Pressão de preconsolidação como ferramenta de análise da sustentabilidade estrutural de classes de solos com diferentes usos

O principal problema ambiental causado pelo uso do solo em áreas de preservação permanente longitudinais aos rios é a supressão da mata ciliar. O tipo e a intensidade desse uso alteram a estrutura do solo e comprometem as funções físicas dessas áreas, principalmente próximo aos cursos d'água. O objetivo deste trabalho foi avaliar a sustentabilidade estrutural, a partir do ensaio de compressão uniaxial, de três classes de solo (Cambissolo Háplico, Argissolo Amarelo e Gleissolo Háplico) e o impacto de diferentes tipos de usos do solo - não permitido pela legislação ambiental - de áreas de preservação permanente na sub-bacia do rio Ribeira de Iguape, SP. Foram delimitadas na área experimental três classes de solo: Cambissolo, Argissolo e Gleissolo. Numa primeira etapa, compararam-se as três classes de solos sob mata nativa e sob pastagem. Na segunda, avaliou-se a influência de diferentes tipos de uso do solo - cultivo de banana, pastagem degradada, uso silvipastoril e mata nativa - sobre a estrutura de um Cambissolo. A pressão de preconsolidação mostrou-se ferramenta capaz de identificar a degradação nos solos. O uso do solo nas áreas de preservação permanente altera a pressão de preconsolidação do solo, causando sua degradação estrutural, colocando em risco a sustentabilidade das terras, e não deve ser permitido. O Gleissolo mostrou maiores valores de pressão de preconsolidação em função de teores crescentes de água e, portanto, maior capacidade de suporte de carga em relação ao Cambissolo e Argissolo. O cultivo de banana foi o tipo de uso que mais degradou os solos das áreas de preservação permanente.

Capacidade de suporte de carga de um Latossolo Vermelho-Amarelo em uma lavoura cafeeira

O tráfego intensivo de máquinas agrícolas sobre solos cultivados com cafeeiros pode causar compactação excessiva, principalmente quando realizado sob condição inadequada de umidade, promovendo redução da produtividade das áreas sob intensa passagem de máquinas. Os objetivos deste trabalho foram: avaliar a degradação da estrutura do solo na linha de tráfego do trator (LTT) e na linha de tráfego da colhedora (LTC), por meio dos atributos físicos do solo e da capacidade de suporte de carga do solo em função do potencial matricial do solo; e calcular os potenciais matriciais críticos, para evitar a compactação adicional do solo pelo uso de um trator marca Massey Ferguson, modelo 275, e de uma colhedora Jacto KTR Advance em um Latossolo Vermelho-Amarelo textura muito argilosa. O estudo foi realizado na Fazenda da EPAMIG situada no município de Patrocínio-MG. Para obtenção dos modelos de capacidade de suporte de carga (σp) versus potencial matricial do solo, coletaram-se amostras indeformadas na LTT e LTC, nas camadas de 0-3, 10-13 e 25-28 cm, em cinco trincheiras, as quais foram submetidas ao ensaio de compressão uniaxial, em diferentes potenciais matriciais. Além disso, coletaram-se amostras indeformadas em seis trincheiras, para determinação dos atributos físicos do solo na LTT e LTC, nas camadas de 0-3, 10-13 e 25-28 cm. As operações realizadas com o trator degradaram mais a estrutura do solo do que as realizadas com a colhedora, pois na linha de tráfego do trator (LTT) a densidade do solo, a microporosidade e a pressão de preconsolidação foram maiores que as da linha de tráfego da colhedora. O potencial matricial crítico para a LTT foi de -51 kPa (0,36 m³ m-3), e para a LTC, de -291 kPa (0,30 m³ m-3).

Podzolização em solos de áreas de depressão de topo dos tabuleiros costeiros do Nordeste brasileiro

Os solos associados às depressões de topo dos Tabuleiros Costeiros são diferenciados sob vários aspectos ainda pouco estudados no Brasil. Geralmente, à medida que se aproxima dessas depressões, nota-se que a textura dos solos é mais arenosa e o hidromorfismo, mais acentuado, sendo comum a ocorrência de Espodossolos. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi realizar diferentes extrações de Fe, Al, Si e C orgânico com o intuito de compreender o processo de podzolização em solos associados às depressões de topo dos Tabuleiros Costeiros do Nordeste brasileiro. Foram descritos perfis e coletadas amostras de solo em quatro áreas: Coruripe, AL; Neópolis, SE; Acajutiba, BA; e Nova Viçosa, BA. Nas amostras, determinou-se o teor de Fe, Al e Si pelos extratores ditionito-citrato-bicarbonato de sódio, oxalato de amônio e pirofosfato de sódio e realizou-se o fracionamento químico da matéria orgânica do solo. Os aumentos nos teores de C orgânico e de Fe e Al pelos diferentes extratores nos horizontes iluviais (de acúmulo) de cada solo, relativamente aos horizontes eluviais (de perda), refletiram a morfologia de campo e reforçaram a importância do processo de podzolização nos solos estudados. Complexos Al-húmus dominam inteiramente a matriz dos horizontes iluviais associados ao hidromorfismo, enquanto naqueles sem hidromorfismo a influência das diferentes formas de Fe é variável. O perfil de Espodossolo Ferrihumilúvico é o único, dos quatro estudados, que possui horizontes espódicos com subscrito "s" e, portanto, onde os teores de Fe extraídos refletiram-se diferencialmente na morfologia.

GERAÇÃO DE DRENAGEM ÁCIDA E DE CONTAMINAÇÃO POR METAIS PESADOS EM PERFIS DE SOLOS CONSTRUÍDOS EM ÁREA DE MINERAÇÃO DE CARVÃO

RESUMO Os solos construídos após a extração de carvão a céu aberto são compostos do solo superficial e, ou, do estéril de mineração. As propriedades químicas desses solos diferem das propriedades dos solos naturais, principalmente em razão do processo de sulfurização. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de acidificação da pirita e de contaminação com metais pesados ao longo de perfis de solos construídos após mineração de carvão, em áreas de diferentes idades, com e sem recuperação ambiental concomitante com a lavra. Foram selecionadas áreas mineradas denominadas de I e II, sem recuperação ambiental durante a lavra e compostas somente pelo estéril de mineração, representando as áreas mais antigas, e IV e VII, contendo topsoil e em alguns locais na camada de argila, constituindo as áreas mais jovens deste estudo. Foram coletadas amostras deformadas até 2 m de profundidade. Analisaram-se granulometria, densidade de partículas, pH em água, Ca, Mg, Al, K, Na, P, H+Al, potencial de acidificação, potencial de neutralização, potencial líquido, teor de C orgânico e condutividade elétrica no extrato da pasta saturada. Também foram extraídos os metais potencialmente biodisponíveis pela metodologia USEPA 3050B, cujos resultados foram comparados com os valores orientadores de prevenção e investigação para solos. Na análise univariada, foi aplicada a estatística descritiva e o teste de aderência de Kolmogorov-Smirnov. O grau de dispersão de cada variável foi avaliado qualitativamente e classificado como: baixo, moderado ou alto. A análise multivariada de componentes principais foi realizada para os solos construídos das áreas I, II, IV e VII; posteriormente, foram construídos biplots dos primeiros componentes principais. Os solos construídos das áreas mais antigas evidenciaram menores pHs e significativo potencial de acidificação. As camadas superficiais detopsoil, dos solos das áreas IV e VII, apesar de proporcionar condições químicas favoráveis ao estabelecimento de culturas agrícolas, não evitaram a formação de drenagem ácida em profundidade. O processo de sulfurização e sua relação com a liberação de metais foi melhor caracterizado pela análise de componentes principais realizada nas áreas IV e VII, em razão da correlação entre pH e saturação por bases nos estéreis só se expressar em saturações por bases acima de 40 %, não observada nos materiais dos estéreis das áreas I e II.

Adsorção de nitrato em solos de cerrado do Distrito Federal

Os objetivos deste trabalho foram verificar a adsorção de nitrato e identificar as propriedades do solo que mais influenciam este fenômeno, em um Latossolo Vermelho-Escuro, com 56% de argila, em Planaltina, DF. Em 1996 foram coletadas amostras de solo nas profundidades de 0-20, 20-40, 40-80, 80-100 cm, de um experimento com cinco anos de duração, em uma área de cerrado típico e em duas áreas cultivadas com soja e milho, onde o solo apresentava inversão de carga em profundidade. Também foram coletadas amostras em um solo sob cerradão, com carga elétrica líquida negativa em profundidade. A relação entre nitrato adsorvido e nitrato na solução foi descrita pela equação de Freundlich e as relações entre o nitrato adsorvido e algumas propriedades físico-químicas do solo foram estudadas por meio de regressões múltiplas. O nitrato adsorvido aumentou com a profundidade em todos os tratamentos. Esta adsorção foi maior nos solos sob cerrado e cerradão. O deltapH não afetou a adsorção de nitrato. A correlação entre nitrato adsorvido, matéria orgânica e sulfato extraível foi negativa. A adsorção de nitrato aumentou com a redução da matéria orgânica em profundidade e com a redução de sulfato extraível.

Adsorção de nitrato em solos com cargas variáveis

O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento adsortivo do nitrato em relação às modificações da carga líquida do solo decorrentes da adição de ácidos, bases (carbonatos), fosfato e sulfato. Foram utilizadas amostras dos horizontes A e B de dois solos: Latossolo Vermelho acriférrico e Nitossolo Vermelho eutrófico. Para verificar o comportamento adsortivo do nitrato em relação aos tratamentos, ajustaram-se isotermas de adsorção de Freundlich (exponencial). O modelo de Freundlich descreve satisfatoriamente a adsorção do nitrato ao solo em todos os tratamentos. Existe correlação significativa entre o pH e a carga líquida dos solos, considerando-se os tratamentos aplicados ao horizonte B do Latossolo Vermelho. A adsorção do nitrato nos horizontes A e B comporta-se de maneira diferenciada nos dois solos utilizados. No Latossolo Vermelho, a adsorção é maior no horizonte subsuperficial em relação ao superficial. No Nitossolo Vermelho, a adsorção é maior no horizonte superficial em relação ao subsuperficial. As adições de sulfato e de fosfato ao solo resultam em pequena diminuição na adsorção de nitrato em relação ao observado no horizonte B do Latossolo Vermelho acriférrico.

Diversidade fenotípica e eficiência simbiótica de estirpes de Bradyrhizobium spp. de solos da Amazônia

Este trabalho teve como objetivo avaliar a diversidade fenotípica e a eficiência simbiótica de estirpes de Bradyrhizobium, isoladas de solos da Amazônia, sob diferentes sistemas de uso da terra (monocultura, capoeira, pastagem, floresta e sistema agroflorestal). A análise dos perfis de proteína total de 46 estirpes, obtidos por eletroforese em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE), mostrou grande diversidade, tendo formado 11 grupos com similaridade acima de 80%. Apenas um dos grupos continha a estirpe referência de B. elkanii: BR29, recomendada como inoculante para soja. Vinte e duas estirpes testadas em vasos de Leonard, com caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.), induziram à produção de matéria seca e ao acúmulo de nitrogênio, na parte aérea da planta, e à eficiência relativa superiores aos da testemunha (sem N e sem inoculação). Entre as estirpes testadas, 13 induziram à produção de matéria seca e à eficiência relativa similares às da testemunha nitrogenada (com N, sem inoculação); cinco estirpes induziram a acúmulo de N superior ao da testemunha nitrogenada. Essas populações nativas são constituídas por grande diversidade de estirpes, com eficiência simbiótica variável, algumas das quais podem ser recomendadas para testes de eficiência agronômica.

Correção granulométrica de solos para aplicações em estradas florestais: estudo de caso com solos da CENIBRA

Este artigo apresenta um procedimento para estudo do comportamento mecânico de três solos oriundos da empresa CENIBRA S. A., localizada na cidade de Belo Oriente, Minas Gerais, Brasil, para fins de emprego em revestimento primário, reforço de subleito e sub-base de estradas florestais, classificados como argila amarela, argila vermelha e areia. Empregou-se, nesta investigação, a técnica de estabilização mecânica de solos com correção granulométrica. O programa de ensaios de laboratório englobou o uso de várias composições percentuais de solos, com base na mistura entre dois deles, de modo a obter um produto final eficiente para aplicações nas estradas florestais da CENIBRA S. A. Trabalhou-se com os percentuais de 60, 70 e 80% de areia e de 20, 30 e 40% das argilas nas composições das misturas, compactando estas na energia do ensaio Proctor Modificado. A melhor resposta mecânica foi obtida pela mistura de 80% de areia e 20% de argila amarela, com capacidade de carga representada pelo ISC de 63%.

Avaliação da intensidade de tráfego e carga de um forwarder sobre a compactação de um Latossolo Vermelho-Amarelo

A operação de baldeio florestal está relacionada ao uso de máquinas, as quais trafegam numa mesma linha várias vezes ou aleatoriamente, o que pode causar compactação do solo, alterando o meio onde o sistema radicular se desenvolve e reduzindo a produtividade. Além do número de passadas, a carga de madeira transportada pode afetar a compactação do solo quando as pressões aplicadas pelas máquinas excederem a capacidade de suporte de carga desse solo. Os objetivos deste estudo foram: a) propor modelo de capacidade de suporte de carga para Latossolo Vermelho-Amarelo no Município de Santa Maria de Itabira, MG, em razão da pressão de pré-consolidação e da umidade; e b) determinar, com o uso deste modelo, o efeito da intensidade de tráfego e da carga de Forwarder sobre a estrutura do solo. Para a obtenção dos modelos de capacidade de suporte de carga, 20 amostras indeformadas de solo foram coletadas nas profundidades de 0-3 e 10-13 cm no local onde não houve tráfego. Foram também coletadas 10 amostras indeformadas em cada profundidade, onde o Forwarder trafegou duas, quatro e oito vezes e no local onde o Forwarder trafegou quatro vezes com 1/3 (3 m³), 2/3 (6 m³) e 3/3 (9 m³) de sua carga. As amostras indeformadas foram utilizadas nos ensaios de compressão uniaxial. Determinaram-se também a textura, o teor de matéria orgânica e a densidade de partículas e densidade dos solos. O modelo de capacidade de suporte de carga do LVA é expresso pela equação s p = 10(2,71 - 1,36 U). Todas as intensidades de tráfego causaram compactação no solo nas duas profundidades estudadas, sendo quatro passadas as que causaram maior compactação do solo, e, à medida que a carga do Forwarder aumentou, a compactação do solo também aumentou nas duas profundidades.

Uso do cilindro infiltrômetro único em diferentes solos

O infiltrômetro de anéis concêntricos (IAC) tem sido empregado para a determinação da velocidade de infiltração básica de água no solo (VIB), porém, para sistemas de irrigação por aspersão, a melhor técnica é a que apresenta carga hidráulica zero, como nos simuladores de chuva. O presente trabalho teve o objetivo de avaliar o uso de infiltrômetro de cilindro único (ICU), comparando-o com o IAC e com um simulador de chuva. O experimento foi realizado em dois tipos de solo classificados como Latossolo Vermelho distroférrico e Cambissolo, onde se utilizou um ICU com 0,20 m de diâmetro e 0,50 m de altura. As cargas hidráulicas utilizadas variaram de 0,03 m a 0,30 m com intervalos crescentes de 0,03 m, com três repetições. Utilizou-se de um IAC de 0,30 e 0,90 m de diâmetro, com três repetições, nas cargas hidráulicas mais utilizadas no campo, 0,05 m e 0,10 m. O simulador de chuva utilizado teve área útil de 1,0 m² com dois difusores. Com o aumento da carga hidráulica para o ICU, o fluxo de entrada de água no solo aumentou de forma polinomial para os dois solos. Para o IAC, a VIB pode ser subestimada ou superestimada, dependendo do solo e da carga hidráulica. Pode-se estimar a VIB, para uma carga hidráulica zero, utilizando-se de um ICU na carga desejada, desde que se aplique o fator de correção inerente de cada tipo de solo.

Variabilidade espacial de atributos químicos de um argissolo para aplicação de insumos à taxa variável em diferentes formas de relevo

A agricultura de precisão implica análise da variabilidade espacial de fatores de produção e a aplicação de insumos de forma localizada. Várias são as causas que condicionam a variabilidade espacial dos solos, sendo o relevo um dos fatores mais importantes. O presente estudo teve por objetivo analisar a variabilidade espacial dos atributos químicos do solo e a elaboração de mapas de necessidade de aplicação de insumos de forma localizada, em áreas com diferentes formas de relevo. Duas parcelas de 1 ha cada foram delimitadas em áreas com topografia côncava e convexa. Foram retiradas, em cada área, 242 amostras de solos em 121 pontos, nas profundidades de solo de 0,00-0,20 m e 0,20-0,40 m. Os resultados de análise química foram submetidos às análises da estatística descritiva, geoestatística e interpolação por krigagem. A área convexa apresentou maior variabilidade espacial do solo em relação a área côncava. A adoção da agricultura de precisão possibilitou economia de aproximadamente 25 kg ha-1 de P2O5 na área côncava.

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.

Compactação de solos cultivados com cana-de-açúcar: II -quantificação das restrições às funções edáficas do solo em decorrência da compactação prejudicial

A redução do período de entressafra canavieiro pode levar à disseminação da compactação do solo, em decorrência da colheita mecanizada da cana-de-açúcar na estação chuvosa. Dessa forma, faz-se necessário definir estratégias que visem a minimizar a esse processo. O presente estudo objetivou modelar o processo de compressão do solo com base na pressão crítica. Avaliou também os efeitos da colheita mecanizada da cana-de-açúcar em diferentes épocas da safra em um Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) e em um Cambissolo Háplico (CX). Determinaram-se em amostras indeformadas a macroporosidade do solo, a pressão de preconsolidação em diferentes conteúdos de água no solo e a densidade do solo. A partir da incorporação da densidade do solo crítica na modelagem do comportamento compressivo do solo, foi possível estimar a pressão crítica. A pressão crítica superestima a capacidade de suporte de carga dos solos. A colheita mecanizada da cana-de-açúcar, realizada na zona de friabilidade do solo, não provocou compactação prejudicial à cultura. A cana-de-açúcar pode ser colhida mecanicamente sem causar a degradação estrutural no LVA e no CX, respectivamente, sob conteúdos de água de até 0,16 e 0,21 kg kg-1.

Análise dinâmica de solos submetidos à ação simultânea das três componentes da excitação na base rochosa

Durante a análise sísmica de estruturas complexas, o modelo matemático empregado deveria incluir não só as distribuicões irregulares de massas e de rigidezes senão também à natureza tridimensional da ecitação sísmica. Na prática, o elevado número de graus de liberdade involucrado limita este tipo de análise à disponibilidade de grandes computadoras. Este trabalho apresenta um procedimento simplificado, para avaliar a amplificação do movimento sísmico em camadas de solos. Sua aplicação permitiria estabelecer critérios a partir dos quais avalia-se a necessidade de utilizar modelos de interação solo-estrutura mais complexos que os utilizados habitualmente. O procedimento proposto possui as seguientes características : A- Movimento rígido da rocha definido em termos de três componentes ortagonais. Direção de propagação vertical. B- A ecuação constitutiva do solo inclui as características de não linearidade, plasticidade, dependência da história da carga, dissipação de energia e variação de volume. C- O perfil de solos é dicretizado mediante um sistema de massas concentradas. Utiliza-se uma formulação incremental das equações de movimento com integração directa no domínio do tempo. As propriedades pseudo-elásticas do solo são avaliadas em cada intervalo de integração, em função do estado de tensões resultante da acção simultânea das três componentes da excitação. O correcto funcionamento do procedimento proposto é verificado mediante análises unidimensionais (excitação horizontal) incluindo estudos comparativos com as soluções apresentadas por diversos autores. Similarmente apresentam-se análises tridimensionais (acção simultânea das três componentes da excitação considerando registros sísmicos reais. Analisa-se a influência que possui a dimensão da análise (uma análise tridimensional frente a três análises unidimensionais) na resposta de camadas de solos submetidos a diferentes níveis de exçitação; isto é, a limitação do Princípio de Superposisão de Efeitos.

Estudo do comportamento de fundações superficiais assentes em solos tratados

Este trabalho é parte integrante de uma linha de pesquisa destinada ao estudo de viabilidade técnica de melhoramento artificial de camadas de solo. Objetiva-se com este trabalho contribuir para a viabilização de uso de solos melhorados para suporte de fundações superficiais. O estudo baseou-se em resultados experimentais de provas de carga em placas circulares de 0,30m e 0,60m de diâmetro sobre camadas de solo melhorado com cimento (teor de 5%) de 0,15m, 0,30111 e 0,60m de espessura. Os diâmetros das placas (D) e as espessuras das camadas de solo melhorado com cimento (H) foram fixados de forma a obter-se três valores distintos da relação H/D, correspondendo a 0,5, 1 e 2. Os resultados, representados adimensionalmente através de relações entre a tensão normalizada e o recalque relativo, demonstram a influência da espessura da camada de solo melhorado no comportamento de fbndações superficiais submetidas a carregamento vertical. Uma correlação de natureza semiempirica é desenvolvida de forma a permitir a previsão da magnitude de recalques e tensões de ruptura de sapatas a partir de resultados de ensaios de placa. Foram também avaliados a aplicabiidade de modelos analíticos para fundações superficiais assentes em perfis de solos não homegêneos com características coesivo-fnccionais. Neste sentido, apresenta-se urna comparação quantitativa e qualitativa entre os diversos métodos de previsão da capacidade de suporte e recalques, bem como uma validação das proposições através de comparações entre resultados calculados e medidos experimentalmente em campo. Os principais resultados obtidos na pesquisa são: [a] melhora de desempenho das fundações quando apoiadas em solos tratados, [b] dificuldade de previsão das cargas de ruptura e níveis de recalques em fundações apoiadas em solos estratifcados através de métodos analíticos, refletindo a complexidade deste problema de interação solo-estrutura e [c] desenvolvimento de uma metodologia semi-empírica para estimativa do comportamento de fùndações superíiciais com base em resultados de ensaios de placa.