Equipamento para extração de amostras indeformadas de solo

O presente trabalho teve como objetivo desenvolver um equipamento para coletar amostras indeformadas de solo de 75 mm de diâmetro a uma profundidade de até 0,60 m, bem como avaliar a qualidade das amostras retiradas. O amostrador foi constituído por um tubo de PVC, acondicionado dentro de um tubo cravador de alumínio equipado com uma ponteira de aço, formando um conjunto sem movimento rotativo. Envolveu este conjunto uma rosca-sem-fim, equipada com três lâminas de corte na sua extremidade. O conjunto foi adaptado a um veículo especificamente projetado para o tráfego no campo (VAS - Veículo Amostrador de Solo). As amostras obtidas pelo VAS foram comparadas com as testemunhas, obtidas pelo método do bloco da parafina, por meio de testes laboratoriais, para verificar a ocorrência de alterações estruturais. Os testes foram: inspeção visual, densidade do solo, ensaio de compressão triaxial rápido e ensaio de adensamento. As amostras obtidas pelo VAS em solo argiloso (Latossolo Roxo) apresentaram confiabiliade (95%) dos valores de densidade do solo, características de resistência à compressão e adensamento iguais à testemunha. O equipamento mostrou-se prático, versátil e adequado para retirar amostras de solos argilosos, sendo a qualidade das amostras semelhante à obtida pelos métodos tradicionais de extração do anel volumétrico e de bloco de solos. O equipamento desenvolvido pode ser útil na coleta de dados para mapeamento de solos, com o auxílio de uma antena de GPS.

Determinação da permeabilidade ao ar em amostras indeformadas de solo pelo método da pressão decrescente

A permeabilidade do solo ao ar (Ka) determina o fluxo convectivo de gases na matriz do solo e a troca de gases na interface do sistema solo-atmosfera, influenciando diretamente a qualidade do ambiente físico para o crescimento de plantas e a taxa de ocorrência de processos dependentes da concentração de gases no solo. A Ka pode ser estimada por um método simplificado baseado em uma modificação da lei de Darcy para fluxo de gases no solo em pressão decrescente. Os objetivos deste trabalho foram modificar e aprimorar um permeâmetro para quantificar, em laboratório, a permeabilidade de amostras indeformadas de solos ao ar utilizando o método da pressão decrescente. Foram utilizados dois sistemas de aquisição de dados: um sistema eletrônico automatizado composto por um transdutor de pressão conectado a um datalogger (E1), e alternativamente um sistema composto de um manômetro digital para registro do decréscimo de pressão e um cronômetro (E2). No sistema E1, foram avaliadas amostras da camada superficial de um Nitossolo Vermelho eutroférrico argiloso, coletadas na área experimental da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" - USP, Piracicaba, SP, e no E2 foram avaliadas amostras de um perfil de Nitossolo Vermelho distroférrico muito argiloso, coletadas em intervalos de profundidade em área experimental da Universidade Estadual de Maringá, PR. Os ensaios para a determinação de Ka foram realizados em amostras indeformadas de solo com variação na densidade do solo e no conteúdo de água. A Ka aumentou com a redução do conteúdo de água do solo em função do maior volume de poros ocupados com ar e com o decréscimo da densidade do solo devido ao aumento da porosidade total das amostras. Os resultados mostraram que o método é versátil, rápido, de fácil aplicação e baixo custo para a determinação da Ka, independente do sistema de aquisição de dados utilizados.

Equipamento para coleta de amostras indeformadas de solo para estudos em condições controladas

A avaliação da fertilidade do solo pode ser feita por vários métodos, entre eles os testes com plantas em campo ou em vasos. Estudos em casa de vegetação com solos sob sistema plantio direto são dificultados pela obtenção de amostras indeformadas. O presente estudo teve por objetivos propor um equipamento de coleta de amostras de solo indeformadas e testar sua eficácia para uso em estudos em casa de vegetação, especialmente em solos sob sistema plantio direto. Foi desenvolvido um amostrador cilíndrico com diâmetro de 200 e 300 mm de altura. Foram comparadas a resistência do solo à penetração e a densidade do solo no local de coleta e dentro do amostrador. A amostragem foi feita em quatro locais, em solos com distintas classes de argila e em diferentes profundidades, sendo: um Argissolo Vermelho distrófico típico (PVd) localizado na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, em Eldorado do Sul; um Latossolo Vermelho distrófico típico (LVd2) localizado em área de produção, em Cruz Alta; um Latossolo Vermelho distroférrico típico (LVdf2) localizado em área de produção, em Ijuí; e um Latossolo Vermelho distroférrico típico (LVdf2) localizado em área de produção, em São Miguel das Missões. Não houve diferença estatística entre as médias de resistência do solo à penetração e a densidade do solo em cada local e em cada profundidade de amostragem. O equipamento proposto permite obter amostras de solo indeformadas que podem ser utilizadas para estudos em condições controladas com amostras de solo, com estrutura indeformada.

Ensaios triaxiais dinamicos sobre amostras indeformadas de um solo colapsivel

Tests were carried out with samples from two depths of a vertical soil profile. The results indicate that the permanent deformation characteristics of the soil are dependent on their depth in the vertical profile and on their water content. Some practical consequences to the performance of the pavement were considered.

Minipenetrômetro dinâmico para determinação da resistência à penetração em amostras de solo indeformadas

O objetivo deste trabalho foi descrever e testar um minipenetrômetro dinâmico para a determinação da resistência do solo à penetração, em amostras indeformadas. Foram construídas quatro peças de diferentes massas, para a mensuração da resistência à penetração em solos com conteúdos variáveis de água. Para o teste, foram utilizadas amostras de um Latossolo Vermelho, sob sistemas de plantio convencional e direto. Avaliaram-se o índice de cone, a densidade do solo e os conteúdos gravimétrico e volumétrico de água do solo. O equipamento avaliado é confiável, preciso, de baixo custo e tem potencial para promover mais estudos sobre intervalo hídrico ótimo do solo.

Atributos mecânicos e erosão por salpicamento em amostras de latossolo vermelho-amarelo sob efeito de vinhaça

The objective of this study was to quantify the effect of plonk on compressive behavior and mechanical attributes such as consistency, optimum moisture for compaction and maximum density of a Red-Yellow Latosol (Oxisol) to evaluate the effect of plonk and compaction state in splashed particles, from Lavras (MG) region. The plonk was obtained from an artisanal sugarcane brandy alembic. Undisturbed and disturbed soil samples were collected at 0 to 3 cm and 60 to 63 cm depths. Disturbed soil samples were used for soil characterization, determination of consistence limits and Normal Proctor essay after material incubation with plonk. Undisturbed soil samples were saturated with plonk or distilled water (control) during 48 hours for testing the compressibility and resistance to splash by using simulated rainfall. The plonk altered the consistence limits of studied layers. For the 0-3 cm layer, the plonk reduced the friable range, and for the 60-63 cm layer the effect was in the opposite direction. For both layers, the plonk increased Dmax and decreased Uoptimum. Regardless of the plonk treatment, both layers presented the same load support capacity. The compaction degree of samples influenced the splash erosion. The increase of the applied pressure over the samples resulted in increase of splash material quantity. At the 60-63 cm layer, the plonk treatment reduced the splash material quantity by increasing the applied pressure, mainly when the samples were at field capacity.

Estudo da resistência não drenada de solo de baixa consistência por meio de ensaios de campo e laboratório

A variabilidade natural dos solos torna complexo o conhecimento de suas propriedades na elaboração de projetos geotécnicos, sendo a determinação da resistência ao cisalhamento não drenada um parâmetro importante nas análises de estabilidade de solos moles. Os ensaios de laboratório de cone e palheta, não convencionais, os ensaios de campo de palheta e piezocone e os ensaios de compressão simples e triaxial não adensado e não drenado foram utilizados para mensurar a resistência não drenada de uma camada de argila marinha mole localizada na planície costeira central brasileira. Os ensaios de laboratório foram realizados em amostras indeformadas coletadas com amostradores de pistão estacionário em vertical próxima à realização dos ensaios de campo. O sítio foi investigado preliminarmente por sondagens de simples reconhecimento, sendo apresentado o perfil estratigráfico por meio de modelagem computacional. Foram também realizados ensaios para caracterização física (análise granulométrica, teor de umidade, limites de liquidez e plasticidade, densidade real dos grãos) e mineralógica (difração de raios X), e ensaios de adensamento para obtenção do histórico de tensões e classificação de qualidade das amostras indeformadas. Os valores de resistência não drenada obtidos pelos ensaios de laboratório foram comparados ao perfil contínuo de resistência determinado empiricamente pelo ensaio de piezocone, com fator de cone Nkt calibrado pelo ensaio de palheta de campo, apresentando boa concordância, com a variabilidade natural do solo influenciando de forma preponderante a qualidade das amostras na variação entre os resultados. Os valores de resistência obtidos pelos ensaios de laboratório de cone e palheta foram comparados entre si, apresentando boa compatibilidade. Ambos, quando comparados ao ensaio de palheta de campo, não apresentaram boa concordância. Os resultados de resistência obtidos pelos ensaios de compressão simples e triaxial apresentaram boa compatibilidade com os resultados do ensaio de laboratório de cone, o que não ocorreu com os resultados do ensaio de laboratório de palheta. Na comparação entre a resistência normalizada pela tensão de sobreadensamento obtida pelos diversos métodos e algumas correlações empíricas da literatura internacional, foi observado para as amostras de solo com índice de plasticidade superior a 60% boa concordância com as correlações de Mesri (1975) e Jamiolkowski et al (1985). Os ensaios não convencionais apresentaram boa confiabilidade, que aliado a simplicidade e agilidade de execução, justificam a difusão destes na prática da investigação geotécnica brasileira como método alternativo para complementar e dar suporte às estimativas de resistência não drenada de solos moles.

Estudo de parâmetros físicos, químicos e hídricos de um Latossolo Amarelo, na região Amazônica

Estudou-se os atributos físicos, hídricos e químicos de um Latossolo sob sistema de agroflorestal na região Amazônica. O solo foi descrito morfologicamente e amostras com estrutura deformada foram coletadas para caracterização física e química. A análise das propriedades hidráulicas foi realizada a partir de amostras indeformadas coletadas a cada camada de 0,10 m até 1,00 m de profundidade com 5 repetições para determinação da condutividade hidráulica do solo saturado (Ko) pelo método do permeâmetro de carga decrescente e determinação das curvas de retenção (fim(teta)), utilizando as tensões de 1, 2 e 4 kPa (funis de placa porosa) e 10, 30, 50, 100, 500 e 1500 kPa (câmaras de pressão com placa porosa). As demais análises foram realizadas até 1,50 m de profundidade. Os valores de Ko nas camadas apresentaram grande homogeneidade estando compreendido entre 2,22 a 3,20 cm dia-1, sendo relacionados com variação da densidade do solo e porosidade. A retenção hídrica demonstra que o solo tem a capacidade de reter elevada quantidade de água, mesmo quando submetido a elevados potenciais, indicando uma baixa disponibilidade para as plantas. As curvas de retenção não apresentaram um bom ajuste pela equação de van Genuchten , sugerindo uma distribuição de poros bimodal.

Caracterização de latossolo amarelo sob cultivo contínuo de cana-de-açúcar no estado de Alagoas: atributos morfológicos e físicos

Foram estudados os efeitos do cultivo contínuo da cana-de-açúcar nas principais propriedades físicas e morfológicas de um latossolo amarelo argiloso da região dos tabuleiros costeiros do estado de Alagoas. Quatro talhões foram selecionados na Usina Caeté, município de São Miguel dos Campos (AL), em janeiro de 1995; um com vegetação nativa (Tn) e os demais cultivados por períodos de dois (T2), dezoito (T18) e vinte e cinco (T25) anos. Os solos foram caracterizados morfologicamente e, nas amostras de cada horizonte, foram determinados granulometria, grau de floculação, umidade a -0,034 MPa e -1,52 MPa, densidade do solo e das partículas, macroporosidade e porosidade total. Foram coletadas amostras indeformadas dos horizontes A, AB e BA de cada perfil para determinação de condutividade hidráulica saturada, microporosidade e densidade do solo. Os resultados mostraram que o uso agrícola dos solos causou mudanças na morfologia do horizonte superficial com o desenvolvimento de um horizonte Ap, apresentando transição abrupta para o horizonte AB subjacente e perda de estrutura. Em relação às propriedades físicas, os resultados indicaram que o cultivo contínuo causou diminuição no conteúdo de argila, nos horizontes superficiais, e um aumento significativo, nos horizontes subsuperficiais. Após evidente impacto negativo nas propriedades físicas com o primeiro plantio da cana-de-açúcar, o manejo adotado promoveu novo equilíbrio, com recuperação parcial da porosidade total e sensível aumento no conteúdo de água disponível. Por outro lado, o uso agrícola promoveu significativa redução na condutividade hidráulica saturada do horizonte superficial, quando comparado com o solo sob vegetação nativa.

Influência do cultivo contínuo da cana-de-açúcar em latossolos amarelos coesos do estado de Alagoas: propriedades micromorfológicas

Foram estudados os efeitos do cultivo contínuo da cana-de-açúcar por meio da análise micromorfológica de Latossolos Amarelos argilosos da região dos tabuleiros costeiros do estado de Alagoas, Brasil. Quatro talhões foram selecionados na Usina Caeté, município de São Miguel dos Campos, AL, em janeiro de 1995, sendo um com vegetação nativa (Tn), e os demais cultivados por períodos de dois (T2), dezoito (T18) e vinte e cinco (T25) anos. Os solos foram morfologicamente caracterizados, sendo coletadas amostras indeformadas dos horizontes A, AB e BA de cada perfil, em caixas de Kubiena, para análises micromorfológicas. Foram coletadas amostras para análises de densidade do solo, macroposidade, carbono orgânico e condutividade hidráulica saturada. Os resultados evidenciam que o uso agrícola dos solos causou mudanças na morfologia do horizonte superficial, com o desenvolvimento de um horizonte Ap, com sensível perda de estrutura. Após um evidente impacto negativo nas propriedades físicas com o primeiro plantio da cana-de-açúcar, o manejo adotado promoveu uma recuperação parcial da macroporosidade no horizonte superficial após 18 e 25 anos de cultivo. Além da formação inicial de uma camada compactada nos horizontes Ap e AB, foi observado um adensamento pedogenético natural do solo no BA, acelerado com o cultivo da cana-de-açúcar, pelo preenchimento de poros com argila iluvial. A porosidade total obtida pelo analisador de imagem nas fotografias das lâminas delgadas corrobora uma sensível redução da porosidade no horizonte superficial com a introdução do cultivo. Mostra também que a porosidade do horizonte BA é baixa no perfil com vegetação nativa, comprovando o caráter pedogenético do adensamento desse horizonte. Apesar de não ter sido observado nenhum revestimento nas unidades estruturais em campo, a micromorfologia mostrou pedofeições morfológicas com revestimentos argilosos nos agregados e enchimento de poros com argila iluvial, o que indica a tendência à formação de horizonte B textural com o tempo.

Compressibilidade de três Latossolos em função da umidade e uso

Por meio do ensaio de compressibilidade, foram estudados os efeitos do manejo e da umidade na pressão de preconsolidação (σp) de três solos: Latossolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Roxo e Latossolo Vermelho-Escuro sob cultura anual, mata natural e pastagem, na região de Lavras (MG), em duas profundidades (0-0,03 e 0,27-0,30 m). Para cada condição, foram coletadas cinco amostras indeformadas e uma deformada, com três repetições. As amostras, indeformadas e com diferentes umidades, foram utilizadas no ensaio de compressão uniaxial, obtendo-se as curvas de compressão, das quais foram extraídas as respectivas pressões de preconsolidação. Com as amostras deformadas, determinaram-se os limites de plasticidade e de contração, textura e matéria orgânica. Os modelos de compactação testados foram baseados na pressão de preconsolidação e na umidade do solo. Para uma mesma condição e profundidade, houve diferença significativa entre os valores dos teores de argila e areia nos três solos. Os valores da densidade do solo inicial (Ds i) foram estatisticamente diferentes para todas as condições na mesma profundidade, exceto na camada de 0-0,03 m para a cultura anual. À medida que a umidade do solo aumentou, a pressão de preconsolidação decresceu exponencialmente, indicando uma redução na capacidade de suporte de carga do solo. O LR apresentou, em geral, maior capacidade de suporte de carga do que o LE e LV. Essa maior capacidade de suporte de carga pode estar associada com o seu maior teor de argila e menor teor de areia. A capacidade de suporte de carga na zona de friabilidade variou de 154 a 167 kPa, para o LV; de 77 a 183 kPa, para o LR, e de 77 a 132 kPa, para o LE. As umidades 0,33 a 0,30 kg kg-1, 0,42 a 0,27 kg kg-1, e 0,35 a 0,33 kg kg-1 correspondem à faixa de friabilidade (LP - LC) do LV, LR e LE, respectivamente. O modelo baseado na história de tensão do solo evidenciou o efeito da compactação causada pelas máquinas de preparo do solo na camada de 0,27-0,30 m, para a cultura anual, enquanto, para a pastagem, ocorreu o efeito do pisoteio do gado na camada de 0-0,03 m.

Efeito do manejo e da umidade no comportamento compressivo de três latossolos

Para analisar o efeito da umidade e do manejo na compressibilidade de três solos: Latossolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Roxo e Latossolo Vermelho-Escuro sob cultura anual, mata natural e pastagem, localizados nos municípios de Lavras e Ijaci (MG), foram coletadas cinco amostras indeformadas e uma deformada em duas profundidades (0-0,03 e 0,27-0,30 m) com três repetições. A análise das amostras indeformadas foi realizada por meio de ensaio de compressão uniaxial sob diferentes umidades, determinando-se então as curvas de compressão. A partir das amostras deformadas, determinaram-se os limites de consistência, análise granulométrica e carbono orgânico. Observou-se que as variações nas propriedades físicas e mecânicas dos solos, induzidas pela sua gênese e manejo, alteraram o comportamento compressivo dos solos, tendo a umidade modificado a forma das curvas de compressão em todos os solos, deslocando-as para a região de maior densidade quando normalizadas, enquanto a densidade inicial controlou a sua posição no eixo da densidade do solo.

Estimativa do efeito do uso e da umidade do solo sobre a compactação adicional de três latossolos

A compactação adicional do solo ocorre quando a pressão aplicada sobre ele é maior do que a pressão de preconsolidação, fazendo com que o solo se deforme ao longo da reta de compressão virgem. A reta de compressão virgem é a região onde ocorre a compactação adicional. Os objetivos deste estudo foram: testar o modelo proposto por Dias Junior (1994), propor um modelo para quantificar a resistência mecânica do solo e avaliar o efeito do uso do solo e da umidade na reta de compressão virgem e no índice de compressão de três Latossolos. Os solos sob as condições de uso com cultivo anual, mata natural e pastagem cultivada estão localizados na região de Lavras (MG). O trabalho foi executado durante os anos de 1996 e 1997. Para a condição de cultivo anual, mata natural e pastagem, foram coletadas cinco amostras indeformadas, com três repetições, nas profundidades de 0-0,03 e 0,27-0,30 m, e utilizadas no ensaio de compressão uniaxial. Coletou-se também uma amostra deformada, com três repetições em cada condição, para determinar o limite de plasticidade. Verificou-se que, à medida que o valor da umidade aumenta, as retas de compressão virgem são deslocadas para a região de menor pressão, o que indica aumento da suscetibilidade do solo à compactação, diminuindo, entretanto, a resistência mecânica a ser vencida pelo sistema radicular. Os índices de compressão não diferiram estatisticamente para o cultivo anual e mata natural na profundidade de 0-0,03 m, o que não ocorreu para a pastagem cultivada em ambas as profundidades e para o cultivo anual e mata natural na profundidade de 0,27-0,30 m. Nessas condições, a densidade do solo final e o índice de compressão do solo seguiram os modelos propostos por Dias Junior (1994). Em geral, os solos sob mata natural na camada de 0-0,03 m foram mais suscetíveis à compactação por apresentarem maiores valores do índice de compressão máximo.

Pedogênese em uma seqüência latossolo-podzólico na borda de um platô na depressão periférica paulista

Estudou-se uma seqüência de solos (Latossolo Vermelho-Escuro álico textura muito argilosa → Podzólico Vermelho-Escuro distrófico textura argilosa/muito argilosa → Podzólico Vermelho-Amarelo eutrófico abrupto textura média/argilosa), situados na borda de um platô, que representa a superfície mais antiga e dominante da paisagem regional e de boa parte do médio/baixo Vale do rio Piracicaba, em Piracicaba (SP). Foram amostrados e descritos morfologicamente sete perfis de solos em trincheiras nos diferentes segmentos da vertente (topo, ombro, meia encosta e sopé). A configuração lateral dos horizontes foi observada por meio de tradagens. Análises mineralógicas, químicas e granulométricas foram feitas em amostras selecionadas dos horizontes. Nas amostras indeformadas dos horizontes e das transições entre estes, foram feitas a descrição e a análise micromorfológica para apoiar a interpretação da pedogênese. Os Latossolos muito argilosos do topo plano foram interpretados como formados a partir de um sedimento argiloso neocenozóico que recobriu o platô, e os Podzólicos como resultantes de transformação pedológica lateral dos Latossolos com contribuição de siltitos da formação Tatuí (Ptt). A gênese dos microagregados dos Latossolos do topo é complexa, mas dois processos ficaram mais evidentes: o da microestruturação geoquímica e o da zoogenética. A transição lateral Bw-Bt foi atribuída ao adensamento em subsuperfície do manto latossólico, em conseqüência do rebaixamento e convexização da superfície topográfica original durante o Quaternário e da influência crescente para jusante da ação mecânica do fluxo lateral de água. Posteriormente, mecanismos de argiluviação e de degradação de argilas por hidromorfismo temporário no topo do Bt completam a transformação do Bw em Bt e deste em E, respectivamente.

Atributos micromorfológicos de solos do Projeto Jaíba, norte de Minas Gerais

Amostras indeformadas de horizontes representativos de solos do Projeto Jaíba, norte de Minas Gerais, e camadas compactadas e não compactadas de solos sob uso intensivo foram coletadas e analisadas micromorfologicamente, com vistas em obter maiores informações relativas ao seu grau de evolução e avaliar as alterações causadas nos solos pelo uso agrícola. Foram estudados quatro solos derivados de calcário (P1, P2, P3 e P4) e um originado a partir de sedimentos detríticos (P5), além das camadas com e sem indícios de compactação. A micromorfologia revelou que os solos apresentam características bastante distintas e variáveis, dependendo da classe e do material de origem. O Cambissolo originado de calcário tem como característica marcante o fluxo vertical de sílica e argila, sem, no entanto, caracterizar horizonte B textural, além de maior desenvolvimento de estrutura em blocos. O Cambissolo originado de sedimentos detríticos apresenta fluxo lateral de argila, presença marcante de cutãs de difusão de ferro e estrutura menos desenvolvida tendendo a granular. O Podzólico Vermelho-Escuro apresentou estrutura em blocos e presença de cutãs de deposição, muitos destes incorporados pela matriz, o que pode indicar transição para Latossolo. Os Latossolos apresentam-se com estrutura granular, mas esta é muito menos desenvolvida que a observada para os Latossolos gibbsíticos já analisados no País, o que pode indicar um menor grau de evolução destes solos. A atividade da fauna parece ser o principal agente responsável pelo desenvolvimento da microestrutura do Podzólico e dos Latossolos. Quanto à compactação, a micromorfologia relevou diferenças na organização do plasma e na forma dos poros, quando se compararam camadas compactadas com não compactadas. De maneira geral, o plasma das camadas compactadas é mais denso e os poros se apresentam alterados em razão do esforço físico impingido aos solos.