Penetrômetro de cone com taxa constante de penetração no solo: desenvolvimento e teste de funcionalidade

Penetrômetros auxiliam na determinação da capacidade de suporte do solo na engenharia civil e na avaliação da resistência mecânica de solos agrícolas, relacionando-a com compactação do solo e crescimento do sistema radicular das plantas. Este trabalho relata o desenvolvimento de um penetrômetro de cone com taxa constante de penetração, suas partes e funcionalidade, bem como resultados do uso na avaliação comparativa da compactação em experimentos e em lavoura. A quantificação da resistência é realizada com célula de carga, a distância de penetração no solo com potenciômetro, e a aquisição e o armazenamento de dados com placas eletrônicas. A concepção do equipamento, que emprega velocidade constante de penetração da haste no perfil do solo, possibilitou a aquisição de grande coleção de dados relativos com pequena variação de profundidade (5 mm), atingindo a profundidade máxima de 0,80 m. O equipamento é eficaz na aquisição e no tratamento de dados de resistência mecânica do solo à penetração em profundidade do perfil. A variação entre os pontos permite inferir sobre parâmetros e características do solo, bem como sobre o comportamento desses sob condições externas impostas, quer seja imediata, quer seja residual.

Resistência mecânica do solo e força de tração em hastes sulcadoras de semeadoras-adubadoras em sistema de integração lavoura-pecuária

A integração lavoura-pecuária, realizada mediante a implantação de pastagens no inverno e a semeadura de milho ou soja no verão, constitui-se numa alternativa para a diversificação de atividades e ampliação dos lucros. Animais em pastejo, principalmente em áreas agrícolas manejadas sob semeadura direta, podem resultar na compactação adicional do solo, diagnosticada geralmente pelo aumento de resistência do solo à penetração (RP). Com o objetivo de avaliar a correlação entre RP e força de tração (FT) medida em hastes sulcadoras de semeadoras-adubadoras, nos anos de 2004 e 2005, foi conduzido um experimento em São Miguel das Missões - RS, em Latossolo Vermelho (0.540 kg kg-1 de argila). Os tratamentos consistiram em quatro intensidades de pastejo, que resultaram em alturas de pastagem de 10; 20; 30 e 40 cm, e de testemunha sem pastejo, organizados em DBC, com três repetições. Avaliou-se a RP, no final do período de pastejo, e na semeadura da soja, obteve-se a FT exigida nas hastes sulcadoras de semeadoras-adubadoras. A RP e a FT aumentaram com o incremento na intensidade de pastejo. A correlação entre essas variáveis foi significativa, comprovando que é possível avaliar o estado de compactação do solo por meio da medição da FT requerida pelas hastes sulcadoras de semeadoras-adubadoras.

Lixiviação de íons em colunas de solo deformado e indeformado

Neste trabalho, foi avaliada a dinâmica da lixiviação de íons em colunas de solo deformado e indeformado. O solo utilizado era proveniente de área fertirrigada com água residuária da suinocultura diluída em 0%, 25%, 50%, 75% e cultivada com soja. Foram construídas curvas de eluição para nitrato, potássio e condutividade elétrica. De acordo com os resultados obtidos nas colunas de solo deformado, e proporcionalmente aos tratamentos, o nitrato apresentou maior mobilidade, seguido pela concentração de sais totais e do potássio. A metodologia de colunas de solo indeformado não se mostrou adequada, devido, possivelmente, à compactação do solo durante a amostragem e à dificuldade no bloqueio de caminhos preferenciais ao longo de toda a coluna.

Compactação de solos cultivados com cana-de-açúcar: I -modelagem e quantificação da compactação adicional após as operações de colheita

A colheita mecanizada da cana-de-açúcar, quando realizada em épocas da safra em que o solo se encontra com conteúdos inadequados de água, tem sido responsável pela compactação do solo e a redução da produtividade nos ciclos posteriores da cultura. Este estudo teve como objetivo avaliar o efeito das operações de colheita da cana-de-açúcar em diferentes épocas da safra sobre a pressão de preconsolidação em um Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) e em um Cambissolo Háplico (CX). A colheita mecanizada consistiu no tráfego de duas passadas de uma colhedora de cana e do conjunto trator + transbordo em cada entrelinha da cultura. As amostras indeformadas foram utilizadas na determinação dos modelos de capacidade de suporte de carga do solo e na quantificação da compactação em decorrência da colheita mecanizada nos meses de novembro de 2005, março e agosto de 2006, e colheita manual sem tráfego, em março de 2006, por ser a época de maior intensidade pluvial. A porcentagem de amostras de solo, na região onde ocorre compactação adicional, indicou que o CX foi mais resistente à compactação que o LVA. A colheita mecanizada da cana-de-açúcar, mesmo sendo realizada na zona de friabilidade, causou compactação do solo, enquanto a colheita realizada manualmente não promoveu o mesmo efeito.

Pastejo e nitrogênio no azevém sobre a qualidade física do solo e produtividade do feijão

O entendimento da interação entre os fatores que compõem o sistema de integração lavoura-pecuária pode direcionar o uso sustentável do solo e das pastagens. Foi estudada a influência do pastejo e doses de nitrogênio em atributos físicos do solo (densidade, macroporosidade, microporosidade, porosidade total e resistência à penetração) e na produtividade da cultura do feijoeiro, em um sistema de integração lavoura-pecuária. O delineamento foi em blocos ao acaso, com parcelas subdivididas e 3 repetições. Os tratamentos foram as doses de nitrogênio de 0; 75; 150 e 225 kg ha-1, na pastagem de azevém (Lolium multiflorum Lam.) no inverno; e na sequência o cultivo do feijoeiro (Phaseolus Vulgaris Lam.), no verão. As subparcelas caracterizaram presença ou ausência de pastejo. No pastejo com ovinos, em sistema de lotação contínua, a manutenção da massa de forragem de azevém e a adubação nitrogenada não comprometem a qualidade física do solo. A adubação nitrogenada, antecipada na pastagem de inverno (azevém) garante elevada produtividade do feijoeiro como cultura sucessora, sem necessidade de reaplicação de N, sendo recomendada a dose de 150 kg ha-1 de N na pastagem. O efeito do pisoteio do ovino na resistência do solo à penetração ficou restrito a 0,10 m superficiais do solo. O Pastejo durante o inverno permite alta produtividade do feijoeiro mesmo em baixas doses de nitrogênio.

Pastejo e adubação nitrogenada sobre os atributos físicos do solo em sistema de integração lavoura-pecuária

RESUMO O sistema de integração lavoura-pecuária (SILP) é uma alternativa que vem atraindo grande interesse dos agricultores nas regiões produtoras de grãos, devido ao suporte à pecuária por meio da produção de alimento, além de melhoria nas propriedades físicas do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do pastejo e da adubação nitrogenada em atributos físicos do solo e na produtividade da cultura do milho, em um sistema de integração lavoura-pecuária. O delineamento foi em blocos ao acaso, com parcelas subdivididas, sendo as parcelas as doses de nitrogênio, e as subparcelas, a presença e ausência de pastejo. Foram utilizadas três repetições por tratamento. Os tratamentos foram doses de nitrogênio de 0; 75; 150 e 225 kg ha-1 aplicados na pastagem de azevém (Lolium multiflorum Lam.) e aveia-branca (Avena sativa Lam.) no inverno. Posteriormente à pastagem, foi implantada a cultura do milho (Zea mays Lam.) no verão. O pastejo com controle da taxa de lotação animal de ovinos e manutenção da massa de forragem consorciada com aveia e azevém não alterou a densidade, a macroporosidade, a microporosidade e a porosidade total no Latossolo Bruno. O pastejo nas áreas que receberam adubação nitrogenada na pastagem, não prejudicou a produtividade da cultura do milho. A adubação nitrogenada da pastagem de inverno, igual ou superior a 150 kg N ha-1, garante elevada produtividade da cultura do milho na ausência da aplicação de N.

Tensões aplicadas no solo pelas diferentes pressões do pneu de um trator agrícola

RESUMO A distribuição das tensões provocadas por rodados das máquinas agrícolas é dependente da carga da roda e da pressão interna do pneu, bem como das condições do solo. O objetivo do presente trabalho consistiu em avaliar numericamente a distribuição dos deslocamentos e das tensões atuantes em um solo coletado no Estado do Ceará, provocada pela passagem de um trator agrícola. O peso individual do pneu traseiro (dimensões 18.4-34 R1) em que foi medida a área de contato do pneu com o solo era de 17,1 kN. Nas análises numéricas, baseadas no método dos Elementos Finitos, foram considerados diferentes valores da pressão interna do pneu (96,5 kPa, 124,0 kPa, 151,0 kPa e 179,0 kPa) com suas respectivas áreas de contato (0,2256 m2, 0,1660 m2, 0,1522 m2 e 0,1393 m2). A partir dos resultados obtidos, verificou-se que as tensões verticais encontradas na superfície do solo foram aproximadamente iguais às pressões de inflação dos pneus. A menor pressão provocou a menor tensão no solo, demonstrando a importância da redução das pressões na diminuição da compactação do solo até profundidades de 0,30 m. As maiores pressões causaram as maiores deformações no solo provocadas pela diminuição da área de contato pneu/solo. Ficou evidente neste estudo que é necessário buscar soluções para reduzir as pressões de trabalho de forma a causar menor compactação superficial do solo devido às tensões verticais e horizontais.

Competição entre soja resistente ao glyphosate e plantas daninhas em solo compactado

Objetivou-se com este trabalho avaliar a competição entre a soja (var. BRS 243 RR) e as plantas daninhas Bidens pilosa e Brachiaria brizantha, em diferentes níveis de compactação do solo. Para isso, foram confeccionadas colunas de PVC (10 cm de diâmetro) com três anéis: superior (com 5 cm de altura e densidade de 1,2 kg dm-3), intermediário (com 10 cm de altura e densidade variando entre 1,0 e 1,6 kg dm-3, conforme tratamento) e inferior (com 10 cm de altura e densidade de 1,2 kg dm-3). Sobre as colunas foram realizados cinco cultivos: soja, B. pilosa, B. brizantha, soja e B. pilosa e soja e B. brizantha, em esquema fatorial com as densidades, perfazendo um total de 20 tratamentos. Aos 30 dias após emergência da soja, foram avaliadas a altura, a massa seca de folhas, de caule e de raízes (em cada anel, separadamente), a área foliar e a área foliar específica. Observou-se que B. brizantha foi mais competitiva que B. pilosa; contudo, esta última possui maior capacidade de exploração radicular em solos com maior nível de compactação, indicando maior adaptabilidade a condições como déficit hídrico e escassez de nutrientes. Considerando a capacidade competitiva da soja sobre as plantas daninhas, maiores níveis de compactação favorecem a cultura, em relação a B. pilosa.

Alterações na qualidade física de um latossolo amarelo sob pastagem

Indicadores de qualidade física do solo representam uma importante ferramenta no estudo das alterações que ocorrem no solo em função de ações de uso e manejo. Objetivou-se com este estudo utilizar o intervalo hídrico ótimo (IHO) e o índice-S (declividade da curva de retenção de água no solo no ponto de inflexão) para quantificar as alterações físicas do solo promovidas pelo sistema de pastagem, tendo como referência um solo sob mata. O estudo foi realizado em um Latossolo Amarelo distroférrico típico sob mata nativa e pastagem, onde foram coletadas amostras deformadas e indeformadas nas profundidades de 0-5 e 25-30 cm, utilizadas para determinação do carbono orgânico do solo e análises físicas. Os valores de índice-S, com exceção do solo sob mata (0-5 cm), estiveram abaixo do limite sugerido para separar solos com boa e pobre qualidade estrutural. O IHO foi fortemente reduzido no solo sob pastagem, chegando a atingir valor zero. O principal fator limitante para a disponibilidade de água foi a resistência à penetração, que exceto em mata (0-5 cm), atuou como limite inferior do IHO em todas as áreas e profundidades avaliadas. Os indicadores de qualidade física do solo, IHO e índice-S, apresentaram conformidade quanto à avaliação da qualidade física dos solos estudados e indicaram as alterações físicas promovidas no solo sob sistema de pastagem.

Impacto do desmatamento e formação de pastagens sobre a anurofauna de serapilheira em Rondônia

A riqueza e a diversidade de anfíbios anuros de serapilheira em áreas de floresta e de pastagem foram estudadas em Rondônia. A eficiência da utilização de armadilhas de interceptação e queda foi analisada. As armadilhas foram instaladas em três ambientes distintos: interior de floresta, distante de ambientes aquáticos permanentes; interior de floresta, a cerca de 100 metros de rio; área de pastagem, distante de ambientes aquáticos permanentes. Foram capturados 1.324 espécimes pertencentes a 27 espécies, distribuídas em nove famílias: Aromobatidae (1 espécie), Brachycephalidae (2), Bufonidae (4), Cycloramphidae (1), Dendrobatidae (1), Hylidae (5), Leiuperidae (1), Leptodactylidae (7) e Microhylidae (5). O emprego de armadilhas de interceptação e queda permitiu registrar 57% das espécies conhecidas para essa localidade, sendo particularmente eficiente para a captura de anuros de hábitos terrícolas e fossoriais. Foram capturados menos indivíduos nos três meses mais secos e houve maior diversidade durante a estação chuvosa. Maior riqueza e diversidade foram registradas nos ambientes florestados, em relação à pastagem, observando-se decréscimo de espécies com o desmatamento. A conversão da floresta em pastagens ocasiona modificações no ambiente (diminuição de locais para reprodução, diminuição da disponibilidade de alimento, perda da serapilheira, compactação do solo, alterações microclimáticas, aumento da abundância de espécies de áreas abertas, etc.) criando condições desfavoráveis para a sobrevivência de algumas espécies.

Crescimento aéreo e radicular da soja em solos compactados e inoculados com estirpes de Bradyrhizobium japonicum

Um experimento com soja, utilizando amostras de um Latossolo Vermelho-Escuro álico textura média foi realizado em casa de vegetação da Universidade Federal de Uberlândia (MG), de julho/96 a fevereiro/97, visando avaliar o comportamento de estirpes de Bradyrhizobium japonicum inoculadas e nativas do solo e efeitos de níveis de compactação subsuperficial na produção de matéria seca da parte aérea (PMSPA), de raízes no anel superior da coluna e na absorção e concentração de nitrogênio na parte aérea da soja. Os tratamentos dispostos em fatorial 2 x 3 x 4 corresponderam à brometização e não-brometização do solo, presença de três estirpes de Bradyrhizobium japonicum (nativa do solo, SEMIA 5079 e SEMIA 5080 inoculadas na semente) e de quatro níveis de compactação (densidades de: 1,15; 1,30; 1,45 e 1,60 kg dm-3), aplicados com prensa hidráulica no solo do anel central de uma coluna formada pela sobreposição de três anéis de PVC de 15 cm de diâmetro. Quarenta e sete dias após a emergência, as plantas foram cortadas, secas e pesadas, e as raízes do anel superior coletadas e quantificadas. A PMSPA foi crescente com a brometização do solo e inoculação com a estirpe SEMIA 5080, dentro das densidades de até 1,30 kg dm-3. Para valores maiores do que este, as estirpes estudadas não diferiram entre si. A compactação promoveu reduções lineares na produção de matéria seca da parte aérea no solo não-brometizado e parabólico, e maior produção na densidade de 1,35 kg dm-3 no solo brometizado. A concentração de nitrogênio na parte aérea foi significativamen-te menor com a inoculação da estirpe SEMIA 5079 no solo brometizado e não diferiu entre si no solo não brometizado. Maior produção de raízes na camada superficial ocorreu na ausência de brometização do solo e de inoculação com Bradyrhizobium japonicum. Com a brometização, a maior produção ocorreu com a inoculação da estirpe SEMIA 5079. A compactação produziu efeito linear crescente na produção de raízes no solo não brometizado e parabólico, com maior produção na densidade de 1,43 kg dm-3 no solo brometizado.

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.

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.