Resistência ao cisalhamento de um latossolo sob diferentes uso e manejo

A resistência do solo ao cisalhamento é uma importante propriedade dinâmica do solo, a qual vem sendo desconsiderada na maioria das pesquisas que investigam a influência do uso e manejo, assim como os estados de consistência , sobre o comportamento da estrutura dos solos agrícolas. Isto tem contribuído para a adoção de estratégias quase sempre equivocadas, tendo, como conseqüência, o depauperamento das propriedades físicas e mecânicas do solo. Este trabalho teve como objetivo estudar a resistência ao cisalhamento de um Latossolo Vermelho distrófico submetido ao preparo convencional e semeadura direta, tendo, como tratamento-testemunha, o cerradão, considerando diferentes conteúdos de água: 0,05; 0,16; 0,18 e 0,38 kg kg-1. Com base nos resultados encontrados, verificou-se que a resistência ao cisalhamento do solo, avaliada na profundidade de 0-0,05 m do Latossolo Vermelho distrófico, foi influenciada pelo aumento da umidade, tipo de uso e manejo. De maneira geral, as equações ajustadas conforme o modelo de Coulomb constataram maior resistência do solo ao cisalhamento no cerradão, seguido do preparo convencional e semeadura direta. A menor resistência ao cisalhamento do solo estudado, corroborada pelo menor atrito interno (tg f) e maior coesão aparente (c), especificamente nos teores de água 0,16 e 0,27 kg kg-1 (contemplando, portanto, a faixa friável do solo), confere à semeadura direta a condição de maior possibilidade de preservação da sustentabilidade da estrutura do Latossolo Vermelho distrófico. A predição da tensão de cisalhamento apresentou-se sensível aos efeitos da variação do teor de água no solo, ao tipo de uso, podendo contribuir, particularmente, em estudos da sustentabilidade da estrutura dos solos agrícolas, a qual normalmente é comprometida em áreas cujo tráfego e preparo do solo são realizados inadequadamente.

Propriedades físicas de um Latossolo Vermelho distrófico cultivado e sob mata nativa

A compreensão e a quantificação do impacto do uso e manejo na qualidade física dos solos são fundamentais no desenvolvimento de sistemas agrícolas sustentáveis. O objetivo deste trabalho foi avaliar algumas propriedades indicadoras da qualidade física de um Latossolo Vermelho distrófico da região Noroeste do Paraná, cultivado e sob mata nativa. Foram coletadas 24 amostras de solo com estrutura não deformada, na profundidade de 0-0,20 m, em duas áreas contíguas, sob mata nativa e cultivado, localizadas na Fazenda Experimental da Universidade Estadual de Maringá, município de Maringá, PR. A área cultivada tem sido utilizada com culturas anuais, com preparo convencional do solo (arado de discos e grade niveladora). A área sob mata nativa é classificada como Floresta Estacional semidecidual. Avaliaram-se a porosidade, a densidade do solo, a curva de retenção de água do solo, a curva de resistência do solo à penetração e o intervalo hídrico ótimo. Os resultados indicaram valores significativamente maiores de densidade do solo e menores de macroporosidade e porosidade total na área cultivada. Não foi constatado efeito significativo do uso do solo na curva de retenção de água, apesar de ter sido ela influenciada pela densidade do solo. A curva de resistência foi significativamente influenciada pelo uso do solo, evidenciada pelos maiores valores de resistência à penetração com o secamento do solo na área cultivada. O intervalo hídrico ótimo (IHO) foi menor no solo cultivado, uma vez que a resistência à penetração e a porosidade de aeração determinaram os limites, inferior e superior, de água disponível com o aumento da densidade do solo. No solo sob mata nativa, o IHO foi igual à água disponível determinada pela capacidade de campo e pelo ponto de murcha permanente. A compactação do solo na área cultivada resultou em mudanças no sistema poroso, as quais foram descritas pelos menores valores do IHO na área cultivada.

Variabilidade temporal da resistência à penetração de um latossolo argiloso sob semeadura direta com rotação de culturas

O desenvolvimento radicular é afetado pela resistência mecânica do solo e altera o potencial de produção das culturas. Este trabalho teve como objetivo avaliar a resistência à penetração de um solo argiloso com distintos sistemas de cultura em semeadura direta. O experimento foi realizado no campo tecnológico da Cotrijuí, no município de Ijuí (RS), em um Latossolo Vermelho distroférrico típico com 0,68 kg kg-1 de argila, manejado sob semeadura direta, com quatro seqüências de culturas: sucessão soja/trigo, milho/aveia/milho + guandu/trigo/soja/trigo, guandu/trigo/soja/trigo/soja/aveia e crotalária/trigo/soja/aveia/milho/trigo. A resistência à penetração (RP), a umidade e a densidade do solo foram avaliadas em distintas épocas e profundidades. Em todos os sistemas de culturas no Latossolo argiloso com semeadura direta, o maior estado de compactação foi verificado na camada em torno de 0,1 m de profundidade e o menor na camada até 0,07 m. A RP teve grande variação temporal e foi associada à variação do teor de água para cada condição de densidade do solo ou estado de compactação. Durante o ciclo das culturas, valores de RP restritivos ao crescimento das plantas foram atingidos na camada de cerca de 0,03 a 0,23 m de profundidade, quando o teor de água do solo variou de 0,14 a 0,28 kg kg-1. O efeito de plantas de cobertura de estação quente, com sistema radicular abundante e formador de poros biológicos, na redução da resistência mecânica do solo à penetração não foi observado no tempo estudado.

Efeitos da escarificação na qualidade física de um latossolo vermelho distroférrico após treze anos de semeadura direta

O objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações na qualidade física de um Latossolo Vermelho distroférrico provocadas pela escarificação, após 13 anos de semeadura direta. O experimento constituiu-se de dois tratamentos: escarificação do solo a 0,30 m de profundidade (SDE) e testemunha mantendo a semeadura direta (SD). Amostras de solo, com estrutura não deformada, foram coletadas nas profundidades de 0-0,15 m e 0,15-0,30 m, a partir das quais foram determinados a curva de retenção de água, a curva de resistência do solo à penetração, a densidade do solo e o "Intervalo Ótimo de Tensão da Água no Solo" (IOP). Os resultados mostraram que, na profundidade de 0-0,15 m, a escarificação promoveu modificações na porosidade do solo, mantendo condições adequadas de aeração em tensões matriciais menores do que 0,01 MPa. Por outro lado, no solo escarificado, constatou-se a maior ocorrência de limitações pela resistência do solo à penetração em tensões menores do que 1,5 MPa. Para a camada de 0,15-0,30 m, no tratamento SDE, a resistência do solo à penetração foi o limite superior do IOP. Os resultados deste estudo sugerem que, neste solo e sob esta condição de manejo, não é necessária a escarificação.

Escarificação mecânica e biológica para a redução da compactação em argissolo franco-arenoso sob plantio direto

O manejo influi nas propriedades físicas no campo, alterando a dinâmica do ar, da água e de solutos no solo. Propriedades físicas em sistemas de manejo conservacionista do solo foram avaliadas em um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico arênico (Typic Hapludalf) de textura franco-arenosa no horizonte A. Os tratamentos foram estabelecidos em solo com histórico de 10 anos de plantio direto, a saber: soja em sistema plantio direto; soja em solo escarificado; crotalária em cultivo mínimo e solo descoberto sem preparo. Foram determinadas: a resistência mecânica à penetração; a densidade do solo; a porosidade total; a distribuição do tamanho de poros; a condutividade hidráulica do solo saturado e não saturado; a infiltração de água no solo pelos métodos de anéis concêntricos e sob chuva natural; a variação da umidade volumétrica do solo durante o ciclo das culturas e a curva característica de água no solo. Observou-se que a resistência mecânica à penetração (RP) foi máxima na camada de 0,075 m, nos tratamentos sem preparo do solo, enquanto, no solo escarificado (Esc-soja), a RP máxima ocorreu em maior profundidade (0,175 m). A mobilização subsuperficial (escarificação) e a superficial (discagem e semeadura) do solo não se refletiram em redução na densidade do solo (Ds). O solo sob plantio direto de soja apresentou maior volume de macroporos que o solo sob cultivo de crotalária e descoberto, na profundidade 0,02 a 0,05 m, favorecendo a maior condutividade hidráulica do solo saturado e a menor retenção de água no solo em situação de déficit hídrico. Dentre as propriedades físico-mecânicas analisadas, a RP mostrou-se mais sensível em detectar a compactação do que a Ds e porosidades, especialmente para camadas de solo pouco espessas. A eficácia da ruptura da camada compactada do solo depende da propriedade hídrica ou mecânica do solo usada como indicadora. Usando a condutividade hidráulica do solo saturado, em médio prazo, a "escarificação biológica" (CM-crot) mostrou-se mais eficaz na ruptura da camada compactada e estabelecimento de poros condutores de água do que a escarificação mecânica (Esc-soja) do solo. Em contrapartida, se o indicador for a RP, o resultado é inverso. Assim, a propriedade hídrica ou mecânica do solo a ser usada como indicadora para a avaliação da eficácia da ruptura da camada compactada do solo depende do processo físico priorizado: a infiltração e redistribuição de água ou a penetração e crescimento de raízes.

Desenvolvimento de um modelo fractal para a estimativa da condutividade hidráulica de solos não saturados

Baseado nos conceitos da geometria fractal e nas leis de Laplace e de Poiseuille, foi criado um modelo geral para estimar a condutividade hidráulica de solos não saturados, utilizando a curva de retenção da água no solo, conforme representada por um modelo em potência. Considerando o fato de que este novo modelo da condutividade hidráulica introduz um parâmetro de interpolação ainda desconhecido, e que, por sua vez, depende das propriedades dos solos, a validação do modelo foi realizada, utilizando dois valores-limite fisicamente representativos. Para a aplicação do modelo, os parâmetros de forma da curva de retenção da água no solo foram escolhidos de maneira a se obter o modelo de van Genuchten. Com a finalidade de obter fórmulas algébricas da condutividade hidráulica, foram impostas relações entre seus parâmetros de forma. A comparação dos resultados obtidos com o modelo da condutividade e a curva experimental da condutividade dos dois solos, Latossolo Vermelho-Amarelo e Argissolo Amarelo, permitiu concluir que o modelo proposto é simples em sua utilização e é capaz de predizer satisfatoriamente a condutividade hidráulica dos solos não saturados.

Avaliação dos atributos físicos de um Nitossolo Vermelho distroférrico sob sistema plantio direto, preparo convencional e mata nativa

Com o aumento do tempo de uso do sistema plantio direto (SPD), atributos físicos do solo são modificados; entretanto, os efeitos ainda não estão bem quantificados. O presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito do tempo de adoção do sistema plantio direto, comparativamente com área de mata nativa e preparo convencional, usando atributos físicos do solo em um Nitossolo Vermelho distroférrico. Os sistemas de manejo estudados foram: mata nativa (MN), preparo convencional (PC), plantio direto com um ano (PD1), plantio direto com quatro anos (PD4), plantio direto com cinco anos (PD5) e plantio direto com 12 anos (PD12). Os valores de densidade do solo foram menores na profundidade de 0-5 cm em relação a 10-15 cm para todos os sistemas. Os sistemas de manejo MN e PD12, na profundidade de 0-5 cm, apresentaram densidade do solo inferior à dos demais sistemas. O diâmetro médio geométrico (DMG) dos agregados do solo foi crescente com o tempo de adoção do sistema plantio direto, na profundidade de 0-5 cm, e a mata nativa (MN) apresentou maior DMG em ambas as profundidades. O tempo de adoção do SPD não promoveu diferenciação na porosidade total. O PD12 apresentou aumento da macroporosidade e diminuição da microporosidade na profundidade de 0-5 cm em relação aos demais sistemas. A resistência do solo à penetração não apresentou tendência predominante de variação com o tempo de adoção no SPD, tampouco em relação ao tipo de preparo. Os sistemas PD12 e MN apresentaram maiores velocidades de infiltração tridimensional de água no solo e condutividade hidráulica do solo saturado.

Efeito de sistemas de uso e manejo nas propriedades físico-hídricas de um argissolo amarelo de tabuleiro costeiro

Os diferentes sistemas de manejo com cana-de-açúcar em solos de tabuleiros costeiros podem causar alterações na estrutura original do solo. Os efeitos de diferentes sistemas de manejo com cana-de-açúcar nas propriedades físico-hídricas de um Argissolo Amarelo coeso foram estudados em quatro áreas selecionadas na usina Triunfo, no Estado de Alagoas. Os tratamentos consistiram de uma área não irrigada, uma área irrigada, uma com aplicação de vinhaça e uma sob floresta nativa como condição original. As amostras foram retiradas das profundidades de 0-0,2, 0,2-0,4 e 0,4-0,8 m, para determinar as alterações na densidade do solo, distribuição de diâmetro dos poros, curvas de retenção de água no solo e condutividade hidráulica saturada. O maior grau de dispersão de argila nos solos cultivados com cana-de-açúcar promoveu maior acúmulo desta partícula nas camadas subsuperficiais do solo. Os sistemas de manejo com cana-de-açúcar aumentaram a compactação do solo, com conseqüente redução da macroporosidade e condutividade hidráulica saturada, e aumento da retenção de água disponível do solo.

Densidade relativa ótima de Latossolos Vermelhos para a produtividade de soja

A compactação do solo tem causado decréscimos na produtividade de soja, e os valores de densidade do solo a partir dos quais a produtividade decresce são pouco conhecidos. Assim, este trabalho objetivou avaliar a produtividade de soja (cv. Embrapa 48) em relação à densidade relativa (Dsr) de Latossolo Vermelho textura média (LVd) e argilosa (LVef). Em 2001/2002, foi realizado um experimento em casa de vegetação, com amostras coletadas nos dois solos na camada de 0,0-0,2 m, peneirados a 4,0 mm, adubados e compactados em camadas de 3,0 cm, em vasos de 20 cm de altura e 25 cm de diâmetro. Foram estabelecidos quatro níveis de compactação e dois de água no solo (tensão de 0,01 e 0,05 MPa), com três repetições. A soja foi semeada em novembro (duas plantas por vaso) e irrigada duas vezes ao dia. No segundo experimento, no campo (2002/2003), utilizou-se apenas o LVd que foi compactado por meio de passadas de trator com quatro pneus de mesma largura, estabelecendo-se cinco níveis de compactação, com quatro repetições. A soja foi semeada, em dezembro de 2002, no espaçamento de 0,45 m entre linhas e 20 plantas por metro. Foram determinadas a densidade do solo (Ds) e a Ds máxima pelo teste de Proctor, sendo a Dsr obtida por divisão da Ds pela Ds máxima. Na colheita, foi avaliada a produtividade de grãos. A Dsr ótima para a produtividade de soja, em casa de vegetação, foi superior no Latossolo Vermelho eutroférrico argiloso (0,84), comparada à do Latossolo Vermelho caulinítico de textura média (0,75), na tensão de água no solo de 0,01 MPa. No campo, a Dsr ótima para soja foi de 0,80.

Resistência hidráulica da crosta formada em solos submetidos a chuvas simuladas

Para avaliar a redução da taxa de infiltração em solos sujeitos ao encrostamento decorrente da aplicação de chuvas simuladas, foi realizado um experimento em esquema fatorial 5 x 6, sendo cinco solos (Argissolo Vermelho, Argissolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Vermelho-Amarelo, Neossolo Flúvico e Neossolo Quartzarênico) e seis energias cinéticas de chuva (0, 525, 1051, 2102, 3153 e 4204 J m-2), com três repetições. A partir dos dados de taxa de infiltração da água no solo e da espessura da crosta, determinadas por micromorfometria, calcularam-se a condutividade e a resistência hidráulica da crosta. Todos os solos apresentaram redução da taxa de infiltração, quando a energia cinética de chuva simulada aplicada aumentou. A resistência hidráulica da crosta aumentou com a energia cinética (especialmente para os solos Argissolos Vermelho-Amarelos e Vermelho) até atingir um valor máximo, a partir do qual ocorreu diminuição, atribuída ao desgaste erosivo da crosta provocado pelo aumento do escoamento superficial, associado aos maiores valores de energia cinética da chuva simulada. Por meio de análise de regressão múltipla, foram determinadas a relação da resistência hidráulica da crosta com a energia cinética da chuva e as características químicas e físicas de cada solo. A variável resistência hidráulica da crosta mostrou-se adequada a ser utilizada nos modelos infiltração da água no solo para descrever a influência do encrostamento neste processo.

Efeitos de sistemas de preparo nas propriedades físicas de um Latossolo Vermelho distrófico

Os sistemas de preparo do solo e o manejo dos resíduos culturais assumem fundamental importância para a sustentabilidade dos sistemas de produção de mandioca nos solos de textura média a arenosa da região Noroeste do Estado do Paraná. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de diferentes sistemas de preparo utilizados para o plantio da cultura da mandioca, em algumas propriedades físicas de um Latossolo Vermelho distrófico. Os tratamentos utilizados foram: plantio sem revolvimento do solo (PSR), preparo mínimo com escarificação (PM) e preparo convencional com aração e gradagem (PC). Nas camadas de 0-0,15 e 0,15-0,30 m, foram avaliadas as seguintes propriedades físicas: a densidade do solo (Ds), a curva de retenção de água no solo, a curva de resistência do solo à penetração e o intervalo hídrico ótimo (IHO). Nos sistemas de preparo com reduzida mobilização do solo (PSR e PM), foram constatados maiores valores de Ds e de resistência do solo à penetração. A curva de retenção de água foi influenciada apenas pela Ds, a qual incorporou os efeitos dos sistemas de preparo, independentemente da camada amostrada. A modelagem da curva de resistência do solo à penetração foi influenciada pelos sistemas de preparo e camadas amostradas, com maior resistência à penetração em PSR > PM > PC, acentuada na camada subsuperficial. Com o aumento da Ds, verificou-se redução do IHO associada aos efeitos da resistência do solo à penetração e da porosidade de aeração que determinaram, respectivamente, os limites inferior e superior de água disponível. Os valores do IHO seguiram a seqüência PC = PM > PSR na camada de 0-0,15 m, não diferindo significativamente na camada de 0,15-0,30 m. O valor de densidade do solo crítica (Dsc), densidade em que IHO = 0, foi menor no PSR e PM, comparado ao PC, o que contribuiu para a menor freqüência de valores de densidade maiores que a Dsc no PC.

Espacialização vertical e horizontal dos indicadores de qualidade para um latossolo vermelho cultivado com citros

O objetivo deste trabalho foi verificar a forma de espacialização vertical e horizontal dos indicadores de qualidade química, física e hídrica de um Latossolo Vermelho distrófico textura média, cultivado com citros. O pomar de laranjeira Valência sobre limoeiro Cravo foi plantado em 1995, em Alto Paraná, região noroeste do Paraná. Em agosto de 2002, coletaram-se amostras deformadas e indeformadas de solo para realizar determinações químicas, físicas e hídricas. A amostragem foi feita em 24 transeções perpendiculares aos troncos das laranjeiras, em duas profundidades (0-0,20 e 0,20-0,40 m) e em três posições (projeção da copa da laranjeira, rodado da entrelinha e centro da entrelinha). Os indicadores avaliados foram submetidos às análises multivariadas, por meio dos componentes principais, e agrupados pelo método de Tocher. Os resultados demonstraram que a qualidade do solo apresentou espacialização heterogênea entre os indicadores de qualidade física, química e hídrica do solo, resultante das ações de manejo do pomar de laranjeira. A integração dos indicadores de qualidade física, química e hídrica do solo caracterizou a espacialização vertical da qualidade do solo (0-0,40 m) na projeção da copa da laranjeira e a espacialização vertical e horizontal (0-0,20 e 0,20-0,40 m) no rodado da entrelinha e centro da entrelinha. No rodado da entrelinha (0-0,20 m) ocorreu a maior restrição física e hídrica associada à melhor condição química do solo para as laranjeiras.

Coesão e resistência ao cisalhamento relacionadas a atributos físicos e químicos de um Latossolo Amarelo de tabuleiro costeiro

Os solos coesos de tabuleiros costeiros têm como característica peculiar horizontes minerais subsuperficiais, que apresentam consistência friável quando úmidos, porém, quando secos, têm consistência dura, muito dura ou extremamente dura. Este trabalho teve o objetivo de estudar o comportamento mecânico de horizontes coesos e não-coesos de um Latossolo Amarelo de tabuleiro costeiro por meio de características de cisalhamento relacionadas com propriedades físicas, químicas e teor de água do solo. Os resultados mostraram que a coesão do solo e a resistência ao cisalhamento aumentaram expressivamente com a redução do teor de água no horizonte coeso. Este horizonte apresentou os maiores valores de densidade do solo, microporosidade e óxidos de Fe, Si e Al, resultando em maiores valores de coesão do solo e resistência ao cisalhamento, em relação aos horizontes não-coesos. Os maiores valores de coesão do solo resultaram em maiores valores de resistência à penetração no horizonte coeso, em relação aos não-coesos. As características de cisalhamento (coesão do solo, ângulo de atrito interno e resistência ao cisalhamento) mostraram-se sensíveis à identificação de horizontes coesos em solos de tabuleiros costeiros.

Substituição dos parâmetros do modelo de Green-Ampt-Mein-Larson para estimativa da infiltração em alguns solos do Brasil

A partir de uma análise detalhada do processo de infiltração de água no solo, foram propostas alternativas para adequação dos parâmetros de entrada do modelo de Green-Ampt-Mein-Larson (GAML), na tentativa de melhorar a eficiência da estimativa da infiltração em alguns solos brasileiros. As adequações consistiram em substituir a condutividade hidráulica do solo saturado (K0) pela taxa de infiltração estável (Tie) e o teor de água do solo saturado (q s) pelo teor de água na zona de transmissão (q w), além de estabelecer uma equação para estimativa do potencial matricial na frente de umedecimento (y f) com base nos parâmetros do modelo de curva de retenção de água de Brooks & Corey. Avaliou-se o desempenho do conjunto de adequações propostas (GAML-t) para estimativa da infiltração de água em três solos: Latossolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Vermelho e Argissolo Vermelho. O desempenho do GAML-t foi comparado com o obtido pelo GAML aplicado em sua forma original e adequado segundo cinco diferentes formas, evidenciando-se que o primeiro obteve melhor desempenho nos três solos estudados.

Determinação do índice de qualidade subsuperficial em um Latossolo Amarelo Coeso dos Tabuleiros Costeiros, sob floresta natural

O solo é um recurso natural fundamental para a vida. Sua capacidade para funcionar como substrato para vegetais, filtro ambiental, regulador de fluxo de gases, água e energia é definida como qualidade do solo, cuja quantificação pode ser feita via estabelecimento de um índice numérico, que permite monitorar os efeitos do uso agrícola nos atributos e propriedades do solo. O objetivo do presente trabalho foi determinar o índice de qualidade do solo (IQS) para os horizontes subsuperficiais em um Latossolo Amarelo coeso argissólico (LAx) dos Tabuleiros Costeiros, sob floresta natural. A área estudada localiza-se em uma reserva de Mata Atlântica situada no município de Cruz das Almas-BA, e as amostras foram coletadas em um grid de 18 x 8 m, com espaçamento regular de 2 m, resultando em 50 repetições. Para determinação do índice de qualidade do solo, foram avaliados 11 indicadores de qualidade: macroporosidade, densidade do solo, condutividade hidráulica saturada, retenção de água a -33 kPa (Uv33/PT), relação de disponibilidade de água no solo (AD/PT), pH, resistência à penetração (RP), capacidade de troca catiônica (CTC), percentagem de saturação por bases (V), percentagem de saturação por alumínio (m) e teor de matéria orgânica (MO), agrupados em três funções principais: crescimento radicular em profundidade (CRP), condução e armazenamento de água (CAA) e suprimento de nutrientes (SN). O valor do IQS foi de 0,4620, indicando que o solo possui baixa qualidade para produção vegetal e seu uso em sistemas agrícolas exige melhorias nos indicadores de qualidade para o suprimento de nutrientes e condução e armazenamento de água.