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COMPRESSIBILIDADE E GRAU DE COMPACTAÇÃO DO SOLO COMO

ATRIBUTOS NA DETERMINAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO SOLO

Prof. Dr. Mauricio Javier De León

19 de maio 2011

COMPRESSIBILIDADE• Propriedade do solo relativa à susceptibilidade

a decrescer em volume, quando sujeito a uma carga ou força.

• Determinado a partir do teste de consolidação• Solos arenosos mais resistentes a

compressão devido a baixa porosidade e a uniformidade dos grãos minerais.

• No campo a compressão de solos argilosos úmidos pode ocorrer muito lentamente, água precisa escapar dos poros o que não acontece nos poros finos de solos argilosos. Ex: Torre de Pizza na Itália

FIGURA 1. CONSOLIDÔMETRO PNEUMÁTICO-ELETRÔNICO

Fatores que afetam o Crescimento de plantas

• Fatores Diretos (afetam diretamente o crescimento vegetal)– Conteúdo de água– Taxa de difusão de oxigênio– Temperatura– Resistência mecânica que o solo oferece a

emergência de plântulas e ao crescimento radicular. (Rel. grau compactação do solo)

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

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COMPACTAÇÃO• É o processo pelo qual as partículas do solo

e agregados são rearranjados, tendo estes últimos suas forma e tamanho alterados. Esse rearranjo resulta no decréscimo do espaço poroso e aumento da densidade (HAMZA; ANDERSON, 2005).

• É diferente do adensamento (processo natural de formação solo. Ex. horizontes B texturais, fragipans e duripans)

• É causada pela ação do homem de manejar o solo utilizando máquinas e implementos de maneira inadequada. (pé de arado ou grade)

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

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ADENSAMENTO

ESPELHAMENTO

FIGURA 5. COMPACTAÇÃO POR TRÁFEGO DE VEÍCULOS

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VISUAIS (grosseiros, NECESSITA EXPERIÊNCIA): - SULCOS DE EROSÃO - FALHAS LOCALIZADAS DE GERMINAÇÃO - CRESCIMENTO DESUNIFORME - SINTOMAS DE DEFICIÊNCIAS DE N e P (mesmo c/ adubação) - SINTOMAS DE TOXIDEZ por Mn (mesmo c/ calagem) -RESÍDUOS VEGETAIS NÃO DECOMPOSTOS

MÉTODOS DE IDENTIFICAÇÃO DA COMPACTAÇÃO LABORATORIAIS (precisos): - DENSIDADE DO SOLO(massa específica). (g/cm3) - DETERMINAÇÃO DE MACROPOROS. (%) - DETERMINAÇÃO DA TAXA DE DIFUSÃO DE O2 . (g O2 /cm2 . min)

EXPEDITOS• Ferramentas manuais ou retro-escavadora

(trincheira)• Penetrômetro de pressão• Penetrômetro de impácto• Penetrógrafo mecânico ou eletrônico• Penetrometria (A resistência mecânica que o

solo oferece a esses equipamentos apresenta correlação com a resistência oferecida ao sistema radicular).– Esses equipamentos podem ser de vários tipos,

como os de impacto, os de mola ou dinamométricos e os digitais que utilizam células de carga.

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FIG 8. PENETRÔMETRODE PRESSÃO(LEITURA DIRETA)

PENETRÔMETRODE IMPÁCTO(MAIS PRECISO,EXIGE CÁLCULOS)

Figura 9. Penetrômetro eletrônico (Trator SHTP)

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Figura 11. Penetrômetro eletrônico (Trator haste instrumentada)

-COMPOSIÇÃO FÍSICO-QUÍMICA ( < M.O. > COMPACTAÇÃO)

-UMIDADE DO SOLO (> UMIDADE, > COMPACTAÇÃO)

-CARGA APLICADA SOBRE O SOLO ( >CARGA, > COMPACTAÇÃO)

-GRANULOMETRIA DO SOLO (+ ARGILOSO, > COMPACTAÇÃO)

Solo arenoso:PARTÍCULAS DE 0,2 A 2 mmAtuam como peças individuaisInsignificante alteração de volume

Solo argiloso:PARTÍCULAS DE 0,002 mm OU MENORES.Formam aglomerados que formam os Macroporos.

FATORES QUE INFLUENCIAM COMPACTAÇÃO:

FIGURA 12. CAMADA COMPACTADA

-- EM CANA-DE-AÇÚCAR, PREJUDICA MULTIPLICAÇÃO DE RAIZES SECUNDÁRIAS E RADICELAS.

DO PONTO DE VISTA FISIOLÓGICO A COMPACTAÇÃO AFETA O CRESCIMENTO DE PLANTAS DEVIDO À:

- REDUÇÃO DO VOLUME DE MACROPOROS, DIFICULTA INFILTRAÇÃO DE ÁGUA, DIMINUE TROCAS GASOSAS, DIMINUE O2 ÀS RAIZES.

- Fe e Mn PODEM PASSAR À FORMAS REDUZIDAS EM AMBIENTE POBRE DE O2,TORNANDO-SE TÓXICOS ÀS RAÍZES E DE DIFÍCIL CORREÇÃO.

- ENRRUGAMENTOS E TORÇÕES NAS RAÍZES DIFICULTAM ABSORÇÃO E TRANSLOCAÇÃO DA SOLUÇÃO NUTRITIVA DEVIDO DANOS CAUSADOS NOS VASOS VASCULARES DAS RAÍZES (não adianta adubar).

- (EROSÃO)

Figura 13. Compactação concorre para erosão do solo

• Tem sido considerados como limitantes ao crescimento radicular os valores de:– 2,0 Mpa para culturas anuais– 2,5 Mpa para pastagens– 3,0 Mpa para espécies arbóreas

• Entretanto, esses valores são apenas uma referência, uma vez que podem variar de cultura para cultura e numa mesma cultura, entre variedades ou cultivares, sendo necessários ainda mais estudos nesse sentido.

• Outra limitação à utilização de penetrometria na fazenda é o índice de cone que varia num mesmo solo em função da densidade e da umidade,

• Assim medições realizadas com o solo seco podem fornecer índices de cone bastante elevados, dando um falso diagnóstico de compactação, pois na mesma condição, os valores podem ser muito baixos estando o solo úmido.

Resistência a Penetração

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

• Buscher (1990) propôs uma relação potencial do IC com o teor de água e a densidade.

IC=aθ-b Dsc

a,b,c = parâmetros da regressão que variam de solo para solo.

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