Olho na terra

O tráfego de máquinas em uma floresta implica em alguns impactos no ecossistema, podendo resultar em danos às árvores remanescentes, no caso de desbastes, prejuízos à capacidade de rebrota das cepas, influência na qualidade dos recursos hídricos e na compactação do solo florestal. As principais forças causadoras da compactação em solos florestais se originam nas máquinas utilizadas nas atividades de silvicultura e colheita da madeira. Ultimamente, a intensificação da mecanização tem gerado uma maior preocupação quanto aos possíveis efeitos no solo.

É difícil prever os efeitos da compactação do solo no crescimento no campo devido às interações envolvidas. A maior resistência do solo pode ocasionar um sistema de raízes ocupando um menor volume de solo, mas isto não significa necessariamente que o crescimento da planta será menor. Se o fornecimento de água, ar e nutrientes for o suficiente e o comprimento das raízes atender à planta, então o seu crescimento não será prejudicado em virtude da restrição do sistema radicular. Sob essas circunstâncias, a compactação pode inclusive ser benéfica devido à maior retenção de água e condutividade hidráulica.

A compactação do solo reduz a quantidade de macroporos, espaço poroso responsável pela aeração do solo, e aumenta a proporção de microporos. Como conseqüência, ocorre um decréscimo na taxa de difusão de oxigênio através do solo e aumenta-se a retenção da umidade do solo. Dados de literatura informam que um valor mínimo crítico para os macroporos é de 10%.

Outro efeito da compactação é sobre a densidade do solo. Mudanças na densidade servem como índices das mudanças nas propriedades físicas que regulam o crescimento das raízes. A interpretação dos efeitos da compactação deve ser feita considerando-se uma mudança em porcentagem nos valores médios de densidade. O nível de compactação considerado prejudicial está por volta de um acréscimo entre 15 a 20% no valor inicial da densidade média do solo.

O decréscimo na produção de uma cultura após a compactação do solo reflete os efeitos sobre o sistema radicular das plantas que podem incluir interações complexas entre resistência do solo, disponibilidade de água e nutrientes, aeração e populações micorrízicas. Leituras de penetrômetro (Índice de Cone), avaliando a resistência à penetração do solo, são consideradas medidas mais sensíveis da compactação do que a densidade do solo, haja vista que as medições por meio de penetrômetros possuem a vantagem da maior facilidade de coleta no campo, possibilitando um grande número de pontos de amostragem. As desvantagens incluem a influência da presença de raízes e pedras no solo e os efeitos da umidade do solo nas leituras, cujo aumento geralmente implica na diminuição da resistência ao penetrômetro. Considera-se o valor de 3 MPa de resistência à penetração do solo como limite para o desenvolvimento do sistema radicular de culturas florestais.

O QUE INFLUENCIA A COMPACTAÇÃO

Alguns fatores que influenciam o nível de compactação incluem: a quantidade e distribuição da camada orgânica superficial e resíduos da colheita de madeira, textura e estrutura do solo, porcentagem de umidade do solo, peso e função de uma máquina e o tamanho da roda.

Umidade - Os efeitos da umidade alteram-se com as características do solo e com o esforço de compactação aplicado sobre o mesmo. Se o teor de umidade aumenta em um solo argiloso, a resistência à compactação diminui, devido à maior lubrificação das partículas, até que se atinja os limites plásticos inferiores e o teor de umidade próximo à capacidade de campo, onde o pico de compactação ocorre. Acima deste limite, próximo do ponto de saturação de cada tipo de solo, o aumento da umidade resulta em uma redução da densidade, chegando mesmo a causar a destruição da estrutura do solo.

Os valores de índice de cone obtidos devido ao tráfego de um módulo “harvester + forwarder” em um solo seco (U=10%) e outro mais úmido (U=28%), com teores de argila de 28 e 34% respectivamente, permitem exemplificar a maior compactação ocorrida na condição mais úmida, comparativamente à alteração devido ao tráfego das máquinas no solo seco, com maior capacidade de suporte (Figura 1 - veja no final do texto como visualizar este artigo em PDF).

Um método usual para minimizar a compactação do solo é restringir as operações das máquinas com base na textura ou condições de umidade, baseado na interpretação de um modelo de compressibilidade, proposto pelo Prof. Moacir de Souza Dias Júnior (UFLA), que prediz a pressão máxima que o solo pode suportar para diferentes graus de umidade, sem causar compactação adicional, tomando como base a pressão de pré-consolidação. Esse processo de análise trabalha com amostras indeformadas de solo, possibilitando a obtenção de resultados mais representativos da situação de campo.

Pressão no solo - A distribuição da pressão no solo sob as rodas dos veículos irá depender de: a) peso do veículo, que irá determinar a força total sobre o solo; b) área de contato entre a roda e o solo, que irá determinar a pressão; c) distribuição da força na área de contato; e d) conteúdo de umidade e densidade inicial. A tabela 1 apresenta alguns dados sobre as pressões de contato aproximadas para algumas máquinas florestais.

Nas operações florestais, geralmente o eixo traseiro das máquinas suporta maior carga do que o frontal. No caso do “skidder”, tensão de cisalhamento também é gerada pelos pneus e outros tipos de rodado, adicionando-se à tensão causada pelas atividades de movimentação de toras, resultando aproximadamente em forças de 80 kPa. Isto pode ter um efeito de compactação de mais do que o dobro da carga estática normal.

Porém, o efeito no solo poderá não ser muito pronunciado, principalmente em função das condições de umidade e tipo de solo. O tráfego de um módulo “feller-buncher + skidder” em solo areia quartzosa com 10% de teor de umidade, registrou um aumento da resistência do solo em até 20 cm de profundidade, sem contudo atingir o limite de 3 MPa, teoricamente considerado como crítico para o crescimento do sistema radicular do eucalipto.

Número de passadas de máquinas - Diversos estudos registram que a maior parte da compactação total em uma trilha de arraste de madeira já ocorre nas primeiras passadas de uma máquina (Figura 4). Neste exemplo, 80% da compactação total do solo, resultante de 20 passadas de um trator autocarregável, ocorreram após as cinco primeiras passadas. Esses resultados indicam a necessidade de se restringir o tráfego de veículos à menor área possível dentro da floresta, mesmo atingindo níveis mais altos de compactação, mas reduzindo-se a extensão do solo compactado.

Tamanho do pneu - O uso de pneus mais largos ou pneus duplos em “skidders” tem sido avaliado visando à redução de danos ao sítio. Os pneus mais largos distribuem o peso da máquina sobre uma maior superfície de contato, resultando assim em menor pressão no terreno, o que ocasiona menor compactação do solo. Benefícios potenciais do uso de pneus mais largos de alta flutuação sobre pneus convencionais mais estreitos incluem: aumento da produtividade em solos úmidos e terrenos inclinados mais acidentados, economia de combustível, reduções substanciais nos distúrbios do terreno (sulcamento) e compactação e melhoria na estabilidade. O aumento no diâmetro do pneu irá diminuir o esforço de tração, enquanto que o acréscimo na largura do pneu pode reduzir o esforço de tração que é necessário devido ao aumento na flutuação e redução na resistência ao rolamento.

Os pneus mais largos melhoram a colheita florestal e reduzem os distúrbios no solo, em algumas situações de maior umidade no solo, mas ainda necessitam um planejamento adequado e uma avaliação mais rigorosa para comparar as suas vantagens com o seu maior custo de aquisição.

Camada de resíduos - As camadas de resíduos da colheita de madeira proporcionam uma redução significativa na formação de sulcos e aumento na capacidade de suporte do solo. Exemplificando, o tráfego de um trator agrícola equipado com grua mais carreta, utilizado para transporte de madeira, sobre camadas de resíduos (10 kg.m-2 de casca, galhos e folhas) da colheita de Eucalyptus grandis, reduziu em média 56% do nível de compactação, medido através da densidade do solo, até 17 cm de profundidade do solo (Tabela 2).

CONSIDERAÇÕES FINAIS

A avaliação da compactação do solo devido ao tráfego de máquinas florestais envolve uma série de variáveis de influência, tais como: umidade e tipo de solo, pressão de contato e velocidade das máquinas, freqüência de tráfego, presença de cobertura orgânica no solo etc. Alguns efeitos prejudiciais podem ocorrer em termos da redução da produtividade da floresta e aumento das taxas de erosão. Contudo, ainda existe uma falta de informações com relação à quantificação dessa influência nas condições silviculturais de nosso país. Esse conhecimento é importante para que medidas de prevenção ou correção da compactação possam ser adotadas com eficácia e economia, com o objetivo final de manutenção da sustentabilidade florestal.

Para finalizar este trabalho, são listadas algumas recomendações para limitar o grau e extensão da compactação:

• Reduzir a pressão de contato dos pneus para menos de 200 kPa, tanto quanto possível.

• Usar veículos com pneus com o maior diâmetro possível.

• Evitar carga excessiva.

• Manter o tráfego dentro do talhão sobre trilhas definidas, evitando-se a movimentação indiscriminada.

• Evitar o cruzamento de linhas de drenagem e cursos d’água em épocas mais úmidas.

• Evitar sempre que possível os saltos dos equipamentos, por exemplo ao passar sobre troncos de árvores.

• Evitar as operações de colheita em épocas de maior umidade no solo, ou logo após a ocorrência de chuvas moderadas ou pesadas.

• Manter a vibração do equipamento no mínimo possível.

• Procurar trafegar sobre camadas de resíduos da colheita.

Produzir curvas de compressibilidade do solo para a determinação de épocas críticas para o tráfego de veículos.

Fernando Seixas
ESALQ

* Este artigo foi publicado na edição número 07 da revista Cultivar Máquinas, de janeiro/fevereiro de 2002.

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

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