Diagnóstico de uma área compactada por atividade minerária, na floresta amazônica, empregando métodos geoestatísticos à variável resistência mecânica à penetração do solo

O processo de mineração provoca uma desfiguração do terreno e uma completa alteração da paisagem. Um problema bastante comum na revegetação de áreas degradadas na exploração mineral compreende a compactação do solo/substrato devido ao intenso tráfego de máquinas e movimentação de terra. Os problemas mais comuns da compactação de uma superfície degradada são: aumento da resistência mecânica à penetração radicular, redução da aeração, alteração do fluxo de água e calor, comprometendo a disponibilidade de água e nutrientes do local. Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo básico diagnosticar, de forma espacial, a compactação de uma área minerada por meio da resistência mecânica à penetração. O diagnóstico da área compactada foi efetuado para orientar uma futura subsolagem no local visando posterior revegetação. Através dos estudos, concluiu-se que o método de interpolação (krigagem), de acordo com a variação espacial da resistência mecânica à penetração, permite dividir a área estuda em subáreas possibilitando um futuro gerenciamento localizado de forma a reduzir custos e interferências desnecessárias ao ambiente. O método mostrou-se bastante eficiente e pode ser utilizado em diagnóstico da compactação em áreas mineradas, prevendo necessidade de subsolagem.

Produtividade do milho relacionada com a resistência mecânica à penetração do solo sob preparo convencional

A resistência mecânica do solo à penetração exerce grande influência sobre o desenvolvimento vegetal, uma vez que o crescimento das raízes e a produtividade das culturas variam de forma inversamente proporcional ao seu valor. O objetivo do trabalho foi estudar a variabilidade espacial e a correlação entre a produtividade do milho (PG) e a resistência mecânica do solo à penetração (RP) de um Latossolo Vermelho sob preparo convencional, em área pertencente à Fazenda Experimental de Ensino e Pesquisa da Faculdade de Engenharia - FE/UNESP - Câmpus de Ilha Solteira. Foram definidos 133 pontos de amostragem no campo, segundo malha com espaçamento regular de 10,0 m, nos quais foram medidas a RP, a umidade gravimétrica (UG), nas camadas de 0-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,30 e 0,30-0,40 m, e a PG. O modelo exponencial mostrou-se adequado para descrever todos os semivariogramas experimentais construídos. A RP e a UG apresentaram moderada dependência espacial, com alcance variando entre 20,2 e 63,0 m. A PG apresentou forte dependência espacial com alcance de 15,3 m. A RP não apresentou correlação espacial com a PG. Valores de RP variando entre 0,9 e 2,0 MPa não restringiram a PG.

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.

GPR para a verificação do nível d'água subterrânea em transição floresta amazônica e cerrado

Um estudo do monitoramento do nível de água foi realizado com medidas diretas e com Radar de Penetração no Solo (GPR) em uma floresta tropical de transição para o cerrado. Três poços de monitoramento do nível de água foram instalados durante 2001/2002 em três locais diferentes: o primeiro em uma área de floresta permanente, outro em área de floresta manejada e outra em uma área de pasto. Os perfis de GPR mostram que o nível do topo do lençol freático aparece como um refletor horizontal forte em março e em agosto de 2002, e como um refletor fraco durante medidas em maio e outubro de 2001 com descontinuidades devido a diversas lentes de solo laterítico no solo. O topo do lençol de água é facilmente confundido com a presença de tais lentes. A umidade do solo teve uma influência nestes sinais da reflexão, mudando a constante dielétrica do solo. A profundidade do topo do lençol da água variou 1,8 m sob a floresta permanente, 0,9 m sob a floresta manejada e 3,7 m sob o pasto.

Variabilidade espacial de atributos físicos do solo em diferentes formas do relevo sob cultivo de cana-de-açúcar

A utilização intensiva de máquinas e implementos agrícolas no nordeste do estado de São Paulo tem contribuído para aumentar as áreas com problemas de compactação, provavelmente pela ausência de um cronograma de trabalho bem definido ou de modelos capazes de estimar a capacidade de suporte do solo. O trabalho foi desenvolvido em Guariba (SP), com o objetivo de avaliar a variabilidade espacial da resistência à penetração do solo, umidade e densidade do solo em um Latossolo Vermelho eutroférrico sob cultivo de cana-de-açúcar. Os solos foram amostrados nos pontos de cruzamento de uma malha, com intervalos regulares de 10 m, perfazendo um total de 100 pontos, nas profundidades de 0,0-0,2 e 0,2-0,4 m. O coeficiente de variação indicou baixa variabilidade para umidade e densidade do solo nas duas profundidades e alta para resistência à penetração do solo. Observou-se um grau forte de dependência espacial para todas variáveis, exceto para densidade do solo na profundidade de 0,2-0,4 m que apresentou grau moderado de dependência espacial. Os altos valores para a resistência à penetração e densidade do solo, principalmente na profundidade de 0,2-0,4 m, indicaram compactação nesta camada. Pequenas variações nas formas do relevo condicionam variabilidade diferenciada nos atributos físicos dos solos.

Compactação do solo no crescimento radicular e produtividade da cultura do milho

As modificações estruturais causadas no solo pelos diferentes sistemas de manejo podem resultar em maior ou menor compactação, que poderá interferir na resistência mecânica à penetração, densidade e porosidade do solo, influenciando o crescimento radicular e, por fim, a produtividade das culturas. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da compactação sobre determinadas características de um Latossolo Vermelho textura média e associá-las ao crescimento radicular e à produtividade da cultura do milho. Os tratamentos principais foram constituídos por seis níveis de compactação, proporcionados pelo tráfego controlado de tratores, e duas camadas, como subtratamentos, com quatro repetições. Foram coletadas amostras indeformadas do solo nas camadas de 0-0,10 e 0,10-0,20 m, para determinação da resistência do solo à penetração, densidade e porosidade do solo. Para determinação de densidade, superfície, diâmetro e massa seca das raízes, foram retiradas amostras do solo nas camadas de 0-0,10 e 0,10-0,20 m, em cada parcela. O tráfego de tratores sobre o solo provocou maiores níveis de compactação na camada superficial, proporcionando maior densidade e superfície radicular. O diâmetro radicular e a massa seca das raízes aumentaram linearmente com o aumento da resistência à penetração do solo. Verificou-se que valores de resistência à penetração variando entre 1,03 e 5,69 MPa provocaram alterações na morfologia do sistema radicular do milho, reduzindo a produtividade da cultura em 2,581 Mg ha-1, mas não foram impeditivos ao enraizamento.

Relação umidade versus resistência à penetração para um argissolo amarelo distrocoeso no recôncavo da Bahia

A resistência do solo à penetração é considerada a propriedade mais adequada para expressar o grau de compactação do solo e, consequentemente, a facilidade que este oferece à penetração das raízes. Por isso, sua quantificação representa um importante indicativo da dinâmica de crescimento e desenvolvimento do sistema radicular das plantas. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a relação entre a umidade do solo e a resistência à penetração em um Argissolo Amarelo distrocoeso na região do Recôncavo da Bahia. O estudo foi realizado no município de Governador Mangabeira - BA, em um pomar comercial de laranja 'Pêra' (Citrus sinensis Osb.) sob porta-enxerto de limão-cravo (Citrus limonia Osbeck) cultivado com feijão-de-porco (Canavalia ensiformis L.). As avaliações foram realizadas entre junho e dezembro de 2008, com um penetrômetro de impacto modelo Stoff (1991), e a amostragem do solo, em duas profundidades: 0,0-0,20 e 0,20-0,40 m, nas entrelinhas da cultura. Para caracterização da relação umidade do solo versus resistência à penetração de raízes, realizou-se a avaliação estatística descritiva e testaram-se quatro modelos de ajuste: dois exponenciais e dois potenciais. Os resultados demonstram que a resistência à penetração do solo apresentou distribuição diferente da normal e elevado coeficiente de variação, assim como os modelos matemáticos testados mostraram bom ajuste; o modelo exponencial foi o que apresentou os melhores índices de aferição para a relação umidade do solo versus resistência à penetração.

Variabilidade Espacial da Resistência à Penetração em Neossolo Litólico Degradado

RESUMO A resistência à penetração permite avaliar o comportamento do solo diante do manejo adotado. Este estudo teve como objetivo avaliar o comportamento da resistência à penetração nos períodos seco e chuvoso por meio da variabilidade espacial em uma área degradada em Gilbués, PI. O estudo foi conduzido em uma área experimental de 4 ha, pertencente à Embrapa Meio Norte, no período de 2010/2011. O solo da área é um Neossolo Litólico Eutrófico com exposição do horizonte C. Construíram-se um grid irregular e uma transecção próximos à parte central da área, espaçada da seguinte forma: os pontos de número 1 a 21 apresentaram espaçamento de 30 × 30 m; de 22 a 52, distanciamento a cada 5 m; de 52 a 53, com 15 m de espaçamento; e de 54 a 79, a cada 30 m, totalizando 79 pontos. Em cada ponto, foi verificada a resistência à penetração e coletadas amostras com estrutura alterada de solo para ser quantificada a umidade do solo, em três profundidades (0,00-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m) nos períodos seco e chuvoso. A resistência à penetração do solo evidenciou, em geral, moderada dependência espacial nos períodos seco e chuvoso. A umidade influenciou fortemente os valores de resistência à penetração no período chuvoso.

Qualidade física do solo na produtividade da cultura do feijoeiro num Argissolo

O objetivo deste trabalho foi determinar as propriedades físicas e o intervalo hídrico ótimo (IHO) de um Argissolo, sob diferentes estados de compactação, cultivado com feijoeiro. Foram utilizados três experimentos, cujos tratamentos constituíram-se de: plantio direto (PD); plantio direto compactado pelo tráfego de quatro passadas de máquina (PDc); e escarificação em área anteriormente sob plantio direto (Esc). Avaliaram-se a densidade, a porosidade, a umidade volumétrica e a resistência à penetração do solo. Nas plantas, avaliaram-se a distribuição do sistema radicular e a produtividade. A densidade crítica obtida pelo IHO foi de 1,75 Mg m-3. No PDc a densidade do solo foi superior à crítica na maioria das camadas, enquanto o PD e Esc apresentaram densidade acima da crítica em poucas camadas. A umidade do solo ficou fora dos limites do IHO na maior parte do ciclo da cultura. A resistência à penetração ficou acima da crítica no PDc em todas as avaliações. O sistema radicular concentrou-se superficialmente no PDc com melhor distribuição e desenvolvimento no PD e Esc. Nos três experimentos, a produtividade do Esc foi de 2 a 12% menor, e a do PDc foi de 30 a 62% menor do que no PD. A escarificação não foi necessária para as condições físicas do PD.

Variação temporal de propriedades físicas do solo e crescimento radicular de feijoeiro em quatro sistemas de manejo

Os objetivos deste trabalho foram determinar a variação temporal da porosidade, da densidade e da resistência à penetração do solo, em quatro sistemas de manejo, e estudar seus efeitos sobre o crescimento radicular do feijoeiro (Phaseolus vulgaris). O experimento foi conduzido em Argissolo, em delineamento experimental de blocos ao acaso, com três repetições. Os tratamentos foram: plantio direto há 10 anos, preparo convencional, plantio em solo escarificado recentemente (Esc. recente) e plantio direto sobre área escarificada há 1 ano (Esc. 1 ano). A escarificação reduziu a densidade média do solo e aumentou a porosidade total durante o ciclo do feijoeiro. A maior densidade ocorreu na camada de 0,10-0,15 m dos sistemas plantio direto e Esc. 1 ano. A resistência à penetração foi a propriedade que melhor caracterizou e diferenciou os sistemas de manejo, as camadas com impedimento e o efeito do tempo de amostragem, porém não afetou o crescimento radicular do feijoeiro. Os efeitos da escarificação sobre a densidade e a resistência à penetração desapareceram um ano após a escarificação, o que indica a reconsolidação do solo.

Propriedades físico-hídricas do solo e demanda energética de haste escarificadora em Argissolo compactado

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da compactação nos atributos físico-hídricos do solo e na demanda energética da haste escarificadora, além de avaliar as propriedades físico-hídricas abaixo da profundidade de trabalho da haste. O trabalho foi conduzido em Argissolo Vermelho-Amarelo de textura francoarenosa, com os seguintes tratamentos: plantio direto por 13 anos; plantio direto por 13 anos em solo escarificado; plantio direto em solo com compactação adicional; e plantio direto em solo com compactação adicional escarificado. A compactação, ao longo da profundidade escarificada, foi verificada por meio dos dados de esforço de tração associados à haste escarificadora, obtidos com auxílio de um anel octogonal ligado a um módulo de aquisição de dados. Foram determinados densidade, porosidade total, macroporosidade, microporosidade, condutividade hidráulica saturada e resistência mecânica do solo à penetração. A compactação elevou a densidade e a resistência mecânica à penetração do solo, reduziu a porosidade total e a macroporosidade, porém sem causar efeitos significativos na microporosidade. A compactação aumentou a demanda energética da haste escarificadora em 21,64%, o que elevou os valores médios de esforço de tração de 5,33 para 6,35 kN. A escarificação não elevou o estado de compactação do solo abaixo da profundidade de trabalho da haste escarificadora, em solo francoarenoso.

Produtividade de soja e propriedades físicas de um Latossolo submetido a sistemas de manejo e compactação

Em solos sob plantio direto, o tráfego de máquinas pode imprimir ao solo estado de compactação restritivo ao rendimento de culturas. Este trabalho foi realizado na Universidade de Cruz Alta, no município de Cruz Alta (RS). O objetivo foi avaliar os efeitos de sistemas de manejo e estados de compactação do solo sob sistema plantio direto nas propriedades físicas e no rendimento de grãos de seis cultivares de soja. O experimento foi realizado em um Latossolo Vermelho distroférrico, com 427 g kg-1 de argila. Os tratamentos, estabelecidos em blocos ao acaso, com quatro repetições, constaram de sistemas de manejo e estados de compactação criados por um rolo compactador de 2 Mg, foram: plantio direto (PD) contínuo sem compactação adicional (PD-C0), PD com uma passada do rolo compactador (PD-C1), PD com três passadas do rolo compactador (PD-C2), PD com cinco passadas do rolo compactador (PD-C3) e PD escarificado sem preparo secundário (ESCAR). As propriedades físicas avaliadas foram resistência à penetração do solo (RP), densidade do solo (Ds), porosidade total (Pt), macroporosidade (Macro) e microporosidade (Micro). A compactação do solo causou menores valores de Ds, espaço poroso e RP do solo na camada de 0-0,10 m de profundidade. Houve relação direta entre a Ds, volume de Micro e a RP do solo e relação inversa entre a Ds e o volume de Macro, com o aumento do estado de compactação. Os cultivares de soja apresentaram comportamento semelhante para os diferentes estados de compactação do solo. A escarificação do solo em área manejada por oito anos sob sistema plantio direto não propiciou incremento no rendimento de grãos de soja. Quando os valores de RP foram de até 2,6 MPa, os de Ds de até 1,51 Mg m-3 e volume de Macro superiores a 0,10 dm³ dm-3, em condições de lavoura, não houve comprometimento do rendimento de grãos de soja.

Atributos físico-químicos de um Latossolo do Cerrado brasileiro e sua relação com características dendrométricas do eucalipto

A resistência mecânica à penetração do solo exerce grande influência sobre o crescimento e desenvolvimento vegetal, uma vez que o crescimento das raízes e o rendimento das culturas variam de forma inversamente proporcional ao seu valor. Por outro lado, a matéria orgânica e o pH do solo também são atributos relevantes ao crescimento das plantas, pois estão diretamente ligados à disponibilidade de nutrientes do solo. No ano agrícola 2005/2006, na Fazenda Experimental de Ensino e Pesquisa da Faculdade de Engenharia/UNESP, município de Selvíria, MS (22 º 23 ' de latitude S; 51 º 27 ' de longitude W), em um cultivo de Eucalyptus camaldulensis, foram analisados: (a) características dendrométricas da planta: volume de madeira (VOL), perímetro à altura do peito (PAP) e altura (ALT); e (b) atributos do solo em profundidade: resistência mecânica à penetração (RP), umidade gravimétrica (UG), matéria orgânica (MO) e o pH, num Latossolo Vermelho distrófico do Cerrado brasileiro. O objetivo foi estudar as correlações lineares e espaciais entre essas variáveis, buscando determinar indicadores de qualidade do solo para o eucalipto. Dados do solo e da planta foram coletados em uma malha geoestatística com 122 pontos amostrais, numa área de 1,98 ha. Os atributos da planta apresentaram média e alta variabilidade dos dados, ao passo que os do solo mostraram variabilidade baixa, média e alta. Os atributos VOL, PAP, ALT, RP, UG, MO e o pH não variaram aleatoriamente, seguindo padrões espaciais bem definidos, com alcances entre 17 e 169 m. As correlações lineares simples entre as características da planta e os atributos do solo foram baixas, porém significativas entre os pares VOL vs RP1, VOL vs RP5, VOL vs MO2 e VOL vs pH1. Do ponto de vista espacial, ocorreu significativa variação inversa do VOL com a RP5 e o pH1. O pH do solo, amostrado de 0-0,15 m de profundidade, quando destinado à estimativa da produtividade de madeira do Eucalyptus camaldulensis, apresentou-se como potente indicador da qualidade do solo estudado de Selvíria.

Compactação de um latossolo vermelho causada pelo tráfego do "forwarder"

A mecanização tem sido, atualmente, um poderoso instrumento para suprimento das necessidades da indústria agroflorestal, estando presente nos processos de produção, colheita e transporte florestal. Esta utilização intensiva de máquinas pode, entretanto, acarretar danos ao solo, principalmente em termos de compactação, podendo refletir negativamente na produtividade. Tendo em vista a escassez de informações sobre a compactação do solo causada pelas máquinas florestais, o objetivo principal deste trabalho foi a avaliação dos níveis de compactação do solo causada pelo tráfego do trator florestal autocarregável (Forwarder). As variáveis físicas do solo analisadas foram a densidade e a resistência à penetração, tendo as amostras de solo sido retiradas em cinco pontos igualmente espaçados ao longo das trilhas, em três níveis de profundidades (0-15 cm, 15-30 cm e 30-50 cm). A análise estatística dos resultados de cada variável foi efetuada por meio da análise de variância para parcelas subdivididas, em que foram testados o efeito da máquina, o efeito da profundidade e o efeito da interação entre a máquina e a profundidade. A análise dos resultados obtidos permitiu constatar que o Forwarder provocou uma pequena compactação no solo, ou seja, incrementos de 0,06 g/cm³ na densidade e 1,00 MPa na resistência à penetração do solo. Os valores máximos da densidade do solo e resistência à penetração, depois da última passada da máquina, foram 1,12 g/cm³ e 2,87 Mpa, respectivamente.

Desempenho de dois equipamentos na colheita semimecanizada da cultura da mandioca

Estudou-se o desempenho operacional de dois equipamentos na colheita da mandioca. Um afofador do solo e um arrancador de mandioca foram avaliados. Analisaram-se a patinagem das rodas motoras, as perdas de produto, os danos mecânicos provocados às raízes e a capacidade de campo dos conjuntos trator-equipamento. Depois da passagem dos conjuntos, as raízes inteiras colhidas e que permaneceram no solo e com danos mecânicos, foram separadas e pesadas. O conjunto trator-arrancador apresentou melhor dinâmica de corte, penetração no solo e menor patinagem das rodas. Não foram observadas perdas de raízes para os conjuntos avaliados. Os equipamentos apresentaram semelhantes danos mecânicos às raízes. O conjunto trator-afofador apresentou capacidade de campo 25% superior ao conjunto trator-arrancador. Entretanto, como o conjunto trator-afofador não deixa as raízes expostas e não possui dispositivo de corte frontal da parte aérea das plantas, foi observado aumento de 32% no tempo necessário para as operações de corte e separação das raízes. O desempenho operacional do conjunto trator-arrancador foi superior ao conjunto trator-afofador.