Resistência ao cisalhamento de solos não saturados : análise experimental e teórica

Um equipamento triaxial convencional originalmente utilizado para ensaios em amostras de solos saturados saturada foi modificado para que fosse possível a realização de ensaios triaxiais em solos não saturados. As principais modificações foram a instalação de uma pedra cerâmica de alto valor de entrada de ar (300 kPa) na nova base da câmara triaxial e uma nova linha de aplicação de pressão para aplicação de pressão de ar na amostra. A técnica de translação de eixos é utilizada para evitar cavitação no sistema de aplicação de pressão. O solo estudado nesta pesquisa consiste de um colúvio de arenito localizado nas encostas da Formação Serra Geral, entre os municípios de Timbé do Sul (SC) e São José dos Ausentes (RS). Ensaios triaxiais convencionais foram realizados nas condições drenado e não drenado em amostras indeformadas para tensões de confinamento iniciais variando de 50 até 500 kPa; ensaios triaxiais convencionais foram realizados na condição drenada em amostras remoldadas para as tensões de confinamento iniciais de 50, 100 e 200kPa. Ensaios triaxiais com sucção controlada foram realizados na condição drenado em amostras indeformadas para as tensões normais líquidas de 50, 100, 150 e 200 kPa em níveis de sucção variando de 25 até 150 kPa. A partir dos resultados dos ensaios triaxiais determinou-se os parâmetros de resistência ao cisalhamento: c’ – intercepto coesivo efetivo; f´ - ângulo de atrito interno efetivo; fb – ângulo de atrito interno que quantifica a contribuição da sucção na resistência ao cisalhamento. O comportamento encontrado foi de uma envoltória de resistência ao cisalhamento não saturada bilinear com acréscimo na resistência ao cisalhamento para baixos níveis de sucção até aproximadamente 75 kPa, e após um decréscimo na resistência ao cisalhamento. A tensão normal líquida não influencia no valor de fb e a sucção não provoca alteração no valor de f´. O valor de fb apresenta valores superiores ao valor de f´, quando se utiliza o critério de ruptura clássico de resistência ao cisalhamento. Alguns critérios de determinação dos valores máximos de ruptura foram aplicados para um melhor entendimento do comportamento resistente deste material.

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.

Análise multivariada na compactação de um latossolo vermelho cultivado com milho

Os solos submetidos aos sistemas de produção sem preparo estão sujeitos à compactação, provocada pelo tráfego de máquinas, tornando necessário o acompanhamento das alterações do ambiente físico, que, quando desfavorável, restringe o crescimento radicular, podendo reduzir a produtividade das culturas. O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito de diferentes intensidades de compactação na qualidade física de um Latossolo Vermelho textura média, localizado em Jaboticabal (SP), sob cultivo de milho, usando métodos de estatística multivariada. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com seis intensidades de compactação e quatro repetições. Foram coletadas amostras indeformadas do solo nas camadas de 0,02-0,05, 0,08-0,11 e 0,15-0,18 m para determinação da densidade do solo (Ds), na camada de 0-0,20 m. As características da cultura avaliadas foram: densidade radicular, diâmetro radicular, matéria seca das raízes, altura das plantas, altura de inserção da primeira espiga, diâmetro do colmo e matéria seca das plantas. As análises de agrupamentos e componentes principais permitiram identificar três grupos de alta, média e baixa produtividade de plantas de milho, segundo variáveis do solo, do sistema radicular e da parte aérea das plantas. A classificação dos acessos em grupos foi feita por três métodos: método de agrupamentos hierárquico, método não-hierárquico k-means e análise de componentes principais. Os componentes principais evidenciaram que elevadas produtividades de milho estão correlacionadas com o bom crescimento da parte aérea das plantas, em condições de menor densidade do solo, proporcionando elevada produção de matéria seca das raízes, contudo, de pequeno diâmetro. A qualidade física do Latossolo Vermelho para o cultivo do milho foi assegurada até à densidade do solo de 1,38 Mg m-3.

Qualidade física de um Latossolo Vermelho cultivado com soja submetido a níveis de compactação e de irrigação

Manter uma boa qualidade física do solo é importante para preservar o meio ambiente, além de maximizar a produtividade das plantas. Um solo compactado poderá interferir na densidade, na porosidade e na resistência do solo à penetração, influenciando no crescimento radicular. A presente pesquisa objetivou avaliar a qualidade física de um Latossolo Vermelho eutroférrico, textura argilosa, com a cultivar de soja CAC-1, submetido a quatro níveis de compactação e três níveis de irrigação, utilizando os atributos físicos do solo, assim como a correlação do sistema radicular com a produtividade da cultura. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com parcelas subdivididas, com quatro repetições. Os níveis de compactação foram: C0 = 0, C2 = 2, C4 = 4 e C6 = 6 passadas, no mesmo local, de um trator de 11 t. Foram coletadas amostras indeformadas de solo nas entrelinhas da cultura da soja, para determinação dos atributos físicos, nas camadas de 0-0,10 e 0,10-0,20 m. A produtividade máxima da soja foi obtida com a resistência do solo à penetração de 0,71 MPa. O sistema radicular correlacionou-se inversamente com a produtividade da soja.

Efeito da compactação na produtividade de cultivares de soja em latossolo vermelho

Na agricultura moderna, o tráfego de máquinas sobre o solo é a principal causa da compactação, que, muitas vezes, causa decréscimos da produtividade de soja. O objetivo deste estudo foi avaliar o desenvolvimento de cultivares de soja, considerando os níveis de compactação do solo. Para tal, foi realizado um experimento em Jaboticabal, SP, em Latossolo Vermelho textura média. Os tratamentos de compactação foram: T0 = 0; T1* = 1; T1 = 1; T2 = 2; T4 = 4 e T6 = seis passadas, no mesmo local, de um trator de 11 t, uma ao lado da outra, perfazendo toda a superfície do solo. No tratamento T1*, a compactação ocorreu quando o solo estava mais seco para obter um menor nível de compactação. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em parcelas subdivididas (seis níveis de compactação e quatro cultivares), com quatro repetições. Foram coletadas amostras indeformadas de solo nas camadas de 0,03-0,06; 0,08-0,11; 0,15-0,18 e 0,22-0,25 m, para determinação dos atributos físicos. em dezembro de 2003, foram semeados os cultivares de soja (Glycine max) IAC Foscarin 31, MG/BR 46 (Conquista), BRS/MG 68 (Vencedora) e IAC 8-2. O cultivar de soja IAC Foscarim 31 foi o mais produtivo no Latossolo Vermelho, quando comparado aos cultivares MG/BR 46 (Conquista), BRS/MG 68 (Vencedora) e IAC 8-2. Os valores de resistência do solo à penetração a partir dos quais a produtividade dos cultivares de soja decresceu foram de 2,24 a 2,97 MPa, conforme os cultivares.

Intervalo hídrico ótimo no monitoramento da compactação e da qualidade física de um latossolo vermelho cultivado com soja

A qualidade física do solo é essencial ao crescimento das plantas e à sustentabilidade dos sistemas agrícolas. O objetivo deste estudo foi avaliar a eficiência do intervalo hídrico ótimo (IHO) no monitoramento da compactação e qualidade física do solo para soja em cultivo de sequeiro e irrigado. O experimento foi realizado em Latossolo Vermelho eutroférrico (21 ° 14 ' 53S; 48 ° 17 ' 20W; 540 m de altitude). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 6 x 2, com quatro repetições. Os tratamentos de compactação foram: T1 = sem compactação; T2 = 1 passada de trator de 4 t; T3 = 1; T4 = 2; T5 = 4; e T6 = 6 passadas de um trator de 11 t, no mesmo local. Foi semeada a soja (Glycine max (L.) Merrill), cultivar IAC Foscarim 31. Foram coletadas amostras indeformadas de solo nas camadas de 3-6, 8-11, 15-18 e 22-25 cm, para determinação dos atributos físicos. Na colheita, foi avaliada a produtividade de soja em microparcela de 3,37 m². No cultivo de soja sequeiro e irrigado, a produtividade diminui a partir da resistência à penetração (RP) de 1,30 e 1,64 MPa e da densidade do solo (Ds) de 1,26 e 1,29 kg dm-3, com perdas de 19,15 e 11,71 % no maior nível de compactação (RP = 2,84 MPa; Ds = 1,45 kg dm-3), respectivamente. O IHO foi reduzido pela RP até atingir a Dsc(IHO = 0) de 1,33 e 1,38 kg dm-3, no cultivo de soja sequeiro e irrigado. O IHO é adequado no monitoramento da compactação e da qualidade física do solo para soja, quando sua aplicação é realizada com base no valor de resistência à penetração limitante e no valor de densidade crítica do solo (IHO = 0). A soja em cultivo irrigado tolera maior compactação.

Traffic soil compaction of an oxisol related to soybean development and yield

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Soil compaction and fertilization in soybean productivity

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Compactação do solo e intervalo hídrico ótimo na produtividade de arroz de sequeiro

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Atributos físicos de Latossolos adubados durante cinco anos com biossólido

A utilização do biossólido para fins agrícolas tem sido uma alternativa viável para resíduos de origem domiciliar e industrial. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de biossólido nos atributos físicos de Latossolo Vermelho distrófico, textura média (LVd), e Latossolo Vermelho eutroférrico argiloso (LVef). Utilizaram-se as doses, acumuladas em 5 anos, de 0,0, 25,0, 47,5 e 50,0 Mg ha-1 de matéria seca de biossólido, incorporadas até 0,1 m com grade. As amostras deformadas foram coletadas no quinto ano, após a colheita do milho, nas camadas de 0,0-0,1, de 0,1-0,2 e de 0,2-0,3 m para determinação da composição granulométrica e matéria orgânica. As amostras indeformadas coletadas com cilindros metálicos de 0,030 m de altura e 0,048 m de diâmetro, também no quinto ano, foram utilizadas para determinação da densidade, porosidade e retenção de água no solo. A macroporosidade foi superior a partir de 47,5 Mg ha-1 e 50,0 Mg ha-1 de biossólido, no LVd e LVef, respectivamente, e a densidade do solo foi inferior na dose de 50,0 Mg ha-1 no LVd de textura média, na camada de 0,0-0,1 m. A aplicação de 50,0 Mg ha-1 de biossólido não alterou a porosidade total, a microporosidade e a retenção de água nos dois solos. O efeito da aplicação do biossólido depende do tipo de solo e da quantidade aplicada.

Compactação do solo e produção de cultivares de milho em latossolo vermelho: I - características de planta, solo e índice S

Este trabalho teve como objetivo avaliar, em condições de campo, a resposta de duas cultivares de milho com características genéticas distintas em Latossolo Vermelho em seis níveis de compactação. O experimento foi conduzido em faixas, no delineamento de blocos completos casualizados, com quatro repetições. Utilizaram-se os híbridos de milho DKB 390 e DAS 2B710. Após a semeadura do milho, coletaram-se amostras indeformadas de solo nas profundidades de 0-10, 10-20 e 20-30 cm, para determinação de propriedades físicas do solo e índice S. No estádio de maturidade fisiológica dos grãos do milho, foram determinados: a altura das plantas, a altura de inserção da primeira espiga, o diâmetro do segundo colmo acima do solo e a massa de matéria seca das plantas. As espigas foram colhidas e debulhadas para determinação da produtividade de grãos, corrigida para a umidade-padrão de 13 %, calculando-se também o número de espigas por planta e o índice de colheita. O índice S apresentou correlação positiva com a produtividade, porém, abaixo do limite de S < 0,035, estabelecido para uma condição de solo desestruturado, ocorreram perdas acentuadas na produtividade de milho. Os híbridos simples de milho DKB 390 e DAS 2B710 não apresentaram diferenças quando submetidos aos diferentes níveis de compactação. A produtividade dos híbridos de milho foi significativamente menor quando a resistência do solo à penetração atingiu 2,15 MPa.

Compactação do solo e intervalo hídrico ótimo no crescimento e na produtividade da cultura do milho

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

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.

Compactação do solo e produção de cultivares de milho em latossolo vermelho: II - intervalo hídrico ótimo e sistema radicular

Este trabalho teve como objetivo avaliar, no campo, a resposta de duas cultivares de milho em um Latossolo Vermelho, em seis níveis de compactação, quanto ao desenvolvimento do sistema radicular, bem como caracterizar a compactação do solo a partir do intervalo hídrico ótimo (IHO). O experimento foi realizado em faixas, no delineamento de blocos completos casualizados, com quatro repetições. Utilizaram-se os híbridos de milho DKB 390 e DAS 2B710. Após a semeadura do milho, coletaram-se amostras indeformadas de solo para a determinação de propriedades físicas do solo e do IHO. No estádio do pendoamento do milho, retiraram-se três amostras por parcela na entrelinha, nas profundidades de 0-10, 10-20 e 20-30 cm, em cada parcela, para determinação de diâmetro médio, densidade do comprimento radicular e massa de matéria seca das raízes. O IHO foi igual a zero quando o solo atingiu a densidade crítica de 1,46 kg dm-3, correspondente a 92 % da densidade máxima do solo. Com a compactação, houve aumento da produção de matéria seca das raízes, da densidade do comprimento radicular e do diâmetro radicular e na profundidade de 0-10 cm, o aumento da massa de matéria seca e da densidade radicular se dá até a resistência do solo à penetração de 1,23 e 1,43 MPa, respectivamente. Houve correlação negativa entre a massa de matéria seca, a densidade e o diâmetro radicular com a produtividade do milho irrigado, mostrando que essas variáveis são bons indicadores da compactação do solo.

Avaliação da compressibilidade de um Nitossolo Vermelho distroférrico sob sistema plantio direto, preparo convencional e mata nativa

Os efeitos do tráfego de máquinas nos atributos do solo de acordo com o tempo de adoção do sistema plantio direto são ainda pouco pesquisados em ambientes tropicais, e muitas dúvidas ainda persistem sobre a variação dinâmica da estrutura do solo e a sua interação com máquinas e equipamentos. Objetivou-se com este estudo avaliar o efeito do tempo de adoção do sistema plantio direto, comparativamente com área de mata nativa e de preparo convencional, usando os modelos de compressibilidade do solo. O estudo foi realizado em um Nitossolo Vermelho distroférrico, sob mata nativa (MN), preparo convencional (PC), plantio direto com um ano (PD1), plantio direto com quatro anos (PD4), plantio direto com cinco anos (PD5) e plantio direto com 12 anos (PD12). Amostras indeformadas e deformadas foram coletadas em duas profundidades (0-5 e 10-15 cm). O tempo de adoção do sistema plantio direto alterou o comportamento compressivo dos solos em ambas as profundidades, por meio das mudanças na pressão de preconsolidação. A profundidade de 0-5 cm apresentou menor capacidade de suporte de carga do que a profundidade de 10-15 cm. A profundidade de 0-5 cm, em todos os sistemas de manejo, mostrou-se mais susceptível à compactação em relação à profundidade de 10-15 cm. Os sistemas de plantio direto e convencional apresentaram a capacidade de suporte de carga crescente na seguinte ordem: PD5 < PD12 < PD1 < PD4 @ PC, para a profundidade de 0-5 cm e para a profundidade de 10-15 cm: MN @ PD12 < PC @ PD4 < PD5, enquanto o sistema PD1 apresentou comportamento diferenciado.