universidade federal de mato grosso faculdade de

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA
DEPARTAMENTO DE SOLOS E ENGENHARIA RURAL
PROJETO: AVALIAÇÃO
DO
DESENVOLVIMENTO
RADICULAR
DA
CULTURA DO ALGODÃO (Gossypium hirsitum) SUBMETIDO A DIFERENTES
NÍVEIS DE COMPACTAÇÃO DO SOLO.
(Projeto financiado pelo FACUAL – Referência Processo n° 052/2003)
RELATÓRIO FINAL
CUIABÁ, MATO GROSSO, DEZEMBRO DE 2004
SUMÁRIO
RESUMO ..........................................................................................................................................................4
1. INTRODUÇÃO ............................................................................................................................................5
2. JUSTIFICATIVAS DA PROPOSTA .........................................................................................................5
3. OBJETIVOS DO TRABALHO ..................................................................................................................6
3.1 GERAL
3.2 ESPECÍFICOS
6
6
4. ATIVIDADES DESENVOLVIDAS ...........................................................................................................7
4.1 ESCOLHA DA ÁREA
7
4.2. CARACTERÍSTICAS DOS SOLOS UTILIZADOS NA ÁREA DO EXPERIMENTO
7
4.3. MATERIAL
7
4.3.1 LOCAL ........................................................................................................................................................7
4.3.2. SOLO ........................................................................................................................................................7
4.4. METODOLOGIA
7
4.4.1. UMIDADE ..................................................................................................................................................7
4.4.2. PREPARAÇÃO DAS CAMADAS COMPACTADAS ..........................................................................................9
4.4.3. DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DA CAMADA COMPACTADA ..................................................................9
4.4.4. PREPARAÇÃO DAS UNIDADES EXPERIMENTAIS (VASOS) ..........................................................................9
4.4.5. INIBIÇÃO DO CRESCIMENTO RADICULAR NA INTERFACE SOLO-PVC....................................................10
4.4.6. COMPACTAÇÃO DO SOLO E MONTAGEM DAS UNIDADES EXPERIMENTAIS ..........................................11
4.4.7. ENSAIO DE RESISTÊNCIA DO SOLO À PENETRAÇÃO ..............................................................................12
4.4.8. COLETA DE DADOS DAS RAÍZES.............................................................................................................12
4.4.9. ACOMPANHAMENTO DO CRESCIMENTO DAS PLANTAS .......................................................................13
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ...............................................................................................................14
6. CONCLUSÕES ..........................................................................................................................................21
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .....................................................................................................22
ANEXO I.........................................................................................................................................................24
2
ATIVIDADES DESENVOLVIDAS .............................................................................................................24
ANEXO II – PARTICIPAÇÕES E DIVULGAÇÕES EM EVENTOS CIENTÍFICOS .........................29
I FÓRUM DA CULTURA DO ALGODÃO NO ESTADO DE MATO GROSSO
XII ENCONTRO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA DA UFMT
3
30
31
AVALIAÇÃO DO DESENVOLVIMENTO RADICULAR DA CULTURA
DO ALGODÃO (Gossypium hirsitum) SUBMETIDO A DIFERENTES
NÍVEIS DE COMPACTAÇÃO DO SOLO (1).
João Carlos de Souza Maia (2)
Aloísio Bianchini(3)
Geovani Jose Silva(4)
Geison Nicaretta(5)
César Augusto da Cunha(5)
RESUMO
Avaliou-se o crescimento radicular da cultura do algodão sob dois tipos de
solos de cerrados: um Latossolo Vermelho escuro distrófico e um Latossolo
Vermelho amarelo distrófico, textura arenosa.
O experimento foi conduzido em ambiente protegido (casa de vegetação) e
uma camada de solo foi preparada em cada vaso com seis níveis de compactação
e cinco repetições totalizando sessenta amostras (vasos).
Os tratamentos tiveram as seguintes densidades: 1,0 kg.dm-3; 1,1 kg.dm-3 ;
1,2 kg.dm-3 ; 1,3 kg.dm-3 ; 1,4 kg.dm-3 e 1,5 kg.dm-3 .
A matéria seca de raízes analisada sob as condições de diferentes
densidades no solo de textura argilosa, apresentou diferenças estatísticas a
partir de valores de 1,2 kg.dm-3 . Para o solo arenoso não houve diferenças
significativas. A matéria seca da parte aérea das plantas praticamente foi igual
em todos os tratamentos.
A umidade do solo de textura arenosa foi inferior à verificada para o solo
de textura argilosa, apesar de ter recebido as mesmas quantidades de água.
A resistência do solo mostrou-se diretamente proporcional às densidades
estudadas. Para o solo arenoso, com o passar do tempo de cultivo, essa relação
foi diminuída ou seja, os valores de resistência tornaram-se inferiores.
______________________
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
Trabalho financiado pelo Fundo de Apoio à Cultura do Algodão - FACUAL.
Engenheiro Agrônomo. Doutor em Engenharia Agrícola pela Universidade Estadual de
Campinas. Professor Adjunto IV da Universidade Federal de Mato Grosso e Coordenador do
Projeto. [email protected]
Engenheiro Agrônomo. Doutor em Máquinas Agrícolas. Pesquisador
Licenciado em Ciências Agrárias. Mestre em Agricutlura Tropical. Pesquisador
Bolsista de Iniciação Científica da UFMT/CNPq
4
1. INTRODUÇÃO
O manejo inadequado do solo tem causado sérios prejuízos à atividade
econômica agropecuária em Mato Grosso, principalmente em solos das regiões de
cerrados onde algumas características favorecem o uso da mecanização agrícola que
aliadas ao espírito empreendedor dos agricultores e boas e condições climáticas
permitem a inserção de tecnologias que possam aumentar a capacidade de produção
cultural sem antes, levar em consideração algumas especificidades regionais.
Em Mato Grosso, principalmente nos cerrados, tem havido uma grande
demanda por áreas que possam ser destinadas à produção de culturas anuais,
principalmente a soja, o algodão, o milho, o arroz, a cana-de-açucar entre outras. Há
grande defasagem dos níveis tecnológicos existentes onde pode se encontrar áreas
com predominância do manejo extensivo e outras onde se aplica sofisticadas
tecnologias de manejo à exploração agropecuária.
Tecnologias apropriadas de manejo do solo têm contribuído para minimizar os
problemas de degradação ambiental nesta região, extremamente frágil sob o ponto de
vista ambiental. As condições físicas do solo, aliadas à baixa fertilidade natural, têm
proporcionado sérias discussões quanto às formas de manejo inclusive, desviando a
atenção de uma boa parte do mundo para o problema ambiental.
A compactação do solo tem sido um problema ao longo do tempo de manejo nas
regiões produtoras de grãos devido ao tráfego de máquinas e equipamentos, o
momento de manejo, as condições do solo entre outras.
Somente agora tem sido possível observar os problemas de degradação dos
solos nos cerrados uma vez que o primeiro impacto se dá através da queda de
produção e produtividade que aliado às perdas de solos tem justificado discussões
técnicas mais aprimoradas.
No entanto, sabe-se muito pouco sobre os níveis de densidades dos solos que
restringem às produtividades das culturas nos cerrados, principalmente o algodão.
2. JUSTIFICATIVAS DA PROPOSTA
O diagnóstico da compactação dos solos agrícolas é fundamental para a escolha
do modelo de mecanização agrícola. O mesmo deve proporcionar alta produtividade
aliada à conservação dos recursos naturais.
A cultura do algodão tem ocupado grandes áreas nas regiões dos cerrados matogrossenses. Com a intensificação da mecanização, proporcionada por estas lavouras,
supõe-se um aumento generalizado da densidade do solo e redução da porosidade
deste. Isto limita a produtividade das lavouras e acelera a degradação ambiental,
principalmente quando se refere aos solos cultivados.
Segundo McKyes (1989), a determinação da densidade ótima do solo, para a
máxima produção agrícola depende da combinação solo x planta x clima. Este ótimo
5
varia muito, sendo a compactação ideal aquela que permite o máximo de conservação
de umidade nas raízes das plantas nos períodos secos. Entretanto, deve haver uma
drenagem mínima, o suficiente, para permitir a presença de oxigênio nas raízes
durante os períodos úmidos.
A caracterização da camada compactada e o comportamento da planta em relação
à densidade e porosidade do solo são fundamentais, pois, segundo Lins e Silva (1994),
o diagnóstico incorreto e pouco preciso da compactação, tem levado o agricultor a
realizar, de forma indiscriminada, a operação de subsolagem, que se apresenta como
uma das operações mais onerosas do preparo do solo. Por outro lado, segundo, Luchiari
Junior et al (1985) o cultivo de plantas em solos dos cerrados, provoca profundas
alterações nas propriedades físicas destes solos, causando um aumento da densidade
e diminuição no volume total de vazios, principalmente na macroporosidade; isto
provoca uma sensível redução na permeabilidade do solo, um aumento na resistência
mecânica ao crescimento das raízes, com conseqüente aumento dos riscos de erosão
sob condições de chuvas de alta intensidade, comuns nos Cerrados. Estes fatores, em
interação, provocam a formação deficiente do sistema radicular, que, dessa forma,
explora menor volume de solo, tornando as plantas mais vulneráveis aos efeitos dos
veranicos dos Cerrados.
Os parâmetros a serem avaliados nesta proposta são importantes para o
planejamento e escolha do manejo que economicamente melhor conserve o solo e os
recursos hídricos das principais culturas exploradas comercialmente no Estado de
Mato Grosso.
3. OBJETIVOS DO TRABALHO
3.1 Geral
Quantificar os índices de compactação do solo sobre o desenvolvimento radicular
da cultura do algodão.
3.2 Específicos
b Conhecer o comportamento de compactação do solo quando submetido à
diferentes energias de compactação.
b Caracterizar a cultura, o desenvolvimento radicular em função de diferentes
níveis de compactação;
b Identificar os níveis de compactação que limitam o desenvolvimento radicular
da cultura.
b Correlacionar os níveis de compactação medidos por meio da densidade do
solo com resistência a penetração, obtida com penetrógrafo eletrônico de velocidade
constante.
6
4. ATIVIDADES DESENVOLVIDAS
4.1 Escolha da área
Para que o trabalho pudesse ser representativo das principais áreas que se
ocupam da atividade de manejo da cultura de algodão e em função das condições de
coleta de solo, optou-se, após visitas a algumas áreas do município de Campo VerdeMT, por um local mais adequado e esse local foi o Centro Federal de Ensino
Tecnológico de Cuiabá – CEFET (antiga Escola Agrotécnica Federal de Cuiabá, em São
Vicente).
4.2. Características dos solos utilizados na área do experimento
Foram utilizados dois tipos de solo: um latossolo vermelho escuro distrófico e um
latossolo vermelho amarelo distrófico.
4.3. Material
4.3.1 Local
O experimento foi implantado, conforme mostra a Figura 1, em casa de
vegetação localizada no viveiro experimental da Faculdade de Agronomia e Medicina
Veterinária da Universidade Federal de Mato Grosso, cujas coordenadas foram de 15°
36’ 40,98” S e 56° 3’ 53,58” W, na cidade de Cuiabá/MT. As características do
ambiente foram selecionadas de acordo comas recomendações técnicas
4.3.2. Solo
Coletou-se amostra da camada de 0-20 cm de um Latossolo vermelho escuro
distrófico (ALVES., 1997), e um Latososolo vermelho amarelho distrófico, com volume
aproximado de 2,0 m3 por solo, em área pertencente ao Centro Federal de Educação
Tecnológica de Cuiabá – MT.
4.4. METODOLOGIA
4.4.1. Umidade
A umidade do solo foi determinada pelo método descrito em EMBRAPA (1979).
O cálculo da umidade do solo foi feito através da equação:
 mu − ms 
 ∗ 100 ...........................................[1]
 mu 
θ =
Onde:
7
θ
- umidade do solo (%);
u -massa de solo úmido (g);
m
m s -massa de solo seco (g).
Os solos foram secos ao ar e passados por peneira de 4 mm de malha e, em
seguida, retiradas amostras para caracterização de seus atributos físicos e químicos
(Tabela 1), bem como para a realização de ensaio de proctor normal conforme NBR
7182 (ABNT, 1986), figura 2 e 3.
Em seguida, determinou-se a massa das porções do solo utilizando-se balança
eletrônica com capacidade de 10 kg e precisão de 0,1 g (Figura 3) e foram
acondicionadas em sacos plásticos vedados, mantidos por 48 h, para melhor
distribuição e homogeneização do teor de água em toda massa do solo.
1.6
1.55
1.5
1.45
1.4
20.00 21.00 22.00 23.00 24.00 25.00 26.00 27.00 28.00 29.00 30.00
Teor de Umidade (%)
Figura 2. Curva de compactação do solo do Latossolo Vermelho Escuro Distrófico
utilizado no experimento (Metodologia do Proctor Normal)
1.9
1.85
1.8
1.75
1.7
1.65
1.6
1.55
1.5
7.0 8.0 9.0 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22.
0 0 0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
Teor de Umidade (%)
8
Figura 3. Curva de compactação do solo do Latossolo Vermelho-amarelo Distrófico
utilizado no experimento (Metodologia do Proctor Normal)
4.4.2. Preparação das camadas compactadas
Foi utilizada uma prensa hidráulica (Fig. 7) para fazer a prensagem dos solos em
cada cilindro central, formando assim as camadas compactadas.
4.4.3. Determinação da densidade da camada compactada
A densidade do solo da amostra compactada foi calculada pela razão entre o peso
seco do solo e o volume do cilindro; para isto foi necessário conhecer o volume do
cilindro, o peso vazio do cilindro, o peso do cilindro com o solo compactado e a umidade
do solo compactado.
Em função das densidades experimentais desejadas e do volume do anel, as
porções de solo foram calculadas, utilizando-se as equações (2) e (3).
MSS = D E ∗ V c ...................................................................... (2)
onde:
MSS = Massa de solo seco
DE = densidade experimental
Vc = volume do anel da unidade experimental
MSU = MSS ∗ (U + 1) .......................................................................(3)
onde:
MSU = massa de amostra de solo com 75% do conteúdo de água definido pela
curva de compactação.
MSS = massa de solo, seco definida pela Equação (1).
U = teor de água corrigido da amostra
4.4.4. Preparação das unidades experimentais (vasos)
A unidade experimental (vaso), representada nas Figuras 5 e 6, foi composta
por um cilindro de PVC rígido, com diâmetro interno de 195 mm, constituído pela
sobreposição de três anéis. O anel superior, com altura de 165 mm e encaixe fêmea
de 5 mm em sua base; o anel intermediário, com altura de 60 mm e encaixe macho
de 5 mm nas duas extremidades e o anel inferior, cuja altura foi de 145 mm, com
encaixe fêmea de 5mm na extremidade superior e teve sua parte inferior fechada
com tela anti-afídeos de malha de 1mm, afixada com anel de borracha e
acabamento em fita adesiva. Metade dos anéis inferiores foi munida de sensores
(Bloco de Bouyoucos) para monitorar o teor de água abaixo da camada compactada
(Figura 6)
9
4.4.5. Inibição do Crescimento Radicular na Interface Solo-PVC
Para se evitar o crescimento de raízes na região da interface solo/vaso, adotou-se o
procedimento modificado de Alvarenga et al. (1996), Silva R. (1998) e Foloni (1999), em que
as paredes internas dos anéis superior e central foram revestidas com uma camada de 2
mm de espessura de caulim, umedecido com água até tornar-se uma pasta cremosa e
aplicada com pincel de cerdas macias Não foi necessário aplicar caulim na parede do anel
inferior, visto que o importante era inibir o crescimento radicular facilitado na interface
do anel intermediário. Quanto à aplicação no anel superior, pretendeu-se ir redirecionando
e já afastando as raízes das paredes dos vasos.
165 mm
5 mm
5 mm
5 mm
5 mm
50 mm
145 mm
195 mm
200 mm
Figura 5. Esquema gráfico representativo da unidade experimental utilizada,
composta por anéis sobrepostos de PVC rígido.
10
4.4.6. Compactação do Solo e Montagem das Unidades Experimentais
Os anéis superiores e inferiores foram preenchidos com as porções de amostra
do solo com massa determinada, para que apresentassem densidade de 1,0 Kg.dm-3. Os
anéis intermediários acomodaram as amostras de massas respectivas às camadas
compactadas de densidades 1,0; 1,1; 1,2; 1,3; 1,4; e 1,5 Kg.dm-3. Uma prensa hidráulica
marca Charlott modelo PH5T (Figura 7) adaptada com êmbolo de aço de diâmetro com
190 mm foi utilizada para a compactação do solo no anel intermediário.
As massas de solo, com teor de água corrigido destinadas ao anel intermediário,
foram integralmente adicionadas a este anel, que teve sua capacidade inicial
aumentada por um anel de expansão que lhe foi acoplado e, pela ação da prensa, foram
compactadas até a acomodação no anel intermediário, obtendo-se, assim, as
densidades desejadas. A amostra compactada teve as superfícies levemente
escarificadas com estilete, para se eliminar o espelhamento provocado pela prensa.
Por ocasião da montagem dos vasos, foram sobrepostos os anéis intermediários,
previamente compactados, sobre os inferiores completamente preenchidos um pouco
acima da base do encaixe, de modo a se evitar descontinuidade entre as camadas. Sobre
os anéis intermediários acoplaram-se os superiores, que foram preenchidos com
amostra de solo até a altura de 140 mm, reservando-se 20 mm para receber a água das
irrigações. As conexões entre os três anéis foram vedadas com fita adesiva.
As unidades experimentais, depois de montadas, se apresentavam com as
seguintes características: camada superior com 140 mm de espessura e densidade de
1,0 Kg.m-3, camada intermediária 60 mm de espessura e densidade conforme o
tratamento de 1,0; 1,1; 1,2; 1,3; 1,4; e 1,5 Kg.dm-3, camada inferior com as mesmas
características da superior, perfazendo um perfil total de 340 mm, sendo a altura
bruta da unidade montada de 360 mm.
11
10 mm
120 mm
20 mm
20 mm
20 mm
20 mm
20 mm
10 mm
10 mm
20 mm
SL3
SC SL1
SL2
10 mm
20 mm
20mm
SL3
120º
SL2
10 mm
SC 120º
20 mm
SL1
50 mm
10 10
10 10
Figura 8. Modelo de sonda desenvolvida e calibrada para monitoramento do teor de
água do solo na camada superficial do vaso.
4.4.7. Ensaio de Resistência do Solo à Penetração
Após o corte da parte aérea, todos os vasos cultivados com algodão foram
submetidos a ensaio de resistência mecânica à penetração, utilizando-se um penetrógrafo
portátil de velocidade contínua (BIANCHINI et al., 2002), como está representado na
Figura 9. Coletaram-se, em seguida, amostras do substrato de cada vaso nas diferentes
camadas para determinação do teor de água do solo.
4.4.8. Coleta de dados das Raízes
Os anéis foram desconectados e com o auxílio da lâmina de um facão,
procedeu-se ao corte das raízes que transpassaram de uma camada a outra, para a
separação dos anéis da coluna. As raízes foram retiradas dos cilindros seccionados
juntamente com o solo e separadas do solo por meio de lavagem em água corrente,
sobre um conjunto de peneiras de aço inox, de malha de 1 mm e peneira de nylon de
12
120 mesh. Depois de separadas e limpas, foram conservadas em sacos plásticos,
contendo solução de álcool a 30%, até a conclusão dos trabalhos de separação, quando
se realizou o escorrimento da solução em peneira de nylon de 120 mesh e as raízes
foram acondicionadas em sacos de papel, para secagem em estufa de circulação
forçada a 75ºC por 72 horas.
4.4.9. Acompanhamento do crescimento das plantas
Sistematicamente, o desenvolvimento das plantas era registrado através de
medidas como altura das plantas, tamanho e número de folhas, diâmetro do caule,
consumo de água entre outros.
A foto 2 mostra a determinação do tamanho das plantas, segundo a fase de
desenvolvimento.
13
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Foi avaliada a quantidade de matéria seca de raízes, a umidade do solo, a
resistência do solo à penetração, a altura de plantas e a matéria seca da parte aérea
da cultura do algodão submetida a dois tipos de solos: Latossolo Vermelho escuro
distrófico e Latossolo Vermelho amarelo distrófico, textura arenosa.
Tabela 1 – Quantidade de matéria seca (em gramas) obtida na camada central dos
vasos em dois tipos de solos (textura argilosa e textura arenosa) cultivados com
algodão
Tratamentos
Textura
T1
T2
T3
T4
T5
T6
argilosa
1,9 a
1,6 a
1,5 a
1,1 b
0,9 b
1,0 b
arenosa
1,0 a
1,2 a
1,0 a
1,1 a
1,2 a
1,2 a
Valores seguidos da mesma letra entre os tratamentos, não diferem estatisticamente pelo teste de
Tukey, ao nível de 5% de probabilidade.
A tabela 1 apresenta os valores da quantidade de raízes em função dos diferentes
tratamentos estudados.
Observa-se que os tratamentos com menores densidades (solo textura argilosa)
foram aqueles que apresentaram maiores valores de peso seco de raízes sendo que os
tratamentos com densidades de 1,0 kg.dm-3, 1,1 kg.dm-3 e 1,2 kg.dm-3 não diferiram
estatisticamente entre si, apresentando valores médios de 1,9; 1,6 e 1,5 g de matéria
seca por vaso.
Tratamentos cujas densidades foram superiores de 1,2 kg.dm-3 apresentaram
valores médios inferiores, sendo considerados diferentes estatisticamente ao nível de
5% de probabilidade. Valores semelhantes foram encontrados por Silva e Maia (2004).
Para o solo de textura arenosa, o peso seco de raízes foi semelhante para todos os
tratamentos ou seja, não houve diferenças estatísticas significativas entre os
tratamentos.
A quantidade de matéria seca na camada central do solo de textura argilosa foi
inversamente proporcional ao aumento da densidade do solo, sendo mais significativa
para os tratamentos 1, 2 e 3 (Figura 2).
14
Silva e Maia(2004), avaliando a matéria seca de diversas culturas submetidas à
diferentes níveis de compactação do solo, constataram que a matéria seca das raízes
do algodoeiro tiveram o mesmo comportamento ou seja, diminuíram a medida que se
aumentava a densidade do solo.
Matéria seca (g)
Gráfico de matéria seca na camada compactada
1.90
1.70
1.50
1.30
1.10
0.90
0.70
0.50
MSRC
estimado
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
Densidade ( Kg/dm3)
Figura 5– Matéria seca de raízes no cilindro central no solo de textura argilosa
Para o solo de textura arenosa, a quantidade de matéria seca foi praticamente
igual em todos os tratamentos
12
Peso(g)
10
8
MSRT1
6
MSRT2
4
2
0
0.9
1
1.1
1.2
1.3
Densidade
15
1.4
1.5
1.6
Figura 6– Matéria seca total de raízes em dois tipos de solo: textura argilosa (1) e
textura arenosa (2)
Para a matéria seca total de raízes, levando-se em consideração os três cilindros
(superior, central e inferior), conforme pode ser visto na figura 1 a quantidade de
raízes não diferiu entre os tratamentos e os valores encontrados nos dois tipos de
solo foram muito semelhantes.
A tabela 2 apresenta os dados de umidade obtidos por amostragem nas diferentes
camadas de solo em função da sua textura.
Tabela 2 – Umidade de dois tipos de solos (textura argilosa e textura arenosa) em
diferentes camadas estudadas (%)
Tratamentos
T1
T2
T3
T4
T5
T6
Superior
Central
Inferior
11,6 a
19,9 a
23,7 a
Textura argilosa
10,5 a
10,9 a
8,5 a
19,9 a
21,3 a
21,3 a
24,7 a
24,2 a
22,4 a
9,0 a
16,9 b
19,7 a
8,7 a
15,6 b
19,7 a
Textura arenosa
Superior
Central
Inferior
2,4 a
10,3 a
14,5 a
4,3 a
9,1 a
11,6 a
6,5 a
10,8 a
13,1 a
2,1 a
10,8 a
11,6 a
1,9 a
10,8 a
10,2 a
1,8 a
8,6 a
10,7 a
Valores seguidos da mesma letra entre os tratamentos, por camada e por tipo de solo, não diferem
estatisticamente pelo teste de Tukey, ao nível de 5% de probabilidade.
Praticamente não houve diferenças estatísticas significativas entre os
tratamentos e entre os dois solos analisados. Com exceção do solo de textura argilosa
que apresentou valores de umidade diferentes estatisticamente na camada central
dos vasos, os demais tratamentos tiveram valores médios semelhantes.
A figura XXX mostra o comportamento da umidade em função do tipo de solo e da
posição nos vasos.
Pode-se observar o mesmo comportamento da umidade em função dos tratamentos
estudados sendo que o solo com maior percentual de argila (textura argilosa)
apresentou teores de umidade superiores ao solo de textura arenosa.
Como era de se esperar, a umidade teve comportamento semelhantes para todos
os tratamentos com exceção da camada superior no solo arenoso onde os teores foram
significativamente mais baixos.
16
U%
Umidade do solo
30
25
20
15
10
5
0
US1
UC1
UI1
US2
UC2
UI2
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
Densidade
Figura 7 - Teor de umidade (%) em função de diferentes densidades e tipo de solo
A tabela 3 registra valores de resistência do solo à penetração em função de
diferentes densidades estudadas.
Tabela 3. Resistência do solo à penetração em dois tipos de solos: Latossolo Vermelho
amarelo de textura argilosa e Latossolo Vermelho amarelo, textura arenosa.
Tratamentos
RSP
T1
T2
T3
T4
SOLO TEXTURA ARGILOSA
948.7 a
975.0 a
1278.2 a
1252.2 d
1783.5 c
2615.1 b
358.5 c
528.5 b
559.9 b
SOLO TEXTURA ARENOSA
T5
T6
1368.3 a
4154.0 a
989.1 a
1484.2 a
4496.6 a
1123.7 a
Superior
Central
Inferior
936.3 a
952.7 d
455.5 b
Superior
459.4 a
597.1 a
244.2 b
294.0 b
798.7 a
610.4 a
Central
Inferior
204.7 c
279.3 c
337.0 c
437.8 b
233.7 c
390.7 b
479.3 b
512.3 a
666.1 b
752.0 a
1023.0 a
577.6 a
Valores seguidos da mesma letra entre os tratamentos, por camada e por tipo de solo, não diferem
estatisticamente pelo teste de Tukey, ao nível de 5% de probabilidade.
Para efeito de acompanhamento do comportamento das raízes ao atravessarem a
camada “compactada”, utilizou-se de um penetrômetro eletrônico (Figura 9) para
medir o grau de resistência do solo após o manejo da cultura.
A camada central foi o principal objeto de estudos da resistência do solo à
penetração. As demais camadas, tenderam à comportamentos semelhantes porque
17
Resistência do solo à penetração
(MPa)
foram preparadas tendo como base uma densidade-padrão cujo valor foi estipulado na
faixa de 1,0 km.dm-3 .
A resistência do solo foi significativamente superior na camada central do solo,
textura argilosa. Os maiores valores de resistência foram atribuídos aos tratamentos
6 e 5 cujos valores foram de 4,49 e 4,15 MPa, respectivamente. Pelo teste de Tukey
ao nível de 5% de probabilidade, esses valores diferiram estatisticamente dos demais
tratamentos.
A partir dos dados obtidos, pode-se verificar que os tratamentos com densidades
acima de 1,2 kg.dm-3 apresentaram valores de resistência do solo acima de 2,5 MPa ou
seja, para a cultura do algodão, foi possível correlacionar densidade do solo e
resistência, como dois atributos que influem no crescimento radicular da cultura e que
estão diretamente associados.
A partir dessa correlação, será possível adotar modelos para estimar a densidade
do solo usando a técnica da penetrografia que facilitará todo o trabalho de coleta de
dados à campo.
5
4.5
4
3.5
Tratamentos
3
2.5
Resistência do solo à
penetração
2
1.5
1
0.5
0
1
2
3
4
5
6
Tratamentos
Figura 8 - Resistência do solo à penetração em função de diferentes densidades em
um Latossolo Vermelho escuro distrófico
Para o solo arenoso, apesar dos valores serem muito inferiores aos projetados,
inicialmente, a tendência foi a mesma ou seja, os tratamentos 1, 2 e 3 apresentaram
valores inferiores e diferenciaram estatisticamente dos tratamentos 4, 5 e 6
tratamentos esses que tinham as densidades reais de 1,3 km.dm-3 , 1,4 km.dm-3 e 1,5
km.dm-3 .
Nesse caso, a resistência do solo foi bem menor que no solo de textura argilosa
(Figura 8) e a explicação para esse comportamento deve-se aos teores de umidade dos
18
Resistência do Solo à
penetração
(MPa)
dois tipos de solo, conforme pode ser visto na figura 7 onde as partículas do solo
estavam mais soltas contribuindo dessa forma para a baixa resistência do solo no
momento da passagem do cone sobre a região de atuação.
2
1.5
Densidade do solo
(kg.dm-3)
..
1
Resistência do solo à
penetração (MPa)
0.5
0
1
2
3
4
5
6
Tratamentos
Figura 9 - Resistência do solo à penetração em função de diferentes densidades em
um Latossolo Vermelho amarelo, textura arenosa
A tabela 4 registra os valores de altura de plantas em função das diferentes
densidades do solo estudadas e tipos de solos.
Tabela 4. Altura média de plantas de algodão em dois tipos de solos: Latossolo
vermelho escuro distrófico e Latossolo Vermelho amarelo distrófico
Tratamentos
Altura de
T1
T2
T3
T4
T5
T6
plantas
(cm)
Solo de
textura
78.2 a
77.1 a
75.9 a
75.9 a
73.3 a
72.8 a
argilosa
Solo de
textura
arenosa
76.4 a
78.4 a
73.1a
70.1a
69.4 a
67.2 b
Valores seguidos da mesma letra entre os tratamentos, não diferem estatisticamente pelo teste de
Tukey, ao nível de 5% de probabilidade.
19
Com exceção do tratamento 6, os demais tratamentos tiveram comportamentos
semelhantes ou seja, não diferiram entre si.
Altura (cm)
80
75
HP1
HP2
70
65
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
3
Densidade ( Kg/dm )
Figura 10 – Altura de plantas de algodão, submetidas à diferentes níveis de
densidade do solo: Latossolo Vermelho escuro distrófico (1) e Latossolo Vermelho
amarelo distrófico, textura arenosa (2)
A tabela 5 apresenta os dados médios de matéria seca das plantas cultivadas em vasos
em função do tipo de solo e de diferentes densidades.
O tratamento que apresentou maior teor de matéria seca, nos dois tipos de solos
estudados, foi o tratamento 5 que tinha como densidade do solo 1,4 km.dm-3 .
Para os demais tratamentos, não foram encontradas diferenças estatísticas
significativas.
Tabela 5. Matéria seca da parte aérea das plantas de algodão, submetida à diferentes
tratamentos dos tratamentos em dois tipos de solo: textura argilosa: Latossolo
Vermelho escuro distrófico e Latossolo Vermelho amarelo distrófico, textura arenosa.
Tratamentos
T1
T2
T3
T4
T5
T6
Textura
Média
21.3 b
18.3 b
23.0 b
23.6 b
25.9 a
23.9 b
Textura
arenosa
18.7 b
20.7 b
21.1 b
22.6 b
27.6 a
21.9 b
MS Aérea
Total (g)
Valores seguidos da mesma letra entre os tratamentos, não diferem estatisticamente pelo teste de
Tukey, ao nível de 5% de probabilidade.
20
6. CONCLUSÕES
Nas condições em que foi desenvolvido esse trabalho, pode-se concluir:
a)
b)
c)
d)
Para o Latossolo Vermelho Escuro distrófico, as densidades mais
significativas em termos de produção de matéria seca de raízes foram: 1,0
kg.dm-3, 1,1 kg.dm-3 e 1,2 kg.dm-3 . O aumento da densidade produziu
diminuição na quantidade de matéria seca das raízes;
Para o Latossolo Vermelho Amarelo distrófico, com textura arenosa, o
aumento da densidade do solo não influenciou a produção de matéria seca de
raízes;
A resistência do solo à penetração, após o desenvolvimento da cultura, foi
completamente diferente nos dois solos estudados onde o solo argiloso
registrou valores crescentes de resistência com o aumento da densidade e
no solo arenoso esse crescimento foi muito inferior quando comparado ao
solo argiloso;
Houve redução linear na altura das plantas para os dois tipos de solos
estudados com o aumento da densidade do solo.
21
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ALVARENGA, R.C.; COSTA , L. M.;MOURA FILHO, W. REGAZZI, A.J. Crescimento de
leguminosas em camadas de solo compactadas artificialmente. Rev.. Bras. Ci. do Solo v.
20, p. 319-26, 1996.
ALVES, O. DE A. Perdas de solo e água, agregação eresistencia à penetração em
função dos sistemas de preparo do solo , num latossolo vermelho escuro distrófico,
textura media, fase cerrado, no município de Campo Verde, Estado de Mato Grosso.
1997, 116p (Dissertação de mestrado) FAMEV/UFMT, Cuiabá MT.
BIANCHINI, A.; MAIA, J.C.DE S.; MAGALHÃES, P. S. G.; CAPELLI, N. & UMEZU, C.
K. Penetrógrafo eletrônico automático. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e
Ambiental. V. 6, n. 2, p. 332 – 336, 2002.
FOLONI, S. S. Crescimento radicular de soja (Glycine Max (L) Merrill) e de cinco
adubos verdes 1999, 73p (Dissertação de mestrado) UNESP Botucatu SP.
Em função da compactação do solo.
JACOMINE, P. K. T., CASTRO FILHO, C., MOREIRA, M. L. C., et al. Guia para
identificação dos principais solos do Estado de Mato Grosso. Cuiabá : PNUD,
PRODEAGRO, 1995. 118 p.
LINS E SILVA, Manfredo Luiz. Influência da densidade e do teor de água do solo no
índice de cone de um latossolo Vermelho Escuro. Campinas : UNICAMP, 1994. 98 p.
Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) - Curso de pós-graduação em
Engenharia Agrícola, Universidade Estadual de Campinas, 1994.
LINS E SILVA, Manfredo Luiz. Modelagem matemática na estimativa da densidade
de um Latossolo Vermelho Escuro textura argilosa, pelo índice de cone . Campinas :
UNICAMP, 1999. 161 p. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola) - Curso de pósgraduação em Engenharia Agrícola, Universidade Estadual de Campinas, 1999.
LUCHIARI JÚNIOR, A., RESENDE, M., RITCHEY, K. D., et al. Manejo do solo e
aproveitamento de água. In: GOEDERT, W. J. (ed.). Solos dos Cerrados : tecnologias
e estratégias de manejo. São Paulo : Nobel; Brasília : EMBRAPA, Centro de Pesquisa
Agropecuária dos Cerrados, 1985. 422 p. p. 285-322.
MANTOVANI, E. C. Compactação do solo. Inf. Agropec., Belo Horizonte, v. 13, p.
52- 55, Março 1987.
22
MCKYES, E. Agricultural engineering soil mechanics. Netherlands : Elsevier Science
Publishers B. V., 1989. 292 p. Developments in Agricultural Engineering, vol. 10.
SILVA, G. J., da. Desenvolvimento de plantas de soja, milho, algodão e Brachiaria
brizantha submetidas a quatro graus de compactação de um Latossolo Vermelhoescuro distrófico. Cuiabá: UFMT, 2004. 122 p. Dissertação (Mestrado). Curso de Pós
Graduação em Agricultura Tropical.
SILVA, R.H. Crescimento radicular e nutrição da soja em função da cultura e anterior
e da compactação em Latossolo Vermelho Escuro. 1998. 81f. Dissertação(Mestrado em
agronomia). Faculdade de Ciências Agronômicas, UNESP, BOTUCATU, 1998.
SPSS. SPSS for windows release 11.0. CHICAGO: SPSS, 2004.
VARGAS, MILTON. Introdução à mecânica dos solos. São Paulo : McGRAW-HILL,
1977. 509 p.
YODER, E. J. Principles of pavement design. New York : John Wiley, 1959. 759 p.
23
Anexo I
Atividades desenvolvidas
24
• Revisão de Literatura
1. Caracterização dos solos da região de Campo Verde-MT, utilizados no
projeto;
2. Compactação dos solos;
3. Densidade do solo;
4. Resistência do solo à penetração;
5. Umidade gravimétrica
• Trabalho de Campo
Data: 11/12/03
• Coleta de solo para amostragem física do solo (Campo);
• Trabalho de Laboratório
Data 13/12/03
• Peneiramento dos solos;
• Secagem dos solos usando a metodologia de TFSA;
• Trabalho de laboratório da curva de compactação dos dois tipos de solo,
usando a metodologia do ensaio de Proctor;
• Retirada das amostras para análise químicas e físicas, utilizando trado
holandês para amostras químicas e anéis de Kopec para as físicas.
Data 15/12/03
• Pesagem das amostras físicas dos solos ( cápsulas), para curva de compactação,
após seca em estufa;
• Compilação dos dados, tabulação e confecção dos gráficos da curva de
compactação.
Data: 16/12/03
• Foram feitos apartir das análises químicas dos solos feita pelo laboratório da
FAMEV os cálculos para fazer a correção dos mesmos utilizando calcário (CaCo3);
• Foi feita a mistura do calcário aos solos até obter uma boa homogeneização..
Data: 29/01/04
• Coletadas as amostras de solo para análise química, para conferir a correção
feita anteriormente;
• Coletadas amostrar dos dois solos para umidade dos mesmos, para relacionar
com os cálculos de densidades dos anéis;
• Foi feita a preparação da casa de vegetação, colocados os termômetros para
medir máxima e mínima temperatura e arrumado as bancadas para receber os vasos;
• Pesado e calculado as quantidades de adubos conforme recomendações da
EMBRAPA para usar nas adubações dos solos para o cultivo do algodão.
25
Data: 30/01/04
• Feita pesagens do solo para cada níveis dos cilindros e embalados em sacos
plásticos para não perderem umidades:
• Colocado as telinhas com borracha no cilindro inferior para não ocorrer perda
de solo e dar estrutura aos vasos.
Data: 02/02/2004
• Passado Caulim (produto químico que repele as raízes), nos cilindros centrais e
superiores para que as raízes não atravessem as camadas compactadas pelas bordas;
• Prensado os solos nos cilindros centrais, utilizando uma prensa hidráulica com
sapata de mesma área dos cilindros para que aja compactação uniforme;
• Colocado os solos nos vasos inferiores, os quais estão sobre pratos de plásticos
e levados a casa de vegetação.
Data: 03/02/2004
• Montado os vasos na casa de vegetação colocando o cilindro central sobre o
inferior e a cima o superior onde foram colocados os solos deixando apenas 2cm
(dois) da borda superior dos cilindros para fazer a irrigação.
Data: 04/02/2004
• Semeado o algodão da variedade ITA-90, sob profundidade de 3cm (três) com
quatro sementes por vaso, ás 16:00hs e colocado material orgânico sobre os vasos
para segurar mais a umidade;
Data: 20/02/2004
• Feita pulverização para controle de mosca-branca (Bemisia tabaci), pulgão
(Aphis gossypii) e curuquerê (Alabama argilacea), as aplicações foram feitas nas
dosagens de 0,6 kg / ha do produto Pólo 500 PM.
Data: 01/03/2004
• Corte das palntas deixando-se apenas 2 plantas por vasos. Utilizando-se o
critério de altura das plantas.
Data: 10/03/2004
• Foram feitas aplicações de micronutrientes com produto Supa-trace, na
dosagem de 4,0 L/há, onde dissolveu-se 20 ml do produto em 1 L de água, para
pulverizar o algodão, conforme recomendação da EMBRAPA.
Data: 24/03/2004
• Foi realizada a segunda aplicação de micronutrientes (foliar), na mesma
dosagem da aplicação anterior.
26
Data: 25/03/2004
• Foi realizada a adubação com nitrogênio via solo, na dosagem de 20 Kg de N/há.
Onde se utilizou Sulfato de Amônio na quantidade de 1,7 g por vaso, dissolvidos
em 500 ml de água e irrigados no prato ( por capilaridade).
Data: 29/03/2004
• Foi realizada a poda nos vasos deixando-se apenas uma planta por vaso. Sendo
que foi feita a pesagem da matéria seca destas plantas para posterior
correlação com as plantas do segundo corte.
Data: 31/03/2004
• Foi realizada a aplicação de fungicida ( Stratego), cuja dosagem aplicada foi de
700 ml/há.
Data: 02/04/2004
• Foi realizada a aplicação de inseticida usando o produto Pólo 500 PM, na
dosagem de 60 g /há.
Data: 19/04/2004
• Realizada a última medição de altura de plantas.
Data: 20/04/2004
• Corte das plantas de algodão (rente ao solo, base da planta). Separando a planta
em parte reprodutiva (flores, maçãs e botões florais.), folhas (também foi
realizado o índice de área foliar através do método de discos), pecíolos e caule,
para obtenção dos resultados de matéria seca.
• Medição da Resistência do solo a penetração com a utilização do penetrógrafo
eletrônico de velocidade constante.
• Coletadas as amostras de solo das camadas superiores dos vasos para obtenção
de dados de umidade das mesmas.
Data: 21, 22, 23 e 24 /04/2004
• Separação e lavagem das raízes das plantas de algodão, sendo que cada vaso
consistia na camada superior, central (camada compactada de densidade
conhecida) e camada inferior. Simultaneamente a lavagem das raízes das
camadas superiores, foram coletadas amostras de solo das camadas centrais e
posteriormente a lavagem das mesmas foram coletada amostra de solo das
camadas inferiores para obtenção de dados de umidade das camadas de solo
citadas.
• As raízes lavadas foram acondicionadas em sacolas plásticas contendo álcool
70% para conservação para posterior obtenção do resultado de matéria seca
das mesmas.
27
•
Foram colocadas para secagem em estufa as partes reprodutivas, folhas,
pecíolos e caule para obtenção de dados de matéria seca das plantas analisadas.
Data: 26/04/2004
• Análises laboratoriais de umidade do solo das amostras coletadas.
Data: 15 e 16/07/2004
• Participação do XII ENCONTRO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA DA UFMT.
Data: 10/08/2004
• Estudos, analises estatísticas e correlações dos dados.
Data : 28 a 30 /10/2004
• Apresentação do trabalho no I Fórum Mato-grossense da Cultura do
Algodoeiro.
28
Anexo II – Participações e divulgações em eventos científicos
29
I FÓRUM DA CULTURA DO ALGODÃO NO ESTADO DE MATO GROSSO
AVALIAÇÃO DO DESENVOLVIMENTO RADICULAR DA CULTURA DO ALGODÃO
(Gossypium hirsutum) SUBMETIDO À DIFERENTES NÍVEIS DE COMPACTAÇÃO
DO SOLO
João Carlos de Souza Maia1, César Augusto da Cunha2, Geison Nicaretta3.
A cultura do algodão tem tido uma importância significativa na
economia do estado de Mato Grosso nos últimos anos e um dos fatores que tem
contribuído significativamente no processo de produção é a mecanização
agrícola. No entanto, as pressões sofridas pelo solo em função do peso das
máquinas e equipamentos agrícolas, a intensidade de mobilização e o trabalho
realizado em condições inadequadas de umidade, contribuem para aumentar a
resistência do solo à penetração das raízes diminuindo a área de abrangência do
sistema radicular da cultura. O objetivo desse trabalho foi determinar a
densidade do solo a partir da qual o sistema radicular teve o seu
desenvolvimento prejudicado, permitindo uma compreensão da relação entre
máquina, solo e planta. O experimento foi conduzido em casa de vegetação. Um
aparato especialmente construído simulou a condição real que se encontra o solo
após seu preparo. Foram combinados dois tipos de solo com seis níveis de
compactação, cinco repetições totalizando sessenta amostras (vasos). Foi
avaliado o desenvolvimento da cultura do algodão em função de diferentes níveis
de compactação do solo. Os diferentes níveis de densidade do solo afetaram o
crescimento das plantas, a quantidade de matéria seca das raízes e da parte
aérea nos dois tipos de solo estudados.
Termos para indexação: mecanização, densidade, resistência à penetração.
1
Professor do Departamento de Solos e Engenharia Rural – FAMEV/UFMT. [email protected]
Aluno de Iniciação Científica (CNPq) – FAMEV/UFMT. [email protected]
3
Aluno PIBIC (CNPq) – FAMEV/UFMT. [email protected]
30
2
XII ENCONTRO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA DA UFMT
(15 a 16 de julho de 2004)
AVALIAÇÃO DO DESENVOLVIMENTO RADICULAR DA CULTURA DO
ALGODÃO(Gossypium hirsutum) SUBMETIDO À DIFERENTES NÍVEIS DE
COMPACTAÇÃO DO SOLO(1)
João Carlos de Souza Maia (Orientador) – Depto de Solos e Enga Rural/FAMEV
Geison Nicaretta(2)(Bolsista) – Curso de Agronomia/FAMEV
A cultura do algodão tem apresentado uma importância significativa na economia
do estado de Mato Grosso nos últimos anos e um dos fatores que tem
contribuído significativamente no processo de produção é a mecanização
agrícola. No entanto, as pressões sofridas pelo solo em função do peso das
máquinas e equipamentos agrícolas, têm contribuído para aumentar a resistência
do solo à penetração das raízes e conseqüentemente, a diminuição da área de
abrangência do sistema radicular da cultura. Pretende-se determinar a
densidade do solo a partir da qual compromete-se o desenvolvimento das raízes.
O experimento foi conduzido em casa de vegetação. Um aparato especialmente
construído simulou a condição real, que se encontra o solo após o seu preparo.
Foram combinados dois tipos de solo, um latossolo vermelho amarelo de textura
argilosa e outro de textura arenosa coletadas no município de Campo Verde MT,
com seis níveis de compactação indo da densidade de 1,0g/cm3 à 1,5g/cm3 e
cinco repetições cada tratamento, totalizando sessenta amostras (vasos). As
camadas de densidades conhecidas tinham 5 cm de alturas com um diâmetro de
20 mm e estavam na parte central dos vasos. Avaliou-se o crescimento radicular
da cultura do algodão em função de diferentes níveis de compactação do solo,
correlacionando com os dados das partes vegetativas, onde as mesmas sofrem
influências diretas pelo desenvolvimento radicular. Os dados de alturas das
plantas eram obtidos semanalmente, com as médias das alturas analisamos os
tratamentos que melhor se desenvolveram, sendo que o tratamento no solo
argiloso que obteve o maior desenvolvimento foi o tratamento de densidade
1,0g/cm3, ocorrendo um decréscimo com o aumento na compactação do solo. Já
nos tratamentos com o solo arenoso o de melhor resultado foi o tratamento de
densidade 1,1g/cm3, diminuindo também o desenvolvimento das plantas com o
aumento das densidades. Com estes dados verificamos que as plantas analisadas
apresentam variação com relação a sua altura e desenvolvimento, devido a esse
fator físico do solo.
Palavra-chave: compactação do solo, desenvolvimento radicular
(1)
Trabalho financiado pelo Fundo de Apoio à Cultura do Algodão – FACUAL
Bolsista do Programa PIBIC – CNPq/UFMT
(2)
31