Compressibilidade de um Argissolo Amarelo distrocoeso submetido a diferentes manejos 435 Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental v.15, n.5, p.435–442, 2011 Campina Grande, PB, UAEA/UFCG – http://www.agriambi.com.br Protocolo 202.09 – 30/12/2009 • Aprovado em 03/03/2011 Compressibilidade de um Argissolo Amarelo distrocoeso submetido a diferentes manejos Veronildo S. Oliveira2, Mário M. Rolim2, Yuri D. J. Costa3, Elvira M. R. Pedrosa2 & Ênio F. de F. e Silva2 RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar a compressibilidade de um Argissolo Amarelo distrocoeso submetido a diferentes sistemas de manejo sob cultivo de cana-de-açúcar. O experimento foi realizado em áreas da Usina Triunfo Industrial, AL, onde se avaliaram os manejos: MA - mata nativa; MSI - manejo sem irrigação; MCI - manejo com irrigação e MCV - manejo com fertirrigação (vinhaça). Todas as áreas estudadas, exceto no MA, vêm utilizando o preparo convencional do solo com uso de grades pesadas. As amostras de solo foram coletadas nas profundidades de 0-20 e 20-40 cm. Trincheiras foram abertas nas quatro áreas de manejo em estudo, quando amostras de solo indeformadas foram retiradas com auxílio de aneis metálicos de 6,4 cm diâmetro e 2,5 cm de altura em cada profundidade. Após coletadas, as amostras foram saturadas e submetidas a sucções de 0,1 a 10 kPa; 50, 500 e 1500 kPa, levadas à prensa mecânica e realizado o ensaio de compressibilidade. A partir dos dados obtidos determinou-se a tensão de preconsolidação (p) das diversas amostras ensaiadas, cujos resultados foram submetidos à análise de regressão para a variável tensão de preconsolidação, em função da sucção matricial do solo. Em todos os manejos, a profundidade de 0-20 cm mostrou ser a mais susceptível à compactação em relação à profundidade de 20-40 cm; o manejo MCV alterou o comportamento compressivo do solo em ambas as profundidades (0-20 e 20-40 cm) e a capacidade de suporte do solo foi maior em todos os manejos, nas camadas de 20-40 cm. Palavras-chave: compactação, solo, tensão de preconsolidação, aproveitamento de resíduos Compressibility of an Ultisol submitted to different managements ABSTRACT The objective of this paper was to evaluate the compressibility of an Ultisol submitted to different managements of sugarcane cultivation. The investigation was carried out at Triunfo Mill, in the State of Alagoas, Brazil. The testing area was composed by four distinct sub-areas: a preserved forest (NF), an area without irrigation (MWOI), an irrigated area (MWI), and an area with vinasse (MWV). All investigated areas, except the forest, were prepared using conventional equipment for soil preparation. Soil samples were collected within depths ranging from 0 to 20 cm, 20 to 40 cm, and 40 to 60 cm. A trench was dug in the four selected areas and four undeformed samples were collected in each depth. The samples were collected with metallic rings with dimensions of 6.4 cm in diameter and 2.5 cm in height. In the laboratory, the samples were previously saturated and submitted to soil suctions raging from 0.1 to 1500 kPa in order to build the soil-water characteristic curves. Confined compression tests were performed with saturated samples. The results obtained from the compression tests were used for the determination of the void ratio (e) and the pre-consolidation stress (p) of the tested samples. Data were submitted to regression analysis and the differences among the obtained means were compared using the test of Tukey at 5% of probability. Regression analysis for pre-consolidation stress in function of water content (Ug) and correlations among the several variables were carried out at 5-% significance. Within all investigated areas, the depth range from 0 to 20 cm showed to be more susceptible to compaction in relation to the depth range from 20 to 40 cm. Management MWV was found to modify the compressive behavior of the soil in both depth ranges. In all investigated areas, the soil bearing capacity was higher in the depth range of 20 to 40 cm. Key words: compaction, soil, pre-consolidation stress, residue use 1 Parte da Tese de doutorado do primeiro autor, UFRPE 2 UFRPE/DTR. Rua Dom Manoel de Medeiros s/n, Dois Irmãos, CEP 52171-900, Recife, PE. Fone: (81) 3320-6276. E-mail: verofat@dtr.ufrpe.br; rolim@dtr.ufrpe.br; elvira.pedrosa@dtr.ufrpe.br; enio.silva@dtr.ufrpe.br 3 UFRN/Centro de Tecnologia. E-mail: ydjcosta@ct.ufrn.br R. Bras. Eng. Agríc. Ambiental, v.15, n.5, p.435–442, 2011. 436 Veronildo S. Oliveira et al. INTRODUÇÃO preconsolidação delimita estas regiões (Lembert & Horn, 1991; Dias Júnior & Pierce, 1996; Mosaddeghi et al., 2003). O aumento da intensidade de uso da mecanização agrícola Segundo Dias Júnior & Pierce (1996), os modelos na cultura da cana-de-açúcar, principalmente com as operações matemáticos que se baseiam na tensão de preconsolidação de preparo convencional (aração e gradagem) vem causando consideram a história da tensão em termos da tensão de modificações físico-mecânicas ao solo, com consequente preconsolidação como função do teor de água no solo. Neste degradação da estrutura, seja promovendo a pulverização dos modelo, a tensão de preconsolidação representa o valor máximo horizontes superficiais ou a compactação dos horizontes da tensão que poderá ser aplicada ao solo para evitar a subsuperficiais. Por outro lado, as operações de colheita são compactação adicional. Desta forma, a tensão de as que, a cada ano, mais utilizam máquinas pesadas, conferindo preconsolidação do solo expressa, também, a capacidade de ao solo pressões críticas que favorecem a compactação, suporte de carga dos solos parcialmente saturados (Kondo & principalmente quando utilizadas em condições inadequadas Dias Júnior, 1999; Silva et al., 2006). de umidade, sendo esta uma das maiores preocupações para a Enquanto a tensão de preconsolidação reflete as tensões agricultura moderna. às quais o solo já foi submetido, o índice de compressão revela Segundo Macedo et al. (2010a), quando os solos são a suscetibilidade do solo a compactação (Silva et al., 2000). submetidos à ação de compressão por máquinas e equipamentos Quanto maior seu valor, maior também será a inclinação da reta agrícolas, sofrem deformações e compactações cujas de compressão virgem e mais suscetível o solo será à intensidades estão relacionadas à sua compressibilidade. compactação, pois indica maiores deformações com a carga Estudos desenvolvidos por Kondo & Dias Júnior (1999), aplicada (Kondo & Dias Júnior, 1999). têm sido de grande importância no sentido de se avaliar, Uma outra forma de apresentar a capacidade de suporte de conjuntamente, a suscetibilidade do solo a compactação e o carga do solo pode ser utilizando-se as curvas SI (Suction momento ideal para execução das operações agrícolas. increase) e LC (Loading Collapse), que representam situações Além da densidade, o teor de água é um dos fatores que de carregamento e de sucção matricial já ocorridos no solo. determinam a magnitude da deformação que pode ocorrer no Segundo Alonso et al. (1987) essas curvas definem duas solo, pois age como lubrificante entre as partículas, permitindo regiões: uma elástica e outra plástica. Para Costa et al. (2003) as o seu deslocamento (Silva et al., 2000). curvas LC e SI definem os limites que podem ser utilizados O acúmulo de matéria orgânica no solo pode aumentar a para estimar a capacidade de suporte de solos não-saturados. resistência do solo à compactação ou reduzir seus efeitos; no Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo entanto, a magnitude e o tipo de efeito são dependentes da avaliar a suscetibilidade a compactação de um Argissolo textura do solo e dos efeitos associados sobre a retenção de Amarelo distrocoeso, em diferentes sistemas de uso e manejo, água, coesão e densidade do solo (Braida et al., 2010), contudo, sob cultivo de cana-de-açúcar, através do comportamento são poucas as pesquisas no meio agrícola que relacionem a compressivo, identificando sua capacidade de suporte em sucção matricial com índices da mecânica do solo. Alguns função da tensão de preconsolidação e da sucção matricial do estudos sobre modelagem da compactação do solo vêm sendo solo. desenvolvidos utilizando-se técnicas aplicadas em geotecnia, como no caso do ensaio de compressão uniaxial ou triaxial. Neste ensaio são obtidos a tensão de preconsolidação, o índice MATERIAL E MÉTODOS de compressão, o índice de recompressão, coesão e ângulo de atrito interno do solo (Arvidsson & Keller, 2004). Poodt et al. O experimento foi conduzido em área da Usina Triunfo (2003) identificaram a coesão e a tensão de preconsolidação Agroindustrial, localizada entre os paralelos 9º 40´ 47" e 9º 42´ como sendo os parâmetros mais importantes na previsão de 30" S e nos meridianos 36º 08’ 12" e 36º 05 ́03" W, no município risco à compactação subsuperficial e são parâmetros da Boca da Mata, AL; o clima da área de estudo, segundo extensamente usados em modelos de compactação (Defossez classificação de Köppen, é tropical chuvoso com verão seco; & Richard, 2002; Pereira et al., 2007). a precipitação média anual fica em torno de 1200 mm; o solo A tensão de preconsolidação é obtida a partir de uma curva utilizado foi classificado, segundo EMBRAPA (2006), como de compressão que representa graficamente a relação entre o Argissolo Amarelo distrocoeso, textura média/argilosa, fase logaritmo da tensão vertical aplicada ao solo a parâmetros floresta subperenifólia e relevo plano. relacionados com a estrutura do solo, tais como índice de vazios, Escolheram-se quatro situações distintas de uso e manejo porosidade ou densidade do solo, obtida a partir de um ensaio do solo: uma coberta com vegetação nativa (floresta de compressão uniaxial (Mosaddeghi et al., 2000.; Macedo et subperenifólia) MA - mata e as outras três cultivadas al, 2010b). continuamente com cana-de-açúcar, MSI - manejo sem irrigação; A curva de compressão apresenta duas regiões distintas: a MCI - manejo com irrigação; MCV - manejo com fertirrigação primeira, onde ocorrem pequenas deformações elásticas e (vinhaça). A área sob manejo sem irrigação (sequeiro) há mais reversíveis, sendo a região da curva que demonstra um estado de 30 anos, não recebeu nenhuma irrigação ou fertirrigação; na do solo onde ocorre o cultivo ou pode ser trafegado, sem que área irrigada foi aplicada uma lâmina de 120 mm de água, em se dê a compactação adicional; outra região corresponde à duas parcelas, durante o ciclo da cultura, através de aspersão reta de compressão virgem a partir da qual as tensões aplicadas por canhão, com vazão de 100 m3 h-1, há mais de 25 anos; na ao solo resultarão em deformações irreversíveis. A tensão de área com fertirrigação foram aplicados, anualmente, 500 m3 de R. Bras. Eng. Agríc. Ambiental, v.15, n.5, p.435–442, 2011. Compressibilidade de um Argissolo Amarelo distrocoeso submetido a diferentes manejos 437 vinhaça diluídos através de aspersão com 150 m3 h-1 de vazão, A. há mais de 25 anos. A caracterização das áreas se encontra na 0,55 Tabela 1. MA0,50 MSI 0,45 MCI Tabela 1. Caracterização do Argissolo Amarelo distrocoeso, MCV0,40 em diferentes sistemas de manejo e profundidades sob 0 - 20 cm0,35 cultivo de cana-de-açúcar 0,30 Granulometria Camadas Ds M.O. 0,25 (cm) Areia Silte Argila Mg m -3 (%) -1 0,20g kg MA 0,15 00-20 717,4 56,60 226,0 1,30 3,3 0,10 20-40 663,7 62,80 243,5 1,40 2,8 0,05 MS I 0,1 1 10 100 1000 10000 00-20 677,4 80,30 242,2 1,48 1,7 B. 20-40 581,2 47,80 371,0 1,60 0,9 0,60 MC I 0,55 MA 00-20 707,4 57,80 234,7 1,63 1,9 0,50 MSI 20-40 648,7 44,05 307,2 1,52 1,2 MCI 0,45 MCV MCV 20-40 cm 00-20 722,4 56,50 221,0 1,53 2,6 0,40 20-40 751,2 20,30 228,5 1,55 1,8 0,35 M A - mata nativa; MSI - manejo sem irrigação; MCI - manejo com irrigação; MCV - manejo com vinhaça 0,30 0,25 O preparo do solo das áreas cultivadas foi realizado sempre 0,20 por ocasião da renovação do canavial o que, normalmente, 0,15 ocorre após o quarto corte, utilizando-se implementos de 0,10 preparo convencional: grade pesada, seguida de gradagem leve, precedida de subsolagem com implemento de hastes 0,050,1 1 10 100 1000 10000 parabólicas, trabalhando a 40 cm de profundidade, a fim de quebrar a camada compactada, com posterior sulcagem a 25 Sucçăo matricial (u -u ) (kPa)a w cm de profundidade, sendo a adubação e o plantio realizados Figura 1. Curvas características de retenção de água de manualmente. um Argissolo amarelo distrocoeso sob sistemas de manejo As amostras de solo foram coletadas em março de 2006, nas MA - mata; MSI - manejo sem irrigação; MCI - manejo quatro áreas de manejo em estudo, nas camadas de 0-20, 20-40 com irrigação; MCV - manejo com fertirrigação (vinhaça), cm, com quatro repetições. As três áreas estavam cultivadas ajustadas pela equação de van Genuchten, nas com cana-de-açúcar, que se encontravam na mesma idade, e profundidades de 0-20 (A) e 20-40 cm (B) cada parcela (50 × 50 m) corresponde a um tipo de manejo. Em cada parcela foram sorteados 4 pontos de amostragem, sempre um coletor cilíndrico com capacidade para dois aneis metálicos nas entrelinhas da cultura da cana-de-açúcar, retirando-se com dimensões de 6,4 x 2,5 cm, no centro das camadas de 0–20 amostras indeformadas na posição central das duas camadas e 20–40 cm, nas respectivas áreas de manejo e uso (MA, MSI, estudadas. MCI e MCV), e envolvidas com filme plástico e acondicionadas Amostras indeformadas de cada tratamento e camada em recipientes de isopor. amostrada foram utilizadas para determinação da curva No laboratório as amostras para o ensaio de característica de retenção de água do solo, sendo utilizado o compressibilidade foram devidamente preparadas e saturadas aparelho de placas porosas (funil de Haynes) para os pontos a temperatura ambiente, tendo sido ensaiadas em prensa de de baixa tensão, associados aos dados dos pontos de maior adensamento, tipo Bishop, da solotest cuja metodologia segue tensão obtidos no aparelho de Richards. Assim, amostras a norma NBR-12007/90 (ABNT, 1990), com adaptações para saturadas foram submetidas a sucções de 0,1 a 10 kPa (no funil) e 50, 500 e 1500 kPa. (na câmara). Os respectivos teores solo não saturado, nos seguintes teores de água: 0,08; 0,12;-1 gravimétricos de água foram multiplicados pela densidade do 0,16 e 0,19 kg kg . O ensaio consistiu na aplicação de pressões solo de cada camada obtendo-se, então, o teor volumétrico de estáticas de 25, 50, 100, 200, 400, 800 e 1600 kPa, com leituras no água e, para a construção da curva de (è, em m3 m-3) x sucção defletômetro aos 15 e 30 s. Na prensa a amostra foi submetido (u -u a cargas verticais, sendo cada carregamento aplicado ema w, em kPa), conforme (Figura 1). Para o ensaio de compressibilidade, foram abertas, em cada estágio, com duração de cinco minutos, e só se iniciando um parcela, 4 trincheiras de onde foram retiradas 4 amostras novo estágio após cessadas as deformações devidas ao estágio indeformadas por camada, totalizando 32 amostras por área de anterior. A partir do ensaio realizado determinaram-se as tensões manejo e 128 em todo o estudo. As amostras foram obtidas por de preconsolidação. R. Bras. Eng. Agríc. Ambiental, v.15, n.5, p.435–442, 2011.  (m3 m-3)  (m3 m-3) 438 Veronildo S. Oliveira et al. Com os dados de sucção matricial obtidos na curva de redução do teor de água no solo, nas duas profundidades retenção de água do solo de cada manejo e as respectivas estudadas. Na camada de 0-20 cm a tensão de preconsolidação tensões de preconsolidação, obtiveram-se as curvas limites variou de 42,67 a 160,77 kPa, para os diferentes sistemas de que, segundo Alonso et al. (1987), representam situações de manejo. Não houve interação entre os manejos nem os teores carregamento e de sucção matricial, já ocorridas no solo. Deste e água no solo na camada 0- 20 cm de profundidade; entretanto, modo, as curvas SI (Suction increase) e LC (Loading Collapse) houve diferença significativa a 5% entre as médias dos manejos definem duas regiões: uma elástica e outra plástica. e entre as médias dos teores de água no solo, na camada de 0- Em investigações de campo Costa et al. (2003) utilizaram as 20 cm de profundidade. curvas limites representadas por modelo exponencial da Os manejos MSI e MCI apresentaram os maiores valores de seguinte forma: tensão de preconsolidação, 105,99 e 104,56 kPa, respectivamente, e estatisticamente iguais entre si. Os sistemas  = a + b (u -u )c MA e MCV não se diferenciaram entre si, porém, apresentaramp a w valores de tensão de preconsolidação mais baixos do que MSI em que: e MCI. Este comportamento do MCV pode estar associado à  - tensão de preconsolidação manutenção da matéria orgânica aplicada na forma de vinhaça,p a, b e c - parâmetros de ajuste durante mais de 25 anos. u - pressão do ar Para a camada de 20-40 cm, houve diferença significativaa u - pressão da água entre as médias para a interação manejo x teor de água no solo,w (ua-uw) - sucção matricial com comportamento similar ao da camada de 0-20 cm, com redução da tensão de preconsolidação, em função do acréscimo Os resultados foram submetidos à análise de variância e as do teor de água nas amostras ensaiadas, apresentando médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. diferenças significativas entre os teores de água no solo.Especificamente, o manejo MA apresentou os menores valores As análises de regressões relativas ao ensaio de de tensão de preconsolidação, em todos os teores de água no compressibilidade foram realizadas segundo os aplicativos SAS solo, diferindo estatisticamente dos demais. (1999) e Origen 6.0 e, para comparações entre as regressões, O comportamento mecânico do solo em relação à tensão de foi utilizado o procedimento descrito em Snedecor & Cochran preconsolidação, também foi verificado por outros autores (1989). (Kondo & Dias Júnior, 1999; Silva et al., 2002; Braida et al., 2006). Apesar da ação antrópica sobre o MCV, o comportamento tensão-deformação foi semelhante ao do MA, fato que reforça RESULTADOS E DISCUSSÃO a preocupação da adoção de manejos que proporcionem a manutenção e/ou o aumento dos teores de matéria orgânica Constatou-se diferença significativa nas comparações entre nos solos cultivados. Com a diminuição do teor de água médias dos manejos de cana-de-açúcar e os teores de água do ocorreu aumento da tensão de preconsolidação e aumento da solo sobre a tensão de preconsolidação do solo (Tabela 2). O sua capacidade de suporte, tornando o solo mais resistente às teor de água foi significativo a 5% na avaliação da tensão de cargas externas pois, quanto mais baixos os teores de água preconsolidação do solo, nos quatro manejos e camadas maior a coesão entre as partículas, o que torna a matriz do solo estudadas. A tensão de preconsolidação aumentou com a mais resistente às deformações provocadas por forças externas. Os valores de tensão de preconsolidação para as quatro Tabela 2. Valores médios da tensão de preconsolidação teores de água nos solos estudados foram estatisticamente (kPa) em função dos sistemas de manejo e teor de água diferentes, evidenciando a importância do controle deste fator, nas camadas de 0-20 e 20-40 cm em um Argissolo Amarelo quando da utilização de máquinas e implementos agrícolas, distrocoeso tendo em vista que o teor de água ideal para a realização de Teor de Sistema de manejo operações agrícolas deve estar na condição friável, ou seja, água -1 MA MSI MCI MCV Média abaixo do limite de plasticidade do solo. kg kg Com base nas curvas de compressão, foram obtidas as ( )Camada de 0 – 20 cm p(Tabela 3) e, em seguida, plotadas de acordo com a sucção 0,08 113,00B 160,77A 157,40A 127,57B 139,43 A 0,12 083,27B 112,15A 112,72A 088,97B 099,28 B matricial (ua-uw), segundo a equação de regressão (1), obtendo- 0,15 072,67B 084,20A 083,85A 072,67B 078,35 C se os coeficientes de ajustes a, b, c e o coeficiente de 0,19 042,67B 066,85A 065,27A 053,37B 057,04 D determinação R2. Média 077,90B 105,99A 104,56A 085,64B Observou-se que os valores “a” da equação de regressão Cama da de 20 – 40 cm p = a + b (u c a-uw) , para os diferentes sistemas de manejo, 0,08 112,65 Ca 161,88 Aac 157,10 Aac 131,27 Bac variaram entre 23,73 e 66,38, enquanto os de “b” entre 0,68 e 0,12 085,75 Bb 126,19 Abc 122,57 Abc 102,35 Bbc 0,15 075,18 Bb 094,70 Abc 094,08 Abc 087,03 Abb 33,24. Os coeficientes de determinação foram significativos a 0,19 054,92 Bc 078,80 Acc 074,65 Acc 077,80 Abc 1% e variaram de 0,92 a 0,99. L etras maiúsculas comparam diferenças entre os manejos e minúsculas entre profundidade O coeficiente “a” representa, em média, a menor tensão de do solo, a nível de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey. Média de quatro repetições. Manejos: preconsolidação que o solo já suportou. Neste contexto, o MA – mata, MSI – manejo sem irrigação, MCI – manejo com irrigado, MCV – manejo com vinhaça manejo MA apresentou valores substancialmente menores para R. Bras. Eng. Agríc. Ambiental, v.15, n.5, p.435–442, 2011. Compressibilidade de um Argissolo Amarelo distrocoeso submetido a diferentes manejos 439 Tabela 3. Coeficientes da equação de regressão, p = a Tabela 4. Comparação das equações de regressão de + b (u -u )ca w , para o Argissolo Amarelo distrocoeso nos compressibilidade entre as profundidades de amostragem, diferentes sistemas de manejo, nas camadas de 0-20 e após linearização, através do procedimento de Snedecor 20-40 cm de profundidade & Cochran (1989) para o Argissolo Amarelo distrocoeso Sistemas Coeficiente (p = a+b(ua-uw)c) submetido a diferentes sistemas de manejo nas duas de manejo a b c R2 camadas amostradas Camada de 0 – 20 cm Sistema de manejo Camada (cm) MA 23,73 21,328 0,206 0,92 ** MA MSI MCI MCV MSI 55,88 08,996 0,337 0,99 ** 0-20 vs 20-40 ** ** ** n s MCI 61,43 00,685 0,603 0,99 ** MA - Mata; MSI - Manejo sem irrigação; MCI - Manejo com irrigação; MCV - Manejo com vinhaçaMCV 38,90 15,120 0,250 0,96 ** * e ** significativos a 5 e 1 % e ns não-significativo Camada de 20 – 40 cm MA 31,47 27,340 0,150 0,92** Assis & Lanças (2005), avaliando a compressibilidade de MSI 66,38 13,750 0,201 0,96 ** um Nitossolo Vermelho distrófico sob sistemas de plantio MCI 40,53 29,420 0,188 0,98 ** MCV 38,27 33,239 0,140 0,98 ** direto, preparo convencional e mata nativa, também Ma nejos: MA – mata, MSI – manejo sem irrigação, MCI – manejo com irrigação, MCV – manejo encontraram diferenças significativas entre camadas estudadas. com vinhaça Também foram feitas comparações das equações de regressão ** significativos a 1 % entre manejos nas duas camadas (0-20 e 20-40 cm) de o parâmetro nas duas profundidades. O manejo MA não recebeu profundidade (Tabela 5). Observa-se que, na camada de 0-20 cm, nenhuma ação antrópica, atuando apenas os efeitos dos ciclos não houve diferença estatística entre os manejos Mata e MCV, de secagem e umedecimento e carga geostática. Apesar da mostrando que a utilização da vinhaça vem, ao longo dos anos, atuação desses dois fatores, não foram observadas favorecendo a manutenção das características do solo. modificações nos atributos do solo que pudessem provocar alterações no comportamento mecânico do solo, nas Tabela 5. Comparação das equações de regressão de profundidades estudadas. Comportamento similar foi compressibilidade, após linearização, usando-se o observado por Assis (2002), em estudo de manejo com procedimento de Snedecor & Cochran (1989) para o diferentes sistemas de preparo do solo, comparados com a Argissolo Amarelo distrocoeso nos diferentes sistemas de condição de mata nativa. manejo em amostras coletadas nas profundidades de No manejo MCV o valor do parâmetro “a” da equação de 0-20 e 20-40 cm regressão p = a+b(u ca-uw) apresentou a menor alteração em Tratamento F relação ao manejo MA e, praticamente, não foi alterado com a 0-20 cm profundidade. A maior susceptibilidade da profundidade de 0- Ma × MSI ** 20 cm pode estar associada aos menores valores de densidade Ma × MCI ** Ma × MCV ns do solo nesta profundidade, devido ao efeito da matéria MSI × MCI ** orgânica. MSI × MCV ns Para os manejos MSI e MCI, observa-se que os valores do MCV × MCI ** parâmetro “a” da equação de regressão p = a+b. (ua-uw) c, foram 20-40 cm mais altos e diferentes nas profundidades estudadas. Ma × MSI ** Verifica-se que os valores de p, na profundidade de 20-40 Ma × MCI ** cm, foram maiores que os encontrados na profundidade de 0- Ma × MCV ** MSI × MCI ** 20 cm, evidenciando maior capacidade de suporte e se MSI × MCV * acentuando à medida em que decresce o teor de água no solo. MCV × MCI ** A maior capacidade de suporte nesta profundidade pode estar M A - Mata; MSI - Manejo sem irrigação; MCI - Manejo com irrigação; MCV - Manejo com vinhaça associada aos maiores valores da densidade do solo e ao * e ** significativos a 5 e 1 % e ns não-significativo aparecimento do caráter coeso, a partir desta profundidade. O caráter coeso, segundo Ribeiro (2001), é usado para distinguir Na camada de 20 a 40 cm de profundidade observou-se que, horizontes pedogenéticos subsuperficiais adensados, muito em todos os sistemas de manejo (Tabela 5), a óp foi diferente, resistentes à penetração da faca e muito duro a extremamente mostrando que a capacidade de suporte de carga é maior nesta duros quando secos, passando a friáveis ou firmes quando camada. úmidos. Analisando-se as curvas SI e LC dos quatro manejos (Figura Na Tabela 4 pode-se visualizar um resumo da análise 2), que representam áreas que delimitam zonas de deformações estatística, após linearização das equações de regressão, plásticas e elásticas, observa-se que na camada de 0-20 cm o usando-se o procedimento de Snedecor & Cochran (1989), manejo MA (Figura 2A) foi o que apresentou menor área obtidas para os diferentes manejos, nas camadas estudadas. enquanto nos demais houve incremento da área delimitada pelas Observa-se que as equações foram diferentes estatisticamente duas curvas, evidenciando que o manejo provocou alterações entre si, com exceção do MCV, podendo-se inferir que a tensão irreversíveis, caracterizando a degradação nessas áreas. de preconsolidação se mostrou diferente nas profundidades Os manejos MSI e MCI apresentaram os maiores valores estudadas. para a condição de sucção zero, ou seja, na condição saturada, R. Bras. Eng. Agríc. Ambiental, v.15, n.5, p.435–442, 2011. 440 Veronildo S. Oliveira et al. Figura 2. Sucção matricial em função da tensão de Figura 3. Sucção matricial em função da tensão de preconsolidação dos manejos: A – Mata; B – Manejo preconsolidação dos manejos: A – Mata; B – Manejo sem irrigação; C – manejo com irrigação e D – manejo sem irrigação; C – manejo com irrigação e D – manejo com vinhaça, na camada 0-20 cm de profundidade com vinhaça, na camada 20-40 cm de profundidade R. Bras. Eng. Agríc. Ambiental, v.15, n.5, p.435–442, 2011. Compressibilidade de um Argissolo Amarelo distrocoeso submetido a diferentes manejos 441 58,88 e 62,25 kPa, respectivamente, enquanto os manejos MA AGRADECIMENTOS e MCV os menores foram: 20,3 e 38,9 kPa, respectivamente. Nos três manejos onde houve cultivo, o solo foi submetido Os autores agradecem à Usina Triunfo, na pessoa do a cargas externas semelhantes (operações agrícolas); Engenheiro Agrônomo Arnaldo Jugurta, pelo apoio logístico entretanto, o manejo MCV (Figura 2D) apresentou uma memória nas atividades de campo. de tensão menor do que os manejos MSI e MCI (Figura 2B e C), devidos, provavelmente, à aplicação continuada de vinhaça durante mais de 25 anos. Embora mais susceptível à LITERATURA CITADA compactação, o manejo MCV apresentou menor degradação das propriedades físicas do solo, em virtude da menor tensão ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 12007: de preconsolidação para as umidades estudadas, menor Solo. Ensaio de adensamento unidimensional. Rio de variação da densidade em relação à condição de MA e maior Janeiro; ABNT, 1990. 13p. teor de matéria orgânica, corroborando com Silva & Cabeda Alonso, E. E.; Gens, A.; Hight, D. W. General report. Special (2005), que verificaram que a adição de matéria orgânica na problem soils. In Proceedings of the 9th EuropeanConference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, forma de vinhaça contribuiu para os menores valores de tensão v.3, p.1087-1146, 1987. de preconsolidação quando comparados com os demais Arvidsson, J.; Keller, T. Soil precompression stress I. A survey manejos cultivados. of Swedish arable soils. Soil & Tillage Research, v.77, p.85- Analisando-se a Figura 3 observa-se, para a profundidade 95, 2004. de 20-40 cm, que as curvas SI e LC apresentaram Assis, R. L. de. Avaliação dos atributos físicos e da comportamento semelhante aos encontrados na profundidade compressibilidade de um Nitossolo Vermelho distroférrico de 0-20 cm. Os maiores valores na condição de sucção zero sob sistemas de plantio direto, preparo convencional e mata ocorreram nos manejos MCI e MSI enquanto os menores nativa. Botucatu: FCA/UNESP, 2002. 128p. Tese Doutorado ficaram com os manejos MA e MCV. Assis, R. L.; Lanças, K. P. Avaliação da compressibilidade de Considerando-se que os equipamentos utilizados na um Nitossolo Vermelho distroférrico sob Sistema plantio colheita da cana-de-açúcar (caminhões e carretas) apresentam direto, preparo convencional e mata nativa. Revista Brasileira valores de peso por eixo da ordem de 60 kN e pressão de de Ciência do Solo, v.29, p.509-514, 2005.Braida, J. A.; Reichardt, J. M.; Veiga, M.; Reinert, D. J. Resíduos insuflagem de pneus na ordem de 180 kPa (Kanali et al., 1997) é vegetais na superfície e carbono orgânico do solo e suas de se esperar que para as condições em que o solo foi ensaiado, relações com a densidade máxima obtida no ensaio proctor. esta operação provocaria compactação adicional ao solo, pois Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.30, p.605-614, 2006. superaria a tensão de preconsolidação e entraria na região Braida, J. A.; Reichert, J. M.; Reinert, D. J.; Veiga, M. Teor de plástica, sofrendo deformação irreversível, dependendo da carbono orgânico e a susceptibilidade à compactação de sucção matricial encontrada no campo, no momento de entrada um Nitossolo e um Argissolo. Revista Brasileira de do maquinário no talhão. Assim, as curvas LS e SI podem auxiliar Engenharia Agrícola e Ambiental, v.14, p.131-139, 2010. na prevenção do risco de compactação adicional e no Costa, Y. D.; Cintra, J. C.; Zornberg, J. G. Influence of matric monitoramento do tráfego de maquinário podendo, também, suction on the results of plate load tests performed on a subsidiar a escolha das máquinas agrícolas a veículos de Lateritic soil deposit. Geotechnical Testing Journal, v.26, transbordo a serem utilizados. p.1-9, 2003.Defossez, P.; Richard, G. Models of soil compaction due to traffic and their evaluation. Soil & Tillage Research, v.67, p.41-64, 2002. CONCLUSÕES Dias Júnior, M. S.; Pierce, F. J. O processo de compactação do solo e sua modelagem. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 1. Em todos os tratamentos a profundidade de 0-20 cm, v.20, p.175-182, 1996. mostrou ser a mais susceptível à compactação em relação à EMBRAPA – Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - profundidade de 20-40 cm. Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Sistema brasileiro 2. O manejo MCV proporcionou comportamento de classificação de solos. 2.ed. Rio de Janeiro: EMBRAPA, compressivo do solo em ambas as camadas (0-20 e 20-40 cm) 2006. 306p. mais próximo da condição natural. Kanali, C. L.; Kaumbutho, P. G.; Maende, C. M.; Kamau, J. The 3. A capacidade de suporte do solo foi maior em todos os use of soil compaction levels in the selection of the field- manejos nas camadas de 20-40 cm e menor na de 0-20 cm, safe sugarcane transport vehicles. Journal of obedecendo à seguinte ordem crescente MCI > MSI > MCV > Terramechanics, v.34, p.127-140, 1997.Kondo, M. K.; Dias Júnior, M. S. Efeito do manejo e da umidade MA. no comportamento compressivo de três Latossolos. Revista 4. Os manejos MSI e MCI apresentaram maiores áreas Brasileira de Ciências do Solo, v.23, p.497-506, 1999. limitadas pelas curvas SI e LC, indicando que a compactação Lembert, M.; Horn, R. A method to predict the mechanical do solo influenciou decisivamente a capacidade de suporte de strength of agricultural soils. Soil & Tillage Research, v.19, carga do solo. p.275-286, 1991. R. Bras. Eng. Agríc. Ambiental, v.15, n.5, p.435–442, 2011. 442 Veronildo S. Oliveira et al. Macedo, V. R. M.; Silva, A. J. N.; Cabeda, M. S. V. SAS Institute. SAS/STAT User’s Guide, Version 8. Cary: SAS Compressibilidade de um Argissolo Vermelho fisicamente Institute, 1999. 3365p. degradado e recuperado. Revista Brasileira de Engenharia Silva, A. J. N.; Cabeda, M. S. V. Compressibilidade de um Agrícola e Ambiental, v.14, p.812-818, 2010a. Argissolo Amarelo de tabuleiro costeiro submetido a Macedo, V. R. M.; Silva, A. J. N.; Cabeda, M. S. V. Influência de pressões uniaxiais. In: Congresso Brasileiro de Ciência do tensões compressivas na pressão de precompactação e no índice de compressão do solo. Revista Brasileira de Solo, 30, 2005. Recife. Anais... Viçosa, Sociedade Brasileira Engenharia Agrícola e Ambiental, v.14, p.856-862, 2010b. de Ciência do Solo, 2005. CD-Room Mosaddeghi, M. R.; Hajabbas, M. A.; Hemmat, A.; Afyuni, M. Silva, A. R.; Dias Júnior, M. S.; Guimarães, P. T. G.; Araújo Soil compactibility as affected by soil moisture content and Júnior, C. F. Modelagem da capacidade de suporte de carga farmyard manure in central Iran. Soil & Tillage Research, e quantificação dos efeitos das operações mecanizadas em v.55, p.87-97, 2000. um Latossolo Amarelo cultivado com cafeeiros. Revista Mosaddeghi, M. R.; Hemmat, A.; Hajabbasi, M. A.; Alexandrou, Brasileira de Ciência do Solo, v.30, p.207-216, 2006. A. Pre-compression stress and its relation with the physical Silva, V. R.; Reinert, D. 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