ANÁLISE GEOESTATÍSTICA EM PERSPECTIVA DA UMIDADE
VOLUMÉTRICA DE UM LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO
Adriana Maria Rocha Trancoso Santos 1
Lidiane Maria Ferraz Rosa 2
Gerson Rodrigues dos Santos3
Karina Marie Kamimura4
Moacir de Souza Dias Junior 5
1. Introdução
A utilização de máquinas agrícolas cada vez maiores e mais pesadas, sem o controle
da pressão aplicada e da umidade do solo são as principais causas da compactação
resultando em danos às lavouras com conseqüente redução da produção das culturas,
(Dias Júnior & Pierce, 1996; Araújo Júnior et al., 2011).
Kondo (2003) que foi o pioneiro no estudo da variabilidade espacial da pressão de
preconsolidação em lavoura cafeeira no Brasil propôs um estudo de mapas de
trafegabilidade do solo. Ele concluiu que é possível obter mapas de trafegabilidade e
utilizá-los na previsão da distribuição da capacidade de suporte de carga em áreas
cultivadas com cafeeiro.
Saber a capacidade de suporte de carga na agricultura de precisão é importante, pois
os mapas de trafegabilidade podem dar suporte à tomada de decisão quando realizada
uma determinada operação mecanizada para cada situação específica sem promover
compactação do solo.
Dias Júnior & Pierce (1996) definem pressão de preconsolidação como sendo a
maior pressão que o solo já suportou no passado e é uma medida da capacidade de
suporte de carga no solo. Ela é obtida pela representação da densidade do solo no eixo y
e do logaritmo da pressão aplicada ao solo no eixo x, que é a chamada curva de
compressão de solo. Se aplicado no solo pressões menores que σp então são causadas
neste deformações elásticas, portanto recuperáveis. Porém, quando são aplicadas
1
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil / DEC – UFV.e-mail: [email protected]
Programa de Pós-Graduação em Estatística Aplicada e Biometria / DET – UFV.
e-mail: [email protected]
3
Professor Adjunto do Departamento de Estatística / DET–UFV.e-mail:[email protected]
4
Programa de Pós-Graduação em Ciências do Solo DCS/UFLA.
e-mail: [email protected]
5
Professor Associado do DCS/UFLA, Bolsista CNPq e Pesquisador Mineiro FAPEMIG.
e-mail: [email protected]
2
pressões maiores que σp são causadas deformações plásticas no solo que são não
recuperáveis. Essa propriedade tem sido utilizada por diversos autores como indicador
de sustentabilidade da estrutura do solo em uma dada umidade e, ou, potencial matricial
(Kondo & Dias Júnior, 1999; Dias Júnior et al., 2005).
A suscetibilidade do solo à compactação torna-se crítica todas as vezes que as
pressões aplicadas ao solo excederem a sua pressão de preconsolidação, a qual é função
da umidade (Dias Júnior & Pierce, 1995; Kondo, 1998).
Em geral, solos secos possuem maior capacidade de suporte de carga, tornando o
processo de compactação de menor importância. Entretanto quando o solo está úmido,
sua capacidade de suporte de carga é menor, tornando-o vulnerável ao processo de
compactação (Larson et al., 1980; Kondo & Dias Júnior, 1999).
O objetivo deste trabalho foi de avaliar a umidade volumétrica de um Latossolo
Vermelho-Amarelo sob lavoura cafeeira através da Geoestatística, em três
profundidades, visando conhecer o comportamento espacial dessa importante variável
para tal cultivo.
2. Material e Métodos
O estudo foi realizado em uma área da Fazenda da Empresa de Pesquisa
Agropecuária de Minas Gerais (Epamig), localizada no município de Patrocínio – MG.
Em fevereiro de 1999 implantou-se a lavoura cafeeira (Coffea arábica L.) no
espaçamento 3,80 x 0,70 m, em uma área que era utilizada com pastagem perene. Em
todas as operações agrícolas, foi utilizado um trator com massa de 3.900kg e potência
de 45 kW (61CV), pneus traseiros R1 18.4-30 com pressão de inflação de 96,5 kPa e
dianteiros R1 7.50-16 com pressão de inflação de 240 kPa. A colheita foi realizada com
uma colhedora de massa 6.850 kg, pneus G2 10x24”, com 10 lonas e pressão de
inflação de 276 kPa.
As amostras foram coletadas de uma malha retangular de 150 x 40 m (6.000 m2),
perfazendo 28 pontos de amostragem. Nas intersecções das malhas retangulares foram
confeccionadas trincheiras, em que, cada uma possuía três degraus com dimensões 2,0 x
1,5 m, que correspondiam às camadas de amostragem de 0-3, 10-13 e 25-28 cm.
A variação da densidade do solo foi monitorada através de um extensiômetro. Após
o ensaio essas amostras foram secas em estufas, a 105 oC por 48 horas, para a
determinação da densidade do solo (Ds), conforme Embrapa (1997). A umidade
volumétrica (θ) do solo foi calculada pela seguinte expressão θ = (U x Ds).
3. Resultados e Discussão
A umidade volumétrica do solo apresentou dependência espacial, o que pode ser
verificada pela análise exploratória variográfica, cujos ajustes foram, respectivamente,
os modelos esférico nas camadas 0-3 e 10-13 cm e o modelo exponencial para a camada
de 25-28 cm.
Quando é conhecido o semivariograma da variável e a estrutura de dependência
espacial da mesmo é possível realizar a interpolação de valores em qualquer ponto no
campo de estudo, sem tendência e com variância mínima, através da krigagem. A
técnica da krigagem permitiu que fossem obtidos os mapas da umidade volumétrica do
solo, conforme Figura 1.
Figura 1 – Composição dos mapas de krigagem da variável umidade volumétrica nas camadas 0-3 cm
(camada superior), 10-13 cm (camada intermediária) e 25-28 cm (camada inferior).
Figura 2 – Legendas dos mapas de krigagem da Figura 1 para as camadas superior, intermediária e
inferior, respectivamente.
Pelas Figuras 1 e 2, pode-se perceber que quanto maior a profundidade do Latossolo
Vermelho-Amarelo mais se verifica que a umidade volumétrica do solo é estabilizada,
em média, em torno de 0,45 m3 m-3. Ainda nesse sentido, percebe-se que a camada
superior apresenta valores médios superiores de umidade em relação às outras
(conforme análise das áreas homogêneas e respectivas legendas). De igual forma, podese verificar que a camada intermediária é apresenta também valores médios superiores à
camada inferior.
Em estudos realizados por Kamimura et at. (2012), não se deve trafegar em áreas
para a umidade volumétrica igual a 0,45 m3m-3, pois o solo poderá sofrer compactação,
caso essa condição seja desrespeitada.
Estes autores afirmam ainda que a umidade volumétrica crítica para determinados
tratores e equipamentos, inclusive os utilizados na Fazenda da Epamig (região de
estudo), é de 0,36 m3 m-3, aproximadamente.
4. Conclusões
Conclui-se, em primeiro lugar, que a metodologia adotada, análise geoestatística, foi
de fundamental importância e apropriada para descrever o comportamento da variável
umidade volumétrica do Latossolo Vermelho-Amarelo sob lavoura cafeeira.
Em segundo, o comportamento da estrutura espacial da variável ficou evidenciado
devido à composição das imagens dos mapas de krigagem gerados, contribuindo de
forma significativa para o entendimento tridimensional do estudo.
Finalmente, a umidade volumétrica apresentou valores médios superiores a 0,45 m3
m-3 em todas as profundidades, apresentando as camadas superior e intermediária
valores ainda maiores que a camada inferior (25-28 cm). Dessa forma, enquanto a
umidade volumétrica apresentar valores acima de 0,36 m3 m-3, deve-se evitar o tráfego
de tratores, evitando a compactação desse tipo de solo, o que prejudicaria a lavoura de
café.
5. Bibliografia
ARAÚJO JÚNIOR, C.F.; DIAS JÚNIOR, M.S.; GUIMARÃES, P.T.G. &
ALCÂNTARA, E.N. Capacidade de suporte de carga e umidade crítica de um Latossolo
induzida por diferentes manejos. R. Bras. Ci. Solo, 35:115-131, 2011.
DIAS JÚNIOR, M.S. & PIERCE, F.J. A simple procedure for estimating
preconsolidation pressure from soil compression curves. Soil Technol., 8:139-151,
1995.
KONDO, M. K. Variabilidade espacial do comportamento compressivo do solo e mapas
de trafegabilidade na cultura do cafeeiro irrigado. 2003. 166 p. Tese (Doutorado em
Solos e Nutrição de Plantas) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2003.
LARSON, W. E.; GUPTA, S. C.; USECHE, R. A. Compression of agricultural soil
from eight soil orders. Soil Science Society of America Journal, Madison, v. 44, n. 6, p.
1127- 1132, Nov. 1980.