de discos, após duas décadas de uso. Amostras não deformadas foram utilizadas na caracterização da porosidade do solo e nos ensaios de compressão uniaxial. As pressões de preconsolidação e os índices de compressão foram obtidos das curvas de compressão do solo. A densidade do solo foi também avaliada. Amostras deformadas foram utilizadas nas análises físicas e químicas do solo. As tensões de água no solo dentro da faixa compreendida entre capacidade de campo e ponto de murcha permanente e os sistemas de uso e manejo influíram na intensidade de deformação do solo, sendo os valores mais elevados na capacidade de campo do solo (6 kPa) e no cerrado. Os valores de pressões que podem reduzir a porosidade do solo a níveis críticos ao crescimento de plantas variaram em todos os sistemas de manejo, mas apresentaram os menores valores para as condições mais úmidas, sendo função também da porosidade inicial do solo. Independentemente do sistema de manejo, tensão de água e profundidade do solo, os valores percentuais da redução do volume total de poros nas pressões que não provocam compactação adicional do solo (pressão de preconsolidação) foram praticamente constantes e, em geral, abaixo de 10 %.

Formas de carbono em Latossolo Vermelho Eutroférrico sob plantio direto no sistema biogeográfico do cerrado

Este trabalho teve por objetivo avaliar aspectos da física, química e da dinâmica de carbono de um Latossolo Vermelho Eutroférrico, sob diferentes condições de uso. Foram utilizados materiais de solo cultivado com plantio direto, irrigado e sequeiro, e sob floresta nativa, na região de Santa Helena de Goiás (GO). As amostras foram coletadas de camadas de 0,00-0,05, 0,05-0,10, 0,10-0,20, 0,20-0,30 e 0,30-0,40 m e separadas em agregados maiores e menores que 0,25 mm. Foram realizadas análises químicas e físicas para caracterização do solo e determinados o carbono orgânico total, o carbono mineralizável, o carbono da biomassa microbiana, o carbono solúvel em água e a matéria orgânica lábil. Os resultados, indicaram que o plantio direto não foi capaz de manter os níveis de carbono nos agregados, quando comparado ao solo sob floresta nativa; a matéria orgânica desempenhou papel relevante na formação e estabilização de agregados maiores que 0,25 mm; a porosidade, resistência ao penetrômetro e densidade do solo demonstraram que houve aumento da compactação do solo no sistema plantio direto, quando comparado ao solo sob floresta nativa, tendo a densidade se mostrado uma variável satisfatória para a avaliação de compactação no Latossolo Vermelho Eutroférrico; a matéria orgânica lábil apresentou potencial para ser utilizada em estudos de ciclagem de nutrientes e fenômenos de dispersão e floculação de argila.

Influência do preparo inicial sobre a estrutura do solo quando da adoção do sistema plantio direto, avaliada por meio da pressão de preconsolidação

Os efeitos do tráfego e do tipo de preparo sobre a estrutura dos solos agrícolas, quando da adoção do sistema plantio direto na região dos Cerrados, têm sido pouco pesquisados. Os estudos desenvolvidos são apenas qualitativos e utilizam-se, geralmente, de propriedades, tais como: a densidade do solo e a resistência do solo à penetração, as quais não possibilitam predizer quanto de pressão o solo pode receber de forma que, em manejos futuros, a compactação possa ser evitada. Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência do preparo inicial do solo quando da adoção do sistema plantio direto sobre a estrutura de um Latossolo Vermelho distrófico por meio da pressão de preconsolidação (sigmap). Os valores de sigmap foram obtidos a partir da elaboração de modelos de compressibilidade, os quais consideraram a influência dos seguintes fatores: (1) preparo inicial do solo: arado de aivecas (AA), arado de discos (AD), grade aradora (GA) e vibrosubsolador (VS); (2) manejo: sistema plantio convencional (PC), o qual foi utilizado como testemunha para avaliar a influência dos preparos e (3) profundidade: superficial (SP - 0,00 a 0,05 m) e profundidade média de trabalho dos implementos (PMT- 0,24 a 0,27 m). Os resultados evidenciaram que a sigmap mostrou-se eficiente na avaliação da influência do preparo inicial sobre a estrutura do solo quando da instalação do sistema plantio direto no Latossolo Vermelho distrófico, tendo o seu valor variado entre preparos e profundidades estudados. A sigmap evidenciou maior resistência mecânica e, portanto, maior consolidação da estrutura do solo na profundidade SP dos tratamentos da área sob plantio direto. Verificou-se, também, que os preparos iniciais avaliados reduziram a resistência mecânica do solo na profundidade PMT, quando comparados à do sistema plantio convencional. Todavia, são o vibrosubsolador e o arado de discos os implementos recomendados para alívio dessa resistência, isto é, para a melhoria da estrutura do solo nas profundidades SP e PMT, respectivamente, quando da adoção do sistema plantio direto.