XIII JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2013 – UFRPE: Recife, 09 a 13 de dezembro. EFEITO DO MANEJO NA TENSÃO DE PRE-CONSOLIDAÇÃO DE ARGISSOLOS DISTROCOESOS DE TABULEIROS COSTEIROS: UMA REVISÃO Uilka Elisa Tavares 1, Mário Monteiro Rolim 2, Veronildo de Souza Oliveira², Adriana Guedes Magalhães3, Marcela Thays Luna Barreto4 Introdução A tensão de pré-consolidação (σp) expressa a máxima carga a que o solo foi submetido em toda sua história, é ela que indica se o solo, sob uma tensão devido a passagem de um veículo agrícola, sofreu uma deformação elástica (recuperável) ou plástica (não recuperável) (Gubiani et al., 2003). Segundo Rosa (2007), existe uma relação direta entre a tensão de pré-consolidação e a compactação do solo, onde o incremento da compactação resulta também no incremento da tensão de pré-consolidação. Por esta razão a tensão de pré-consolidação é considerada um indicador quantitativo da capacidade de suporte do solo. O estudo da tensão de pré-consolidação dos solos é importante porque o sistema de produção agrícola tem sido intensificado com o uso de máquinas agrícolas cada vez mais potentes e pesadas. Lamande et al. (2012) verificaram que a compactação do subsolo pode persistir 30 anos após uma única passada de maquinário pesado combinado de trator e reboque. O uso de máquinas e implementos agrícolas visa incrementar a produção agrícola e assim atender a demanda populacional por alimentos, mas usada indiscriminadamente pode provocar a compactação e a deterioração do solo em termos de qualidade, fertilidade e capacidade produtiva. Desta forma, o objetivo do presente trabalho foi de investigar o efeito do tráfego de máquinas agrícolas na tensão de pré-consolidação de Argissolos Coesos e Distrocoesos, de tabuleiros costeiros, por meio de revisão bibliográfica. Material e métodos Foi realizada uma revisão bibliográfica nas bases de dados eletrônicas a cerca da tensão de pré-consolidação sob diversos tipos de manejo em Argissolos Coesos e Distrocoesos de Tabuleiros costeiros. As bases de dados foram agrupadas em duas: Tabela 1: Tensão de pré-consolidação em função da umidade e do manejo (Mata, Irrigado, Sequeiro e fertirrigado) e Tabela 2: Tensão de pré-consolidação em função da umidade, passadas de trator e época do ano (inverno ou verão). Gráficos de superfície foram gerados para ilustrar a variação da tensão de pré-consolidação, com o auxílio de planilha eletrônica. Resultados e Discussão A importância dos ensaios de compressibilidade na investigação da qualidade do solo pode ser constatada pela pesquisa de Lozano et al. (2013), que ao avaliarem a compactação de um Argissolo Amarelo Distrocoeso por meio de modelagem de campo e tráfego de veículos com software SoilFlex, após a colheita da cana, observaram que as cargas aplicadas no solo pelos implementos existentes na usina ultrapassavam a tensão de pré-consolidação estimada na área, mesmo para o solo em condições mais secas, que é quando este apresenta maior capacidade de suporte (Tabela 1). Em outras palavras, a carga aplicada durante o tráfego foi maior que a tensão máxima a que o solo foi submetido em toda sua história, podendo proporcionar incremento no estado de compactação do solo. Oliveira et al. (2011) também consideraram que os equipamentos utilizados na colheita da cana-de-açúcar apresentam valores que, para as condições em que o solo foi ensaiado, provocariam compactação adicional ao solo, dependendo da sucção matricial encontrada no campo, pois superaria a tensão de pré-consolidação estimada e entrariam na região plástica, sofrendo deformação irreversível, no momento de entrada do maquinário no talhão. Silva (2003), Oliveira et al. (2011) e Lozano et al. (2013), ao estudarem a tensão de pré-consolidação (σp) sob diferentes manejos e diferentes umidades de Argissolos dos tabuleiros costeiros, detectaram que há um decréscimo na capacidade de suporte do solo com o acréscimo de umidade, o que torna o solo mais susceptível a compactação em umidades mais elevadas (Tabela 1). Oliveira et al. (2011) observaram que a tensão de pré-consolidação para as quatro umidades nos solos estudados foram estatisticamente diferentes, evidenciando a importância do controle deste fator, 1 Aluna de Doutorado em Engenharia Agrícola do Departamento de Tecnologia Rural, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Av. Dom Manoel de Medeiros, s/n, Recife, PE, CEP 52171-900. [email protected] 2 Professor Adjunto do Departamento de Tecnologia Rural, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Av. Dom Manoel de Medeiros, s/n, Recife, PE, CEP 52171-900. 3 Bolsista técnica do Departamento de Tecnologia Rural, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Av. Dom Manoel de Medeiros, s/n, Recife, PE, CEP 52171-900 4 Mestre em Engenharia Agrícola do Departamento de Tecnologia Rural, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Av. Dom Manoel de Medeiros, s/n, Recife, PE, CEP 52171-900. XIII JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2013 – UFRPE: Recife, 09 a 13 de dezembro. quando da utilização de máquinas e implementos agrícolas. A umidade do solo é considerada um dos fatores mais importantes no processo de compactação (Severiano et al., 2010), devido ao incremento da resistência do solo em função do decréscimo da umidade. Porém, quando a umidade do solo aumenta chegando a valores perto da capacidade de campo, a capacidade de suporte do solo diminui consideravelmente, aumentando o risco de compactação. Quanto ao manejo, pode-se observar consonância das tensões com os tratamentos estabelecidos pelos autores (Tabela 1), com a mata nativa apresentando a menor tensão de pré-consolidação se comparado aos demais tratamentos, nas condições de menor umidade. Para Silva & Cabeda (2006) isto reflete a história de tensões dos solos cultivados, em que cargas aplicadas pelas máquinas agrícolas nas operações de cultivo promoveram maior grau de compactação nestes solos, conferindo uma maior resistência à compressão. Pela Figura 1, pode-se observar que as tensões correspondentes a 150 e 200 kPa ocorrem em situação de sequeiro e irrigado, para Argissolos Amarelos Distrocoesos nas menores umidades, e a mesma tensão ocorrem em situação de irrigado e fertirrigado nos Argissolos Amarelos Coesos em umidade de 11 a 13%. A tensão de pré-consolidação de 50 a 100 kPa, e de 100 a 150 kPa foram as de maior ocorrência nos Argissolos Amarelos Coesos e Argissolos Amarelos Distrocoesos, respectivamente. Outras pesquisas voltadas a capacidade de suporte dos Argissolos de área de Tabuleiros costeiros também foi verificada a partir da umidade, passadas de trator e época do ano (inverno ou verão) (Tabela 2). Tanto o número de passadas, a profundidade e o incremento da umidade contribuíram para o incremento da tensão de pré-consolidação em todas as pesquisas realizadas. Pela Figura 2, pode-se observar a predominância da tensão correspondente a faixa de 0 a 50 kPa, com valores extremos de 100 a 150 kPa na situação de ponto de murcha permanente. Referências Gubiani, P. I.; Reichert, J. M.; Reinert, D. J. Indicadores hídrico-mecânicos de compactação do solo e crescimento de plantas. Revista Brasileira Ciência do Solo, Viçosa , v.37, n.1, 2013. <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-06832013000100001&lng=en&nrm=iso>. ISSN 01000683. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-06832013000100001 Lamande´ , M.; Berisso, F.; Alakukku, L.; Wildenschild, D.; Schjønning, P. Subsoil compaction of a clay soil persists three decades after heavy wheel traffic. In: NJF Seminar 448: Soil Compaction – Effects on Soil Functions and Strategies for Prevention, Helsinki, Finland, NJF Report, v.8, p.49–52, 2012. Lima, R. P.. Modelos de capacidade de suporte de carga e suas relações com atributos físicos e mecânicos em Argissolo Amarelo distrocoeso. Recife, 2013. 58 f. Dissertação (Mestrado). Lozano, N.; Rolim, M.M.; Oliveira, V.S.; Tavares, U.E.; Pedrosa, E.M.R. Evaluation of soil compaction by modeling field vehicle traffic with SoilFlex during sugarcane harvest. Soil & Tillage Research. v.129, p.61–68, 2013. Mion, R. L.; Pereira, V. P.; Sombra, W. A.; Andrade, R. R.; Cordeiro, I. M.; Nunes, K.G.. Preconsolidation of Ultisol subjected to the traffic of agricultural tractors. Rev. Ciencias Agrárias, v.56, n.1, p.69-72, 2013. Oliveira, V.S.; Rolim, M.M.; Costa, Y.D.J.; Pedrosa, E. M. R.; SilvaE.F.F.. Compressibilidade de um Argissolo Amarelo distrocoeso submetido a diferentes manejos. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. v.15, n.5, p.435–442, 2011. <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S141543662011000500001&lng=en&nrm=iso>. ISSN 1807-1929. http://dx.doi.org/10.1590/S1415-43662011000500001 Pacheco, E. P. & Cantalice, J. M. B. Análise de trilha no estudo dos efeitos de atributos físicos e matéria orgânica sobre a compressibilidade e resistência à penetração de um Argissolo cultivado com cana-de-açúcar. Revista Brasileira de Ciência do solo, v.35, n.2 ,417-428, 2011. <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S010006832011000200011&lng=en&nrm=iso>. ISSN 0100-0683. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-06832011000200011 ROSA, D.P. da. Comportamento dinâmico e mecânico do solo sob níveis diferenciados de escarificação e compactação. Santa Maria: Universidade Federal de Santa Maria, 2007. 122p. Dissertação Mestrado. Severiano, E.C., Oliveira, G.C., Dias Junior, M.S., Castro, M.B., Oliveira, L.C., Costa, K.P. Compactação de solos cultivados com cana-de-açúcar: I - modelagem e quantificação da compactação adicional após as operações de colheita. Engenharia Agríola, v.30, n.3, p.404-413, 2010. 0100-6916. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-69162010000300005. Silva, A. J. N. & Cabeda, M. S. V. Influência de diferentes sistemas de uso e manejo na coesão, resistência ao cisalhamento e óxidos de Fe, Si e Al em solo de tabuleiro costeiro de Alagoas. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 29, n.3, p. 447-457, 2005. <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S010006832005000300015&lng=en&nrm=iso>. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-06832005000300015. Silva; A. J. N. Alterações físicas e químicas de um Argissolo Amarelo coeso sob diferentes sistemas de manejo com cana-de-açúcar. Porto Alegre: Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2003. 120p. Tese Doutorado. XIII JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2013 – UFRPE: Recife, 09 a 13 de dezembro. Tabela 1. Tensão de pré-consolidação (kPa) de Argissolos Amarelos coesos e distrocoesos de Tabuleiros costeiros sob diferentes manejos e teores de água e simulação de tensão (kPa) aplicada no solo no momento do tráfego, em 0-20 cm ----------Silva (2003)---------- -------Oliveira et al. (2011)----- ------------Lozano et al. (2011)---------Umidade M S I V M S I 8-10% 119 150,2 144,3 130,8 11-13% 113 137,3 132 14-16% 104,3 86,5 89,3 91 72,67 84,2 19% 72,5 24,2 26,3 45,5 42,67 66,8 V V 113 160,7 157,4 127,5 125,8 155,3 83,27 112,1 112,72 88,9 126 83,85 72,6 104,9 65,27 53,3 74,36 Simulação com SoilFlex reboque caminhão trator 435b 369c 136c M- Mata; S – Sequeiro; I – Irrigado; V – Vinhaça Tabela 2. Tensão de pré-consolidação (kPa) de Argissolos Amarelos Coesos e Distrocoesos de Tabuleiros costeiros sob diferentes e teores de água e época do ano Autores --------------Pacheco & Cantalice (2011)----------------------Mion et al. (2013) Lima (2013) Umidade-Prof. M 4 anos I 14 anos I 14 anos V 30 anos I 30 anos V 0P 1P 2P Média 60 68 84 73,03 CC 0-20cm 7 9 10 15 13 14 CC 20-40cm 22 34 36 39 49 48 PMP 0-20cm 12 41 24 28 26 30 73,39 PMP 20-40cm 59 142 112 96 118 114 CC – Capacidade de campo; PMP – ponto de murcha permanente; M-Mata; I-Inverno; V-Verão; P-Passadas Figura 1. Gráfico de superfície com da tensão de pré-consolidação dos Argissolos Amarelos dos dados da Tabela 1. (M – mata; S – Sequeiro; I – Irrigado; V – Vinhaça; CL –coeso latossólico; D –distrocoeso) Figura 2. Gráfico de superfície com da tensão de pré-consolidação dos Argissolos Amarelos dos dados da Tabela 2. (M – mata; I – inverno; V – verão; P – passadas; cc – capacidade de campo; pmp – ponto de murcha permanente)