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ARTIGOS TÉCNICOS

Subsolagem ou escarificação

Apesar dos muitos séculos passados, as preocupações dos agricultores da atualidade não têm sido muito diferentes daquelas que tinham os homens que iniciaram a semeadura da cevada, trigo e milho, quando deixaram de ser nômades. Os primeiros implementos utilizados na agricultura constituíam-se de hastes de madeira ou pedaços de ossos e tinham por principal finalidade o rompimento da camada superficial do solo, seca e compactada pela ação natural do tempo (ventos, impacto dos pingos de chuva e translocação de partículas do solo). Hoje, a compactação do solo, devido à ação do homem, em decorrência da utilização e preparo intensivos do solo agrícola, valendo-se de máquinas, implementos e tratores cada vez maiores e mais pesados e, considerando-se a intensificação da migração das partículas do solo devido a sua mobilização, tem gerado graves problemas na agricultura moderna.

A utilização de máquinas tais como o arado, grade e enxada rotativa, resolve o problema da compactação do solo nas camadas superficiais; porém, na maioria dos casos, a transfere para camadas mais profundas. A utilização dessas máquinas, quase sempre à mesma profundidade de preparo do solo e por diversos anos consecutivos, tem contribuído para o surgimento das camadas compactadas logo abaixo da linha de ação dos órgãos ativos das mesmas, sendo denominada de compactação subsuperficial (conhecida também como soleira, pé de arado ou pé de grade).

O interesse no projeto de equipamentos para romper as camadas compactadas do subsolo, principalmente aquelas oriundas da ação dos órgãos ativos das máquinas de preparo do solo, teve início em meados da década de cinqüenta, nos Estados Unidos da América e, no Brasil, a partir de da década de setenta. A máquina utilizada para romper essas camadas compactadas foi denominada subsolador (subsoiler) e, visto que é uma operação agrícola de aplicação ainda recente, sua implantação e acompanhamento não têm recebido o devido respaldo técnico e científico, de forma a apresentar resultados operacionais favoráveis e retornos econômicos satisfatórios.

A primeira característica a considerar, antes de se optar pela subsolagem de uma área agrícola, é que esta é uma operação de alto consumo energético, provavelmente o maior dentre as operações agrícolas. Portanto, somente devem ser mobilizados os solos que realmente necessitem desse trabalho, sendo que a profundidade de subsolagem deve ser compatível com a faixa compactada do solo. Levantamentos iniciais sobre o tipo de solo e suas condições (densidade do solo, resistência mecânica à penetração, teor de água e profundidade da camada compactada) são de extrema importância para a tomada de decisão.

Deve-se observar também que, apesar de onerosa, a operação de rompimento das camadas compactadas do solo, quando não realizada, representa uma sensível diminuição da produção para a maioria das culturas comerciais, gerando prejuízo para os agricultores. Nestas situações, a utilização dessa técnica se torna necessária e a seleção adequada do equipamento pode representar sensíveis economias.

É importante esclarecer que as conclusões de um diagnóstico para a subsolagem agrícola de certa área nunca devem ser extrapoladas para áreas de características diferentes, mesmo que sejam de uma mesma propriedade agrícola.

Finalmente, deve-se salientar que os efeitos visuais que a compactação do solo provoca nas plantas muitas vezes podem advir da falta de água no solo, da toxidez por alumínio ou por manganês ou pelo ataque de nematóides.

Da mesma forma que a subsolagem do solo agrícola foi introduzida para resolver um problema específico, outro equipamento muito parecido com o subsolador passou a ser utilizado com bastante sucesso pelos agricultores, tendo sido denominado escarificador ou arado cinzel. O escarificador tem o mesmo princípio de rompimento do solo por propagação das trincas, ou seja, o solo não é cortado como na aração ou gradagem e sim rompido nas suas linhas de fraturas naturais ou através das interfaces dos seus agregados. Desta forma, ambos os equipamentos utilizam hastes que são cravadas no solo e provocam o seu rompimento para frente, para cima e para os lados. É o chamado rompimento tridimensional do solo em blocos. Isto permite dizer que este tipo de mobilização é menos agressiva do que aquelas nos quais as lâminas cortam o solo de forma indiscriminada e contínua, destruindo sua estrutura original.

Na agricultura moderna, os escarificadores vêm substituindo com grandes vantagens os arados e grades e, em muitas regiões, estes passaram a fazer parte do passado histórico da agricultura.

As diferenças entre os subsoladores e os escarificadores são conceituais e funcionais, ou seja, o primeiro tem a função básica de romper camadas compactadas do solo e o segundo de preparar o solo.

Porém, em termos didáticos, suas diferenças básicas podem ser classificadas em: (vide tabela - veja no final do texto como visualizar este artigo, com fotos e tabelas, em PDF).

Esses equipamentos foram introduzidos na agricultura quase na mesma época da adoção de técnicas conservacionistas de preparo do solo, tais como o cultivo mínimo e o sistema de plantio direto. Essa coincidência na realidade não foi um mero acaso, pois os precursores dessas novas tecnologias se ressentiam da falta de equipamentos específicos que mobilizassem de forma drástica e definitiva o solo anteriormente manipulado com as técnicas convencionais, rompendo assim as camadas compactadas do solo remanescentes para que pudessem implantar os sistemas conservacionistas sem sofrerem as conseqüências nocivas e duradouras das operações anteriormente adotadas. Desta forma, a subsolagem do solo passou a ser uma operação obrigatória antes da implantação do sistema de plantio direto e, hoje em dia, é uma recomendação fundamental para o sucesso desse sistema.

Também, em função da forma como o sistema de plantio direto é conduzido, ou seja, como é gerenciado o tráfego de máquinas no trato cultural e na colheita, principalmente no tocante ao estado de umidade do solo durante essas operações e o tipo de rodado do maquinário utilizado, o agricultor se vê obrigado a interromper o ciclo de plantio sem mobilização do solo, sendo então recomendado o rompimento das camadas compactadas que passam a influir significativamente no crescimento das raízes, infiltração e capilaridade da água, absorção de nutrientes e troca catiônica e, finalmente, na produtividade das culturas. A partir do diagnóstico da profundidade e intensidade da compactação existente na área, o agricultor poderá optar pela escarificação ou subsolagem e, caso a propriedade esteja georeferenciada e sendo gerenciada através da agricultura de precisão, decisões de adoção da subsolagem ou escarificação poderão ser tomadas para toda a área, para talhões ou de forma localizada e em profundidade variável.

As semeadoras utilizadas atualmente nos sistemas de plantio direto estão cada vez mais evoluídas e eficientes, graças às pesquisas realizadas por alguns pesquisadores brasileiros e, hoje em dia, pode-se dizer que o conceito de não mobilização do solo (no tillage ou zero tillage) não mais existe na área agrícola. O sistema de plantio direto atual utiliza o conceito de preparo em faixa ou na linha de plantio, uma vez que as semeadoras são equipadas com facões em cada linha de plantio e estes nada mais são do que hastes (cinzel) que chegam até a 35 cm de profundidade, dependendo do modelo e tipo de semeadora. Portanto, este modelo de preparo se aproxima bastante ao cultivo mínimo ou ao cultivo com operações conjugadas, ou seja, preparo com equipamentos múltiplos numa mesma passada (mobilização do solo, semeadura, adubação e acabamento da superfície do solo).

Talvez um exemplo de sistema de plantio direto sem mobilização do solo que ainda permanece sendo utilizado seja o coveamento direto no plantio de reflorestamento, principalmente quando se utilizam coveadoras mecanizadas com processo de trabalho contínuo, sem a necessidade de parada do trator para realizar as covas. Já a subsolagem com adubação e posterior plantio nas entre-linhas das árvores anteriormente retiradas é, tipicamente, um caso de cultivo mínimo do reflorestamento e não plantio direto.

AVALIAÇÃO DA COMPACTAÇÃO DO SOLO

Os métodos para detectar a camada compactada do solo podem ser divididos em três grupos:

a) MÉTODOS VISUAIS, SUBJETIVOS OU GROSSEIROS:

Sulcos de erosão, fendas nos rastros dos rodados, crostas superficiais, restos de resíduos não compostos meses após, raízes mal formadas, sistema radicular raso e espalhado, falhas localizadas de germinação, plantas com tamanhos menores que o padrão, emergência lenta da plântula, coloração deficiente, sintomas de carência de N e P e toxidez de Mn (calagem).

b) MÉTODOS PRECISOS:

Densidade do solo (Ds), percentagem de macroporos (%) (KIEHL, 1979), taxa de difusão de oxigênio (g02/cm2min) (BAVER et alii, 1973), condutividade hidráulica saturada (cm/h) (BAVER et alii, 1973).

c) MÉTODOS INTERMEDIÁRIOS:

Avaliação da resistência à penetração do solo, utilizando Penetrômetros e Penetrógrafos.

A resistência à penetração é um indicador intermediário de compactação, não sendo uma medição física direta das condições do solo, pois é muito variável em função de outros fatores, principalmente com o teor de água e o tipo de solo. Apesar das limitações, a resistência à penetração é freqüentemente usada para a indicação comparativa de compactação em solos de mesmo tipo e mesmo teor de água, por causa da facilidade e rapidez na qual numerosas medidas podem ser realizadas. Os resultados são normalmente expressos em termos de força por unidade de área do cone (kPa ou kgf/cm2).

O levantamento histórico da compactação de um solo, utilizando a resistência à penetração, tem sido realizado com bastante sucesso, uma vez que os dados são levantados sempre no mesmo solo e, a cada ano, no período seco, quando o teor de água do solo é bastante homogêneo.

MODELO DE RUPTURA DO SOLO

O solo, quando considerado como um corpo rígido, rompe-se através do cisalhamento, podendo este processo acontecer através do corte puro, da compressão (propagação da tensão de compressão) ou devido a ambos.

Em função do tipo de ferramenta que penetra no solo e dependendo da sua umidade e compactação, haverá a predominância de um ou outro tipo de ruptura do solo. A ferramenta de ataque do solo utilizada no seu rompimento pode ser classificada em três tipos principais:

Chapas (blades), hastes (ripper, chisel ou tine) e pá (shovel).

As chapas ou lâminas largas rompem o solo em duas dimensões: Para frente e para cima. Já as lâminas estreitas ou hastes (que é o caso dos subsoladores e escarificadores), rompem o solo, quando secos, em três dimensões: Para frente, para cima e para os lados.

Os parâmetros que influem na ruptura do solo podem ser divididos em quatro categorias:

a) CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS DA FERRAMENTA:

Profundidade de subsolagem (p), Ângulo de inclinação da haste (ß), Largura da haste (W);

b) CONDIÇÕES DO SOLO:

Densidade (ds), Ângulo de atrito interno (f), Coesão (c);

c) INTERAÇÃO HASTE/SOLO:

Adesão do solo (Ad) na haste, Ângulo de atrito solo/haste (d).

SUBSOLADORES E ESCARIFICADORES: OPERAÇÃO E REGULAGENS

Para se realizar uma operação adequada de mobilização do solo são necessárias algumas escolhas e regulagens:

a) Profundidade de subsolagem: deve ser escolhida em função da localização da camada compactada ou adensada no perfil do solo, adotando-se uma profundidade de subsolagem 5 a 10 cm mais profunda do que a parte inferior da camada compactada.

Existe uma profundidade máxima de trabalho para cada geometria de haste, a partir da qual a área mobilizada do solo não apresenta aumentos significativos e a própria haste começa a provocar a compactação do solo, além de provocar um aumento significativo da resistência específica do solo (força de tração por unidade de área mobilizada). Essa profundidade apresenta grande correlação com a geometria da ponteira da haste e com as condições e tipo de solo, recebendo o nome de “PROFUNDIDADE CRÍTICA”.

O solo se trinca a partir da profundidade crítica (pc) até a sua superfície, independentemente da profundidade da haste (p). A profundidade crítica é uma função direta da largura da ponteira (b) e, em função do tipo e condições dos solos ensaiados, ficou estabelecida a relação: p = (5 a 7) b.

b) Número de hastes: o número de hastes a serem utilizadas num subsolador ou escarificador dependerá da disponibilidade de potência do trator para executar a tração.

c) Espaçamento entre hastes: influi diretamente na largura de corte total do implemento que, por sua vez, é diretamente proporcional à capacidade de campo.

SUBSOLADOR COM PONTEIRAS SEM ASAS:

Espaçamento entre hastes na faixa de 1,0 a 1,5 vezes a profundidade de trabalho.

SUBSOLADOR COM PONTEIRAS COM ASAS:

1,5 a 2,0 vezes a profundidade de trabalho.

Kleber P. Lanças,
UNESP

* Este artigo foi publicado na edição número 14 da revista Cultivar Máquinas, de setembro/outubro de 2002.

* Confira este artigo, com fotos e tabelas, em formato PDF. Basta clicar no link abaixo:

/arquivos/maquinas14_subsolagem.pdf


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