Prof. Dr. Mauricio Javier De León 19 de maio 2011 COMPRESSIBILIDADE E GRAU DE COMPACTAÇÃO DO SOLO COMO ATRIBUTOS NA DETERMINAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO SOLO Prof. Dr. Mauricio Javier De León 19 de maio 2011 Designed by TheTemplateMart.com

COMPRESSIBILIDADE Propriedade do solo relativa à susceptibilidade a decrescer em volume, quando sujeito a uma carga ou força. Determinado a partir do teste de consolidação Solos arenosos mais resistentes a compressão devido a baixa porosidade e a uniformidade dos grãos minerais. No campo a compressão de solos argilosos úmidos pode ocorrer muito lentamente, água precisa escapar dos poros o que não acontece nos poros finos de solos argilosos. Ex: Torre de Pizza na Itália

FIGURA 1. CONSOLIDÔMETRO PNEUMÁTICO-ELETRÔNICO

Fatores que afetam o Crescimento de plantas Fatores Diretos (afetam diretamente o crescimento vegetal) Conteúdo de água Taxa de difusão de oxigênio Temperatura Resistência mecânica que o solo oferece a emergência de plântulas e ao crescimento radicular. (Rel. grau compactação do solo)

Fatores Indiretos (afetam indiretamente crescimento radicular) Densidade do solo Textura Estrutura Estabilidade dos agregados Distribuição do tamanho de poros

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COMPACTAÇÃO É o processo pelo qual as partículas do solo e agregados são rearranjados, tendo estes últimos suas forma e tamanho alterados. Esse rearranjo resulta no decréscimo do espaço poroso e aumento da densidade (HAMZA; ANDERSON, 2005). É diferente do adensamento (processo natural de formação solo. Ex. horizontes B texturais, fragipans e duripans) É causada pela ação do homem de manejar o solo utilizando máquinas e implementos de maneira inadequada. (pé de arado ou grade)

Figura 3. Esquema do arranjo das partículas do solo nas situações não compactado e compactado.

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ESPELHAMENTO ADENSAMENTO

FIGURA 5. COMPACTAÇÃO POR TRÁFEGO DE VEÍCULOS

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MÉTODOS DE IDENTIFICAÇÃO DA COMPACTAÇÃO LABORATORIAIS (precisos): - DENSIDADE DO SOLO(massa específica). (g/cm3) - DETERMINAÇÃO DE MACROPOROS. (%) - DETERMINAÇÃO DA TAXA DE DIFUSÃO DE O2 . (g O2 /cm2 . min) VISUAIS (grosseiros, NECESSITA EXPERIÊNCIA): - SULCOS DE EROSÃO - FALHAS LOCALIZADAS DE GERMINAÇÃO - CRESCIMENTO DESUNIFORME - SINTOMAS DE DEFICIÊNCIAS DE N e P (mesmo c/ adubação) - SINTOMAS DE TOXIDEZ por Mn (mesmo c/ calagem) -RESÍDUOS VEGETAIS NÃO DECOMPOSTOS

Ferramentas manuais ou retro-escavadora (trincheira) EXPEDITOS Ferramentas manuais ou retro-escavadora (trincheira) Penetrômetro de pressão Penetrômetro de impácto Penetrógrafo mecânico ou eletrônico Penetrometria (A resistência mecânica que o solo oferece a esses equipamentos apresenta correlação com a resistência oferecida ao sistema radicular). Esses equipamentos podem ser de vários tipos, como os de impacto, os de mola ou dinamométricos e os digitais que utilizam células de carga.

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FIG 8. PENETRÔMETRO DE PRESSÃO (LEITURA DIRETA) PENETRÔMETRO DE IMPÁCTO (MAIS PRECISO, EXIGE CÁLCULOS)

Figura 9. Penetrômetro eletrônico (Trator SHTP)

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Figura 11. Penetrômetro eletrônico (Trator haste instrumentada)

FATORES QUE INFLUENCIAM COMPACTAÇÃO: -COMPOSIÇÃO FÍSICO-QUÍMICA ( < M.O. > COMPACTAÇÃO) -UMIDADE DO SOLO (> UMIDADE, > COMPACTAÇÃO) -CARGA APLICADA SOBRE O SOLO ( >CARGA, > COMPACTAÇÃO) -GRANULOMETRIA DO SOLO (+ ARGILOSO, > COMPACTAÇÃO) Solo arenoso: PARTÍCULAS DE 0,2 A 2 mm Atuam como peças individuais Insignificante alteração de volume Solo argiloso: PARTÍCULAS DE 0,002 mm OU MENORES. Formam aglomerados que formam os Macroporos.

FIGURA 12. CAMADA COMPACTADA

DO PONTO DE VISTA FISIOLÓGICO A COMPACTAÇÃO AFETA O CRESCIMENTO DE PLANTAS DEVIDO À: REDUÇÃO DO VOLUME DE MACROPOROS, DIFICULTA INFILTRAÇÃO DE ÁGUA, DIMINUE TROCAS GASOSAS, DIMINUE O2 ÀS RAIZES. Fe e Mn PODEM PASSAR À FORMAS REDUZIDAS EM AMBIENTE POBRE DE O2,TORNANDO-SE TÓXICOS ÀS RAÍZES E DE DIFÍCIL CORREÇÃO. - ENRRUGAMENTOS E TORÇÕES NAS RAÍZES DIFICULTAM ABSORÇÃO E TRANSLOCAÇÃO DA SOLUÇÃO NUTRITIVA DEVIDO DANOS CAUSADOS NOS VASOS VASCULARES DAS RAÍZES (não adianta adubar). -- EM CANA-DE-AÇÚCAR, PREJUDICA MULTIPLICAÇÃO DE RAIZES SECUNDÁRIAS E RADICELAS. - (EROSÃO)

Figura 13. Compactação concorre para erosão do solo

Tem sido considerados como limitantes ao crescimento radicular os valores de: 2,0 Mpa para culturas anuais 2,5 Mpa para pastagens 3,0 Mpa para espécies arbóreas Entretanto, esses valores são apenas uma referência, uma vez que podem variar de cultura para cultura e numa mesma cultura, entre variedades ou cultivares, sendo necessários ainda mais estudos nesse sentido.

Outra limitação à utilização de penetrometria na fazenda é o índice de cone que varia num mesmo solo em função da densidade e da umidade, Assim medições realizadas com o solo seco podem fornecer índices de cone bastante elevados, dando um falso diagnóstico de compactação, pois na mesma condição, os valores podem ser muito baixos estando o solo úmido.

Resistência a Penetração A caracterização da compactação do solo com base em penetrometria e sua relação com o crescimento de raízes apresentam limitações, pois a resistência à penetração expressa pelo índice de cone (IC) varia em função do teor de água, densidade do solo, teor de argila e matéria orgânica (BUSSCHER et al., 1997;IMHOFF et al., 2000).

Buscher (1990) propôs uma relação potencial do IC com o teor de água e a densidade. IC=aθ-b Dsc a,b,c = parâmetros da regressão que variam de solo para solo.

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Áreas amostradas 30/03/2010