EVZ/UFG GESTÃO E PLANEJAMENTO AMBIENTAL Impactos Ambientais III COMPACTAÇÃO DE SOLOS Selma Simões de Castro 2012-2
Conceitos COMPACTAÇÃO 1. Compressão do solo não saturado durante a qual há aumento de densidade em conseqüência da redução de volume, resultante da expulsão de ar (adap.de Gupta & Allmaras, 1987).Em geral é causada por uso e manejo inadequados. 2.Diminuição do volume do solo ocasionada por compressão, causando um rearranjamento mais denso das partículas do solo e conseqüente redução da porosidade. Pode dificultar ou mesmo impedir o desenvolvimento de raízes e o movimento de água no perfil.a compactação resulta da ação antrópica ao contrário do adensamento (Curi et al, 1993) COMPRESSIBILIDADE Propriedade de um solo realtiva à suscetibilidade a decrescer em volume quando sujeito a uma carga ou força(curi et al, 1993) ADENSAMENTO Resultante de expulsão da água dos poros por fenômenos pedogenéticos (iluviação física ou química ou cristaloquímica, ciclos de dessecação/umedecimento, etc).pode ser induzido por uso e manejo inadequados. Redução natural do espaço poroso e consequente aumento da densidade de camadas ou horizontes do solo por dessecação. (Curi et al, 1993) SOLO COMPACTADO Porção superficial ou subsuperficial do perfil que apresenta valores de de densidade e/ou resistência à penetração superiores aos valores obtidos abaixo de 50cm de profundidade. A compactação pode ser contínua ou irregular dependendo dos causadores, do tipo de manejo e do tempo decorrido do processo.
Exemplos de curva de RP por penetrometria de impacto LVd Fonte: Silva, 2010
SINTOMAS DA COMPACTAÇÃO NO SOLO Crostas superficiais. Trincas nos sulcos de rodagem dos tratores. Zonas endurecidas. Empoçamento de água na superfície. Erosão Hídrica excessiva (acelerada). Decomposição parcial de resíduos vegetais após meses de incorporação. Diminuição de capacidade de adsorção de nutrientes. Demanda de aumento de potência nas máquinas agrícolas.
SINTOMAS DE COMPACTAÇÃO NAS PLANTAS Baixa emergência Tamanhos variáveis Folhas amarelecidas Sistema radicular raso e/ou horizontalizado Raízes mal formadas e/ou deformadas Piora nas condições de nutrição
CONSEQUÊNCIAS GERAIS DA COMPACTAÇÃO Diminuição das Taxas de Infiltração e de Percolação Limitação na adsorção de água Má redistribuição de água Diminuição de recarga de aquíferos freáticos Diminuição das Trocas Gasosas Comprometimento do Sistema Radicular. Diminuição da produtividade e da qualidade das plantas.
Posições de compactação Pasto e Trilhas cm 0 superficial 30 Cultura anual cm 30 50 Arado ou Grade subsuperficial pisoteio Pé-de-grade ou pé-de-arado
CAUSAS DA COMPACTAÇÃO 1) ELEVADA TAXA DE DISPERSÃO DA ARGILA EM H2O devida a: a) ausência de agentes cimentantes (óxidos e carbonatos); b) ph 4,5 a 6,5 sem excesso de Ca e Mg e baixo teor de Al trocável c) ph alto associado a teores elevados de Na trocável e ponto de carga (PCZ) de pelo menos meia unidade mais baixo que o ph. obs.: PODE-SE AVALIAR O GRAU DE FLOCULAÇÃO (SE BAIXO E TAXA DE DISPERSÃO ELEVADA) 2) REARRANJO DAS PARTÍCULAS PRIMÁRIAS E AGREGADOS POR COMPRESSÃO causada por energia dos implementos de tração e cultivo: a) em conseqüência preparo do solo desagregação, pulverização, tráfego b) durante a cultura tráfego posterior (em 1940 um trator pesava em média 3 t, atualmente 15 t!!!) incluindo no. de passadas que podem ser simples ou cruzadas. 3) EM GERAL AFETA MAIS A MACROPOROSIDADE E DEPENDENTE DO GRAU DE UMIDADE QUE POR SUA VEZ DEPENDE DO TIPO DE SOLO E DA ÉPOCA DO ANO, BEM COMO DO TIPO DE CULTURA (PERENE, ANUAL DE CICLO CURTO OU DE CICLO LONGO) E DO HISTÓRICO DE USO E MANEJO.
TÉCNICAS COMUNS DE AVALIAÇÃO I - ANÁLISE GEOESPACIAL - Caracterização geral do meio físico e biótico: localização, hipsometria, declividades, cobertura vegetal e uso - Elaboração do mapa de solos e avaliação dos atributos dos solos representativos da área sobretudo considerando-se textura, porosidade - Elaboração dos mapa de suscetibilidade (ou potencial) à compactação - Elaboração do risco à compactação cruzando-se suscetibilidade e uso/manejo (por pesos) - Seleção de áreas amostrais para descrição, ensaios e coletas de amostras comparando-se solos /horizontes compactados/não compactados
I I LEVANTAMENTO, ENSAIOS E AMOSTRAGEM EM CAMPO Morfologia do perfil em campo (pode ser apenas do Perfil Cultural) permite identificar horizontes e camadas suscetíveis (textura média, argilosa) permite detectar zonas ou camadas mais duras Penetrometria permite identificar zonas de maior resistência (maior no. de impactos) Taxa de Infiltração de água (infiltrômetro) (vários modelos) diminui III- ENSAIOS E ANÁLISE EM LABORATÓRIO Densidade do solo / Porosidade (Índice de Vazios) (método usual: anel volumétrico) x curva de compactação (Proctor/ Mini-Proctor) aumento/ diminuição da porosidade total - diminuição dos macroporos Avaliação da Relação entre Macro e Microporos ( curva de retenção ou mesa de tensão) desequilíbrio Teor de Umidade (secagem a 105-10º C e pesagem controlada até constância de peso) facilita a plasticidade e a compressibilidade Retenção de água (panelas de Richter) aumenta nas tensões maiores (microporos) Condutividade Hidráulica saturada /Percolação (anéis) diminuem nas camadas ou horizontes compactados. Grau de Agregação / Estabilidade de Agregados (a úmido) diminuiem Teor de Matéria Orgânica (ataque com H2O2) diminui
Fonte: Silva, 2010
F NF LVdf fertirrigado (F) e não fertirrigado (NF) Fonte:Silva, 2010
Descrição morfológica LVA argiloso Perfil de LVdf compactado Detalhe da compactação Superficial de LVd (sucessão pasto cana)
valores em % Porosidade - LVdf 80 60 40 20 0 1A 1B 2A 2B 3C horizontes A AB BA Bw1 Bw2 Classe textural horizontes 1A 1B 2A 2B A argila argila arenosa argila arenosa argila arenosa AB argila argila argila arenosa argila arenosa BA argila argila argila arenosa argila Bw1 argila arenosa argila argila arenosa argila argila Bw2 argila arenosa argila franco argilo arenosa argila arenosa argila horizonte s Classe textural 1A 1B 2A 2B A argilosos argilosos argilosos húmiferos argilosos AB argilosos argilosos argilosos argilosos argilosos BA húmiferos argilosos argilosos - argilosos Bw1 húmiferos argilosos argilosos argilosos argilosos Bw2 argilosos argilosos argilosos argilosos húmiferos Fonte: Silva, 2010
Ensaio de Permeabilidade com Permeâmetro de Guelph
TÉCNICA USUAL CURVA DE COMPACTAÇÃO representa graficamente a relação entre o log de uma pressão aplicada a um corpo de prova (laboratório ou camada - teste em campo), e as características do arranjo das partículas e/ou agregados (em geral a densidade). quando não houve pressão prévia a relação é linear e as deformações costumam ser irrecuperáveis quando houve, inclusive por ciclos de dessecação / umedecimento, a curva pode apresentar-se bimodal.
LIMITES DE CLASSES DE RESISTÊNCIA À PENETRAÇÃO CLASSES LIMITES (MPa) LIMITAÇÃO AO CRESCIMENTO RADICULAR Muito baixa <1,1 Sem limitação Baixa 1,1 2,5 Pouca limitação Média 2,6 5,0 Algumas limitações Alta 5,1 10,0 Sérias limitações Muito alta 10,1 15,0 Raízes pratica/te não crescem Extrema/te Alta > 15,0 Raízes não crescem
SOLOS MAIS SUSCETÍVEIS NATURALMENTE Solos de textura argilosa a média com moderada a elevada taxa de argila dispersa e baixos teores de óxidos/hidróxidos e matéria orgânica PODEM OU NÃO SER COMPACTADOS SE: 1. forem mal manejados, sem preparo adequado (estado de sazão ou umidade ótima) e sem observação continuada. 2. forem sujeitos à motomecanização intensiva, com culturas anuais 3. estarem com pastagem e gado mal manejados 4. sofreram desmatamento recente e não foram alvo de plano de manejo
COMO AVALIAR A SUSCETIBILIDADE E/OU RISCO Aplicando-se os indicadores morfológicos e de laboratório sobre uma dada área, considerandose os tipos de solo presentes. Usar ou elaborar mapa de solos e seu memorial descritivo. Delimitar por tipo de solo. Considerar o estado atual Para RISCO considerar também o uso e manejo atual, bem como o histórico de uso e manejo
A COMPACTAÇÃO PODE SER EXIGIDA PARA GRANDES OBRAS DE ENGENHARIA E EDIFICAÇÕES EM GERAL por impedir a infiltração e suas conseqüências como : saturação, subsidência, colapsividade,movimentos de solo etc
PARA AGRICULTURA, A COMPACTAÇÃO FRACA OU MESMO MODERADA PODE SER BENÉFICA quando a macroporosidade é alta, a estrutura é microagregada e a textura é média a argilosa, por aumentar a retenção de água disponível para as plantas