Determinação das propriedades hidráulicas do solo utilizando tensiômetros de polímeros em experimentos de evaporação

O tensiômetro de polímeros é um equipamento recentemente desenvolvido que permite medir o potencial matricial da água no solo desde a saturação até condições mais secas do que o ponto de murcha permanente. Nesta nota descreve-se a utilização de tensiômetros de polímeros em experimentos de evaporação de cilindros com solo deformado, para determinar as propriedades hidráulicas do material. Nos experimentos foi utilizada terra da camada superficial de um Nitossolo Vermelho. O uso de tensiômetros de polímeros em experimentos de evaporação com colunas de solo permitiu a determinação das relações entre condutividade hidráulica, teor de água e potencial matricial na faixa de potenciais matriciais entre -1 e -150 m.

Relação entre horizontes pedológicos e propriedades hidráulicas em dois latossolos

Realizou-se um estudo comparativo para verificar se as propriedades hidráulicas do solo variam de acordo com os horizontes pedológicos. Dois Latossolos foram descritos morfologicamente e amostras com estrutura indeformada foram coletadas até 1,00 m de profundidade com cinco repetições em cada camada de 0,10 m de espessura, para determinação da condutividade hidráulica do solo saturado (Ko) pelo método do permeâmetro de carga decrescente e para elaboração das curvas de retenção (ψm(θ)), utilizando as tensões de 1, 2 e 4 kPa (Mesa de Tensão) e 10, 30, 50, 100, 500 e 1.500 kPa (Câmara de Pressão de Richards). Os resultados obtidos indicaram que tanto Ko como ψm nem sempre se alteram de acordo com a mudança nos horizontes pedológicos. Em solos com grande homogeneidade morfológica, como os Latossolos, torna-se mais difícil caracterizá-los hidraulicamente, já que alguns parâmetros utilizados pela pedologia não são eficientes para a separação hidráulica.

Avaliação de modelo de extração da água do solo por sistemas radiculares divididos entre camadas de solo com propriedades hidráulicas distintas

A avaliação da capacidade de raízes de plantas em extrair água do solo é de grande importância na modelagem da taxa de transpiração e, para entender o crescimento e rendimento vegetal e o balanço de água e de solutos no solo. Para testar um modelo de extração radicular macroscópico baseado no processo em escala microscópica, descreveram-se os resultados de um experimento com plantas cujo sistema radicular foi dividido entre camadas de solo com propriedades hidráulicas contrastantes. Um experimento de lisímetro dividido com plantas de sorgo foi realizado em Piracicaba-SP. Quatro lisímetros com dois compartimentos separados fisicamente (split-pot) foram construídos e preenchidos com material de dois tipos de solo de diferentes classes texturais (um solo de textura média - AR e outro de textura argilosa - AG). Durante um mês e meio foi imposto um regime hídrico, alternando a irrigação entre os compartimentos. O teor de água nos compartimentos dos lisímetros foi monitorado com TDR e tensiômetros. O material dos dois solos foi analisado conforme método-padrão quanto às suas propriedades de retenção e condução da água. A densidade radicular foi determinada por pesagem no fim do experimento, tendo ficado em torno de duas vezes maior no solo AR do que no AG. Observou-se que a extração de água ocorreu preferencialmente do compartimento do lisímetro com maior potencial de fluxo matricial. Em certas ocasiões houve transferência de água do lado de maior para o de menor potencial de fluxo matricial, com a liberação da água ao solo pelo sistema radicular (hydraulic lift). Para compensar o efeito da heterogeneidade da distribuição radicular e da atividade radicular, incluiu-se, no modelo, um fator empírico f de correção. O modelo testado descreveu bem 80 % das observações com a utilização de valores de f de 0,01506 e 0,003713, para os solos AR e AG, respectivamente. O modelo simulou a liberação de água ao solo mais frequentemente do que ela ocorreu no experimento. Esse fato pode indicar que a resistência interna do sistema radicular, não contabilizada pelo modelo, pode ter papel importante nas relações hídricas na rizosfera.

Propriedades físicas do solo em função de manejos em lavouras de cafeeiro conilon

Os solos de uso agrícola estão sujeitos a modificações em suas propriedades, de acordo com o tipo de uso e sistemas de manejo adotados. Este trabalho teve como objetivo avaliar, em diferentes locais de amostragem, as propriedades físicas de solos cultivados com lavouras cafeeiras, sob distintos manejos, no sul do Estado do Espírito Santo. Foram realizadas amostragens nas camadas de 0,00-0,20 m e 0,20-0,40 m, na parte superior da projeção da "saia" do cafeeiro, em relação ao sentido de declive do terreno. Foram utilizadas, para o estudo, lavouras representativas da região sul do Estado, apresentando a mesma classe de solo (Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, relevo forte ondulado), tendo os seguintes manejos: M1 - irrigação por gotejamento, calagem a cada dois anos, adubação, roçadas e uso da palha de café; M2 - adubação, roçadas e capinas; M3 - capinas e roçadas. Em cada manejo, foram avaliados os seguintes locais de amostragem: TS - terço superior, TM - terço médio; TI - terço inferior, ao longo do declive. As propriedades físicas avaliadas foram: densidade do solo, porosidade total, macroporosidade, microporosidade e resistência do solo à penetração. Para as condições experimentais, a resistência do solo à penetração, a macroporosidade e a microporosidade mostraram-se importantes indicadores físicos da qualidade do solo, influenciados pelo manejo, local de amostragem e camada avaliada.

Propriedades físicas do solo e sistema radicular do cacaueiro, da pupunheira e do açaizeiro na Amazônia oriental

O conhecimento das relações entre raízes das culturas e propriedades físicas do solo é de grande importância para o manejo adequado. Esta pesquisa avalia a distribuição das raízes das culturas do cacaueiro, da pupunheira e do açaizeiro, relacionando com as propriedades físicas do solo. O estudo foi desenvolvido em Latossolo Amarelo álico, e as amostras de raízes e de solos foram retiradas a cada 10 cm até 40 cm. O delineamento experimental utilizado para cada cultura foi em blocos ao acaso, em esquema fatorial (quatro profundidades e três classes de raízes), com quatro repetições. As amostras de raízes foram obtidas em monólitos e em dois pontos de distância entre as fileiras das plantas, separadas em três classes de diâmetro: < 1,0 mm, 1,0-3,0 mm e > 3,0 mm. O açaizeiro apresentou o dobro de raízes da pupunheira e 10 vezes mais que do cacaueiro. Entre as distâncias das plantas não houve diferença na quantidade de raízes da pupunheira. Houve correlação direta entre a quantidade de raízes, das três culturas, e o teor de areia grossa, e inversa com a densidade do solo e o teor de argila. O volume de poros grandes teve correlação direta com a quantidade de raízes do cacaueiro e do açaizeiro nas três classes de diâmetro. O açaizeiro, além de possuir o sistema radicular mais abundante, apresenta o maior número de correlações entre a quantidade de raízes e as propriedades físicas do solo, envolvendo as três classes de diâmetro de raízes.

Propriedades físicas do solo após extração seletiva de madeira na Amazônia Central

Variáveis físicas do solo foram investigadas em parcelas de floresta de terra firme submetidas à extração seletiva de madeira na Amazônia central. Foram obtidas curvas de retenção de água no solo, juntamente com medidas de água disponível no solo às plantas, densidade do solo e porosidade total. Medidas de temperatura do solo foram realizadas por mais de 13 meses, considerando seis tratamentos: controle, centro da clareira, borda da clareira, borda da floresta remanescente, floresta remanescente e trilha do trator. Medidas de condutividade hidráulica de solo saturado foram feitas na floresta e em clareiras, sem distinguir os tratamentos. O solo revelou baixa capacidade de armazenar água disponível: apenas 11 a 18% da água pode estar disponível às plantas, num perfil de 1 m de profundidade. A temperatura das camadas superiores do solo foi influenciada pela extração seletiva de madeira: nas clareiras abertas, a luz chega com mais intensidade no solo, proporcionando temperaturas mais elevadas no centro e nas bordas das clareiras do que no controle e na floresta remanescente.

Eficiência de cordões de pedra em contorno na retenção de sedimentos e melhoramento de propriedades de um solo litólico

Em face de suas características de moderada a alta erodibilidade e pequena profundidade efetiva, os solos litólicos requerem eficientes práticas conservacionistas no sentido de protegerem sua estreita camada arável, que é ameaçada por altas taxas de erosão em regiões semi-áridas do Estado do Ceará. Conhecem-se bem as conseqüências da erosão nesses solos, porém são escassas as pesquisas sobre os efeitos, a longo prazo, das práticas conservacionistas sobre a intensidade de perdas de solo, bem como sobre o melhoramento de suas propriedades. Treze anos após a construção de cordões de pedra em contorno, a massa de sedimentos retida e as mudanças que esta prática de controle da erosão induziu nas características químicas, físicas e topográficas de um solo litólico foram avaliadas. O experimento foi executado em Quixadá (CE), de março a julho de 1994. Sob declive de 0,03 mm-1, essa prática conservacionista reteve uma média de 60 t ha-1 ano-1 de sedimentos em camadas de até 0,30 m de espessura ao longo das barreiras de pedra. As deposições, provocadas por esses obstáculos às enxurradas, formaram, progressivamente, patamares pelo nivelamento natural da superfície original do terreno. Essa prática conservacionista induziu expressivos melhoramentos na qualidade do solo relacionados à elevação dos seguintes parâmetros: profundidade efetiva, porosidade, água disponível, matéria orgânica, nitrogênio, soma de bases, saturação de bases e capacidade de troca de cátions; por outro lado, verificou-se um decréscimo de alumínio nas camadas de sedimentos retidos pelos cordões de pedra, ao longo dos treze anos de controle da erosão.

Propriedades físicas do solo sob plantio direto influenciadas por calagem, preparo inicial e tráfego

No sistema de plantio direto, a ausência de revolvimento do solo, aliada ao tráfego de máquinas, promove a compactação excessiva do solo em superfície. Com o objetivo de estudar alguns fatores que interferem na compactação do solo em plantio direto, foi realizado um experimento no município de Ponta Grossa (PR), nos anos agrícolas de 1989/1990 e 1990/1991. Comparou-se o efeito de três métodos de preparo inicial do solo - com arado de discos, aivecas e rotativo - e dois níveis de calagem sobre algumas propriedades físicas de um Latossolo Vermelho-Escuro argiloso no sistema de plantio direto com tráfego controlado. Utilizou-se a seqüência de culturas em rotação: ervilhaca, milho, aveia-preta e soja. Avaliaram-se a densidade, a porosidade do solo e o teor de água retido entre os potenciais de -0,006 e -0,5 MPa. Não houve efeito significativo da calagem sobre as propriedades físicas estudadas. Os resultados demonstraram efeitos significativos do tráfego, aumentando a densidade do solo e reduzindo a sua porosidade e o conteúdo de água retido entre aqueles potenciais. A distribuição, em profundidade, das cargas aplicadas pelo tráfego de máquinas, principalmente de colheitadeiras, foi, provavelmente, influenciada pelo volume de solo revolvido pelos diferentes sistemas de preparo inicial. Nas parcelas em que a estrutura do solo foi submetida a pressões por meio do tráfego, obteve-se redução na produtividade da soja, em comparação às áreas com ausência de tráfego, no período em que o estudo foi realizado.

Efeitos da integração lavoura-pecuária nas propriedades físicas do solo e características da cultura do milho

A integração lavoura-pecuária pode compactar a camada superficial do solo e restringir o crescimento de raízes e a produtividade das culturas nos solos argilosos. Este estudo objetivou mensurar as modificações nas propriedades físicas do solo e as características da cultura do milho, em área submetida ao sistema de preparo convencional e plantio direto, com pisoteio animal durante o inverno, comparando com as propriedades físicas do sistema mata nativa. O experimento foi realizado em Lages (SC), em um Nitossolo Vermelho, nos sistemas de preparo convencional e plantio direto com milho no verão e aveia no inverno para o pastejo. Foram determinadas: a macro, a micro, a porosidade total, a densidade do solo, a condutividade hidráulica saturada, a resistência do solo à penetração e as características da cultura do milho. Observou-se que a pressão exercida pelo trânsito de máquinas agrícolas e pelo pisoteio animal degradou a estrutura do solo em comparação ao sistema mata. Houve redução dos macroporos de 0,29 na mata para 0,17 no preparo convencional e 0,13 m³ m-3 no plantio direto, refletindo na redução da porosidade total e no aumento da densidade do solo de 0,79 na mata para 1,09 no preparo convencional e 1,16 kg dm-3 no plantio direto. A menor macroporosidade foi responsável pela redução da condutividade hidráulica saturada nos sistemas de preparo convencional e plantio direto comparados à da mata nativa. No sistema plantio direto, houve aumento da resistência do solo à penetração, principalmente na camada de 0-0,15 m. Os maiores danos às propriedades físicas do solo foram observados no sistema plantio direto quando comparados aos do sistemas de preparo convencional. No plantio direto, a estatura de plantas, o número de folhas verdes, o peso de 1.000 grãos, o número de grãos por espiga e a produtividade foram inferiores aos do preparo convencional. Tais observações reforçam a tese de que, no sistema plantio direto, devem-se evitar o uso de máquinas pesadas e o pastejo nas áreas comuns de lavoura-pecuária, principalmente quando a umidade do solo estiver acima do ponto de friabilidade.

Modelos analíticos para predição do processo da redistribuição da água no solo

A avaliação do processo da redistribuição da água no solo, em condições de campo, demanda considerável tempo e apreciável custo, porque as propriedades hidráulicas do solo sofrem extensa variabilidade espacial e estão sujeitas a freqüentes alterações no tempo. O presente trabalho propõe dois modelos analíticos para estimar a dinâmica desse processo, a partir da adoção do gradiente de potencial hidráulico unitário na equação de Richards. O primeiro modelo estima a umidade do solo e o segundo estima a densidade de fluxo, ambos de acordo com o tempo de drenagem interna para a profundidade de interesse. Os resultados gerados pelos modelos confrontam-se satisfatoriamente física e estatisticamente com os valores medidos da umidade e densidade de fluxo durante o período de drenagem em diferentes profundidades numa Areia Marinha submetida a esse processo em condições de campo. Os modelos propostos exigem somente o conhecimento prévio dos dados da curva de retenção e da condutividade hidráulica do solo na profundidade de interesse.

Propriedades físicas do solo sob preparo convencional e semeadura direta em rotação e sucessão de culturas, comparadas às do campo nativo

Em solos que apresentam características naturais favoráveis ao cultivo, o preparo convencional degrada as propriedades físicas, pois o revolvimento rompe os agregados, compacta o solo abaixo da camada preparada e o deixa descoberto. A semeadura direta, em virtude da pequena mobilização do solo, preserva os agregados e a cobertura do solo, porém consolida a camada superficial. Este trabalho foi desenvolvido em um Cambissolo Húmico alumínico léptico, de maio de 1995 a abril de 2001. Os tratamentos de manejo do solo foram: preparo convencional com uma aração+duas gradagens em rotação de culturas (PCR) e em sucessão (PCS), semeadura direta em rotação de culturas (SDR) e em sucessão (SDS) e campo nativo (CN). A seqüência de cultivo nos tratamentos foi: PCR - feijão/pousio/milho/pousio/soja/pousio; PCS - milho/pousio/milho/pousio/milho/pousio; SDR - feijão/aveia/milho/nabo/soja/ervilhaca e, na SDS, milho/ervilhaca/milho/ervilhaca/milho/ervilhaca. No CN, a área foi pastejada até o momento da instalação do experimento, permanecendo em pousio com roçadas periódicas depois disso. Em abril de 2001, foram avaliados a densidade do solo, o volume de macroporos, microporos e total de poros, o teor de carbono orgânico e a estabilidade de agregados em água, nas profundidades de 0-2,5; 2,5-5; 5-10; 10-15; 15-20 e 20-30 cm. Na camada de 0-10 cm, a densidade do solo foi maior na SDS e SDR e igual no PCS e PCR, enquanto o volume total de poros e de macroporos foi igual na SDS e SDR, em relação ao CN. Nessa camada, a relação volume de macroporos/total de poros foi maior no PCS e PCR do que na SDS, SDR e CN. Na média das camadas estudadas, o teor de carbono orgânico e a estabilidade dos agregados foram maiores na SDS, SDR e CN do que no PCS e PCR. No PCS e PCR, o índice de sensibilidade para estabilidade de agregados foi expressivamente menor do que a unidade, enquanto, na SDS e SDR, os valores foram próximos à unidade, indicando a sustentabilidade da semeadura direta no que se refere à estabilidade dos agregados em água. Os sistemas de cultivo não influenciaram as propriedades físicas do solo.

Propriedades químicas do solo aluvial da Ilha de Assunção - Cabrobó (Pernambuco)

O solo aluvial da Ilha de Assunção, localizada no Rio São Francisco, em Cabrobó (PE), tem sido intensamente cultivado com culturas anuais sob irrigação. O nível de produtividade atual não é satisfatório em razão do uso de práticas agrícolas inadequadas para a continuidade da atividade agrícola. Objetivou-se realizar um levantamento das propriedades químicas dos solos numa área de 1.131 ha, por meio da coleta de 1.053 amostras de solo, na profundidade de 0-30 cm. As amostras foram caracterizadas quimicamente e os dados analisados por técnicas estatísticas descritivas. Os resultados obtidos indicaram haver maior variabilidade para os teores de alumínio, potássio, fósforo e para a percentagem de saturação por sódio e menor variabilidade para pH, não havendo distribuição normal dos dados. As amostras de solo apresentaram, em sua maioria, baixos teores de alumínio, de matéria orgânica e de fósforo; valores de pH e CTC e teores de cálcio + magnésio e potássio adequados para a maioria das culturas e foram classificadas como normais em relação à percentagem de saturação por sódio.

Análise da variabilidade espacial de pontos amostrais da curva de retenção da água no solo

A determinação da curva de retenção da água no solo é parte fundamental da caracterização das propriedades hidráulicas do solo. Apesar de ser estudada há bastante tempo, ainda não são bem descritas várias particularidades referentes à variabilidade espacial das curvas, bem como a variabilidade geral de seus pontos experimentais. O conhecimento da variabilidade permite um planejamento adequado de experimentos, com menor esforço de amostragem. Objetivou-se explorar procedimentos de análise de pontos amostrais da curva de retenção da água no solo, visando melhor descrever sua variabilidade espacial. Este trabalho utilizou amostras indeformadas de solo coletadas em uma transeção, com três repetições a cada 2 m, em cinco profundidades, tendo sido submetida cada amostra a sete diferentes tensões; o valor da umidade de saturação foi estimado pelas densidades do solo e dos sólidos. Foram efetuadas análises descritivas e exploratórias, com determinação de dados discrepantes, encontrando-se para a maioria dos dados distribuição normal. A desconsideração de dados discrepantes aumentou a normalidade. A análise geoestatística revelou dependência espacial e em algumas tensões com estruturas de dependência em duas escalas. Uma análise de concordância das curvas de acordo com a distância revelou diferenças significativas entre as repetições de cada ponto em comparação com seus vizinhos, porém não foi significativa a diminuição da concordância com o aumento da distância.

Desempenho do tensiômetro, TDR e sonda de nêutrons na determinação da umidade e condutividade hidráulica do solo

Técnicas que envolvem a utilização da instrumentação agronômica com vistas em determinar o conteúdo de água no solo são de grande importância para a pesquisa científica. Independentemente da técnica utilizada, é importante que, na determinação da função K(teta), por exemplo, a umidade volumétrica seja determinada de forma precisa e, de preferência, que haja facilidade na sua obtenção. Com o objetivo de comparar a performance da sonda de nêutrons e do TDR com o tensiômetro, buscando verificar a sensibilidade destes equipamentos na obtenção da umidade do solo e da função condutividade hidráulica K(teta), a partir dos dados da curva de retenção de água no solo, foi instalado um experimento no município de Piracicaba (SP), em um Nitossolo Vermelho distrófico latossólico. Para tanto, foram instalados numa área de 7,07 m², 30 tensiômetros, três tubos de acesso para sonda de nêutrons e 15 sensores de TDR. Foi utilizado o procedimento do perfil instantâneo, analisando as profundidades de 0,70 e 1,00 m e considerando, no presente estudo, o tensiômetro como equipamento-padrão. Os resultados de umidade e de condutividade hidráulica não saturada obtidos na profundidade de 0,70 m mostraram que o TDR apresentou um comportamento mais próximo ao obtido pelo tensiômetro, quando comparado à sonda de nêutrons e, na profundidade de 1,00 m, a sonda de nêutrons mostrou-se mais eficiente na determinação da umidade e da condutividade hidráulica não saturada.

Variabilidade espacial de propriedades físicas do solo em uma parcela experimental

Experimentos de solo realizados no campo necessitam de estudos que verifiquem a variabilidade espacial do solo. O objetivo deste trabalho foi estudar a variabilidade espacial de propriedades físico-hídricas do solo em uma parcela experimental, usando métodos geoestatísticos. O experimento foi realizado em 1982 no Centro Experimental do Instituto Agronômico em Campinas (SP), em um Latossolo Vermelho sob preparo convencional, numa parcela de 30 x 30 m, com grade de pontos a cada 5 m. As propriedades analisadas foram: teor de água do solo, porosidade, densidade do solo, resistência à penetração e retenção de água. Para analisar a variabilidade espacial, utilizou-se a geoestatística, por meio da análise de semivariogramas, interpolação dos dados por krigagem e construção de mapas de isolinhas. A dependência espacial ocorreu principalmente nas variáveis obtidas na camada superficial do solo (0-25 cm), apresentando dependência espacial moderada e forte. Houve correlação positiva significativa entre retenção de água e densidade do solo. A dependência espacial encontrada e a semelhança de comportamento entre as variáveis permitiram inferir que amostragem ao acaso seria falha, pois esconderia a variabilidade encontrada, interferindo nas respostas dos tratamentos, caso fosse instalado um experimento que exigisse independência entre amostras.