Funções de pedotransferência para as curvas de retenção de água e de resistência do solo à penetração

Funções de Pedotransferência (FPT) são ferramentas úteis para estimar, a partir de características inerentes ao solo, propriedades físicas deste, como a curva de retenção de água do solo (CRA) e a curva de resistência à penetração (CRP). A maioria dos trabalhos na literatura reporta FPT para estimar apenas a CRA. Um importante e necessário avanço nessa área de pesquisa seria o desenvolvimento de FPT para estimar a CRA e a CRP simultaneamente, objetivo deste trabalho. Uma área com solos que apresentam grande variação de textura foi selecionada; nelas 180 amostras foram obtidas para medir a CRA, a CRP, a densidade do solo, a análise granulométrica e o teor de C orgânico. A CRA e a CRP foram estimadas com sucesso, com coeficiente de determinação (R² > 0,9). O teor de argila foi a variável mais importante na definição das FPT, e o seu efeito na CRA e CRP foi demonstrado.

Resistência do solo à penetração em resposta ao número de amostras e tipo de amostragem

O monitoramento periódico do estado de compactação do solo por meio da resistência à penetração é uma forma prática de avaliação dos efeitos dos diferentes sistemas de manejo na estrutura do solo e do crescimento radicular das culturas. Este trabalho teve como objetivo avaliar a variação dos valores de resistência do solo à penetração em resposta ao número de repetições (população amostral) a partir de diferentes formas de amostragem em campo, em um Latossolo Vermelho eutroférrico, sob três tipos de manejo: plantio direto (PD), cultura perene (CP) e preparo convencional (PC). O trabalho foi realizado em uma área situada na região norte do Estado do Paraná. Nessa área, foram feitas amostragens em três subáreas de 1 ha para determinação da resistência do solo à penetração por meio de um penetrômetro de Impacto modelo IAA/Planalsucar/Stolf, nas profundidades de 0-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,40; 0,40-0,60 m. Foram utilizados dois esquemas de amostragens na área: uma feita de forma sistemática (rede de pontos distantes de 25m entre si) e outra totalmente ao acaso com 1, 3, 5, 10, 15, 20, 30, 40 e 50 repetições. Para todos os pontos e profundidades, foram determinados o valor médio da resistência à penetração (MPa), o intervalo de confiança e a exatidão da estimativa (D) das médias de penetrometria por meio da teoria estatística clássica, levando em consideração o número de amostras (n) e o desvio-padrão da amostra (S). O nível de significância utilizado foi de 0,05. Nas condições em que foi realizado o trabalho, os resultados obtidos permitiram concluir que o número de amostras representativas para a determinação da resistência do solo à penetração não variou de forma significativa com o tipo de amostragem. Porém, os intervalos de confiança foram sempre menores na amostragem sistemática. O número de amostras representativas para a determinação da resistência do solo à penetração variou com o sistema de manejo e a profundidade de amostragem. A melhor representatividade da média dos resultados de resistência do solo à penetração ocorreu para n > 15 (PD e CP) ou n > 20 (0-0,10 m) e 15 (0,20-0,60 m) no caso do PC. A população amostral n > 10 na profundidade 0-0,60 m, nos dois tipos de amostragem e manejos de solo, permitiu alta exatidão dos dados, tornando os parâmetros estatísticos mais confiáveis, com homogeneidade nos resultados e linearidade apresentada nas curvas das populações amostrais a partir do erro amostral de 10 %

Quantificação da degradação física do solo por meio da curva de resistência do solo à penetração

A resistência do solo à penetração (RP) é uma das propriedades físicas que freqüentemente impõe restrições ao crescimento das raízes das plantas. A RP varia positivamente com a densidade do solo (Ds) e negativamente com o conteúdo de água do solo (θ), e a descrição matemática das relações da RP com Ds e θ estabelece a curva de resistência do solo à penetração (CRS). O objetivo deste trabalho foi quantificar a CRS em um Latossolo Vermelho distrófico sob diferentes sistemas de uso e manejo do solo e utilizá-la na descrição da degradação física do solo. Foram selecionadas quatro áreas: (a) solo sob mata nativa; (b) solo sob pastagem cultivada com Brachiaria humidicola por mais de 20 anos; (c) solo de uma área cultivada com citros por mais de 10 anos, e (d) solo cultivado com culturas anuais por mais de 15 anos. Em cada sistema de uso e manejo, foram coletadas 48 amostras indeformadas de solo no centro da camada de 0-0,10 m de profundidade. Conjuntos de 16 amostras (quatro amostras por tratamento) foram submetidos aos potencias matriciais (Ψ) de -10 a -15.000 hPa. Nessas amostras, determinaram-se a RP, Ds e θ. A CRS foi ajustada por um modelo não-linear (RP = a Ds b θc), no qual a, b e c são coeficientes de ajuste do modelo. O modelo ajustado explicou acima de 83 % da variabilidade da RP em todos os sistemas de uso e manejo. Em solo compactado, para a manutenção da RP em valores não-impeditivos às plantas (RP < 2,0 MPa), é necessário manter maiores valores de θ. Nos solos cultivados com citros e culturas anuais, verificaram-se valores excessivamente elevados de RP em θ equivalente à capacidade de campo (Ψ = -100 hPa), indicando maior degradação da qualidade física do solo.

Funções de pedotransferência para a curva de resistência do solo à penetração

A estimativa da curva de resistência do solo à penetração (CRP) a partir de variáveis de fácil obtenção, como o conteúdo de água, representa uma medida útil não só para a quantificação do estado de compactação, mas também para facilitar a interpretação da resistência do solo à penetração obtida em diferentes condições de campo. O objetivo deste trabalho foi estimar a CRP em solos de diferentes granulometrias e densidades, a partir de dados obtidos com o penetrômetro de impacto. O experimento foi realizado no laboratório de Pedologia da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (UNESP), Jaboticabal, SP. Foram utilizadas quatro classes de solos: Neossolo Quartzarênico, Argissolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Vermelho distrófico e Latossolo Vermelho acriférrico, os quais foram coletados na camada de 0-0,20 m. Colunas de PVC, com dimensões de 0,25 m de diâmetro e 0,6 m de altura, foram preenchidas de forma a obter duas condições de compactação: menor densidade e maior densidade do solo. O conteúdo de água nos solos, inicialmente elevado até o ponto de saturação, foi monitorado diariamente por meio de um medidor eletrônico tipo TDR (Profile Probe PR2 acoplado ao Moisture Meter HH2). A resistência do solo à penetração foi mensurada por meio de um penetrômetro de impacto adaptado para vaso. Os pares de dados entre a resistência do solo à penetração e o conteúdo de água foram ajustados, e as CRP foram submetidas ao teste de significância. A relação entre a resistência do solo à penetração e o conteúdo de água foi descrita pelo modelo exponencial decrescente: , em que RP representa a resistência do solo à penetração (MPa); Ug é o conteúdo de água (kg kg-1); e A, B e C são os coeficientes da equação. Foram obtidos coeficientes de determinação que variaram de 0,79 a 0,96.

Resistência do solo à penetração e produção de raízes e de forragem em diferentes níveis de intensificação do pastejo

A fertilização dos solos sob pastagens pode consistir numa forma sustentável de intensificação do pastejo desde que os efeitos deletérios do pisoteio animal sobre a qualidade física dos solos não comprometam a produtividade e, consequentemente, a sustentabilidade do sistema de produção de pastagens. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da intensificação do pastejo proporcionado pela adubação nitrogenada sobre a qualidade física do solo e o impacto na produção de forragem e de raízes de Panicum maximum Jacq. cv. IPR-86 Milênio. O experimento foi conduzido no noroeste do Estado do Paraná (23º 5' S, 52º 26' W e altitude de 460 m). O manejo dos animais foi realizado em sistema de pastejo intermitente e carga animal variável. Para avaliar o efeito da intensificação de pastejo sobre a qualidade física do solo, foram medidos o conteúdo de água no solo, a resistência do solo à penetração e a produção de massa seca de forragem, de folhas verdes e de raízes como resposta biológica às condições físicas do solo. A adubação nitrogenada aumentou a produção de massa seca de forragem e de folhas verdes. Os menores valores de resistência do solo à penetração ocorreram no menor nível de intensificação na área de maior pisoteio dos animais, entre touceiras. Na região da touceira ocorreram menores valores de resistência do solo à penetração, do tratamento menos intensificado em relação aos demais, somente nas camadas de 0,2-0,3 e 0,3-0,4 m. O incremento da resistência do solo à penetração reduziu a produção de raízes de Panicum maximum Jacq. cv. IPR-86 Milênio. A classe de maior produção de raízes foi definida quando os valores de resistência à penetração foram inferiores a 1 MPa.

Funções de pedotransferência para a curva de resistência do solo à penetração

Funções de pedotransferência são regressões utilizadas para estimar atributos edáficos dependentes a partir de atributos independentes e de fácil determinação. Nesse sentido, são propostas na literatura diversas funções de pedotransferência que visam predizer a resistência do solo à penetração. Objetivou-se, portanto, com este trabalho, desenvolver e comparar a eficiência de cinco funções de pedotransferência para a curva de resistência do solo à penetração, presentes na literatura, por meio do ajuste de dados obtidos tanto com o penetrômetro de impacto (campo) quanto com o penetrômetro eletrônico (laboratório), em um Latossolo manejado sob diferentes modos (convencional e plantio direto). Foram coletadas amostras indeformadas de solo na entrelinha das culturas, nas camadas de 0-0,10, 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m, logo após a semeadura, no florescimento e na colheita, para determinação dos atributos físico-hídricos do solo e também da resistência do solo à penetração, com o uso do penetrômetro eletrônico. A resistência do solo à penetração, obtida com o penetrômetro de impacto, foi determinada conforme a variação do conteúdo de água no solo ao longo do ciclo das culturas. As curvas ajustadas de resistência do solo à penetração tiveram a precisão e a acurácia testadas por meio de parâmetros estatísticos e foram comparadas pelo teste F. Houve sobreposição dos valores estimados pelo ajuste das curvas, evidenciando que a maneira de obtenção da resistência do solo à penetração (campo ou laboratório) não influenciou a relação entre a resistência à penetração e os atributos do solo. As equações RP = aUg b; RP = a(1-Ug)b; RP = ae bUg e RP = a + be não diferiram e foram as mais precisas e acuradas na predição da resistência do solo à penetração.

Crescimento radicular de plântulas de milho afetado pela resistência do solo à penetração

A resistência do solo à penetração é relacionada com a textura, compactação e umidade do solo. No presente trabalho se estudou o efeito da interação desses fatores sobre o crescimento de raízes de milho. Materiais de solo com 22, 30, 34, 41 e 48% de argila foram acondicionados em tubos de PVC de 10 cm com 4,3 cm de diâmetro interno, nas densidades globais de 1,07, 1,18, 1,36 e 1,53 g cm-3, em três tensões de água: -0,034, -0,106 e -0,640 MPa. Plântulas de milho foram cultivadas nos tubos por 48 horas. Quando a densidade do solo é baixa, a textura tem papel preponderante no crescimento radicular. Esse efeito é menor à medida que aumenta a densidade global. O aumento da resistência do solo à penetração causa diminuição no comprimento e número de raízes seminais adventícias; a raiz seminal primária mostra menor capacidade de penetração do que as raízes seminais adventícias. Resistências do solo à penetração da ordem de 1,3 MPa reduzem à metade o crescimento das raízes seminais adventícias do milho.

Aplicações da curva de resistência no controle da qualidade física de um solo sob pastagem

A degradação da qualidade física do solo pode estar associada com a compactação causada pelo pisoteio dos animais. A resistência do solo à penetração (RP) é um parâmetro físico utilizado para estabelecer o grau de compactação do solo. Contudo, esta varia com a umidade (teta) e densidade do solo (Ds). O objetivo deste trabalho foi obter a curva de resistência do solo e utilizá-la na avaliação da qualidade física do solo num sistema de pastejo intensivo rotacionado de capim-elefante. A curva de resistência do solo foi determinada por meio de 48 amostras indeformadas, obtidas na profundidade de 0-10 cm numa Terra Roxa Estruturada utilizada com pastagem em sistema intensivo de exploração. Os resultados demonstraram correlação negativa entre a RP e teta, e correlação positiva entre RP e Ds. Estimativas indicaram que no potencial de -0,01 MPa a RP não atinge valores considerados restritivos ao crescimento radicular. Entretanto, no potencial de -0,3 MPa, a RP atinge níveis limitantes em toda a área. Quanto ao sistema de manejo e a espécie estudada, os resultados sugerem que a curva de resistência do solo pode ser utilizada para orientar as práticas de manejo visando à manutenção de uma qualidade física do solo adequada para o crescimento das plantas.

Estabilização química do subleito de estradas: influência do tempo decorrido entre a mistura e a compactação na resistência mecânica de misturas solo-RBI Grade 81

Este artigo aborda o estudo da influência do tempo decorrido entre mistura e compactação na resistência mecânica de três solos da Zona da Mata Norte de Minas Gerais, Brasil, quando estabilizados com 4% de RBI Grade 81, em relação ao peso de solo seco. Um solo residual maduro (solo 1) e dois solos residuais jovens (solos 2 e 3) de gnáisse foram utilizados no presente estudo. O programa de ensaios de laboratório englobou: (i) tempos decorridos entre mistura e compactação: 0, 4, 8 e 24 horas; (ii) energia de compactação: Proctor Modificado; (iii) período de cura das misturas: 7 dias; e (iv) determinação da resistência mecânica: média de três determinações da resistência à compressão não-confinada. Os resultados desta pesquisa indicam que: (i) o tempo decorrido entre mistura e compactação dos corpos-de-prova influenciou significativamente o parâmetro resistência à compressão não confinada das misturas; (ii) 4 horas foi o tempo ótimo entre mistura e compactação para as misturas dos solos 1 e 2 com RBI Grade 81; e (iii) no solo 3, foi observado um melhor resultado para a compactação imediatamente após a mistura.

Influência do tipo de cura (selada e exposta) e da imersão em água na resistência mecânica de misturas solo-RBI grade 81 com vistas a aplicações em estradas florestais

No presente artigo, analisou-se a influência das condições de cura e da imersão em água na resistência mecânica de misturas de três solos típicos da Zona da Mata Norte de Minas Gerais, Brasil, estabilizados com o aditivo químico RBI Grade 81, para aplicações em estradas florestais. Trabalhou-se com um solo residual maduro (solo 1) e dois solos residuais jovens (solos 2 e 3) de gnaisse. O programa de ensaios de laboratório englobou: (i) teores de RBI Grade 81: 2, 4 e 6% em relação ao peso de solo seco; (ii) energia de compactação: Proctor Modificado; (iii) parâmetros de resistência mecânica: resistência à compressão não-confinada; (iv) tempo de cura dos corpos-de-prova: 7 dias em câmara climatizada; (v) condições de cura dos corpos-de-prova na câmara climatizada: sem proteção e com proteção de sacos plásticos; (vi) realização dos ensaios de compressão não-confinada: sem imersão e com imersão por 4 h em água. Os resultados obtidos comprovaram que: (i) as condições de cura e a imersão em água dos corpos-de-prova influenciaram significativamente a resistência mecânica das misturas; (ii) a selagem dos corpos-de-prova em sacos plásticos levou a se subestimar a resistência mecânica das misturas no campo; e (iii) a não-imersão em água dos corpos-de-prova levou a superestimar a resistência mecânica das misturas no campo.

Compactação de misturas solo-grits para emprego em estradas florestais: influência do tempo decorrido entre mistura e compactação na resistência mecânica

Vários fatores influenciam a execução e a "performance" de camadas de pavimentos rodoviários constituídas de solos estabilizados quimicamente, com destaque para a homogeneização da mistura e o período de tempo decorrido entre a mistura e a compactação, bem como para a escolha do equipamento de compactação. Aborda-se, no presente artigo, a influência do tempo decorrido entre a mistura e a compactação (TMC) nos parâmetros de compactação e na resistência mecânica de misturas de dois solos típicos da Zona da Mata Norte de Minas Gerais, com o resíduo da indústria de celulose denominado "grits", com vistas à sua aplicação em estradas florestais. Analisa-se, também, a influência de diferentes lotes desse resíduo na resistência mecânica das misturas. Trabalhou-se com os resultados de ensaios de índice de suporte Califórnia (ISC ou CBR) realizados em corpos-de-prova de misturas moldados na energia de compactação do ensaio Proctor Intermediário. Os resultados permitem concluir que o tempo decorrido entre mistura e compactação influencia significativamente a resistência mecânica das misturas analisadas, recomendando-se, para fins práticos, que estudos dessa natureza devam ser feitos em bases regionais de ocorrência de solos. Observou-se, também, influência significativa do lote na resistência mecânica das misturas.

Aplicações de misturas solo-"grits" em estradas florestais: resistência mecânica via CBR

Analisaram-se as potencialidades de emprego do resíduo sólido industrial "grits", oriundo da indústria de celulose, como agente estabilizante de dois solos da Zona da Mata Norte de Minas Gerais, Brasil, para fins de emprego em estradas florestais. Os solos estudados englobaram um residual maduro, de textura argilo-areno-siltosa, e um residual jovem, de textura areno-silto-argilosa. Para tanto, prepararam-se misturas envolvendo solos e o resíduo nos quantitativos de 4, 8, 12, 16, 20, 24 e 28% em relação às massas de solo seco. Fez-se uso do ensaio CBR para avaliar as características de resistência e expansão das misturas. A avaliação dos resultados do estudo permite concluir que o resíduo "grits" apresentou potencial significativo como estabilizante dos solos, observando-se que: (i) a adição de "grits" aos solos foi responsável por ganhos nas suas resistências mecânicas, obtendo-se melhores resultados com o solo de textura areno-silto-argilosa; (ii) com relação à expansão medida no ensaio CBR, observaram-se pequenos acréscimos para o solo de textura argilo-areno-siltosa e decréscimos para o solo de textura areno-silto-argilosa, com aumentos no teor de "grits"; e (iii) as misturas solo-"grits" não responderam bem ao aumento da energia de compactação, quanto aos parâmetros CBR e expansãoCBR.

Uso do resíduo industrial grits em pavimentos de estradas florestais: influência do período de cura na resistência mecânica e expansão de misturas solo-grits compactadas

Analisou-se a influência do teor de estabilizante, da energia de compactação e do período de cura na resistência mecânica e expansão de dois solos da Zona da Mata Norte de Minas Gerais. As amostras de solos residuais de gnaisse coletadas na cidade de Viçosa, MG, Brasil, respectivamente, de texturas argilo-areno-siltosa e areno-argilo-siltosa, foram denominadas solos 1 e 2. Empregou-se como estabilizante químico o resíduo "grits" fornecido pela empresa de Celulose Nipo Brasileira (CENIBRA); os teores, em massa, de 4, 8, 12, 16, 20, 24 e 28% desse resíduo foram utilizados nas misturas solo-"grits". Corpos-de-prova das misturas solo-"grits" foram compactados nos teores ótimos de umidade relativos às energias de compactação dos ensaios Proctor intermediário e modificado e curados por 0, 7, 28 e 90 dias. Avaliou-se a resistência mecânica dos solos e misturas através dos seguintes parâmetros: (a) índice de suporte Califórnia (ISC ou CBR), resistência à compressão não confinada (RCNC) e resistência à tração em compressão diametral (Rt). Os resultados permitiram concluir que todos os parâmetros considerados na análise influenciaram, significativamente, a resistência mecânica das misturas solo-"grits", sendo o comportamento das misturas solo 1-"grits" influenciado, também, pelo teor de sódio presente na constituição química do "grits".

Influência da imersão em água na resistência mecânica de misturas solo-grits compactadas e curadas com vistas a aplicações em estradas florestais

Avaliou-se o efeito da imersão em água dos corpos-de-prova sobre a resistência mecânica de misturas solo-grits. Trabalhou-se com dois solos da cidade de Viçosa, localizada na Zona da Mata Norte de Minas Gerais, Brasil, respectivamente de texturas predominantemente argilosa e arenosa e com o resíduo sólido industrial grits, um subproduto da indústria de celulose. Determinaram-se os parâmetros de resistência mecânica California Bearing Ratio (CBR) e Resistência à Compressão Não-Confinada (RCNC) de corpos-de-prova compactados nas energias de compactação referentes aos ensaios Proctor intermediário e Proctor modificado, com teores de grits na faixa de 4 a 28% e períodos de cura de 0, 7 e 28 dias. Com relação ao parâmetro CBR, os ensaios foram realizados segundo a metodologia tradicional (imersão em água dos corpos-de-prova por 96 horas) e sem a imersão em água, visando determinar possíveis perdas na capacidade-suporte das misturas. No que tange ao parâmetro compressão não-confinada, os ensaios foram realizados em obediência à norma brasileira para misturas solo-cimento (imersão em água durante quatro horas antes da ruptura dos corpos-de-prova) e sem a fase de imersão em água. Os resultados indicaram que a imersão em água dos corpos-de-prova influenciou significativamente a resistência mecânica das misturas solo-grits, que foram dependentes do tipo de ensaio empregado, tipo de solo, teor de grits, energia de compactação e período de cura.

Caracterização tecnológica de misturas solo-grits para pavimentos de estradas florestais: influência do tratamento térmico do grits na resistência mecânica das misturas

Analisou-se a influência do tratamento térmico do resíduo grits na resistência mecânica de misturas solo-grits para aplicações em pavimentos de estradas florestais. O programa de ensaios de laboratório englobou: (i) dois solos residuais de gnaisse da Zona da Mata Norte de Minas Gerais; (ii) um resíduo da indústria da celulose denominado grits, que é composto de cal não-hidratada e areia, entre outros produtos; (iii) amostras de grits submetidas ao tratamento térmico em mufla sob temperaturas de 600, 700, 800 e 900 ºC antes da moldagem dos corpos-de-prova das misturas solo-grits; (iv) corpos-de-prova das misturas preparadas com o grits tratado termicamente, com 24% de grits em relação ao peso seco dos solos, compactados nas energias dos ensaios Proctor intermediário e modificado e curados por 7 e 28 dias em câmara úmida, sob condições de aproximadamente 22 ºC de temperatura e 100% de umidade relativa do ar; e (v) imersão completa dos corpos-de-prova das misturas solo-grits em água, pelo período de quatro horas, antes da determinação de suas resistências em ensaios de compressão não-confinada. Os resultados do programa de ensaios de laboratório indicaram que o tratamento térmico produziu amostras de grits mais reativas, podendo-se associar melhor desempenho mecânico às temperaturas de 800 e 900 ºC para o solo 1 e 800 ºC para o solo 2.