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.

Umidade crítica de compactação e densidade do solo máxima em resposta a sistemas de manejo num Latossolo Roxo

O termo compactação do solo refere-se à compressão do solo não saturado durante a qual existe um aumento da densidade do solo em conseqüência da redução de seu volume, pela expulsão do ar causado pelo manejo inadequado. Com o objetivo de estudar o efeito de diferentes sistemas de manejo na densidade do solo máxima (Ds máx), e na umidade crítica de compactação (Ucrít), realizou-se um experimento em um Latossolo Roxo da Região de Lavras (MG), submetido aos seguintes sistemas de manejo: preparo com arado de discos (AD), preparo com escarificador (CM), semeadura direta (SD), preparo com arado de aivecas (AA) e preparo intensivo com grade (GD). O experimento foi instalado, em novembro de 1994, em blocos casualizados. Foram realizadas três amostragens em 1996: em janeiro, antes da semeadura do feijão; em abril, antes da colheita do feijão, e em novembro, antes da semeadura do milho. As amostras deformadas foram coletadas nas camadas de 0-0,07 e 0,20-0,27 m de profundidade nos sistemas de manejo AD, CM e AA. No sistema de manejo SD, as amostras deformadas foram coletadas nas camadas de 0-0,07 e 0,25-0,32 m de profundidade e, no caso do sistema GD, nas camadas de 0-0,07 e 0,15-0,22 m de profundidade. A partir das curvas de compactação, obteve-se a densidade do solo máxima. Determinaram-se, ainda, o teor de argila e matéria orgânica (MO), o limite de plasticidade (LP) e a água retida a - 0,033 e - 0,01 MPa. Os valores de (Ds máx), (Ucrít) para os diferentes sistemas de manejo, época de coleta e profundidades, não foram estatisticamente diferentes, não sendo, portanto, influenciados pelos teores de argila e M.O. Verificou-se que a Ucrít corresponde a 90% do LP e a 90% da água retida a - 0,01 MPa é aproximadamente igual à água retida a - 0,033 MPa.

Compressibilidade de um Latossolo Vermelho argiloso de acordo com a tensão de água no solo, uso e manejo

Uma das principais conseqüências do manejo inadequado do solo é a sua compactação, que leva à perda da sustentabilidade agrícola. O objetivo deste trabalho foi o de estudar o comportamento compressivo de um Latossolo Vermelho argiloso, sob quatro tensões de água no solo, sob cerrado, sob plantio direto e cultivo convencional, utilizando-se o arado de discos, após duas décadas de uso. Amostras não deformadas foram utilizadas na caracterização da porosidade do solo e nos ensaios de compressão uniaxial. As pressões de preconsolidação e os índices de compressão foram obtidos das curvas de compressão do solo. A densidade do solo foi também avaliada. Amostras deformadas foram utilizadas nas análises físicas e químicas do solo. As tensões de água no solo dentro da faixa compreendida entre capacidade de campo e ponto de murcha permanente e os sistemas de uso e manejo influíram na intensidade de deformação do solo, sendo os valores mais elevados na capacidade de campo do solo (6 kPa) e no cerrado. Os valores de pressões que podem reduzir a porosidade do solo a níveis críticos ao crescimento de plantas variaram em todos os sistemas de manejo, mas apresentaram os menores valores para as condições mais úmidas, sendo função também da porosidade inicial do solo. Independentemente do sistema de manejo, tensão de água e profundidade do solo, os valores percentuais da redução do volume total de poros nas pressões que não provocam compactação adicional do solo (pressão de preconsolidação) foram praticamente constantes e, em geral, abaixo de 10 %.

Compressibilidade de agregados de um Latossolo Amarelo da Amazônia em resposta ao potencial da água do solo

Normalmente a utilização agrícola dos solos é realizada com máquinas e implementos pesados que lhes causam compactação, responsável por afetar a disponibilidade de ar e de água para as plantas. O objetivo deste trabalho foi estudar o comportamento de agregados de Latossolo Amarelo da Amazônia sob compressão mecânica, submetidos a quatro níveis de umidade. Amostras de solo, úmidas e indeformadas, coletadas sob floresta, no horizonte A, a 10 cm de profundidade, e no horizonte B, a 150 cm de profundidade, foram utilizadas neste trabalho. No laboratório, essas amostras foram fragmentadas e peneiradas para obtenção de agregados de 2 a 3 mm de diâmetro, os quais foram colocados em equilíbrio com umidade de quatro potenciais matriciais para, após essa etapa, sofrerem uma compressão uniaxial com pressões de 32 a 1.000 kPa. Os resultados mostraram que a maior compressibilidade dos agregados, tanto para o horizonte A como para o B, ocorreu para o potencial matricial -32 kPa (umidade de 0,38 kg kg-1), enquanto a menor ocorreu para os potenciais -1 kPa e -1.000 kPa (umidade de 0,32 e 0,30 kg kg-1, respectivamente), indicando que esse solo não deve ser trabalhado com umidades próximas a 0,38 kg kg-1. A maior redução de volume dos agregados, tanto para o horizonte A como para o horizonte B, foi obtida para pressões mecânicas inferiores a 400 kPa, indicando que esses solos são bastante sensíveis à compactação, principalmente os agregados do horizonte A, possivelmente por terem melhores condições estruturais decorrentes do maior teor de matéria orgânica.

Compactação e compressibilidade do solo sob sistemas de manejo e níveis de umidade

O conteúdo de água do solo e os sistemas de manejo podem promover alterações em seus parâmetros de compressibilidade. O objetivo deste trabalho foi estudar os efeitos do conteúdo de água e de sistemas de manejo com cana-de-açúcar no grau de compactação e parâmetros de compressibilidade de um Argissolo Amarelo Coeso. Foram selecionadas quatro áreas na usina Triunfo, no Estado de Alagoas, a saber: uma não irrigada, uma irrigada, uma com aplicação de vinhaça e uma sob floresta nativa, como condição original. Amostras foram retiradas de cada área a 0-0,2, 0,2-0,4 e 0,4-0,8 m de profundidade, para determinar as alterações nos parâmetros de compactação, e nas camadas de 0-0,2 e 0,2-0,4 m, para determinar as alterações nos parâmetros de compressibilidade do solo. Os sistemas de manejo irrigado e sequeiro promoveram aumento no grau de compactação do solo e na resistência dos agregados à ruptura, resultando em aumento na capacidade de suporte de carga do solo. O aumento no conteúdo de água do solo reduziu a pressão de precompactação e aumentou o índice de compressão do solo, acarretando a redução da capacidade de suporte de carga do solo com o aumento do conteúdo de água.

Consolidômetro: equipamento pneumático-eletrônico para avaliação do estado de consolidação do solo

A obtenção da pressão de preconsolidação (sigmap) se dá a partir de um método denominado ensaio de consolidação, cuja definição consiste no processo de transferência gradual de uma carga aplicada ao solo até que todos os vazios deste sejam comprimidos. O ensaio de consolidação preconiza a utilização de um consolidômetro. Entretanto, esse equipamento não é ainda produzido no Brasil, e os modelos disponíveis para importação são de alto custo. Motivos como estes têm inviabilizado, em alguns casos, o acesso por parte de pesquisadores e agricultores às informações sobre a Capacidade de Suporte de Carga (CSC) do solo. Como alternativa, este trabalho teve por objetivo desenvolver e avaliar um equipamento pneumático-eletrônico que possibilitasse a obtenção de sigmap. O equipamento foi desenvolvido no Núcleo de Estudos de Máquinas e Pneus Agrícolas (NEMPA) da Faculdade de Ciências Agronômicas da Universidade Estadual Paulista, campus de Botucatu, SP. A sua avaliação se deu por meio de ensaios uniaxiais, os quais foram realizados em corpos-de-prova de duas camadas (superficial e subsuperficial) de um Latossolo Vermelho. O desempenho do equipamento foi constatado durante a sua avaliação; nas curvas de compressão do solo, verificaram-se incrementos dos valores de densidade do solo, isto é, variação no recalque dos corpos-de-prova em função do aumento dos níveis de pressão e de crescentes teores de água. A eficiência do equipamento na realização dos ensaios uniaxiais pôde ser comprovada pelo comportamento diferenciado tanto das curvas de compressão como das equações obtidas para os modelos de capacidade de suporte de carga, as quais foram capazes de detectar os diferentes graus de consolidação, assim como as distintas histórias de tensão da estrutura de cada camada do Latossolo Vermelho.

Desenvolvimento de um consolidômetro pneumático: modelagem da compactação, penetrometria e resistência tênsil de agregados de solo

A compactação é um dos processos responsáveis pela degradação física do solo que pode ocasionar a perda da sustentabilidade da produção agrícola. Assim, é fundamental dispor de estratégias instrumentais para quantificar as propriedades físicas que são influenciadas pela compactação e utilizadas para avaliar a qualidade do solo. Os objetivos deste trabalho foram: desenvolver um consolidômetro com propulsão pneumática de baixo custo; avaliar sua funcionalidade mediante estudo do comportamento compressivo de um Latossolo Vermelho distrófico de textura argilo-arenosa sob plantio direto; e avaliar o potencial de utilização da propulsão pneumática para determinações de resistência do solo à penetração (RP) e de resistência tênsil de agregados (RT). A avaliação do comportamento compressivo do solo foi realizada mediante curvas de compressão, utilizando amostras indeformadas, obtidas das posições de amostragem relativas à linha e à entrelinha da cultura de aveia-preta. Nessas amostras, foram realizados ensaios de compressão uniaxial em condição de teor de água correspondente ao potencial mátrico de -10 kPa, sendo determinados o índice de compressão (IC) e a pressão de preconsolidação (σp), bem como suas relações com outras propriedades físicas do solo. A RP foi determinada em amostras indeformadas de um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico de textura franco-arenosa sob citros. Para as determinações da RT foram utilizados agregados de dois solos: um Argissolo Acinzentado distrófico arênico coeso e um Argissolo Amarelo distrófico arênico. Os resultados mostram que a densidade do solo, antes do ensaio de compressão uniaxial, foi maior (p < 0,05) para a entrelinha da cultura de aveia-preta. A curva de compressão foi sensível às alterações estruturais do solo entre as posições de amostragem; a σp e o IC indicaram, respectivamente, maior capacidade de suporte de carga e menor suscetibilidade à compactação (p < 0,05) para a entrelinha da cultura de aveia-preta. A utilização de propulsão pneumática não influenciou os resultados da RP e da RT. Isso permite concluir que a curva de compressão do solo, a RP e a RT podem ser determinadas utilizando o equipamento desenvolvido neste estudo.

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.

Consolidômetro: equipamento pneumático-eletrônico para avaliação do estado de consolidação do solo

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

Método alternativo de avaliação da pressão de preconsolidação por meio de um penetrômetro

A curva de compressão do solo tem sido freqüentemente utilizada em estudos de compactação do solo. Essa curva representa graficamente a relação entre o logaritmo da pressão aplicada e a densidade do solo ou o índice de vazios. A pressão de preconsolidação divide essa curva em uma região de deformações recuperáveis e em uma de deformações não-recuperáveis. Por esse motivo, a pressão de preconsolidação tem sido usada como uma estimativa da capacidade de suporte de carga dos solos parcialmente saturados. A pressão de preconsolidação é obtida em laboratório por meio do ensaio de compressão uniaxial, o qual requer aparelhos sofisticados para a sua realização. Além do tempo gasto na realização do ensaio, há necessidade de usar um método gráfico ou de planilhas para a sua determinação. Uma maneira alternativa que visa minimizar este problema seria a calibração da pressão de preconsolidação com outras medidas de fácil e rápida obtenção. O objetivo deste trabalho foi propor um método alternativo de avaliação da pressão de preconsolidação por meio de um penetrômetro. Para isso, foram determinadas as pressões de preconsolidação e as resistências à penetração, no laboratório, na camada superficial de um Argissolo Amarelo (PA) e de um Plintossolo (FX) localizados na região de Aracruz, ES. Testes de campo foram efetuados em um Latossolo Vermelho-Amarelo (LV) localizado em Belo Oriente, MG. Os valores dos coeficientes de determinação foram significativos e variaram de 0,88 a 0,99. As equações que relacionam a pressão de preconsolidação (sigmap) com a resistência à penetração (RP) foram da forma: sigmap = a + b (RP). Pela equação, as pressões de preconsolidação serão estimadas em função da resistência à penetração e poderão ser utilizadas na identificação da compactação do solo e como uma ferramenta auxiliar de decisão sobre a realização ou não de determinada operação mecanizada.

Crescimento e nutrição de eucalipto em resposta à compactação de latossolos com diferentes umidades

O crescimento radicular e a produtividade de eucalipto são diretamente influenciados pela compactação do solo durante as operações florestais, particularmente pela colheita de madeira, cujos efeitos são intensificados sob condições de alta umidade do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de níveis de compactação do solo com diferentes umidades sobre o crescimento e nutrição de mudas de eucalipto. Foram utilizados um Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) oxídico-gibbsítico e um Latossolo Amarelo (LA) caulinítico. Os tratamentos consistiram de cinco pressões de compactação (0, 60, 120, 180 e 240 kPa) e de três conteúdos de água (0,05; 0,10 e 0,20 kg kg-1, este último correspondendo a 100 % do equivalente de umidade), em arranjo fatorial e dispostos em quatro blocos casualizados. Calculou-se a quantidade de cada solo para ocupar o volume de 1,66 dm³, em anéis de PVC, e atingir as densidades de 1,05 e 1,10 kg dm-3, respectivamente, no LVA e LA. Em seguida, as amostras de solo foram adubadas, umedecidas, acondicionadas nos recipientes e compactadas em uma prensa CBR equipada com anel dinamométrico. Após a aplicação da pressão, determinou-se a densidade resultante por meio do novo volume ocupado pelo solo. O experimento foi colhido 60 dias após a emergência das plântulas de eucalipto, para determinação da matéria seca de raízes e parte aérea, da densidade radicular e do conteúdo total de nutrientes na planta. Houve aumento da densidade dos solos em resposta à compactação, sendo a manifestação deste efeito intensificada com o aumento da umidade do solo. No solo oxídico-gibbsítico (LVA), a produção de matéria seca de raízes e total, a densidade radicular e o conteúdo de nutrientes na planta foram reduzidos pela compactação do solo em maior conteúdo de água (0,20 kg kg-1). Observou-se que não hove efeito do aumento da compressão deste solo sobre a produtividade do eucalipto, em menores valores de umidade (0,05 e 0,10 kg kg-1) durante a compactação. Os nutrientes cuja absorção foi mais afetada pela compactação do solo com maior umidade (0,20 kg kg-1) foram: Fe > Zn > Cu > P = Mg, no solo oxídico-gibbsítico; e K, no solo caulinítico (LA). O solo caulinítico foi mais sensível aos efeitos da compactação do que o solo oxídico-gibbsítico, limitando, com maior intensidade, a produção de matéria seca de raiz e a absorção de Fe, Cu, N, S e Zn. Verificou-se que a umidade no momento da compressão do solo foi o fator determinante para a manifestação dos efeitos deletérios da compactação sobre o crescimento e nutrição do eucalipto.

Estrutura e armazenamento de água em um Argissolo sob pastagem cultivada, floresta nativa e povoamento de eucalipto no Rio Grande do Sul

Práticas pouco adequadas de manejo têm ocasionado a compactação e a degradação da estrutura do solo. Identificar atributos que melhor representem essas alterações são relevantes na recuperação e na indicação de práticas para evitar danos na estrutura do solo. Objetivou-se avaliar o impacto de diferentes usos em atributos estruturais e hídricos de um Argissolo Vermelho. O estudo foi realizado no município de Butiá, na região fisiográfica da Serra do Sudeste do Estado do Rio Grande do Sul, em um Argissolo Vermelho distrófico. As áreas analisadas corresponderam a: floresta antropizada constituída por espécies arbóreas e arbustivas (Floresta); pastagem com cinco anos de idade, com braquiária brizanta (Brachiaria brizantha) consorciada com pensacola (Paspalum lourai) e trevo (Trifolium sp.) (Pastagem); povoamento de Eucalyptus saligna com 20 anos de idade (Eucalipto 20); e plantio clonal de Eucalyptus saligna conduzido em segunda rotação, com 4,5 anos de idade (Eucalipto 4,5). Avaliaram-se nessas áreas a textura, a condutividade hidráulica, a porosidade, a densidade, o diâmetro médio ponderado de agregados (DMP), a curva de retenção de água, a distribuição do tamanho de poros e o parâmetro S, obtendo-se as seguintes conclusões: até a camada de 0,10 m na Pastagem, e 0,40 m no Eucalipto 4,5, os agregados foram formados pela ação da textura e matéria orgânica e pelo efeito compressivo, decorrente do pisoteio dos bovinos e da colheita do eucalipto. Conforme a profundidade aumentou, ocorreu redução do DMP de agregados, em razão da diminuição da matéria orgânica, e aumento do cascalho, especialmente para as áreas de Pastagem e Eucalipto 4,5, e ao menor efeito da compressão do solo. A textura e a matéria orgânica evidenciaram influência na agregação do solo e, mesmo em pequena proporção, o cascalho reduziu o DMP de agregados, pois sua baixa reatividade e seu maior diâmetro dificultaram a formação de agregados estáveis. Em relação aos atributos hídricos do solo, as áreas de Floresta e a Pastagem apresentaram maior disponibilidade de água, enquanto o maior parâmetro S está relacionado ao maior armazenamento de água.

Compactação de um cambissolo háplico com o tráfego de um trator skidder no arraste de pinus elliottii

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Comportamento de misturas solo-cimento-fibra sob compressão confinada com medição de tensão lateral

Nesta dissertação desenvolve-se um equipamento de compressão confinada com medição de tensão lateral e avalia-se o comportamento, sobre a trajetória de tensões Ko, de um solo e de misturas de solo-fibra e solo-cimento, considerando a influência da adição de fibras de diferentes comprimentos e de cimento em variadas quantidades ao solo estudado bem como o efeito da tensão de cura e índice de vazios de cura na trajetória de tensões Ko, na tensão lateral, nas deformações verticais e nos valores de Ko. O solo utilizado no estudo é uma areia fina de granulometria uniforme extraída de uma jazida localizada no município de Osório – RS. O trabalho de pesquisa realizado com esses solos tem seu enfoque dividido em duas partes principais: (1) projeto, construção, validação e calibração do equipamento; (2) ensaios de compressão confinada com medição de tensão lateral em amostras de solocimento- fibra com dois comprimentos de fibras (6mm e 12 mm), três teores de cimento (1%, 3% e 7%) e em três diferentes condições de cura (cura sob tensão vertical de 0 kPa, cura sob tensão vertical de 0 kPa com índice de vazios modificado pela aplicação anterior à cura de uma tensão vertical de 500 kPa e cura sob tensão vertical de 500 kPa). Os níveis de tensões aplicados neste trabalho chegam a 3000 kPa. Os resultados mostram que o equipamento de compressão confinada com medição de tensões laterais funciona satisfatoriamente, apresentando dados coerentes e confiáveis A inclusão de fibras, bem como o aumento do comprimento das mesmas, diminui os valores de tensão lateral e de Ko em relação ao material sem reforço. A presença de cimento reduz a tensão lateral e gera uma tensão lateral residual, a qual aumenta com o teor de cimento. Da mesma forma, um acréscimo na rigidez ocorre com o aumento da quantidade de cimento. O efeito da cimentação diminui os valores de Ko e os tornam não mais constantes no carregamento. A alteração das condições de cura não causa mudanças significativas no que diz respeito às tensões, mas a rigidez inicial é aumentada com a mudança do índice de vazios e da tensão de cura dos materiais cimentados, sendo o acréscimo maior para a segunda.

Resistência a compressão de tijolos de solo-cimento fabricados com o montículo do cupim Cornitermes cumulans (Kollar, 1832)

Objetivou-se neste trabalho, comparar a resistência à compressão de tijolos de solo-cimento fabricados com o montículo do cupim Cornitermes cumulans (Kollar, 1832), com tijolos que utilizaram como matéria prima um NEOSSOLO QUARTZARÊNICO (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA), 1999), ambos submetidos a duas idades de cura (07 ou 28 dias). O experimento foi montado em delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2x2, sendo analisados dois cofatores: a matéria prima base e a idade de cura. Os ensaios físicos e mecânicos obedeceram às prescrições das normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas NBR-8492 (ABNT, 1982) e NBR-8491 (ABNT, 1984). Concluiu-se que a resistência à compressão dos tijolos foi maior com o aumento das idades de cura. O tratamento T4 apresentou maior valor de resistência à compressão, não diferindo estatisticamente dos tratamentos T2 e T1. Os tijolos fabricados com o montículo do cupim C. cumulans (Kollar, 1832) apresentaram diminuição da absorção de água com o aumento das idades de cura, o que normalmente corresponde a um maior aumento da resistência à compressão, ao contrário dos que utilizaram o NEOSSOLO QUARTZARÊNICO (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA), 1999).