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
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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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ESPELHAMENTO
ADENSAMENTO
FIGURA 5. COMPACTAÇÃO POR TRÁFEGO DE VEÍCULOS
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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)
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
•
•
•
•
•
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. PENETRÔMETRO
DE PRESSÃO
(LEITURA DIRETA)
PENETRÔMETRO
DE IMPÁCTO
(MAIS PRECISO,
EXIGE CÁLCULOS)
Figura 9. Penetrômetro eletrônico (Trator SHTP)
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Figura 11. Penetrômetro eletrônico (Trator haste instrumentada)
FATORES QUE INFLUENCIAM COMPACTAÇÃO:
-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 mm
Atuam como peças individuais
Insignificante alteração de volume
Solo argiloso:
PARTÍCULAS DE 0,002 mm OU MENORES.
Formam aglomerados que formam os Macroporos.
FIGURA 12. CAMADA COMPACTADA
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).
-- EM CANA-DE-AÇÚCAR, PREJUDICA MULTIPLICAÇÃO DE
RAIZES SECUNDÁRIAS E RADICELAS.
- (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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• Possibilidade
de
importar dados, gerar
mapas
interpolados,
visualizar e comparar
mapas, imprimir e criar
grades
para
amostragem de dados
em campo.
• Facilidade para quem
não tem tempo a
perder e precisa de
autonomia
nos
trabalhos de agricultura
de precisão.
Mapa de Compactação final da
área
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fácil uso
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e
controle
eletrônico
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medição
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de
de
do
do
de
Áreas amostradas 30/03/2010