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52

Compactação do soloEvandro Chartuni Manto vani 1/

Nos últimos anos, com a expansãoda fronteira agrícola, com a utilizaçãode várzeas para plantio e com a explo-ração de duas culturas anuais, estabele-cida em cronogramas de trabalho bemdefinidos e apertados, tem-se observadouma intensa movimentação de máqui-nas e equipamentos agrícolas para omanejo do solo e plantio das culturasexploradas. Também tem-se verificadoum acréscimo indiscriminado de peso ede potência dos tratores utilizados, de-vido à falta de um critério no dimensio-namento e na seleção dos implementose tratores por parte dos agricultores,quando da sua aquisição. Tais situaçõestêm contribuído para um aumento deáreas com problemas de compactação.Estes problemas têm sido uma preocu-pação por parte dos agricultores e,coinciden temen te, começam a chamaratenção nas áreas onde a prioridade dostrabalhos com máquinas e implementosse restringe somente ao rendimento ope-racional (ha/h), e a qualidade do traba-lho com o solo, ou seja, o manejo ade-quado dele tem sido considerado comosecundário.

O volume total de um solo é cons-tituído do volume das partículas mine-rais e orgânicas do solo e do volume deporos entre as partículas. O volume deum poro é ocupado com água e/ou ar.O solo está compactado quando a pro-porção do volume total de poros parao do solo é inadequada ao máximo de-senvolvimento de uma cultura ou ma-nejo eficiente do campo. A compacta-ção do solo pode ser considerada emrelação à porosidade e densidade dosolo e à resistência à penetração.

A exploração de grandes áreas re-quer uma alta capacidade efetiva detrabalho (ha/h) dos equipamentos agrí-colas e, conseqüentemente, o uso dealguns equipamentos, como a gradepesada, tem sido quase uma constan-te no preparo do solo. Nesta situação,a qualidade do manejo do solo cai, e

a eficiência de trabalho aumenta.Nos projetos de irrigação nas vár-

zeas, os tabuleiros atendem aos requi-sitos de drenagem e írrigação, mas,de maneira geral, podem estar mal di-mensionados e inadequados para ostipos, tamanho e peso de máquinas queestão trafegando nestes solos. É impor-tante ressaltar que anualmente a dre-nagem superficial tem diminuído, e oteor de umidade do solo para trabalhocom máquinas vai aumentando, difi-cultando os trabalhos de preparo desolo pela baixa eficiência de tração,causada pela alta percentagem de pati-nagem dos tratores. Para compensaresta alta porcentagem de patinagem dotrator, e para que este possa desenvol-ver uma velocidade operacional ade-quada, tratores de grande potência epeso são utilizados. Grande parte des-ta potência está sendo desperdiçadana roda pela patinagem, e o aumentode peso está contribuindo para a de-preciação do solo. Além disso, notrabalho de colheita, as colheitadeirasautomotrizes trafegam com uma ele-vada carga nestes .solos com alta umi-dade, depreciando-os.

Resultados de pesquisa no Brasile no exterior mostram ser possível aoagricultor atender ao cronograma esta-belecido, trabalhando com um bomrendimento operacional, sem depreciaro solo. Para tanto, alguns conceitosbásicos terão que ser adotados e avalia-dos para melhor utilização do solo eda máquina.

Os tratores agrícolas deverão tracio-nar seus implementos, mantendo um al-to rendimento de tração (RT == potên-cia na barra de tração/potência do mo-tor). Para tanto, a porcentagem de pa-tinagem das rodas deverá ficar nos li-mites de 8 a 16%, dependendo das se-guintes condições do solo: a) firme -condição do solo que precede o seupreparo; b) cultivado - condição dosolo após o seu preparo com arado;c) macio - condição do solo após agradagem de destorroamento e nive-

II Eng? Agrq, Ph.D. - Pesq./EMBRAPA/CNPMS - Caixa Postal 151- 35.100 Sete Lagoas-MG.

Inf, Agropec., Belo Horizonte,!l (147) março de 1987

Manejo do Solo

lamento, como mostra a Figura 1.Após o dimensionamento da potên-cia requerida para tracionar os im-plementos selecionados, espera-se queo trator se mantenha dentro deste li-mite, adicionando lastro, quando estevalor ultrapassar 16% ou retirando las-tro quando este valor ficar abaixo de8%. Outras maneiras são conhecidas

para melhorar a eficiência de tração,como, por exemplo, a escolha de pneusmais adequados para as diferentes si-tuações de solo. Os pneus arrozeiros,de gomos mais altos, foram desen-volvidos para atingir as zonas mais fir-mes do solo e manter um alto rendi-mento de tração.

O teor de umidade tem grande in-

100

90

~o 80I",o-'"r-'::

" 70"t:I

oc"E 60:;c"e<:

50

40O 5 10 15 20 25 30

% Patinagem

Fig.l -Rendimento detração Xporcentagem depatinagem dopneu para umtrator de traçãodas rodas trasei rasoFonte: ASAE(1985).

1,50

LL ; 51%

• . PL 34%1,46PI ; 17%

1,42M~

~ 1,38~cce 1,34~Q.

-e";;: 1,30~;;Cl

1,26

1,22

1,18

lnf. Agropec., Belo Horizonte,!l (147) março de 1987

24 34 4026 28 30 32

Teor de Umidade (%)

36 38

Fig.2 - Curva de compactação do Latossolo Vermelho-escuro.Fonte: Mantovani et ai (1984).

fluência no processo de compactaçãodo solo. A Figura 2 mostra uma rela-ção entre o teor de umidade e a densi-dade global de um Latossolo Verme-lho-escuro, quando submetido a trêsenergias de compactação. Na prática,esta energia de compactação represen-ta o número de passadas do tratorno solo. Pode-se verificar que cadacurva aponta um teor de umidadeótimo, que favorece a obtenção devalor máximo de densidade, ou seja,de compactação, ficando este teorpróximo ao de umidade correspon-dente à capacidade de campo. É in-teressante que se obtenha uma curvade compactação para cada tipo desolo e que se evite o trabalho com má-quinas próximo a este ponto de ótimoteor de umidade. Outro fato impor-tante a notar é que, à medida que aenergia de compactação aumenta, énecessário uma quantidade menor deágua para se alcançar o máximo decompactação; isto serve de alertapara os equipamentos mais pesados.

Uma outra variável a ser considera-da no processo de compactação é a tex-tura do solo. Solos, cuja constituiçãoseja de partículas do mesmo tamanho,são menos susceptíveis ao processo decompactação, comparados àqueles ondehá mistura de argila, silte e areia. Istose deve ao fato de as partículas de ta-manhos diferentes se arranjarem e pre-encherem os poros, quando submetidasa uma pressão no solo. As pressõesaplicadas à superfície do solo por umpneu de trator são aproximadamenteiguais àquela de inflar um pneu. Entre-tanto, em alguns pontos, como no gomodo pneu e nas partes laterais dos aros,ocorrem pressões maiores, localizadas.As pressões geradas na subsuperfície dosolo são chamadas de contato, que é acarga total aplicada à superfície do so-lo, distribuída na área de contato como solo (Fig. 3).

No caso dos tratores, esta área decontato com o solo, mencionada na Fi-gura 3, são as rodas e, no caso dos ím-plementos, como o arado e as grades,são os discos. Por este motivo é queas zrades pesadas são consideradas agen-

uisadores de compactação, poiso peso total do equipamento é distri-buído numa área muito pequena dodisco. O volume de poros destruídos

53

Manejo do Solo

Êco

tee 10c-

"13"o. 20Eou" 30-e

" 0,21.","-e 40:a" kg f/cm2.:;o 50o\:: 0,21

60

Tamanho do Pneu 7 x 24

300 kg084k f/cm2

PesoPressão do Pneu

9 x 24

500 kg0,84 k f/cm2

11 x 24

750 kg0,84 kg f/cm2

13 x 30

1.000 kg0,84 kg f/cm2

Fig, 3 - Efeito da pressão vertical (usando a equaçãomodificada Boussinesq) sob vários tamanhos de pneu.

Fonte:Chancellor (1977).

no solo por um equipamento agrícola,devido à compactação, é igual ao vo-lume do sulco produzido pelo equipa-mento.

POROSIDADE EDENSIDADE DO SOLO

o melhor método direto para de-terminar a compactação do solo é o dadensidade global do solo a qual é o pesode solo seco a 105 - 110°C, por unidadede volume total do solo, expressa emg/cm '.

A porosidade de um solo é a razãodo volume total de poros para o desolo, usualmente expressa em percenta-gem. Pode ser determinada, uma vezque a densidade global é conhecida.

Porosidade = 1 _ DGDP

Densidade global =..M...V

onde

Densidade aparente (g/cm)Densidade de partícula(g/cm)Massa de solo seco a 105° C, gVolume da amostra (em")

DG :::DP

MV

54

Para a maioria dos solos, a densi-dade de partícula tem um valor varian-do de 2,55 a 2,70 g/cm» e, quando infor-mações mais específicas não são conhe-cidas ou disponíveis, podem-se assumir2,65 g/cm3

.

Porosidade é o termo de maior sig-nificado para se usar na discussão decompactação do solo, por causa da des-crição direta da proporção de volume dosolo disponível para raízes das plantase da água e do ar que elas requerem.

RESISTÊNCIAÀ PENETRAÇÃO

A resistência do solo à penetraçãode um penetrômetro é um indicador se-cundário de compactação, não sendomedição física direta de qualquer con-dição do solo. É afetada por muitosoutros fatores além da compactaçãodo solo, sendo o mais importante oteor de umidade dele.

A densidade global não pode seracuradamente inferida pela leitura depenetrômetro se não se conhecem osteores de umidade do solo. A resis-tência à penetração é altamente afeta-da pela textura do solo (Fig. 4), sendo autilidade de suas medidas somente com-paradas se feitas no mesmo solo e nomesmo teor de umidade. A resistênciaà penetração pode ser medida facilmen-te em várias profundidades, mas, se asmedidas forem comparadas, o teor deumidade terá que ser o mesmo em to-dos os níveis. Quando o solo alcançao teor de umidade da capacidade decampo, há considerável variabilidade narelação entre resistência à penetração ea densidade aparente (Fig. 5).

Apesar de muitas limitações, a re-sistência à penetração é freqüentemen-te usada para indicação comparativade compactação, por causa da facilida-de e rapidez, na qual numerosas medi-das podem ser feitas. Os resultados sãogeralmente expressos em termos de for-ça por unidade de área do cone na pon-

200o 50

RESISTÊNCIA DO SOLO. N/cm2

100 150 250I I

RESISTÊNCIA DO SOLO (PSl)100 200 300 400o

Ê 10,:::o-o".", 15:;c..::o 20o'::

25

30Franco-siltosoMilho. Plantio .;

Fig. 4 - Curvas típicas de resistência do solo.Fonte: LiljedahI et aI (1979).

Inf. Agropec., Belo Horizonte. Lâ (147) março de 1987

Manejo do Solo

1.66

1,64

1,62

1,60

;;;' 1,58

5-c-; 1,56~" 1,54""~ 1,52c,...:"'O 1,50'"sc" 1,48o

1,46

1,44

1,42

1,40

1,38

O

•

o 1,03 S-0,7486

• •

••

7 14 21 28 35

RESISTtcNCIA DO SOLO (kg f/cm2)

SINTOMASVISUAIS

DO EFEITO DACOMPACT AÇÃO DOSOLO EM PLANTAS

E NO SOLO

Sintomas visuaisem plantas:

- demora naemer-gência das plantas;

- plantas mais bai-xas que o normal;

- folhas com colo-ração não-característi-ca;

- sistema radicu-lar superficial;

- raizes malforma-das;.

Sin tomas visuaisno solo:

- crosta no solo;- zona compacta-

da de superfície;- água empoçada;

Fig. 5 - Relação entre resistência e densidade do solopara um solo no teor de umidade de capacidade de campo.

Fo nre: Chancello r (i 47 7).

- erosão excessivapela água;

- aumento de re-querimento de potên-

cia para o preparo do solo.ta do penetrômetro (kgf/cm-).A relação entre resistência e densi-

dade global do solo varia de um tipopara outro e, para um determinado so-lo, com o teor de umidade. Mesmoquando o mesmo teor de umidade éusado, a relação das leituras de conepenetrômetro e densidade global dosolo pode ser diferente entre um solocompactado em condições de labora-tório quando comparado com outrocompactado em condições de campo.

De posse destas informações, po-de-se entender agora como uma com-pactação do solo se desenvolve. Apósuma pressão no solo, ocorrem a quebrado agregado dele e o aumento da den-sidade global. Na quebra do agregado,ocorre uma redução dos poros acarre-tando: diminuição da troca de oxigê-nio e dióxido de carbono; limitaçãodo movimento de nutrientes na água;diminuição da taxa de infiltração deágua no solo.

Com o aumento da densidade glo-bal, o solo aumenta a sua resistênciaà penetração, ocasionando um siste-ma radicular superficial e um aumen-to dos requerimentos de potência.

CAUSASDAMÁESTRUTURA DO SOLO

o desenvolvimento da má estrutu-ra é um fenômeno associado com ope-rações freqüentes de preparo de solo.

As causas mais comuns da má es-trutura do solo incluem:

drenagem inadequada;- preparo excessivo do solo;- sistema intensiva de exploração

de cultura;operações impróprias no cam-

po;tipo de implementos agrícolas.

MELHORIA DAESTRUTURA DO SOLO

A fim de melhorar a estrutura dosolo, várias medidas podem ser toma-das a saber:

- proporcionar uma adequadadrenagem, tanto na superfície como nasubsuperfície do solo;

Inf. Agropec., Belo Horizonte,!l (147) março de 1987

- utilizar princípios de "preparoconservacionista" para que o solo te-nha o mínimo necessário de desagrega-ção que criem condições essenciais auma rápida germinação, bom stand fi-nal e rápido desenvolvimento de plantas;

- manter e melhorar os níveis dematéria orgânica;

- utilizar equipamentos mais leves;

- reduzir a pressão do pneu no so-lo, utilizando pneus mais largos ou derodagem dupla (Fig. 6).

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Fig. 6 - Distribuição da pressãodo pneu no solo.

Fonte:Chancellor (1977).

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