( PDF ) Resistência ao cisalhamento e compressibilidade de um Latossolo sob diferentes usos e manejos

Download PDF

ads:

RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO E

COMPRESSIBILIDADE DE UM LATOSSOLO

SOB DIFERENTES USOS E MANEJOS

BRUNO SILVA PIRES

2007

ads:

Livros Grátis

http://www.livrosgratis.com.br

Milhares de livros grátis para download.

BRUNO SILVA PIRES

RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO E

COMPRESSIBILIDADE DE UM LATOSSOLO SOB

DIFERENTES USOS E MANEJOS

Dissertação apresentada à Universidade Federal

de Lavras como parte das exigências do Programa de

Pós-Graduação em Ciência do Solo, para a obtenção de

titulo de “Mestre”.

Orientador

Prof. Dr. Moacir de Souza dias Junior

LAVRAS

MINAS GERAIS – BRASIL

2007

ads:

Ficha Catalográfica Preparada pela Divisão de Processos Técnicos da

Biblioteca Central da UFLA

Pires, Bruno Silva.

Resistência ao cisalhamento e compressibilidade de um Latossolo sob

diferentes usos e manejos. / Bruno Silva Pires. -- Lavras : UFLA, 2007.

86 p. : il.

Orientador: Moacir de Souza Dias Júnior

Dissertação (Mestrado) – UFLA.

Bibliografia.

1. Compactação do Solo. 2. Pastagem. 3. Pressão de Preconsolidação. 4.

Resistência e susceptibilidade. 5. Tensão Cisalhante. I. Universidade Federal de

Lavras. II. Título.

CDD –631.43

BRUNO SILVA PIRES

RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO E

COMPRESSIBILIDADE DE UM LATOSSOLO SOB

DIFERENTES USOS E MANEJOS

Dissertação apresentada à Universidade Federal

de Lavras como parte das exigências do Programa de

Pós-Graduação em Ciência do Solo, para a obtenção de

titulo de “Mestre”.

APROVADA em 25 de Julho de 2007

Prof. Dr. Wellington Willian Rocha UFVJM

Prof. Dr. Geraldo Cezar de Oliveira UFLA

Prof. Dr. Moacir de Souza dias Junior

UFLA

(Orientador)

LAVRAS

MINAS GERAIS – BRASIL

Aos meus pais, Antonio Wagner Silva Pires e Daise Cecília Silva

Pires as minhas irmãs e meu sobrinho, pela compressão, amor,

exemplo, presença e apoio em todas as minhas decisões.

OFEREÇO

À minha esposa, Lidiane pela amizade, companheirismo,

apoio, compressão e por se fazer presente em minha vida.

DEDICO

AGRADECIMENTOS

À Universidade Federal de Lavras, especialmente ao Departamento de

Ciência do Solo (DCS), pela oportunidade de realização do Curso;

Ao Professor Dr. Moacir de Souza Dias Junior pelos ensinamentos,

orientação apoio e amizade ao longo do Curso.

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico Tecnológico

(CNPq) pela concessão da bolsa de estudo;

À Fundação de Ensino Superior de Passos pelo apoio e incentivo;

À FAPIMIG pelo apoio é aquisição de equipamentos;

Aos funcionários do Laboratório de Física do Solo, Dulce Claret

Monteiro Moraes e Delanne Ribeiro, pela convivência saudável, amizade e

auxilio na realização das analises;

Ao Professor Doutor Wellington Willian Rocha, pela amizade, apoio co-

orientação, por participar da banca examinadora e pelas criticas e sugestões

apresentadas fundamentais para realização deste trabalho;

Ao Professor Doutor Geraldo Cezar se oliveira, pela amizade, apoio,

conselhos, por participar da banca examinadora e pelas criticas e sugestões

apresentadas fundamentais para realização deste trabalho;

A todos Professores e funcionários do Departamento de Ciência do Solo

da Universidade federal de Lavras (DCS/UFLA) pelos conhecimentos

transmitidos ao longo do Curso;

A todos colegas da pós-graduação, especialmente Cezar Francisco

Araújo Junior e Ivoney Gontijo pela amizade companheirismo e conhecimentos

transmitidos sobre a utilização dos equipamentos do Laboratório de Física do

Solo bem como nas analises estatísticas, Eduardo da Costa Severiano, Arystides

Resende da Silva, Giovana Alcântara Maciel, Fabrício de Menezes Telo

Sampaio, Gislene Aparecida dos Santos e Ricardo Carvalho companheiros e

amigos do setor de Física do Solo, Leílson Antonio de Faria Junior pela amizade

ao longo de mais de sete anos. Aos demais colegas pela amizade e

conhecimentos transmitidos;

Aos alunos de iniciação cientifica Thiago, Carloeme e Miriam pela

amizade é auxilio na realização das analises;

A toda minha família pelo apoio, exemplo e compressão por estar

ausente am vários momentos para a conclusão desta etapa.

SUMÁRIO

Página

RESUMO GERAL .............................................................. i

GENERAL ABSTRACT .................................................... iii

CAPÍTULO 1 ...................................................................... 01

1 INTRODUÇÃO ............................................................... 02

2 REFERENCIAL TEÓRICO ............................................ 06

3 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................. 13

CAPÍTULO 2:

Modelagem da capacidade de suporte de

cargas de um Latossolo Vermelho-Amarelo sob diferentes usos

e manejos .....................................................................................

Resumo ................................................................................ 20

Abstract ............................................................................... 21

1 Intrudução ........................................................................ 22

2 Material e métodos ........................................................... 26

3 Resultados e discussão ..................................................... 34

4 Conclusões ....................................................................... 39

5 Referencias bibliográficas ................................................ 40

CAPÍTULO 3:

Resistência ao cisalhamento de um Latossolo

Vermelho-Amarelo sob diferentes usos e manejos .....................

Resumo ................................................................................ 46

Abstract ............................................................................... 47

1 Introdução ........................................................................ 48

2 Material e métodos ........................................................... 53

3 Resultados e discussão ..................................................... 60

4 Conclusões ....................................................................... 81

5 Referencias bibliográficas ................................................ 82

RESUMO GERAL

PIRES, Bruno Silva. Resistência ao cisalhamento e compressibilidade de um

Latossolo sob diferentes usos e manejos. 2007. 86 p. Dissertação (Mestrado

em Ciência do Solo)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG, Brasil.*

A compactação do solo tem sido apontada como um dos principais

processos de redução da produtividade de diversas atividades agrícolas. Dentre

as atividades afetadas, as que mais sofrem com esse problema são as que

preservam a estrutura do solo, ou seja, as que não implicam em ter o preparo do

solo anual. As pastagens e o plantio direto de milho se enquadram nessa

realidade, pois, na maioria das vezes, as operações de revolvimento do solo

nessas atividades ocorrem em função da compactação superficial do solo, seja

pelo pisoteio animal ou pelo tráfego de maquinas, sem o controle da umidade. A

utilização dos modelos de capacidade de suporte de cargas para auxiliar na

prevenção ou na identificação de manejos mais resistentes ou susceptíveis à

compactação dos solos é uma metodologia testada e consolidada. No entanto, a

resistência ao cisalhamento dos solos agrícolas e seus parâmetros podem auxiliar

e somar às metodologias utilizadas na atualidade. Este estudo foi realizado com

os objetivos de: a) gerar modelos de capacidade de suporte de carga para os

diferentes manejos de um Latossolo Vermelho-Amarelo; b) identificar, por meio

do uso dos modelos de capacidade de suporte de carga o manejo mais suscetível

e mais resistente à compactação; c) desenvolver envoltórias de resistência ao

cisalhamento e obter seus parâmetros para os diferentes sistemas de manejo de

um Latossolo Vermelho-Amarelo; d) comparar as envoltórias de resistência ao

cisalhamento e propor melhor utilização do solo baseado nestes manejos. O

estudo foi conduzido, no período de fevereiro de 2006 a fevereiro de 2007, no

município de Passos, MG, à latitude de 19ºS e longitude 43ºW de Greenwich.

As áreas do estudo encontram-se a uma altitude média de 700 m, com

temperatura média anual de 19ºC, precipitação média anual de 1.709,4 mm e

declividade média de 6%. Foram avaliados sete manejos no solo em estudo,

sendo: pastagens irrigadas antes (1) e após (2) o pisoteio animal, pastagens não

irrigadas antes (3) e após (4) o pisoteio animal, corredor de acesso aos piquetes

(5), plantio direto de milho (6) e mata nativa (7). As amostras indeformadas

foram utilizadas no ensaio de compressão uniaxial e nos ensaios de resistência

ao cisalhamento. Determinaram-se também textura, matéria orgânica,

capacidade de campo e ponto de murcha permanente. Os manejos pastagem

irrigada e não irrigada, antes do pisoteio animal, geraram modelos de capacidade

__________________________

* Comitê Orientador: Dr. Moacir de Souza Dias Junior – UFLA

(Orientador), Dr. Wellington Willian Rocha – UFVJM (Co-orientador).

de suporte de cargas semelhantes e não alteraram a estrutura do solo. Os

manejos pastagem irrigada após pisoteio, pastagem não irrigada após pisoteio,

plantio direto de milho e corredor de acesso aos piquetes geraram modelos de

capacidade de suporte de cargas semelhantes e alteram a estrutura do solo. As

pastagens que sofreram o pisoteio animal apresentaram maior resistência ao

cisalhamento. De forma geral, a presença de matéria orgânica aumentou a

resistência ao cisalhamento. Os ensaios de resistência ao cisalhamento realizados

em amostras com maior umidade avaliaram a estrutura do solo de modo

semelhante aos modelos de capacidade de suporte de cargas. Ο ângulo de atrito

interno (φ) foi mais eficiente para determinar maior ou menor resistência ao

cisalhamento em solos agrícolas.

iii

GENERAL ABSTRACT

PIRES, Bruno Silva. Shear strength and compressibility of a Latosol under

different uses and weed management. 2007. 86 P. Dissertation (Master

Science in Soil Science) - Federal University of Lavras, Lavras, MG, Brazil.*

Soil compaction has been pointed out as one of the main process of

yield reduction of a number of farming activities. Amongst the affected

activities, the ones that suffer the most from this problem are the ones that

preserve the soil structure, namely, those which do not imply in having the

annual soil tillage. Grasslands and no-tillage planting of maize fit into that

reality, since, in most times, the plowing operations of soil in these activities

occur as related to soil surface compaction, whether by animal trampling

whether by machine traffic, without moisture control. The use of the load

support capacity models to aid in preventing or in identifying the more resistant

or susceptible managements to soil compaction is a tested and consolidated

methodology. However, the shear strength of agricultural soils and its

parameters can help and add to the methodologies used at present time. This

study was carried out with the objectives of: a) generating load support capacity

models for the different managements of a Red-Yellow Latosol; b) identifying

through of the use of the load support capacity models the management more

susceptible and more resistant to compaction; c) developing shear strength

envelopes and obtaining its parameters for the different management systems of

a Red-Yellow Latosol; d) comparing the shear strength envelopes and proposing

a better soil use based on these managements. The study was conducted in the

period of February of 2006 to February of 2007, in the town of Passos, MG, at

latitude of 19ºS and longitude 43ºW from Greenwich. The areas of the study lie

at an average altitude of 700 m, with annual average temperature of 19ºC, annual

average rainfall of 1,709, 4 mm and average slope of 6%. Seven managements in

soil under study were evaluated, namely: (1) grasslands irrigated before animal

trampling (2) grasslands irrigated after animal trampling (3) grasslands not-

irrigated after animal trampling and (4) after animal trembling, access corridor to

the enclosures (5) no tillage planting of corn (6), and native woodland (7). The

unaisturbed soil samples were utilized in the uniaxial compression test and in the

shearing strength trials. Texture, organic matter, field capacity and permanent

wilting point were also determined. The management: irrigated and non-

irrigated grassland, before animal trampling generated similar load support

__________________________

* Guidance Committee: Dr. Moacir de Souza Dias Junior - UFLA, Dr.

Wellington Willian Rocha.

capacity models and did not alter the soil structure. The managements: grassland

irrigated after trampling, grassland irrigated after trampling, no-tillage planting

of corn and access corridor to the enclosures generated similar load support

capacity models and modified soil structure. The grasslands which went through

trampling showed increased shearing strength. In general, the presence of

organic matter increased shear strength. The shearing strengths tests performed

in soil samples with higher moisture content evaluated the soil atructura in a

similar way the load support capacity models. The angle of internal friction

(φ) was more effective to determine either higher or lower shearing strength in

farming soils.

CAPÍTULO 1

RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO E COMPRESSIBILIDADE

DE UM LATOSSOLO SOB DIFERENTES USOS E MANEJOS

1 INTRODUÇÃO GERAL

A exploração dos recursos naturais, ao longo do tempo, sempre suscitou

uma preocupação com questões exclusivamente sócio-econômicas, em

detrimento, na maioria das vezes, das conseqüências ambientais inerentes à ação

antrópica. Vários são os exemplos de momentos na história nos quais o homem,

simplesmente preocupado com o desenvolvimento a todo custo, não pensou na

conseqüência desses atos sobre o ecossistema do qual ele também faz parte e é

dependente.

A pecuária brasileira se caracteriza por ter a maioria de seu rebanho

criado em pastagens, que é a principal e mais econômica fonte de nutrientes para

os bovinos. Mas, essas pastagens são, normalmente, de baixa qualidade devido,

em parte, a características de nossos solos, das espécies cultivadas e,

principalmente, devido à falta de práticas, como adubação, uso de forrageiras

inadequadas, rodízio e taxa de lotação adequada, entre outras (Oliveira et al.,

1999).

A interferência do homem na produção animal a partir do uso de

pastagens deve: garantir a perenidade do sistema adotado, seja ele baseado no

uso de pastagens naturais ou cultivadas; assegurar um compromisso entre a

oferta de quantidade e de qualidade de forragem compatível com a produção

animal pretendida e permitida pelo meio e simplificar e reduzir custos ou

aumentar a margem líquida. Para alcançar esses objetivos, é necessário que o

manejo da pastagem, caracterizado pelo sistema de pastejo adotado, fertilização,

pressão de pastejo, etc., seja adequado às características morfofisiológicas das

plantas forrageiras e do solo (Nabinger, 1997).

Para os sistemas de produção pecuária, o uso eficiente de forrageiras e

pastagens como base da alimentação animal representa uma das formas mais

garantidas de se elevar a produtividade e reduzir os custos de produção

(Silvestre, 1998).

Particularmente no Brasil, a degradação de pastagens é considerada um

dos maiores problemas da pecuária (Kichel et al., 1997). Estima-se que cerca de

80% dos 45 a 50 milhões de hectares da área de pastagens nos Cerrados do

Brasil encontrem-se em algum estágio de degradação (Barcellos, 1996).

Diante desse panorama, fica clara a necessidade de uma utilização mais

racional dos recursos naturais existentes, o que será possível somente por meio

de uma melhor compreensão dos ecossistemas de pastagens, para que práticas de

manejo e sistemas de produção animal possam ser idealizados e implementados

sem colocar em risco sua sustentabilidade e produtividade (Sbrissia & Silva,

2001).

A água é um dos principais fatores no desenvolvimento das culturas e as

irregularidades do regime pluviométrico são uma restrição ao desenvolvimento

agrícola. A irrigação tem sido uma das técnicas mais utilizadas na agricultura

para se conseguir acréscimo na produtividade (Drumond & Fernandes, 2001).

Para se ter resultados positivos com a irrigação de pastagens tropicais, a

temperatura ambiente não pode estar abaixo de 15

C, sendo este o fator

ambiental que mais limita a resposta da planta forrageira à irrigação. A

luminosidade só influencia em 10% a produção. A melhor resposta ocorre no

verão, quando a temperatura é alta, possibilitando aumentos de 20% a 30% na

produção de forragem. Nos estados de Minas Gerais, São Paulo e Mato Grosso

do Sul, a produção no inverno é, em média, 50% da do verão (Aguiar &

Almeida, 1999).

Poucos estudos levam em conta os atributos físicos do solo sob pastagem

e a utilização da irrigação gera um agravante ao se tratar da compactação do solo

gerada pelo pisoteio animal. Isso porque o pisoteio irá ocorrer com uma umidade

do solo muito elevada, podendo ultrapassar a capacidade suporte de cargas do

solo e, conseqüentemente, gerando compactação adicional ao solo.

A literatura sugere que o número de animais suportados pela pastagem

deve ser definido em função da produtividade da forrageira utilizada e do tipo de

manejo adotado. Assim, não se leva em consideração o fato de o solo suportar

essa carga sem sofrer compactação, principalmente em pastagem irrigada, na

qual, normalmente, se aumenta o numero de animais por ha e o solo é mantido

mais úmido com conseqüente menor capacidade de suporte de carga.

Uma realidade no estado de Minas Gerais é o cultivo de apenas uma

safra ao ano. No inverno, o clima seco inviabiliza o cultivo de uma segunda

safra, exceto em áreas sob irrigação ou áreas de safrinha, que são de pequena

representatividade no estado. Como resultado, na maior parte do ano, as áreas

agrícolas permanecem ociosas, não dando nenhum retorno ao agricultor. Nessa

época, multiplicam-se plantas daninhas e outras pragas, o que exige maior gasto

com defensivos químicos para o seu controle por ocasião do novo ciclo de

cultivo.

Essa situação é observada em áreas onde o plantio direto é realizado,

pois não há condições de produção para as culturas de inverno. O resultado é

uma lavoura de verão com baixa qualidade, devido à falta e à desuniformidade

da palhada para cobertura do solo, além de não se quebrar o ciclo das doenças e

pragas. O consórcio lavoura-pecuária tem se mostrado uma excelente

alternativa, pois, com ele, se consegue obter renda na área na época de inverno

(engorda de boiada) e na época do plantio de verão se tem palhada abundante e

de boa qualidade.

No entanto, não se sabe se o pisoteio animal irá causar compactação

adicional nessas áreas, prejudicando as culturas seguintes. Essa mudança na

forma de exploração da terra está provocando uma nova condição de trabalho

que deve ser estudada para minorar efeitos indesejáveis.

O consorcio lavoura-pecuária representa uma alternativa para o

problema da sazonalidade da produção do campo nativo, possibilitando a

produção de pastagens no período hibernal, antecedendo culturas de verão,

produtoras de grãos. A utilização racional dos fatores de produção possibilita

maior rentabilidade ao agricultor e, dessa forma, um uso mais eficiente do solo,

promovendo maior reciclagem de nutrientes (Gaggero et al., 2002).

As propriedades físicas de um solo sob mata natural podem ser um

indicativo de qualidade. Dessa forma, se há diversos manejos e uma mata natural

em um mesmo solo, esta pode ser uma referência para a avaliação dos impactos

de cada tipo de manejo nas propriedades físicas.

Diante dessas considerações, este estudo teve os seguintes objetivos: a)

gerar modelos de capacidade de suporte de carga para os diferentes manejos de

um Latossolo Vermelho-Amarelo; b) identificar, por meio do uso dos modelos

de capacidade de suporte de carga, o manejo mais susceptível e mais resistente à

compactação; c) verificar o efeito da palhada obtida na colheita do milho sob

plantio direto nos modelos de capacidade de suporte de cargas; d) desenvolver

envoltórias de resistência ao cisalhamento e obter seus parâmetros para os

diferentes sistemas de manejo de um Latossolo Vermelho-Amarelo e) comparar

as envoltórias de resistência ao cisalhamento e propor melhor utilização do solo

com base nesses manejos.

2 REFERENCIAL TEÓRICO

2.1 Compactação do solo sob diferentes usos e sua modelagem

O Brasil tem uma área total de pastagens da ordem de 180 milhões de

hectares, o que corresponde a mais de 20% do território nacional (Zimmer et al.,

2002). Um dos grandes entraves à obtenção de elevadas produtividades tem sido

a compactação do solo.

Diferentes sistemas de manejos alteram a estrutura do solo que por sua

vez, interfere em uma série de atributos físicos, químicos e biológicos (Faria et

al., 1998; Kondo & Dias Junior, 1999; Singh & Malhi, 2006). Apesar de vários

pesquisadores (Silva et al., 2000; Oliveira et al., 2003; Assis & Lanças, 2005;

Singh & Malhi, 2006) terem identificado os efeitos do manejo nos atributos

físicos do solo, existe uma carência de estudos que quantifiquem os níveis de

pressões que podem ser aplicados aos solos, sem que haja degradação estrutural.

Diante disso, em áreas aptas à mecanização, o uso indiscriminado dos

diferentes sistemas de manejo, principalmente sistemas mecanizados, está se

tornando preocupante, devido à possibilidade da disseminação da compactação

do solo. Esse tipo de degradação tem atingido aproximadamente 68 milhões de

hectares em todo o mundo, destacando-se como uma das causas mais severas de

degradação na estrutura dos solos, comprometendo a qualidade física de terras

agrícolas e a obtenção de maiores produtividades (Flowers & Lal, 1998;

Alakukku et. al., 2003). A compactação do solo pode reduzir o rendimento das

culturas e também provocar danos ambientais, levando à maior exposição do

solo, que passa a ser mais susceptível aos agentes erosivos, com sua conseqüente

desestruturação e perda da capacidade de absorção de água.

Com isso, uma das limitações para o desenvolvimento de uma

agricultura sustentável está relacionada com a utilização dos diferentes sistemas

de manejo, que podem causar compactação, devido à não existência de controle

da umidade do solo ou de sua capacidade de suporte de carga no momento da

realização das operações agrícolas mecanizadas.

Em vista disso, melhorar e preservar a qualidade estrutural do solo em

áreas sob diferentes sistemas de manejo é de fundamental importância quando se

almejam maiores produtividades e preservação ambiental (Secco et al., 2005;

Libardi & Fernandes, 2006). A preservação da estrutura do solo está relacionada

com a sua capacidade de suporte de carga, a qual pode ser obtida nos ensaios de

compressibilidade de solos parcialmente saturados. Assim, o entendimento do

comportamento compressivo do solo adquire grande importância em razão de

ser a base, do ponto de vista físico, para a tomada de decisão do manejo mais

adequado, visando reduzir os efeitos prejudiciais causados à sua estrutura.

Levando esses aspectos em consideração, Dias Junior (1994)

desenvolveu o modelo de capacidade de suporte de carga, que prediz a pressão

máxima que o solo pode suportar para diferentes umidades, sem causar

compactação adicional, em função da pressão de preconsolidação e da umidade

do solo. Essa pressão divide a curva de compressão do solo em duas regiões:

uma de deformação pequena, elásticas e recuperáveis (curva de compressão

secundária, indicando a presença de uma história de tensão do solo) e outra de

deformação plástica e não recuperável (reta de compressão virgem). A pressão

de preconsolidação do solo reflete, portanto, o tipo de manejo (Dias Junior &

Pierce, 1996), sendo utilizado por diversos autores como indicador da

capacidade de suporte de carga do solo e de qualidade estrutural (Dias Junior,

1994; Dias Junior & Pierce, 1995; Silva et al., 2000; Oliveira, 2002; Lima, 2004;

Peng et al., 2004; Dias Junior et al., 2005; Silva et al., 2006).

Em culturas irrigadas, a compactação do solo é uma preocupação, pois,

o solo permanece com umidade maior e, conseqüentemente, baixa capacidade de

suporte de carga. A compactação pelo tráfego de máquinas nas diferentes

operações de preparo de solo, semeadura, tratos culturais e colheita é apontada

em diversos trabalhos (Kondo & Dias Junior, 1999; Silva et al., 2000; Oliveira et

al., 2003; Assis & Lanças, 2005; Dias Junior et al., 2005; Silva et al., 2006),

assim como pelo pisoteio de animais (Lima, 2004) resultando em baixas

produtividades. Em se tratando de pastagem irrigada, esse problema tem o

agravante de não ser possível evitar o pisoteio animal nessa fase, gerando,

provavelmente, compactação adicional do solo.

Ao avaliar a compressibilidade do solo sob os sistemas de pastejo

rotacionado irrigado e não irrigado, Lima (2004) observou um aumento na

pressão de preconsolidação no sistema de pastejo rotacionado irrigado em

relação ao sistema pastejo rotacionado não irrigado. Na literatura, há indicações

de que os animais podem exercer pressões no solo da ordem de 350 a 400 kPa

(Proffitt et al., 1993; Betteridge et al., 1999). Nie et al. (2001) indicaram, ainda,

que a pressão exercida pelos animais em movimento pode ser o dobro da

exercida quando eles estão parados, o que torna o pisoteio do solo pelo animal

um importante assunto a ser estudado.

Nas culturas anuais, a compactação do solo tem ocorrido devido à

intensiva mobilização do solo e tráfego sob condições inadequadas de umidade

(Silva et al., 1986; Silva et al., 2002). Nas pastagens, o pisoteio excessivo do

gado tem sido a causa da compactação na camada superficial (Kondo, 1998).

2.2 Resistência ao cisalhamento em solos agrícolas

A resistência do solo ao cisalhamento é uma importante propriedade

dinâmica do solo, a qual vem sendo desconsiderada na maioria das pesquisas

que investigam a influência do uso e manejo. Isso tem contribuído para a adoção

de estratégias quase sempre equivocadas, tendo, como conseqüência, o

depauperamento das propriedades físicas e mecânicas do solo (Silva et al.,

2004). A resistência ao cisalhamento do solo pode também ser usada como um

indicador de compactação do solo (Ayers & Perumpral, 1982, Schjonning,1991).

Em geral, os solos mais compactados apresentam maior resistência ao

cisalhamento (Azevedo, 1999), devido à menor distância entre as partículas, o

que confere, conseqüentemente, menor índice de vazios e um maior esforço, por

exemplo, para se preparar o solo para o cultivo.

A resistência ao cisalhamento de um solo é a máxima tensão de cisalhamento

que o solo pode suportar sem sofrer ruptura ou a tensão de cisalhamento do solo

no plano em que a ruptura ocorre (Rocha 2003). Ela pode ser expressa pela

equação de Coulomb, τ = c + σ

tgφ (Ramamurthy, 2001), em que τ é a máxima

pressão cisalhante suportada pelo solo, σ

é a tensão normal a que a superfície de

falhamento está submetida, c é o intercepto de coesão ou coesão aparente do

solo e φ é o ângulo de atrito interno do solo, definido como sendo o ângulo que a

força normal faz com a resultante das forças tangencial e normal. Essa equação

define a envoltória de resistência, que é a linha limite de resistência dos solos, ou

seja, qualquer pressão cisalhante que esteja acima dessa linha promoverá a

ruptura do solo (Rocha, 2003).

)

Tensão normal

Resistência ao cisalhamento

FIGURA 1. Envoltória de resistência.

Os parâmetros c e φ são atributos intrínsecos dos solos (Benjamim &

Cruse, 1985; Ramamurthy, 2001; Zang et al., 2001).

Nesses estudos, a coesão determinada é a coesão aparente ou intercepto de

coesão (c). Esse parâmetro é uma parcela da resistência ao cisalhamento dos

solos presente apenas em solos parcialmente saturados, em conseqüência da

maior ou menor tensão capilar (Pinto, 1989; Vargas, 1989 & Azevedo, 1999).

Saturando-se ou secando-se o solo totalmente, esse parâmetro desaparece. Daí o

nome aparente.

A coesão aparente do solo será tanto maior quanto maior for a

proximidade das partículas desse solo (Pinto, 1989). Para maiores valores de

densidades de um mesmo solo, esse parâmetro da resistência ao cisalhamento

será também maior (Rocha et al., 2001). Em estudos de resistência ao

cisalhamento e mecanização agrícola, correlações positivas com a resistência do

solo à penetração e densidade do solo já foram obtidas tanto para uma como para

várias passadas de tratores na mesma linha de tráfego (Servadio et al., 2001 &

Zang et al., 2001), tendo os valores de resistência ao cisalhamento do solo

aumentado com o aumento do número de passadas dos tratores. Portanto,

modelos baseados na resistência ao cisalhamento do solo podem ser elaborados

na previsão da capacidade suporte de cargas do solo, uma vez que análises de

tensões-deformações podem ser obtidas nesse tipo de ensaio.

Com relação á textura, solos com maiores quantidades de areia

apresentarão maiores resistências ao cisalhamento (Rocha et al., 2001), devido à

capacidade dessas partículas de se rearranjarem de maneira mais densa quando

submetidas a esforços externos, conferindo maiores densidades aos solos (Dias

Júnior & Miranda, 2000), o que gera maior atrito entre as partículas e aumenta a

resistência ao cisalhamento do solo. No caso de solos argilosos, o estudo da

resistência ao cisalhamento torna-se mais complexo, pelo fato de essa fração ser

a mais ativa do solo, e os processos físicos e químicos, tais como sucessivas

arações e gradagem, flutuação do lençol freático por meio de drenagens,

adubações fosfatadas e calagem, atuam para aumentar ou reduzir o contato entre

partículas do solo e, conseqüentemente, aumentarão ou reduzirão a resistência ao

cisalhamento do solo.

Para Sidrorchuk et al. (2002), a umidade e o teor de matéria orgânica

podem influenciar na resistência ao cisalhamento do solo, de forma que, para

determinados valores de umidade, a matéria orgânica tende a reduzir a

resistência ao cisalhamento, em função da menor densidade do solo conferida

por esta, reduzindo, com isso, o contato entre as partículas. Por outro lado,

também dependendo da umidade, a matéria orgânica presente no solo exerce

funções físicas e químicas, tais como um melhor desenvolvimento radicular e

uma melhor estruturação do solo que, certamente, influenciarão no aumento da

resistência ao cisalhamento.

Assim, a resistência ao cisalhamento dos solos é um parâmetro

importante na caracterização das alterações da estrutura do solo (Cruse &

Larson, 1977, Davies, 1985; Gantzer et al., 1987, Servadio et al., 2001). Uma

vez que a maioria dos solos agrícolas é cultivada com baixos teores de matéria

orgânica (Ekwue & Stone, 1995) e, na umidade inadequada (Silva et al., 2002), a

variação da resistência ao cisalhamento do solo com os teores de matéria

orgânica deve ser mais bem estudada. Isso porque, além do efeito direto na

estruturação dos solos, a matéria orgânica, juntamente com a mineralogia, é o

principal agente que incrementa a capacidade de troca de cátions e que garante

uma boa condição de fertilidade química dos solos (Lopes, 1996) o que, de certa

forma, pode permitir a correta especificação do equipamento a ser utilizado no

seu preparo.

Gaggero et al. (2002), estudando a influência do pisoteio animal em

áreas de plantio direto na época do inverno, concluíram que solos que sofreram o

pisoteio animal apresentaram maior resistência ao cisalhamento, comparados

com os mesmos solos que não sofreram esse pisoteio. Os autores constataram,

ainda, que a resistência ao cisalhamento se mostrou mais sensível na detecção da

compactação, pois a densidade e a resistência à penetração não revelaram as

diferenças que foram encontradas com a utilização desta técnica.

3 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AGUIAR, A. P. A.; ALMEIDA, B. H. P. J. F. Irrigação de pastagens. Viçosa,

MG: CPT, 1999. 50p.

ALAKUKKU, L.; WEISSKOPF.; CHAMEN, W. C. T.; TIJINK, F. G. J.; VAN

DER LINDEN, J. P.; PIRES, S.; SOMMER, C.; SPOOR, G. Prevention

strategies for field traffic-induced subsoil compaction: a review. Part I –

Machine/soil interactions. Soil & Tillage Research, Amsterdam, v. 73, p. 145–

160, 2003.

ASSIS, R. L.; LANÇAS, K. P. Avaliação da compressibilidade de um Nitossolo

Vermelho distroférrico sob sistema plantio direto, preparo convencional e mata

nativa. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 29, p. 507–514, 2005.

AYERS, P. D.; PERUMPRAL, J. V. Moisture and density effect on cone

index.Trans. American Science Agricultural Eng., v.21, p. 1169 - 1172, 1982.

AZEVEDO, M. A. A. Contribuição ao estudo geotécnico de solos de Viçosa -

MG. 1999. 169p. Dissertação (Mestrado em Geotecnia)-Universidade Federal

de Viçosa, Viçosa, MG.

BARCELLOS, A. O. Sistemas extensivos e semi-intensivos de produção:

pecuária bovina de corte nos cerrados. In: SIMPÓSIO SOBRE O CERRADO.

BIODIVERSIDADE E PRODUÇÃO SUSTENTÁVEL DE ALIMENTOS E

FIBRAS NOS CERRADOS, 1996, Brasília. Anais... Brasília, 1996. p. 130-136.

BENJAMIN, J.G.; CRUSE, R. M. Mesurement of shear strength and bulk

density of soil aggregates. Soil Science Society of American Journal, v.

49, p.1248 – 1251, 1985.

BETTERIDGE, K.; MACKAY, A.D.; SHEPHERD, T.G.; BARKER, D.J.;

BUDDING, P.J.; DEVANTIER, B.P.; COSTALL, D.A. Effect of cattle and

sheep treading on surface configuration of a sedimentary hill soil. Australian

Journal Soil Res., v. 37, p. 743-760, 1999.

CRUSE, R. M.; LARSON, W. E. Effects of soil shear strength on soil

detachment due to rain drop impact. Soil Science Society of American

Journal, v. 41, p. 777-781, 1977.

DAVIES, P. Influence of organic matter, moisture status and time after

rewworking on soil shear strength. Journal of Soil Science, v.36, n.2, p. 299-

306, 1985.

DIAS JUNIOR, M. S. Compression of three soils under long-term

tillage and wheel traffic. 1994. 114p. Tese (Doutorado)-Michigan

State University, East Lansing.

DIAS JUNIOR, M. S.; LEITE, F. P.; LASMAR JUNIOR, E.; ARAUJO

JUNIOR, C. F. Traffic effects on the soil preconsolidation pressure due to

Eucalyptus harvest operations. Scientia Agricola, Piracicaba, v. 62, n. 3, p.

248–255, May/June 2005.

DIAS, JUNIOR. M. S; MIRANDA, E. E. V. Comportamento da curva de

compactação de cinco solos da região de Lavras - MG. Ciência e

Agrotecnologia, Lavras, v. 24, p. 337-346, 2000.

DIAS JUNIOR, M. S.; PIERCE, F. J. A simple procedure for estimating

preconsolidation pressure from Soil compression curves. Soil Technology,

Lansing, v. 8, n. 2, p. 139-151, Nov. 1995.

DIAS JUNIOR, M. S.; PIERCE, J. F. Revisão de literatura. O processo

de compactação do solo e sua modelagem. Revista Brasileira de

Ciência do Solo, Campinas, v. 20, n. 2, p. 175-182, maio/ago. 1996.

DRUMOND, L. C. D.; FERNANDES, A. L.T. Irrigação por Aspersão em

Malha. Uberaba, MG: Universidade de Uberaba, 2001. 84p.

EKWUE, E. J.; STONE, R. J. Organic matter effects on the strength properties

of impacted agricultural soils. Trans. American Science Agricultural Eng., v.

38, p. 357-365, 1995.

FARIA, J. C.; SHAEFER, C. E. R.; RUIZ, H. A.; COSTA, L. M. Effects of

weed control on physical and micropedological properties of brazilian Ultisol.

Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, MG, v.22, p. 731–741, jul.

1998.

FLOWERS, M. D.; LAL, R. Axle load and tillage effects on soil physical

properties and soybean grain yield on a mollic ochraqualf in northwest Ohio.

Soil & Tillage Research, Amsterdam, v. 48, p. 21–35, 1998.

GAGGERO, M. R.; TREIN, C. R.; IPPOLITI, G. Influencia de sistemas de

preparo e pastejo nas características físicas do solo. Revista de Programa de

Ciências Agro-Ambientais, Alta Floresta, v. 1, p. 1-16, 2002.

GANTZER, C. J.; BUYANOVSKY, G. A.; ALBERTS, E.; REMLEY, P. A.

Effects of soybean and crop residue deposition on soil strength and splash

detachment. Soil Science Society of American Journal, v. 51, p. 202-206,

1987.

KICHEL, A. N.; MIRANDA, C. H. B.; ZIMMER, A. H. Fatores de degradação

de pastagem sob pastejo rotacionado em ênfase na fase de implantação. In:

SIMPÓSIO SOBRE MANEJO DE PASTAGEM, 14., 1997, Piracicaba. Anais...

Piracicaba: FEALQ, 1997. p.193-211.

KONDO, M. K. Compressibilidade de três Latossolos sob diferentes

usos. 1998. 95p. Dissertação (Mestrado em Solos e Nutrição de Plantas)-

Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG.

KONDO, M. K.; DIAS JUNIOR, M. S. Compressibilidade de três Latossolos

em função da umidade e uso. Revista Brasileira de Ciência do Solo,

Viçosa, MG, v. 23, n. 2, p. 211-218, abr./jun. 1999.

LIBARDI, P. L.; FERNANDES, F. C. S. Avaliação da qualidade do solo a

partir de indicadores físico-hídricos do solo. In: REUNIÃO BRASILEIRA DE

MANEJO E CONSERVAÇÃO DO SOLO E DA ÁGUA: novos desafios do

carbono o manejo conservacionista, 16., 2006, Aracaju. Palestras... Aracaju,

SE: SBCS, 2006.

LIMA, C.L.R. Compressibilidade de solos versus intensidade de tráfego em

um pomar de laranja e pisoteio animal em pastagem irrigada. 2004. 70p.

Tese (Doutorado em Solos e Nutrição de Plantas)-Escola Superior de

Agricultura Luiz de Queiroz, Piracicaba, SP.

LOPES, J. A. U. Estimativa de estabilidade de encostas naturais e

procedimentos preventivos/ corretivos da engenharia civil. Recuperação de

áreas degradadas: III Curso de atualização. Curitiba,UFPR, PR: 1996. p. 59-81.

NABINGER, C. Princípios da exploração intensiva de pastagens. In:

SIMPÓSIO SOBRE MANEJO DA PASTAGEM, 13., 1997, Piracicaba.

Anais... Piracicaba, SP, 1997. p. 15-95.

NIE, Z. N.; WARD, G. N.; MICHAEL, A. T. Impact of pugging by dairy cows

on pastures and indicators of pugging damage to pasture soil on south – Western

Victoria. Australian Journal Agricultural Soil Res., v. 52, p. 37-43, 2001.

OLIVEIRA, G. C. Alterações estruturais e comportamento compressivo de

um Latossolo submetido a diferentes sistemas de manejo por 20 anos no

cerrado. 2002. 78p. Tese (Doutorado em Solos e Nutrição de Plantas)-

Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG.

OLIVEIRA, G. C.; DIAS JUNIOR, M. de S.; RESCK, D. V. S.; CURI, N.

Alterações estruturais e comportamento compressivo de um Latossolo Vermelho

distrófico argiloso sob diferentes sistemas de uso e manejo. Pesquisa

Agropecuária Brasileira, v. 38, n. 2, p. 291–299, fev. 2003.

OLIVEIRA, I. P.; KLUTHCOUSKI, J.; SANTOS, R. S. M.; MAGNABOSCO,

C. U.; FERNANDES, A. Desempenho animal sob os diferentes manejos das

pastagens: modelos de sistemas de produção. Uberaba: ABCZ/FAZU, 1999. p.

85-93. (Apostila do Curso de Atualização por Tutoria à Distância, 6).

PENG, S. H.; HORN, R.; ZHANG, B.; ZAHO, Q. G. Mechanisms of soil

vulnerability to compaction of homogenized and recompacted Ultisols. Soil &

Tillage Research, Amsterdam, v. 76, p. 125–137, 2004.

PINTO, C. S. Resistência ao cisalhamento dos solos. São Carlos: Grêmio

Politécnico, 1989.

PROFFITT, A. P. B.; BENDOTTI, S.; HOWELL, M. R.; EASTHAM, J. The

effect of sheep trampling and grazing on soil physical properties and pasture

growth for a Red –Brown earth. Australian Journal Agricultural Soil Res., v.

44, p. 317-331, 1993.

RAMAMURTHY, T. Shear strength response of some geological materials in

triaxial compression. International Journal of Rock Mechanics & Mining

Sciences, p. 1-15, 2001.

ROCHA, W. W. Resistência ao cisalhamento e estabilidade de taludes de

voçorocas em solos da região de Lavras, MG. 2003. 101p Tese (Doutorado

em Solo e Nutrição de Plantas)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG.

ROCHA, W. W.; DIAS JÚNIOR, M. S.; LIMA, J. M. Shear strength as affected

by soil mineralogy. In: ANNUAL MEETING OF SOCIETY OF AGRONOMY

IN UNIVERSITY, 2001, North Caroline. Proceedings... North Caroline, 2001.

SBRISSIA, A. F.; SILVA, S. C. O ecossistema de pastagens e a produção

animal. In: REUNIÃO ANUAL DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE

ZOOTECNIA, 38., 2001, Piracicaba. Anais... Piracicaba: SBZ, 2001. p. 731-

754.

SCHJONNING, P. Soil strength as influenced by texture, water content

and soil management. Soil Tillage Res., v. 12, p. 277- 283, 1991.

SECCO, D.; REINERT, D. J.; REICHERT, J. M.; FERREIRA, F. P.

Parâmetros de compressibilidade de um Latossolo influenciados pelo estado

inicial de compactação e grau de saturação em água. In: CONGRESSO

BRASILEIRO DE CIÊNCIA DO SOLO: Solos, Sustentabilidade e Qualidade

Estrutural., 30., 2005, Recife. Palestras... Recife, PE: SBCS, 2005.

SERVADIO, P.; MARSILI, A.; PAGLIAI, M.; PELLEGRINI, N.; VIGNOZZI,

N. Effects on some clay soil qualities following the passage of rubber-tracked

and wheeled tractors in central Italy. Soil Tillage Res., v. 61. p. 143 – 155,

2001.

SIDORCHUK, A. Gully erosion modeling and landscape response in the

Mbuluzi River catchment of Swaziland. Catena, v. 709, p. 312-328, 2002.

SILVA, A. P.; LIBARDI, P. L.; CAMARGO, O. A. Influência da compactação

nas propriedades físicas de dois Latossolo. Revista Brasileira de Ciência do

Solo, Campinas, v. 10, p. 91-95, 1986.

SILVA, A. R.; DIAS JUNIOR, M. de S.; GUIMARÃES, P. T. G.; ARAUJO

JUNIOR, C. F. Modelagem da capacidade de suporte de carga e quantificação

dos efeitos das operações mecanizadas em um Latossolo Amarelo cultivado com

cafeeiros. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, MG, v. 30, p. 207–

216, fev. 2006.

SILVA, R. B.; DIAS JUNIOR, M. S.; SANTOS, F. L.; FRANZ, C. A. B.

Resistência ao cisalhamento de um Latossolo sob diferentes uso e manejo.

Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 28, p 165-173, 2004.

SILVA, V. R.; REINERT, D. J.; REICHERT, J. M. Suscetibilidade à

compactação de um Latossolo Vermelho-Escuro e de um Podzólico Vermelho-

Amarelo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, MG, v. 24, n. 2, p.

239-249, abr./jun. 2000.

SILVA, V. R.; REINERT, D. J.; REICHERT, J. M.; SOARES, J. M. Fatores

controladores da compressibilidade de um Argissolo Vermelho-Amarelo

distrófico arênico e de um Latossolo Vermelho distrófico típico. I – Estado

inicial de compactação. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 26, p. 1–8,

2002.

SILVESTRE, J. R. A. Capim-elefante: alternativa vantajosa para o produtor.

Informe Agropecuário, Belo Horizonte, v. 19, p. 1-2, 1998.

SINGH, B.; MALHI, S. S. Response of soil physical properties to tillage and

residue management on two soils in a cool temperate environment. Soil &

Tillage Research, Amsterdam, v. 85, p. 143–153, 2006.

VARGAS, M. Introdução à mecânica dos solos. São Paulo, McGraw-Hill,

1989. 509p.

ZANG, B.; ZHAO, Q. G.; HORN, R; BAUMGARTL, T. Shear strength of

surface soil as affected by soil bulk density and soil water content. Soil Tillage

Res. v. 59, p. 97 – 106, 2001.

ZIMMER, A.; SILVA, M. P.; MAURO, R. Sustentabilidade e impactos

ambientais da produção animal em pastagem. In: PEIXOTO, A. M.; MAURA, J.

C.; PEDREIRA, C. G. S.; FARIA, V. P. Inovações tecnológicas no manejo de

pastagens. Piracicaba: FEALQ, 2002. Cap. 2, p. 31-58.

CAPÍTULO 2

MODELAGEM DA CAPACIDADE DE SUPORTE DE CARGAS DE UM

LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO SOB DIFERENTES USOS E

MANEJOS

RESUMO

PIRES, Bruno Silva. Modelagem da capacidade de suporte de cargas de um

Latossolo Vermelho-Amarelo sob diferentes usos e manejos. In: ______.

Resistência ao cisalhamento e compressibilidade de um Latossolo sob

diferentes usos e manejos. 2007. Cap. 2, p.19-44 Dissertação (Mestrado em

Ciência do Solo)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG, Brasil.*

A compactação do solo tem sido apontada como um dos principais

processos de redução da produtividade de diversas atividades agrícolas. Dentre

as atividades afetadas, as que mais sofrem com esse problema são as que

preservam a estrutura do solo. As pastagens e o plantio direto de milho se

enquadram nessa realidade, pois, na maioria das vezes, as operações de

revolvimento do solo nessas atividades ocorrem em função da compactação

superficial do solo, seja pelo pisoteio animal ou pelo tráfego de máquinas sem o

controle da umidade que altera o meio onde o sistema radicular se desenvolve e

compromete a produção. A utilização dos modelos de capacidade de suporte de

cargas para auxiliar na prevenção ou na identificação de manejos mais

resistentes ou susceptíveis à compactação dos solos é uma metodologia testada e

consolidada. Este estudo foi realizado com os seguintes objetivos: a) gerar

modelos de capacidade de suporte de carga para os diferentes manejos de um

Latossolo Vermelho-Amarelo; b) identificar, por meio do uso dos modelos de

capacidade de suporte de carga o manejo mais suscetível e mais resistente à

compactação. O estudo foi conduzido, no período de fevereiro de 2006 a

fevereiro de 2007, no município de Passos, MG, à latitude de 19ºS e longitude

de 43ºW de Greenwich. As áreas do estudo encontram-se a uma altitude média

de 700 m, com temperatura média anual de 19ºC, precipitação média anual de

1.709,4 mm e declividade media de 6%. Foram avaliados sete manejos no solo

em estudo, sendo eles: pastagens irrigada antes (1) e após (2) o pisoteio animal,

pastagens não irrigadas antes (3) e após (4) o pisoteio animal, corredor de acesso

aos piquetes (5), plantio direto de milho (6) e mata nativa (7). As amostras

indeformadas foram utilizadas no ensaio de compressão uniaxial.

Determinaram-se também textura, matéria orgânica, capacidade de campo e

ponto de murcha permanente. Os manejos pastagem irrigada e não irrigada,

antes do pisoteio animal, geraram modelos de capacidade de suporte de cargas

semelhantes e não alteraram a estrutura do solo. Os manejos pastagem irrigada

após pisoteio, pastagem não irrigada após pisoteio, plantio direto de milho e

corredor de acesso aos piquetes geraram modelos de capacidade de suporte de

cargas semelhantes e alteraram a estrutura do solo.

__________________________

* Comitê Orientador: Dr. Moacir de Souza Dias Junior – UFLA (Orientador), Dr.

Wellington Willian Rocha – UFVJM (Co-orientador).

ABSTRACT

PIRES, Bruno Silva. Load support capacity models of a Red-Yellow Latosol

under different uses and managements. In: ______. Shear strength and

compressibility of a Latosol under different uses and management. 2007.

CAP. 2, p.19-44 Dissertation (Master Science in Soil Science) - Federal

University of Lavras, Lavras, MG, Brazil.

Soil compaction has been pointed out as one of the main process of yield

reduction of a number of farming activities. Amongst the affected activities, the

ones that more suffer from this problem are those which preserve the soil

structure. The grasslands and no-tillage planting of corn fit into this reality, for,

in most times, the plowing operations of soil in these activities occur as related

to surface compaction, either by animal trampling or machine traffic without

moisture control which modifies the medium where the root system develops

and decreases yield. The use of load support capacity models to aid in the

prevention or identification managements of more resistant or susceptible to soil

compaction is a tested and consolidated methodology. This study was carried out

with the following objectives: a) to generate load support capacity models for

the different managements of a Red-Yellow Latosol; b) to identify, throagh the

use of the load support capacity models the management more susceptible and

more resistant to compaction. The study was conducted in the period of

February of 2006 to February of 2007, in the town of Passos, MG, at latitude of

19ºS and longitude of 43ºW of Greenwich. The areas of the study are situated at

an average altitude of 700 m, with annual average temperature of 19ºC, annual

average rainfall of 1,709. 4 mm and average slope of 6%. Seven managements in

the soil under study were evaluated, namely (1) pastures irrigated before animal

trampling (2) pastures irrigated after animal trampling (3) grasslands not

irrigated before and (4) after animal trembling, access corridor to the enclosures

(5), no tillage planting of corn (6), and natural woodland (7). The unaisturbed

soil samples were utilized uniaxial compression test. Texture, organic matter,

field capacity and permanent wilting point were also determined. The

managements irrigated and non-irrigated grassland before animal trembling,

generated similar load support capacity models and they did not alter the soil

structure. The managements grassland irrigated after trampling and grassland not

irrigated after trampling, no-tillage planting of corn and access corridor to the

enclosures generated similar load support capacity and modified soil structure.

1 INTRODUÇÃO

O Brasil tem uma área total de pastagens da ordem de 180 milhões de

hectares, o que corresponde a mais de 20% do território nacional (Zimmer et al.,

2002). Um dos grandes entraves à obtenção de elevadas produtividades tem sido

a compactação do solo.

Diferentes sistemas de manejos alteram a estrutura do solo que, por sua

vez, interfere em uma série de suas propriedades físicas, químicas e biológicas

(Faria et al., 1998; Kondo & Dias Junior, 1999; Singh & Malhi, 2006). Apesar

de vários pesquisadores (Silva et al., 2000; Oliveira et al., 2003; Assis & Lanças,

2005; Singh & Malhi, 2006) terem identificado os efeitos do manejo nas

propriedades físicas do solo, existe carência de estudos que quantifiquem os

níveis de pressões que podem ser aplicadas sem que haja degradação estrutural.

Diante disso, em áreas aptas à mecanização, o uso indiscriminado dos

diferentes sistemas de manejo, principalmente sistemas mecanizados, está se

tornando preocupante devido à possibilidade da disseminação da compactação

do solo. Esse tipo de degradação tem atingido algo em torno de 68 milhões de

hectares em todo o mundo, destacando-se como uma das causas mais severas de

degradação na estrutura dos solos, comprometendo a qualidade física de terras

agrícolas e a obtenção de maiores produtividades (Flowers & Lal, 1998;

Alakukku et. al., 2003). A compactação do solo pode reduzir o rendimento das

culturas e também provocar danos ambientais, levando à maior exposição do

solo, que passa a ser mais susceptível aos agentes erosivos, com sua conseqüente

desestruturação e perda da capacidade de absorção de água.

Em vista disso, melhorar e preservar a qualidade estrutural do solo em

áreas sob diferentes sistemas de manejo é de fundamental importância quando se

almejam maiores produtividades e preservação ambiental (Secco et al., 2005;

Libardi & Fernandes, 2006). A preservação da estrutura do solo está relacionada

à sua capacidade de suporte de carga, a qual pode ser obtida nos ensaios de

compressibilidade de solos parcialmente saturados. Assim, o entendimento do

comportamento compressivo do solo adquire uma grande importância em razão

de ser a base, do ponto de vista físico, para a tomada de decisão do manejo mais

adequado, visando reduzir os efeitos prejudiciais causados à sua estrutura.

Levando esses aspectos em consideração, Dias Junior (1994)

desenvolveu o modelo de capacidade de suporte de carga, que prediz a pressão

máxima que o solo pode suportar para diferentes umidades, sem causar

compactação adicional, em função da pressão de preconsolidação e da umidade.

Essa pressão divide a curva de compressão do solo em duas regiões: uma de

deformação pequena, elástica e recuperável (curva de compressão secundária,

indicando a presença de uma história de tensão do solo) e outra de deformação

plástica e não recuperável (reta de compressão virgem). A pressão de

preconsolidação do solo reflete, portanto, o tipo de manejo (Dias Junior &

Pierce, 1996), sendo utilizado por diversos autores como indicador da

capacidade de suporte de carga do solo e de qualidade estrutural (Dias Junior,

1994; Dias Junior & Pierce, 1995; Silva et al., 2000; Oliveira, 2002; Lima, 2004;

Peng et al., 2004; Dias Junior et al., 2005; Silva et al., 2006).

Em culturas irrigadas, a compactação é uma preocupação, pois, o solo

permanece com umidade próxima a capacidade de campo e, conseqüentemente,

baixa capacidade de suporte de carga. A compactação pelo tráfego de máquinas

nas diferentes operações de preparo de solo, semeadura, tratos culturais e

colheita é apontada, em diversos trabalhos (Kondo & Dias Junior, 1999; Silva et

al., 2000; Oliveira et al., 2003; Assis & Lanças, 2005; Dias Junior et al., 2005;

Silva et al., 2006), assim como o pisoteio de animais (Lima, 2004), resultando

em baixas produtividades. Em se tratando de pastagem irrigada, esse problema

tem o agravante de não ser possível evitar o pisoteio animal nessa fase, gerando,