Soluções para reduzir compactação do solo

A compactação do solo pelo tráfego de máquinas agrícolas pode atingir níveis muitas vezes limitantes ao desenvolvimento da cultura. Uma das soluções para reduzir a compactação é diminuir a pressão aplicada ao solo, com menor carga sobre os rodados ou com aumento da área em que ela é aplicada.

A agricultura moderna baseia-se no cultivo de solos agricultáveis objetivando-se criar condições adequadas ao desenvolvimento das culturas. Para se atingir melhores condições de produção, o solo é submetido a inúmeras interferências como mobilização, inversão da leiva, aplicação de fertilizantes, corretivos e irrigação.

Tais práticas tendem a ocasionar alterações na qualidade física do solo, por meio da modificação de características como sua densidade, volume dos poros e resistência do solo à penetração.

A alteração dessas características está diretamente relacionada à ocorrência de processos de compactação que se caracterizam por uma redução no volume dos solos não saturados quando aplicada uma pressão externa aos mesmos. Em conseqüência, formam-se camadas compactadas em que a resistência do solo à penetração e a densidade do solo atingem níveis muitas vezes limitantes ao desenvolvimento da cultura.

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O tráfego de máquinas agrícolas é um dos fatores que contribuem para o processo de compactação, uma vez que durante o mesmo, pressões de grande magnitude são aplicadas ao solo ocasionando a sua deformação. Fatores como a distribuição do peso das máquinas, a estrutura dos pneus e sua pressão interna, a velocidade de deslocamento e a intensidade de tráfego podem exercer influência na compactação do solo.

Este fenômeno é também conhecido como “efeito vaso”, onde tais mudanças restringem o volume de solo que seria explorado, limitando a absorção de água e nutrientes por parte das plantas.

Uma das soluções para reduzir a modificação das características físicas do solo ocasionadas pelo tráfego de máquinas consiste em diminuir a pressão aplicada ao mesmo, o que pode ser feito reduzindo-se a carga sobre os rodados, ou aumentando a área em que ela é aplicada (contato pneu/solo), que pode ser obtido através da redução da pressão interna dos pneus ou o uso de pneus que apresentam maiores banda de rodagem.

Diante disso, a equipe do Laboratório de Mecanização Agrícola da Universidade Federal de Viçosa desenvolveu um trabalho com o objetivo de avaliar a influência da pressão interna dos pneus e de velocidades de deslocamento de um trator agrícola, na alteração de características físicas do solo utilizadas como indicadores do processo de compactação.

O experimento foi conduzido em área experimental pertencente à Universidade Federal de Viçosa, Viçosa/MG, cujo solo foi classificado como argissolo vermelho amarelo, de textura argilosa, o qual foi previamente submetido a operações de preparo, garantindo sua uniformidade de condições.

Utilizou-se um trator agrícola John Deere modelo 5705, 4x2 com tração dianteira auxiliar (TDA) e potência de 62,56 kW no motor à 2400 rpm, equipado com pneus diagonais modelos Pirelli TM 95 18.4-30 no eixo traseiro e Goodyear Dyna Torque II 12.4-24 no eixo dianteiro. Durante a execução do trabalho o trator operou lastrado com água nos pneus a um nível de 75% do seu volume, com a TDA acionada e sem carga na barra de tração. 

As velocidades médias utilizadas para compor os tratamentos, denominadas V1, V2 e V3, foram respectivamente de 4,27, 5,43 e 7,31 km/h. Os tratamentos avaliados consistiram então, na combinação das velocidades de deslocamento com as combinações de pressões.

As pressões internas aplicadas aos pneus e a velocidade de deslocamento do trator foram monitoradas utilizando-se, respectivamente, transdutores de pressão adaptados em cada pneu e, um radar de efeito Doppler, os quais foram conectados a um sistema de aquisição de dados.

As características físicas do solo avaliadas foram o teor de água, densidade do solo, porosidade total e resistência do solo à penetração. Para as três primeiras foram feitas determinações nas profundidades de 0,0-0,10m, 0,10-0,20m e 0,20-0,30m, na área correspondente aos rastros deixados pelos pneus do trator, antes e após este trafegar pela área.

Já a resistência do solo à penetração foi determinada em um perfil transversal ao deslocamento do trator em pontos espaçados entre si em 0,10m, para a camada de 0,0-0,40m de profundidade, antes e após a passagem do trator na área. Seus valores foram expressos em termos do índice de cone calculado com base nos valores médios de resistência para seis pontos amostrados e a cada 0,10m de profundidade.

Para avaliar se as características físicas do solo se modificaram em decorrência da passagem do trator, os dados coletados durante o experimento foram analisados considerando-se a diferença entre os valores obtidos antes e após o tráfego, sendo os resultados submetidos a análises estatísticas.

O teor médio de água no solo durante a execução do experimento foi de 0,381 kg/kg. Como o teor de água não se alterou ao longo do trabalho, conclui-se que este não afetou significativamente a magnitude dos valores obtidos para as demais variáveis.

O valor final obtido para a densidade do solo (1,17 g/cm3) foi cerca de 5% superior ao valor médio obtido antes da passagem do trator e não foi considerado crítico ao desenvolvimento das plantas.

Os resultados obtidos permitiram observar que a velocidade de deslocamento exerceu influência no incremento da densidade do solo, sem que ficasse clara, no entanto, a natureza dessa influência. A elevação da densidade do solo em relação aos valores obtidos antes da passagem do trator foi influenciada pela profundidade de amostragem, sendo a maior modificação observada entre 0,0 e 0,10m (Tabela 1), podendo-se supor que como o solo dessa camada encontrava-se mais desagregado, as pressões aplicadas durante o tráfego da máquina foram suficientes para elevar a densidade em maior nível quando comparada as demais profundidades.

Conforme se esperava, a porosidade total do solo teve seus valores médios reduzidos em decorrência do tráfego atingindo um valor final de 0,54 m3/m3. Esse comportamento era esperado pelo fato de que a aplicação de pressões ao solo leva a um rearranjo das partículas, fazendo com que as partículas menores ocupem o espaço antes ocupado pelo ar ou pela água.

Para a porosidade total observou-se ainda que esta foi afetada significativamente pelas combinações de velocidades e pressões (Tabela 2), sendo que a maior redução na porosidade em relação a condição inicial ocorreu quando o trator se deslocou a uma velocidade de 5,43 km/h, com os pneus inflados com a combinação de pressões P3.

Quando as velocidades operacionais utilizadas foram de 4,27 e 7,31 km/h o decréscimo na PT não variou entre as pressões estudadas. As equações de regressão encontradas para o desdobramento da velocidade dentro de cada conjunto de pressões não explicaram significativamente a variação do decréscimo na porosidade total do solo, obtendo-se apenas os valores médios desse decréscimo para cada combinação de pressões (Tabela 2). A porosidade também variou em função da profundidade de amostragem, sendo as maiores reduções observadas entre 0,0 e 0,10m.

A variação nos valores de índice de cone em função do tráfego do trator sofreu influência significativa apenas da profundidade de amostragem, não sendo afetada pelas velocidades ou pressões utilizadas. Os maiores acréscimos no índice de cone ocorreram na faixa de 0,10-0,20m de profundidade. A não obtenção de diferenças significativas para a alteração no índice de cone, pode estar relacionada a alta variabilidade dos dados obtidos, fruto da heterogeneidade do solo.

Nas condições em que o trabalho foi realizado pôde-se concluir que as características físicas do solo foram afetadas em diferentes níveis pela velocidade de deslocamento do trator e pelas pressões internas aplicadas aos pneus, sendo as maiores alterações observadas na porosidade do solo.

Sistema cinemático e transdutor de pressão (a) e unidade de radar utilizados na aquisição dos dados experimentais.
Sistema cinemático e transdutor de pressão (a) e unidade de radar utilizados na aquisição dos dados experimentais.
Coleta de amostras para determinação da densidade do solo.
Coleta de amostras para determinação da densidade do solo.
Coleta de amostras para determinação da resistência do solo à penetração.
Coleta de amostras para determinação da resistência do solo à penetração.


Jardênia Rodrigues Feitosa, Haroldo Carlos Fernandes, Daniel Mariano Leite, Marconi Ribeiro Furtado Júnior, Anderson Candido da Silva, Universidade Federal de Viçosa 


Artigo publicado na edição 155 da Cultivar Máquinas. 

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