Marcílio Vieira Martins Filho Prof. Adjunto Departamento de Solos e Adubos Unesp - Jaboticabal. EventoStab Mecanização Agrícola

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1 Marcílio Vieira Martins Filho Prof. Adjunto Departamento de Solos e Adubos Unesp - Jaboticabal EventoStab Mecanização Agrícola

2 Refere-se à compressão do solo não saturado durante a qual existe um aumento de sua densidade em consequência da redução de seu volume, resultante da expulsão do ar dos poros do solo.

3 Quando o fenômeno de redução de volume ocorre com a expulsão de água dos poros, este passa a se chamar adensamento. Em ambos os casos, esta redução de volume é devida ao manejo inadequado do solo (DIAS JUNIOR, 2000).

4 Dias Júnior, 2013 Cana-de-açúcar

5 1) aumento da resistência mecânica e energia necessária para o preparo; 2) redução da aeração, da drenagem interna e a redistribuição da água; 3) presença de crostas, aumento do escorrimento superficial e o risco de erosão; 4) aparecimento de trincas nos sulcos de rodagem do trator, zonas endurecidas abaixo da superfície do solo; 5) presença de resíduos vegetais parcialmente decompostos muitos meses após sua incorporação ; 6) empoçamento de água.

6 1) diminuição no tamanho; 2) presença de folhas com coloração não característica; 3) sistema radicular superficial, raízes mal formadas e horizontais; 4) decréscimo da disponibilidade de água, de nutrientes e da difusão de gases do solo; 5) redução nos níveis de produtividade.

7 Diversos atributos do solo têm sido avaliados visando minimizar os efeitos adversos da compactação do solo tais como (Araujo Júnior e Dias Júnior, 2006): densidade do solo, volume total de poros, resistência à penetração, capacidade de campo, ponto de murcha permanente, aeração a 10%, pressão de preconsolidação entre outros.

8 Compactação em lugares específicos Dias Júnior, 2013

9 Dias Júnior, 2013 Foto: J.M. Lima

10 A subsolagem é uma prática de cultivo em profundidade que tem como finalidade o rompimento das camadas compactadas sem, entretanto, causar inversão do solo (Camargo e Alleoni, 1997). Os efeitos benéficos da subsolagem são normalmente temporários e a resistência à penetração retorna a seus valores originais em cerca de 2 a 4 anos.

11 FIGURA.. Esquema da Subsolagem convencional e localizada (Cortez, 2013).

12 RP MPa (Profundidade cm) Subsolagem (0-10) (10-20) (20-30) (30-40) (40-50) Profundidade 0,7242 3,0933 3,2478 3,6477 4, ,3789 2,4194 2,6345 2,7452 3, ,511 2,3102 4,1207 3,6947 3, ,7094 6,0715 4,6147 3,8286 3, ,3662 2,1868 4,1572 4,0015 4, ,7692 5,5284 5,2729 4,2779 3, ,5684 4,2947 2,6921 3,3937 3, ,5937 3,6995 4,3851 3,8918 3, FIGURA... Esquema ilustrativo da Krigagem ordinária na identificação da profundidade de subsolagem (Cortez, 2013)

13 FIGURA... Variograma e mapa de distribuição espacial da RP > 4 Mpa (Cortez, 2013)

14 TABELA... Capacidade operacional e consumo de combustível. Subsolagem Convencional* Subsolagem Localizada** Subsolagem C.O (ha/h) Consumo (L/ha) Kg CO 2 / ha a Área subsolada (%) Prof. Fixa (40cm) 1,28 36,8 147,98 84 Prof. Variável (30cm) 1,42 34,2 137,52 16 Prof. Fixa (40cm) 2,04 20,8 83,64 73 Prof. Variável (30cm) 2,07 15,8 63,53 27 CO capacidade operacional; a valores de equivalente de CO 2 emitido calculados com base em FIGUEIREDO et al. (2011). Fonte: Cortez (2013).

15 TABELA... Comparação geral dos métodos de trabalho. Métodos Redução Incremento da CO Redução de Combustível de CO2 (ha/h) (L/ha) (kg/ha) SCF 1 x SCV 2 10,9% 7,1% 7,1% SLF 3 x SLV 4 1,5% 24,0% 24,0% SCF x SLF 59,4% 43,5% 43,5% SCV x SLV 45,8% 53,8% 53,8% SCF x SLV 61,7% 57,1% 57,1% 1 Subsolagem convencional profundidade fixa; 2 Subsolagem convencional profundidade variada; 3 Subsolagem localizada profundidade fixa; 4 Subsolagem localizada profundidade variada. CO capacidade operacional. Fonte: Cortez (2013).

16 Figura... Distribuição espacial de atributos do solo (SIANSI et al., 2013): volume de poros totais (VTP); suscetibilidade magnética (SM) e resistência do solo à sua penetração (RP).

17 Figura... Regressão linear simples entre minerais e os atributos (SIANSI et al., 2013). RPresistência do solo à sua penetração (MPa), VTP-volume total de poros ; SM- suscetibilidade magnética ; razão Ct/ (Ct + Gb), Ct = caulinita e Gb = gibsita. Fonte: Cortez (2013).

18 T1 = Testemunha (só preparo do solo) ; T2 = preparo + 1 tráfego ; T3 = preparo + 2 tráfegos; T4 = preparo + 3 tráfegos. Preparo do solo: executado no sentido do declive. Tráfego: simulação de uma operação agrícola, no sentido do declive, com um trator, com rodas de pneu e peso de kg. Fonte: Martins Filho et al. (2001).

19 Tratamento Ma Mi VTP m -3 m -3 kg m -3 T 1 0,11 a 0,37 a 0,48 a 1,35 a T 2 0,14 a 0,32 a 0,46 ab 1,44 b T 3 0,13 a 0,32 a 0,45 b 1,47 b T 4 0,10 a 0,34 a 0,44 b 1,49 b Ma macroporosidade; Mi microporosidade; VTP volume total de poros; - densidade do solo. Médias seguidas de mesma letra não diferem entre si pelo teste Tukey a 5%.

20 INFILTRAÇÃO, mm/h TEMPO, minutos T1 T2 T3 T4 T1 = Testemunha (só preparo do solo) ; T2 = preparo + 1 tráfego ; T3 = preparo + 2 tráfegos; T4 = preparo + 3 tráfegos. Fonte: Martins Filho et al. (2001).

21 Perdas de solo por erosão, t ha -1 ano ,72 a 5,44 ab T1 T2 T3 T4 TRATAMENTOS 2,93 b 2,68 b T1 = Testemunha (só preparo do solo) ; T2 = preparo + 1 tráfego ; T3 = preparo + 2 tráfegos; T4 = preparo + 3 tráfegos. Médias seguidas de mesma letra não diferem entre si pelo teste Tukey a 5%. Fonte: Martins Filho et al. (2001).

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23 TABELA 2. Teste de médias para erosão (A, t ha -1 ), concentração de sedimento (C, g L -1 ), matéria orgânica (MO, kg ha -1 ) e perda de água (L). Tratamento A C MO Água CC 4,4970a 150,77a 19276,0a 68,179c RD 0,67671b 3,0336b 3165,8b 662,48b PL 0,04472b 0,19997c 222,51c 905,75a CC Preparo convencional; RD Preparo reduzido; PL Preparo localizado do solo. Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo Teste de Duncan a 5%. Fonte: Martins Filho et al. (2015).

24 TABELA 3. Concentração de matéria orgânica e nutrientes no sedimento erodido para os preparos convencional (CC), reduzido (RD) e alinhado (PL) do solo para cultivo de cana-de-açúcar. Fonte: Martins Filho et al. (2016). Preparo MO P K Ca Mg g kg -1 mg dm -3 mmol c dm -3 mmol c dm -3 mmol c dm -3 Solo 28,3 140,3 0,8 24,3 6,0 CC 42,5 a 68,7 a 3,5 b 78,0 a 49,6 a RD 47,2 a 75,9 a 6,0 a 79,7 a 48,8 a PL 50,6 a 79,2 a 5,8 a 85,8 a 49,7 a Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo Teste de Duncan a 5%.

25 ER= [ x sedto ] [ x solo ] x = elemento em análise

26 TABELA 4. Taxas médias de enriquecimento de matéria orgânica (MO), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca) e magnésio (Mg). Tratamento MO P K Ca Mg CC 1,5 a 0,5 a 4,3 a 3,2 a 8,3 a RD 1,7 a 0,5 a 7,5 a 3,3 a 8,1 a PL 1,8 a 0,6 a 7,2 a 3,5 a 8,3 a CC Preparo convencional do solo; RD Preparo reduzido do solo; PL Preparo localizado do solo. Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo Teste de Duncan a 5%.

27 Tabela 5. Perdas médias de nutrientes em kg ha -1. Tratamento P K Ca Mg CC 0,257 a 0,515 a 5,880 a 2,264 a RD 0,046 b 0,151 b 0,861 b 0,325 b PL 0,003 c 0,008 c 0,061 c 0,021 c CC Preparo convencional do solo; RD Preparo reduzido do solo; PL Preparo localizado do solo. Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo Teste de Duncan a 5%. Fonte: Martins Filho et al. (2015).

28 Fonte: Thomaz (2013).

29 0.09 SNC D r = 0,0076 ( ) r 2 = 0,97** 0.08 Erosão em sulcos, D r, kg m -2 s SC D r = 0,0076 ( ) r 2 = 0,85** Tensão cisalhante,, N m -2 Figura... Erosão em sulcos em função da tensão cisalhante: SNC sulcos não compactados e SC sulcos compactados (Martins Filho, 2018).

30 Figura... Semivariograma simples e mapas de variabilidade espacial para K i, K r e t c. (retirada de tendência da K i, K r e t c no eixo y). * Atributo gerado pelo mineral hematita (Teixeira, 2017).

31 Figura... Mapa de predisposição à erosão modelado pela lógica fuzzy (Teixeira, 2017).

32 Taxa de erosão em sulcos, Dr, kg m -2 s -1 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00 LV 1 D r = 0,094 ( - 2,915) R 2 = 0,88** LV 2 D r = 0,046 ( - 2,630) R 2 = 0,97** LV 3 D r = 0,035 ( - 2,604) R 2 = 0,95** LV 4 D r = 0,042 ( - 2,667) R 2 = 0,89** Tensão de cisalhamento do fluxo,, N m -2 Figura... Taxa de erosão em sulcos em função da tensão cisalhante do escoamento. LV 1 é Latossolo Vermelho distrófico; LV 2 é Latossolo Vermelho distrófico; LV 3 Latossolo Vermelho eutroférrico; LV 4 é Latossolo Vermelho eutroférrico (Alcantara, 2018).

33 Tabela... Erodibilidade em sulcos (K r ) e tensão crítica de cisalhamento (t c ) obtidas experimentalmente, erodibilidade em sulcos (K rwepp ) e tensão crítica de cisalhamento (t cwepp ) estimados com equações do WEPP (Flanagan e Nearing, 1995) para Latossolos. Solos K r K rwepp K rwepp / K r c cwepp cwepp / c LV 1 0,0094 a 0,0054 0,6 2,915 a 4,140 1,4 LV 2 0,0046 b 0,0032 0,7 2,630 a 5,470 2,1 LV 3 0,0035 c 0,0069 2,0 2,514 a 3,500 1,4 LV 4 0,0042 b 0,0069 1,6 2,667 a 3,500 1,3 LV 1 é Latossolo Vermelho distrófico; LV 2 é Latossolo Vermelho distrófico; LV 3 Latossolo Vermelho eutroférrico; LV 4 é Latossolo Vermelho eutroférrico. Médias seguidas de mesma letra minúscula na linha não diferem estatisticamente, pelo teste t (p<0,05). Fonte: Alcantara (2018).

34 0,010 Erodibilidade em sulcos, K r, s m -1 0,008 0,006 0,004 0,002 K r = 0,0191 Ct/(Ct+Gb) - 0,0063 R 2 = 0,90* Tensão crítica de cisalhamento, c, N m -2 0,000 3,0 2,9 2,8 2,7 2,6 2,5 2,4 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 Razão Ct / (Ct + Gb) c = 1,2211 Ct/(Ct+Gb) + 1,9335 R 2 = 0,94* 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 Razão Ct/(Ct + Gb) Figura... Erodibilidade em sulcos e tensão crítica de cisalhamento do solo em função da razão caulinita (Ct) sobre caulinita mais gibbisita (Gb) - (Alcantara, 2018).

35 Figura... Regressão linear simples entre minerais e os atributos (SIANSI et al., 2013). RPresistência do solo à sua penetração (MPa), VTP-volume total de poros ; SM- suscetibilidade magnética ; razão Ct/ (Ct + Gb), Ct = caulinita e Gb = gibsita.

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37 Figura... Modelo de capacidade de suporte de carga do solo, com as três regiões de análise da compactação. Região a : com compactação; b : sem compactação, mas com tendência a compactar; e c : sem compactação. Modificado de Dias Júnior et al. (2005).

38 Figura... Modelo de capacidade de suporte de carga para um Latossolo Vermelho- Amarelo (LVA), submetido à diferentes manejos na projeção da saia de uma lavoura cafeeira e herbicida de pós-emergência no centro da rua. (sp = pressão de preconsolidação; U = umidade gravimétrica; R 2 = coeficiente de determinação e n = número de amostras). Fonte: Araujo Júnior e Dias Júnior (2006).

39 Figura 2. Centro da rua de uma parcela experimental submetida ao tratamento com herbicida de pré-emergência, detalhe do selamento superficial. Fonte: Araujo Júnior e Dias Júnior (2006).

40 Figura... Modelo de capacidade de suporte de carga para um Latossolo Vermelho- Amarelo (LVA), submetido à diferentes manejos na projeção da saia de uma lavoura cafeeira e herbicida de pós-emergência no centro da rua. (sp = pressão de preconsolidação; U = umidade gravimétrica; R 2 = coeficiente de determinação e n = número de amostras). Fonte: Araujo Júnior e Dias Júnior (2006).

41 Pressão de Preconsolidação (kpa) Identificar a operação crítica Colhedora, Trator e Transbordo LV: s = 10(3,26-7,36U); R2 = 0,88** p Intervalo de confiança 95% Época chuvosa Manual 03/06 Época seca 11/05 08/06 0 LVA 0-3 cm 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 Umidade (kg kg -1 ) (Severiano, 2007)

42 Mapas de isolinhas Finalidade de estimar: A capacidade de suporte de carga (logística de operações) A suscetibilidade à compactação (Gontijo, 2007) Resistência ao preparo Dias Júnior, 2013

43 É melhor evitar a compactação do solo, que confiar em aliviar a estrutura compactada depois.

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