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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AGRÍCOLA
COMPACTAÇÃO DE UM LATOSSOLO VERMELHO DISTROFÉRRICO SOB
SISTEMA PLANTIO DIRETO E RENDIMENTO DE GRÃOS DE TRIGO, SOJA
E MILHO
ANDRÉIA KUSUMOTA BONINI
CASCAVEL – PR
2006
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ANDREIA KUSUMOTA BONINI
COMPACTAÇÃO DE UM LATOSSOLO VERMELHO DISTROFÉRRICO SOB
SISTEMA PLANTIO DIRETO E RENDIMENTO DE GRÃOS DE TRIGO, SOJA
E MILHO
Dissertação apresentada como requisito parcial
para a obtenção do grau de Mestre em
Engenharia Agrícola, junto ao Programa de
Pós-Graduação em Engenharia Agrícola com
área de concentração em Engenharia
Sistemas Agroindustriais, Centro de Ciências
Exatas e Tecnológicas, Universidade Estadual
do Oeste do Paraná.
Orientador: Profº. Dr. Antônio Gabriel
Filho
Co-orientador: Profº. Dr. Deonir Secco
CASCAVEL - PR
2006
Andreia Kusumota Bonini
“Compactação de um Latossolo Vermelho distroférrico sob sistema plantio
direto e rendimento de grãos de trigo, soja e milho”
Dissertação aprovada como requisito parcial para obtenção do grau de
Mestre no Programa de Pós-Graduação “stricto sensu” em Engenharia
Agrícola, da Universidade Estadual do Oeste do Paraná – UNIOESTE, pela
comissão formada pelos professores:
Co-orientador: Prof. Dr. Deonir Secco
UNIOESTE/CCET – Cascavel - PR
Prof. Dr. Vanderlei Rodrigues da Silva
PUC – Toledo - PR
Prof. Dr. Joaquim Odilon Pereira
UNIOESTE/CCET – Cascavel - PR
Prof. Dr. Décio Lopes Cardoso
UNIOESTE/CCET – Cascavel - PR
Cascavel, 05 de junho de 2006.
i
Dedico
A meu esposo Alison e ao meu filho Cahuan
que sempre estiveram presentes em minha
vida, apesar de muitas vezes eu estar ausente.
Ofereço
A Deus, que sem ele nada existiria e nada teria
um fim.
A meus pais, pelo apoio, amor e carinho nestes
longos caminhos pelos quais passei.
i
AGRADECIMENTOS
Agradeço a meu esposo, pela paciência e amor.
Agradeço a Deus, pela existência de meus familiares que, quando
necessário, sempre estiveram presentes.
Aos professores que, direta ou indiretamente, colaboraram para que
essa dissertação chegasse até aqui.
Aos Professores: Dr. Antônio Gabriel Filho e Dr. Deonir Secco, pela
ajuda, informações, ensinamentos, orientações, sugestões e, por fim, pela
amizade desprendida.
Aos amigos do curso de mestrado Dione, Janete, Veruschka, Celso e a
todos que compartilharam os momentos de tristeza e alegria.
Aos amigos do laboratório de Zoologia, pelo incentivo prestado e pela
amizade.
Aos colegas de trabalho de campo, pela sua ajuda e colaboração nas
coletas de dados em campo.
Aos Professores: Luis Francisco Angeli Alves e Gabriel Andrade, pela
amizade e compreensão, pelos dias que fiquei ausente do ambiente de
trabalho.
Agradeço também à Prefeitura Municipal de Cascavel, à COODETEC e
à UNIOESTE, pela estimada colaboração no andamento e término deste
projeto.
Por fim, agradeço a todos, pela confiança depositada em meu trabalho,
mesmo que às vezes falho. Digo ainda que neste novo caminho que tracei em
minha vida, várias vezes tropecei, entretanto no final eu consegui ultrapassar
as barreiras e hoje estou aqui. Agradeço sinceramente e realmente a todos,
pela estimada confiança e amizade.
i
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO .................................................................................................... 1
REVISÃO DE LITERATURA ............................................................................... 3
1 PLANTIO DIRETO ........................................................................................... 3
2 COMPACTAÇÃO DO SOLO ............................................................................ 5
.2.1 Relação Solo e Compactação ...................................................................... 6
.2.2 A Compactação e Desenvolvimento das Plantas ......................................... 8
3 ATRIBUTOS FÍSICOS DO SOLO .................................................................. 10
.3.1 Densidade do Solo ..................................................................................... 10
.3.2 Porosidade do Solo .................................................................................... 13
.3.3 Resistência do Solo à Penetração ............................................................. 15
4 INFILTRAÇÃO DE ÁGUA NO SOLO ............................................................. 18
5 INFLUÊNCIA DA COMPACTAÇÃO NO RENDIMENTO DE GRÃOS ............ 19
6 MANEJO DO SOLO COM QUALIDADE ........................................................ 22
MATERIAL E MÉTODOS .................................................................................. 25
1 LOCALIZAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA EXPERIMENTAL ........... 25
2 IMPLANTAÇÃO DO EXPERIMENTO ............................................................ 25
.2.1 Rolo Compactador ..................................................................................... 26
3 DADOS CLIMÁTICOS .................................................................................... 27
4 PRIMEIRA FASE EXPERIMENTAL ............................................................... 28
.4.1 Tratamentos ............................................................................................... 28
.4.2 Ensaio de Proctor ....................................................................................... 29
.4.3 Determinação da Densidade e do Espaço Poroso do Solo ........................ 30
.4.4 Caracterização Físico-química da Área Experimental ............................... 31
.4.5 Caracterização dos Atributos Físicos do Solo Antes da Implantação do
Experimento. ................................................................................ 32
.4.6 Velocidade de Infiltração de Água no Solo ................................................. 33
.4.7 Semeadura do Trigo ................................................................................... 34
.4.8 Emergência, População Inicial, População Final e Estatura Final do Trigo
..................................................................................................... 34
.4.9 Colheita e Rendimento de Grãos de Trigo ................................................. 35
5 SEGUNDA FASE EXPERIMENTAL ............................................................... 36
.5.1 Coleta de Dados para a Determinação dos Atributos Físicos do Solo ....... 36
.5.2 Determinação da Resistência do Solo à Penetração (Rp) ......................... 36
v
.5.3 Semeadura da Soja e Milho ....................................................................... 36
.5.4 Números de Plantas Emergidas, População Inicial, População Final e
Estatura Final da Cultura de Soja e Milho .................................... 37
.5.5 Colheita e Rendimento de Grãos de Soja .................................................. 37
.5.6 Colheita e Rendimento de Grãos de Milho ................................................. 38
6 ANÁLISE DOS DADOS .................................................................................. 38
RESULTADOS E DISCUSSÃO ......................................................................... 40
1 PRIMEIRA FASE EXPERIMENTAL ............................................................... 40
.1.1 Atributos Físicos do Solo ............................................................................ 40
2 RELAÇÃO ENTRE PRESSÃO APLICADA PELO ROLO COMPACTADOR,
DENSIDADE DO SOLO E MACROPOROSIDADE ..................... 46
3 INFILTRAÇÃO DE ÁGUA NO SOLO ............................................................. 49
4 DESENVOLVIMENTO VEGETATIVO DA CULTURA DO TRIGO ................. 52
.4.1 Emergência e População Inicial de Plântulas de Trigo .............................. 52
.4.2 População Final da Cultura do Trigo .......................................................... 55
.4.3 Estatura Final da Cultura de Trigo .............................................................. 56
.4.4 Rendimento de Grãos da Cultura do Trigo ................................................. 58
5 SEGUNDA FASE EXPERIMENTAL ............................................................... 60
.5.1 Atributos Físicos do Solo Pós-colheita do Trigo ......................................... 60
6 RESISTÊNCIA DO SOLO À PENETRAÇÃO PÓS-COLHEITA DO TRIGO
(RP) .............................................................................................. 63
7 DESENVOLVIMENTO VEGETATIVO DAS CULTURAS DE SOJA E MILHO
..................................................................................................... 67
.7.1 População Inicial de Plantas ...................................................................... 67
.7.2 População Final das Plantas de Soja e Milho ............................................ 68
.7.3 Estatura Final de Plantas de Soja e Milho .................................................. 70
.7.4 Rendimento de Grãos das Culturas de Soja e Milho ................................. 72
8 ATRIBUTOS FÍSICOS DO SOLO PÓS-COLHEITA DAS CULTURAS DE
SOJA E MILHO ............................................................................ 74
.8.1 Densidade do Solo (Ds) ............................................................................. 74
.8.2 Volume de Macroporos .............................................................................. 76
.8.3 Volume de Microporos ............................................................................... 79
.8.4 Porosidade Total ........................................................................................ 80
9 ATRIBUTOS FÍSICOS DO SOLO NAS DIFERENTES FASES
EXPERIMENTAIS ........................................................................ 81
v
10 RESISTÊNCIA DO SOLO À PENETRAÇÃO (RP) FASE PÓS - COLHEITA
DAS CULTURAS DE SOJA E MILHO ......................................... 88
CONCLUSÕES ................................................................................................. 93
REFERÊNCIAS ................................................................................................. 94
v
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Especificações técnicas do rolo compactador............................ 27@~
Tabela 2 - Precipitação média mensal, temperatura mínima, temperatura
máxima e disponibilidade de água no solo na 1ª e 2 ª fases
experimentais......................................................................... 27@~
Tabela 3 - Caracterização física do solo na área experimental .................. 32@~
Tabela 4 - Parâmetros químicos na área experimental............................... 32@~
Tabela 5 - Caracterização dos atributos físicos em cada unidade experimental,
antes da aplicação dos tratamentos, nas profundidades de 00-0,1,
0,1-0,2 e 0,2-0,3 m................................................................. 33@~
Tabela 6 - Valores médios da densidade do solo (Mg m-3), macroporosidade
(dm3 dm-3), microporosidade (dm3 dm-3) e porosidade total
(dm3 dm3), em função dos níveis de compactação em três
profundidades......................................................................... 41@~
Tabela 7 - Umidade gravimétrica do solo no momento da compactação do solo
nas unidades experimentais................................................... 45@~
Tabela 8 - Velocidade de infiltração de água no solo em estados de
compactação do solo.............................................................. 50@~
Tabela 9 - População inicial de plantas (pl ha-1) de trigo em quatro estados de
compactação.......................................................................... 53@~
Tabela 10 - População final de plantas (pl ha-1) de trigo em quatro estados de
compactação do solo.............................................................. 56@~
Tabela 11 -- Estatura final da cultura do trigo em quatro estados de
compactação do solo.............................................................. 57@~
Tabela 12 - Rendimento de grãos (Mg ha-1) e peso hectolítrico (Kg hl-1) do
trigo em quatro estados de compactação do solo.................. 58@~
Tabela 13 - Valores médios da densidade do solo (Mg m-3), macroporosidade
(dm3 dm-3), microporosidade (dm3 dm-3) e porosidade total
(dm3 dm-3), em função dos níveis de compactação, em três
profundidades pós-colheita da cultura do trigo....................... 62@~
Tabela 14 - Resistência do solo à penetração (MPa) em quatro estados de
compactação, na fase pós-colheita da cultura do trigo.......... 64@~
v
Tabela 15 - População inicial de plantas (pl ha-1) de soja e milho nos quatros
estados de compactação........................................................ 67@~
Tabela 16 - População final plantas (pl ha-1) de soja e milho nos quatro
estados de compactação do solo........................................... 68@~
Tabela 17 - Estatura final de plantas de soja e milho em quatro estados de
compactação do solo.............................................................. 71@~
Tabela 18 - Rendimento de grãos das culturas de soja e milho (Mg ha-1) na
safra 2004/2005 em quatro estados de compactação do solo
................................................................................................ 72@~
Tabela 19 - Densidade do solo (Mg m-3) fase pós-colheita das culturas de soja
e milho em quatro estados de compactação e em três
profundidades......................................................................... 75@~
Tabela 20 - Macroporosidade (dm3 dm-3) fase pós-colheita das culturas de
soja e milho em quatro estados de compactação na profundidade
de 0,0-0,1 m........................................................................... 77@~
Tabela 21 - Macroporosidade (dm3 dm-3) na fase pós-colheita das culturas de
soja e milho em quatro estados de compactação, nas
profundidades de 0,1-0,2 e 0,2-0,3 m.....................................78@~
Tabela 22 - Microporosidade (dm3 dm-3) na fase pós-colheita das culturas de
soja e milho em quatro estados de compactação e em três
profundidades......................................................................... 80@~
Tabela 23 - Porosidade total (dm3 dm-3) pós-colheita das culturas de soja e
milho em quatro estados de compactação e em três
profundidades......................................................................... 81@~
Tabela 24 - Valores médios da densidade do solo (Mg m-3), em função dos
quatro estados de compactação, nas diferentes fases
experimentais......................................................................... 83@~
Tabela 25 - Valores médios de macroporos (dm3 dm-3), em função dos quatro
estados de compactação, nas diferentes fases experimentais
................................................................................................ 84@~
Tabela 26 - Valores médios de microporosidade (dm3 dm-3), em função dos
quatro estados de compactação e nas diferentes fases
experimentais......................................................................... 85@~
i
Tabela 27 - Valores médios de porosidade total (dm3 dm-3), em função dos
quatro estados de compactação e nas diferentes fases
experimentais......................................................................... 87@~
Tabela 28 - Resistência do solo à penetração em quatro estados de
compactação na fase pós-colheita da cultura do milho.......... 88@~
Tabela 29 - Resistência do solo à penetração em quatro estados de
compactação na fase pós-colheita da cultura da soja............ 90@~
x
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Croqui da área experimental e disposição dos tratamentos........29@~
Figura 2 - Curva de compactação do solo em um Latossolo Vermelho
distroférrico............................................................................. 30@~
Figura 3 -Relação entre a macroporosidade e a densidade do solo na
camada superficial (0,0-0,1 m), em um Latossolo
Vermelho-Escuro.................................................................... 47@~
Figura 4- Relação entre a densidade do solo e o número de passadas do rolo
compactador........................................................................... 48@~
Figura 5 - Relação entre a macroporosidade e o número de passadas do rolo
compactador........................................................................... 49@~
Figura 6 - Regressão linear da infiltração média acumulada (mm) versus tempo
(min) nos tratamentos T0, T1, T3 e T5................................... 51@~
Figura 7 - Valores médios de plantas ha-1 nas três coletas e nos quatro
estados de compactação........................................................ 54@~
Figura 8 - Regressão polinomial do número de plantas emergidas nos quatro
estados de compactação do solo........................................... 55@~
Figura 9 - Resistência do solo à penetração em Latossolo Vermelho-Escuro
sob quatro estados de compactação...................................... 65@~
Figura 10 - Resistência do solo à penetração em quatro estados de
compactação após colheita do milho......................................89@~
Figura 11 - Resistência do solo à penetração em quatro estados de
compactação, fase pós colheita da soja................................. 91@~
x
RESUMO
Essa pesquisa foi estabelecida com o intuito de avaliar o efeito dos estados de
compactação dos atributos físicos do solo como: densidade, macroporosidade,
microporosidade, porosidade total e, também, a resistência à penetração do
solo, velocidade de infiltração, desenvolvimento das plantas e rendimento de
grãos das culturas de trigo, soja e milho em um Latossolo Vermelho-escuro
distroférrico. O experimento foi realizado no Núcleo Experimental de
Engenharia Agrícola na região de Cascavel - PR e foi dividido em duas fases.
Na 1ª fase foram implantados, nas unidades experimentais (10 X 50 m),
4 tratamentos com estados de compactação que consistiram em: uma passada
com rolo compactador – T1; três passadas com rolo compactador – T3; cinco
passadas com rolo compactador T5; e a unidade experimental sem
compactação adicional - T0. Avaliou-se a densidade do solo, o volume de
macroporos, microporos, porosidade total, velocidade de infiltração de água e o
desenvolvimento e produtividade da cultura do trigo. A 2ª fase iniciou-se logo
após a colheita do trigo, com a coleta de amostras de solo para análise dos
atributos físicos do solo, avaliando-se também a resistência à penetração do
solo, antes da semeadura e após a colheita da soja e milho, o desenvolvimento
da planta e, por fim, a produtividade da soja e milho. As amostras de solo
indeformadas foram coletadas nas profundidades de 0,0-0,1, 0,1-0,2 e
0,2-0,3 m; para análise da densidade do solo e porosidade do solo em 5 pontos
aleatórios de cada tratamento. A velocidade de infiltração de água foi avaliada
por meio dos anéis concêntricos; a resistência à penetração do solo foi
mensurada por meio do penetrômetro eletrônico; a avaliação das populações
inicial e final de plantas de trigo, soja e milho foi realizada por meio de uma
régua graduada; o rendimento de grãos foi amostrado em 5 pontos aleatórios
em cada tratamento, com uma área útil de 4,08, 6,15 e 14,25 m
2
, para trigo,
soja e milho, respectivamente. Os estados de compactação empregados na 1ª
fase experimental modificaram os valores de densidade do solo e de
macroporosidade, sendo mais evidente na profundidade de 0,0-0,1 m. A
velocidade de infiltração de água no solo diminuiu significativamente com o
aumento dos estados de compactação. O rendimento de grãos do trigo não foi
afetado pelos estados de compactação. Os valores mais elevados de
resistência à penetração do solo ocorreram nos tratamentos T3 e T5 na
camada de 0,07-0,12 m. O mecanismo sulcador tipo facão da
semeadora-adubadora reduziu o efeito dos estados de compactação do solo
até a profundidade de 10 cm, diminuindo a densidade do solo e aumentando os
macroporos.
Palavras-chave: compactação do solo, atributos físicos e produtividade.
x
ABSTRACT
The objective of this study was to evaluate the effects of compactation level on
soil physicals attributes: bulk density, macroporosity, microporosity and total
porosity. Too evaluated the soil penetration resistence, infiltration rate, growth
plants and grain yield of the cultures of wheat, soybean and corn, in Oxisol. The
experiment was realized in Experimental Center of Agricultural Engineer,
located in Cascavel (PR), Brazil. The experiment was fractirred in two phases.
In 1
th
phase was installed in the experimental units (10 X 50 m) treatments four
with compactation levels that were: T1= one wheel, T3= tree wheels, T5= five
wheels e T0 = without additional compactation with compact roll. Evalueted the
physical atributes, infiltration rate, growth plants and grain yield wheat. The
2
th
phase have iniciated after harvest of weath culture com posterior samples
collection of soil to evalueted soil physicals attributes, soil penetration
resistence before planter and after of the harvest of soybean and corn, growth
plant and grain yield of soybean and corn. Soils samples indeform were coleted
in the deeph 0,01; 0,1-0,2 e 0,2-0,3 m for analyses of soil bulk density and soil
porosity, with five samples randomized in each treatment. The infiltration rate
was evaluated by infiltrometer ring. The soil penetration resistence was
evalueted electronic by penetrometer. The initial population and end population
were avaliation by middle graduated rule. The grain yield coleted 5 samples
radomized of each treatment, with useful area of 4.08, 6.15 e 14.25 m
2
, wheat,
soybean and corn, respective. With results observed that the compaction levels
installed in 1ª phase changed values bulk density and macroporosity, been
evidence in deeph 0,0-0,1 m. The soil infiltration rate reduced significant with
the increase of compaction levels. The grain yield wheat no were reduced. The
grains yield of weath no was reduced with levels compactation. The values
more increase of soil penetration resistence occured in treatments T3 and T5
in the layer 0,07-0,12 m. Ago effects of the shaft furrowing mecanism of
the seedrills in reduced bulk density and macroporosity increase in
deeph 0,0-0,1 m.
Keywords: soil compactation, soil atributes and yield.
x
INTRODUÇÃO
A agricultura voltada à subsistência passou a ser produzida em larga
escala, com o para suprir às necessidades da população e também para a
comercialização internacional. Nesse contexto, surge o sistema agrícola
conservacionista, que considera a redução das operações agrícolas no preparo
do solo e que tende a eliminar quase que totalmente o revolvimento do solo,
mantendo a palhada, aumentando o teor de matéria orgânica, com
conseqüente aumento da retenção da umidade e elasticidade do solo. Todavia,
quando esse manejo é realizado em condições inadequadas, com operações
agrícolas fora da faixa de friabilidade e, ainda, com uso excessivo de máquinas
e/ou implementos mais pesados, pode ocasionar mudanças na estrutura do
solo e causar sérios problemas de compactação, o que leva à perda da
sustentabilidade e à redução do rendimento agrícola.
O solo é constituído de pequenas partículas, de diferentes tamanhos,
que tendem a se arranjar e formar os agregados primários e secundários. No
sistema plantio direto a compactação do solo ocorre superficialmente e quando
o manejo do solo não é realizado de modo adequado modifica os seus
atributos físicos. Os principais atributos modificados são a macroporosidade e a
densidade do solo. No entanto, para o desenvolvimento das culturas é
necessário que exista um volume ideal de poros, principalmente de
macroporos, que são responsáveis pela aeração do solo e pela passagem da
água. Quando o volume de macroporos é reduzido, dificulta a infiltração e a
distribuição da água, a difusividade de gases e a temperatura ideal.
A resistência do solo à penetração é diretamente alterada quando há
um incremento na densidade do solo e uma redução do volume de
macroporos, influenciando a penetração do sistema radicular pelo perfil do
solo. Além disso, essa propriedade está diretamente relacionada com a textura
do solo e inversamente com a umidade do solo.
As camadas superficialmente compactadas podem ser fatores
limitantes ao desenvolvimento radicular, pois comprometem a capacidade do
solo de absorver água. Dessa forma pode influenciar o desenvolvimento
vegetativo das plantas, com conseqüente redução da área foliar, emergência
de plantas, desenvolvimento e rendimento de grãos.
Estabelecer as relações entre a produção de grãos, atributos físico-
mecânicos do solo, infiltração de água no solo e o comportamento solo-planta,
pois os fatores como disponibilidade de nutrientes, água e oxigênio, qualidade
estrutural do solo, resistência do solo à penetração e ainda as condições
climáticas, como temperatura, umidade e precipitação estão intimamente
relacionadas para manter um ambiente favorável ao desenvolvimento dessas
culturas.
Sabe-se que qualquer cultura necessita de disponibilidade de água,
nutrientes e temperatura ideal para que haja um crescimento normal,
entretanto, quando a cultura sofre estresse hídrico-nutricional em épocas
distintas, isso afeta todos os aspectos ligados ao seu crescimento, com
conseqüência direta na área foliar, taxa de fotossíntese e outras reações
biológicas. Quando o estresse hídrico ocorre por um período longo, pode
influenciar a estatura e população final das plantas.
Considerando a realidade acima, esta pesquisa foi elaborada com o
objetivo de avaliar o efeito da compactação adicional sobre os atributos físico-
mecânicos e a taxa de infiltração de água no solo e verificar o desenvolvimento
vegetativo e o conseqüente rendimento de grãos das culturas de trigo, soja e
milho.
2
REVISÃO DE LITERATURA
1 PLANTIO DIRETO
A adoção do sistema plantio direto no Brasil evidenciou-se a partir da
década de 70, proporcionando uma inovação na conservação do solo, que
tinha por base práticas mecânicas de controle da erosão, como cultivo em nível
e terraceamento (ELTZ, 1997; SILVA; REINERT; REICHERT, 2000a). Com
aumento no consumo de alimentos e o decorrente aumento da produção, os
solos sofreram esgotamento e empobrecimento por serem explorados de
maneira inadequada, surgindo então o sistema plantio direto que promove a
recuperação das áreas degradadas do solo mantém a lavoura
economicamente integrada no sistema agrícola de produção (OCEPAR, 1989;
FURLANI; ROQUE e SILVA, 2005).
Na década de 80, a difusão do uso do plantio direto e do cultivo mínimo
com emprego do escarificador intensificou-se no estado do Paraná. Na década
de 90, o sistema plantio direto aumentou significativamente, principalmente nos
solos de alta aptidão agrícola, como é o caso do Latossolos (IPARDES, 1990).
Atualmente, segundo dados da Federação Brasileira do Plantio Direto,
o sistema plantio direto ocupa 22 milhões de hectares, dos 42,5 milhões de
hectares destinados à produção de grãos no Brasil. No estado do Paraná a
área cultivada com o sistema plantio direto em 2003/2004 foi de 135,7 mil
hectares, isso ocorreu devido à qualidade na conservação do solo, tanto no
aspecto físico como biológico e, principalmente, a um aumento de rendimento,
obtido pelo gerenciamento adequado do manejo solo, pela rotação de culturas
(MASCHIO, 2005).
3
O plantio direto constitui o manejo de solo com maior potencial, pois
atende ao objetivo da conservação do solo. Esse sistema está diretamente
associado à manutenção da palhada, pela ausência do revolvimento do solo e
conseqüente deposição e manutenção de resíduos vegetais a cada safra
(SANTOS; REIS; DERPSCH, 1993; TORMENA; ROLOFF, 1996; GOEDERT;
SCHERMACK; FREITAS, 2002). Desse modo o solo consegue reter mais
umidade favorecendo a germinação, desenvolvimento e maturação das
culturas. Segundo PEIXOTO (1997), esse sistema é o que mais se aproxima
do ecossistema natural, pois conserva a micro e a macrofauna, por não
revolver o solo e preconiza a manutenção de matéria orgânica, nutrientes e
minerais na superfície, induzindo a uma maior fertilidade do solo.
Comparando-se os sistemas plantio direto e preparo convencional, foi
observado aumento do rendimento de grãos de milho sob plantio direto, em
experimentos de longa duração conduzidos por HILL (1990) e HERNANI e
SALTON (1997), enquanto outros autores encontraram rendimentos inferiores
dessa cultura, quando conduzida sob esse sistema (SOANE; BALL, 1998). Em
20 anos de estudo, ISMAIL, BLEVINS e FRYE (1994) encontraram maior
rendimento de grãos de milho sob preparo convencional nos primeiros 12 anos
de cultivo, o que se inverteu nos anos seguintes e foi atribuído por esses
autores à elevação de matéria orgânica no solo sob o sistema plantio direto.
KLUTHCOUSKI et al. (2000) verificaram que o rendimento de grãos de
soja foi estável ao longo do período analisado, sendo esta uma das culturas
mais utilizadas no sistema plantio direto. YUSUF, SIEMENS e BULLOCK
(1999) relatam que a soja pode, inicialmente, apresentar crescimento reduzido,
com plantas menos vigorosas, quando comparadas ao sistema convencional,
no entanto, com o passar dos anos, com a adição permanente de matéria
orgânica o rendimento se iguala e pode até ser maior, entretanto, isso depende
do sistema de gerenciamento adotado pelo agricultor.
Esse sistema também sofre influência da compactação ocasionada
pela falta de revolvimento do solo por longo tempo e pela a ocorrência cíclica
de tráfego de máquinas ou implementos agrícolas que podem causar a
compactação da camada superficial (SIDIRAS; HENKLAIN; DERPSCH, 1982;
TORMENA; ROLOFF; SÁ, 1998), alterando diretamente os atributos físicos do
solo. Segundo ALVARENGA et al. (1996), há aumento da densidade do solo e
da microporosidade e diminuição da macroporosidade. Apesar disso, alguns
4
trabalhos destacam um balanço positivo entre a porosidade de aeração e o
armazenamento de água no solo sob esse sistema (STONE; SILVEIRA, 1999).
A produção das culturas e o desenvolvimento do sistema radicular
podem ser afetados pela compactação, que é dependente direta do sistema de
manejo que é aplicado ao solo. De acordo com PELLEGRINI et al. (2000), os
efeitos sobre a densidade de solo foram significativamente diferentes entre os
sistemas de preparo convencional, cultivo mínimo e plantio direto até 10 cm de
profundidade, no entando há redução da densidade nos sistemas convencional
e mínimo. COSTA et al. (2003) estudaram em Latossolo Bruno os atributos
físicos do solo em diferentes sistemas de manejo e verificaram que o sistema
plantio direto apresentou redução da densidade do solo de 1,08 para 0,99 Mg
m
-3
na subsuperfície.
O gerenciamento inadequado, como a ausência de rotação de cultura,
adição de matéria orgânica e semeadura em condições de umidade
inadequada, pode provocar a compactação, reduzir a agregação, alterar a
densidade, reduzir a porosidade total na camada de 08 a 15 cm e,
conseqüentemente, restringir o crescimento e o desenvolvimento das plantas
(FONTES; HERNANI; SALTON; 1998; BERTOL et al., 2001).
2 COMPACTAÇÃO DO SOLO
A compactação do solo é um processo em que há redução da
porosidade total e permeabilidade, aumento da resistência à penetração e
densidade do solo, ocasionadas, principalmente, por pressões externas que
provocam a aproximação das partículas, geralmente, reduzindo o volume de
macroporos (SOANE; VAN OUWERKERK, 1994).
O manejo inadequado de máquinas agrícolas, com a realização de
operações mecanizadas no campo sem o conhecimento da capacidade de
suporte do solo naquela dada umidade, tem levado à modificação da estrutura
física da camada superficial do solo, aumentado a densidade do solo, pelos
5
efeitos externos do contato rodado-solo, ocasionando formação de sulcos,
aderência do solo às rodas e provocando efeitos internos como o rearranjo das
partículas do solo e a conseqüente compactação que provoca redução do
espaço poroso, aumento da densidade e da resistência do solo à penetração
(MARQUEZ, JEVENOS; LINARES, 1991, KAISER et al., 1998, SILVA;
REINERT; REICHERT, 2000b).
A tendência do desenvolvimento agrícola das últimas décadas trouxe
máquinas e implementos de grande tamanho e potência, o que tem aumentado
os problemas com relação ao uso adequado de pneus e pressão de insuflagem
(SERVADIO et al., 2001; PAGLIAI et. al., 2003). O rodado dos veículos que
trafegam sobre uma área cultivada tornou-se um dos principais agentes de
compactação dos solos agrícolas. O tipo de rodado, área de contato, suas
dimensões, velocidade de deslocamento, número de vezes que trafega sobre o
mesmo local e carga suportada pelo solo, por exemplo, são fatores que
provocam maior ou menor compactação (MAZIEIRO et. al., 1996).
A aplicação de cargas dinâmicas por rodados ou implementos
agrícolas produz tensões na interface solo/pneu /implemento, compactando o
solo em diferentes camadas (HORN; LEBERT, 1994; HORN; WAY; ROSTEK,
2003) e, caso essas tensões excedam à resistência interna do solo, ocorrerão
mudanças nos atributos físicos.
NOVAK et al. (1992) estudaram, em um Latossolo Vermelho, o efeito
do tráfego de um trator e da área de contato solo/pneu na compactação do solo
e verificaram que o tráfego e a área de contato não elevaram a compactação a
níveis prejudiciais à porosidade de aeração, em nenhum dos dois estados de
umidade estudada. Entretanto, com o aumento da umidade do solo ocorreu
maior compactação.
.2.1 Relação Solo e Compactação
O solo é um corpo poroso, não rígido, tridimensional, composto de três
frações texturais principais: areia, silte e argila, que possuem forma, tamanho e
estrutura mineralógica complexas, unidas por agentes cimentantes
(CAMARGO; ALLEONI, 1997). Além disso, o solo é composto de água e ar
6
que, em conjunto, fornecem um sistema biológico sincronizado para a obtenção
de uma produção agrícola de qualidade (NELSON, 1993).
A compactação dos solos agrícolas resulta da passagem de tráfego
veicular que causa o rearranjo das partículas do solo e influencia vários dos
seus atributos. A distribuição de forma e tamanho de poros é alterada, há um
decréscimo na porosidade, principalmente, pelo aumento da densidade do
solo, acarretando mudanças no movimento de calor, no conteúdo água, nas
trocas gasosas e na absorção de nutrientes do solo. A restrição ao crescimento
radicular tem sido observada em solos compactados, o que é atribuído a
mudanças nos atributos físicos do solo, principalmente, à resistência à
penetração do solo.
SILVA, REINERT e REICHERT (2000a) e (2000b) relatam que os
fatores preponderantes do solo que determinam seu comportamento, quando
submetidos à compactação, são a granulometria, o teor de matéria orgânica, a
umidade do solo e a compactação inicial.
Os solos argilosos possuem grande fertilidade e, conseqüentemente,
boa aptidão agrícola, apresentando alta plasticidade e pegajosidade, quando
estão em capacidade de campo ou com alto teor de umidade, tornando-se
suscetível à compactação e adesão aos implementos agrícolas, quando
manejados com umidade acima da faixa de friabilidade (MANTOVANI, 1987;
SECCO et al., 2004). Por isso, é necessário gerenciar o preparo do solo
adequadamente para conservar as suas propriedades e, assim, melhorar a
produtividade das culturas.
A compactação excessiva do solo é um fator relevante no processo
produtivo agrícola, que pode apresentar prejuízos acentuados com a
modernização dos implementos agrícolas, principalmente pela compactação
superficial causada pela pressão de insuflagem dos pneus e a subsuperficial
ocasionada pela pressão, devido ao peso dos eixos (GABRIEL FILHO, 1992;
HANKASSON; VOORHEES, 1998).
As conseqüências da compactação se manifestam no solo e na planta.
No solo, podem ocorrer efeitos benéficos, atribuídos à melhoria do contato
solo-semente e ao aumento da disponibilidade de água em anos secos; e
efeitos maléficos como zonas endurecidas, empoçamento de água, erosão
hídrica que leva à poluição e assoreamento dos mananciais de água
(RAGHAVAN; MICKYES, 1983; HANKASSON; VOORHEES, 1998). Segundo
7
Smucker; Erickson (1989) citado por LARSON (1996) a compactação pode
limitar a adsorção e/ou absorção de nutrientes, infiltração e redistribuição de
água, trocas gasosas e desenvolvimento do sistema radicular, resultando em
decréscimo da produção, aumento da erosão e da potência necessária para o
preparo do solo (; SOANE, 1990). Na planta, ocorre redução da penetração das
raízes, por excessiva resistência do solo à penetração, deficiência em absorver
oxigênio, menor desenvolvimento vegetativo aéreo e redução significativa do
rendimento (HANKASSON; VOORHEES, 1998).
.2.2 A Compactação e Desenvolvimento das Plantas
A compactação, ao limitar o crescimento radicular das plantas,
compromete sua capacidade em absorver nutrientes e água e a fixação da
planta ao solo, causando debilitação e acamamento, sobretudo quando a
camada de compactação é superficial, pois dessa maneira o sistema radicular
não consegue penetrar pelo perfil do solo (ROSOLEN; ALMEIDA;
SACRAMENTO, 1994; FERNANDEZ et al., 1995; GUIMARÃES; MOREIRA,
2001; GUIMARÃES; STONE; MOREIRA; 2002). Em tais condições, as
reservas hídricas ao alcance do limitado sistema radicular são rapidamente
consumidas, o que pode levar a uma deficiência hídrica na planta. Segundo
WEAICH, BRISTOW e CASS (1992) e BEEMSTER et al. (1996), a
compactação afeta o desenvolvimento aéreo das plantas, reduzindo a área
foliar e o rendimento.
Segundo SHIERLAW e ALSTON (1984) e QUEIROZ-VOLTAN,
NOGUEIRA e MIRANDA (2000), a compactação altera o comprimento, o
diâmetro, a distribuição e a função do sistema radicular em resposta ao
ambiente, modificando o volume de solo explorado pelas raízes, sendo essa
fração ocupada de solo de extrema importância para a nutrição das culturas.
Os nutrientes atingem a superfície das raízes por meio do movimento
constante da água, satisfazendo às exigências das plantas. Entretanto, a
alteração no sistema radicular não é necessariamente causa de alterações no
crescimento ou rendimento da cultura, pois, muitas vezes, o sistema radicular é
8
reduzido, mas mantém satisfatoriamente o suprimento de água e nutrientes
para a planta (TAYLOR; BRAR, 1991).
Estudos demonstram que uma pequena compactação é benéfica para
aumentar a área de contato entre o solo e a raiz, além de proporcionar melhor
retenção de água e melhores condições de absorção de nutrientes por unidade
de raiz (KOOISTRA et al., 1992; BEUTLER; CENTURION, 2004a, 2004b). A
estrutura ideal para o ótimo crescimento das plantas, segundo KOPI e
DOUGLAS (1991) está relacionada com a uma grande área de contato entre o
solo e a raiz e ao suficiente espaço poroso para a movimentação de água e
gases, além da baixa resistência à penetração das raízes no solo.
De acordo com PABIN et al. (1998), a redução de 40 % no
comprimento do sistema radicular é crítica para a produtividade das plantas em
solos arenosos, entretanto, em um Latossolo Roxo, CINTRA e MIELNICZUK
(1983) verificaram que houve redução de 50 % no comprimento das raízes com
resistência à penetração de 1,10 MPa.
BORGES et al. (1988) e CAMARGO e ALLEONI (1997) relatam que o
sistema radicular procura pontos de menor resistência para se desenvolver e
quando não os encontram sofrem modificações em seu comprimento e
diâmetro, originando a expansão de raízes laterais que proliferam e formam
uma rede de raízes densas e com menor volume de solo explorado que, no
campo, dificilmente sobrevivem em condições de seca.
GUIMARÃES, STONE e MOREIRA (2002) estudaram em vasos os
efeitos da compactação e constataram que, na camada superficial do solo
compactado, a densidade radicular e a massa de matéria seca diminuíram e a
espessura das raízes do feijoeiro aumentou com o incremento da
compactação. BEULTER e CENTURION (2004b) verificaram que o aumento da
compactação causou aumento da densidade radicular e da matéria seca das
raízes na camada de 0,0-0,05 m. Entretanto nas camadas 0,05-0,1; 0,1-0,15 m
a densidade radicular diminuiu.
Outro importante fator que deve ser considerado é a presença no solo
dos microorganismos e macroorganismos que, dependendo da qualidade
estrutural e orgânica do solo, estarão presentes em maior ou menor
concentração. Os microrganismos são responsáveis por vários processos
bioquímicos que reciclam importantes elementos como o enxofre, o nitrogênio
e o carbono, além de converterem plantas mortas e matéria animal em
9
substâncias inorgânicas simples que nutrem as plantas. A presença de raízes e
sua extensão também podem afetar o número e os tipos de microrganismos
presentes (efeito rizosfera). O número de microrganismos na raiz e à sua volta
é muito maior do que no solo livre de raiz. Os produtos do metabolismo
microbiano, que são liberados na rizosfera, estimulam o crescimento das
plantas, ocorrendo assim uma troca de nutrientes entre o sistema radicular das
plantas e os microrganismos (TORDIN, 2004; SIQUEIRA; MOREIRA, 2005).
A qualidade física do solo para o crescimento das plantas é
determinada não só pela disponibilidade de água, aeração e temperatura, mas
também pela resistência que a matriz do solo oferece à penetração das raízes
(LETEY, 1985). Num solo degradado fisicamente, além da redução da
quantidade de água disponível, a taxa de difusão de oxigênio e a resistência do
solo à penetração podem limitar o crescimento das plantas na faixa de
potenciais que determinam a disponibilidade de água no solo.
Qualquer alteração significativa que ocorra na estrutura do solo, seja
pela compactação, seja por outro processo, provocará mudanças nas relações
solo - ar - água, na resistência à penetração e na temperatura do solo, em
conseqüência, há diminuição da resposta da planta ao crescimento radicular e
aéreo (PEDROTTI; DIAS JÚNIOR, 1996).
3 ATRIBUTOS FÍSICOS DO SOLO
.3.1 Densidade do Solo
A densidade do solo é uma relação entre a massa de sólidos e o
volume e pode ser usada como uma medida direta do estado de compactação
de um solo (SECCO, 2003). A compactação do solo refere-se à compressão do
1
solo não saturado, durante a qual ocorre um aumento da densidade, em
conseqüência da redução dos poros responsáveis pela aeração (DIAS
JÚNIOR; PIERCE, 1996).
As causas das alterações na densidade do solo podem ser naturais,
difíceis de serem definidas e avaliadas, agindo lentamente no solo como, por
exemplo, a eluviação de argilas ou artificialmente por forças mecânicas
originadas da pressão causada pelas rodas das máquinas agrícolas e pela
própria ação de implementos sobre o solo. O tráfego excessivo, realizado
indiscriminadamente sob diferentes condições de umidade do solo, é o
principal responsável pela compactação (SECCO et al., 2004).
Preparos conservacionistas de solo, tal como a semeadura direta e a
ausência quase completa de preparo por longo tempo reduzem o volume de
macroporos e elevam a densidade do solo (BERTOL et al., 2001) e a
estabilidade dos agregados na superfície (CARPENEDO; MIELNICZUK, 1990;
COSTA et al., 2003).
A densidade do solo é afetada por cultivos que alteram a estrutura e,
por conseqüência, o arranjo e volume dos poros. Essas alterações influenciam
nas propriedades físico-hídricas, tais como: porosidade de aeração, retenção
de água no solo, disponibilidade de água para as plantas e resistência do solo
à penetração (TORMENA; ROLOFF; SÁ, 1998).
De acordo com LOWERY e SCHULER (1994), ALAKUKU e ELOMEN
(1995) e BALL et al. (1997), a densidade do solo é significativamente elevada
após o tráfego de máquinas agrícolas, com redução da macroporosidade e
conseqüente diminuição da condutividade hidráulica. A disponibilidade de água
e nutrientes é comprometida pela alteração da estrutura do solo e, como
conseqüência, gera um declínio da produtividade (WIERMANN et al., 2000).
Em um solo compactado, ocorre diminuição na porosidade livre de
água, com conseqüente decréscimo em sua permeabilidade, tanto da água
como das trocas gasosas. A baixa aeração induz à ramificação das raízes
adventícias superficiais, tornando-as menos eficientes na absorção de água,
nutrientes e trocas gasosas, conforme afirmam CAMARGO e ALLEONI (1997).
Segundo estudos de BERTOL et al. (2004), em um Cambissolo
Húmico, na camada de 0-10 cm, a densidade do solo foi maior no plantio direto
que no preparo convencional e campo nativo, enquanto que nas camadas
subsuperficiais, essa variável apresenta valores maiores no preparo
1
convencional. Nessa camada, o sistema plantio direto reduz o volume de
macroporos em relação ao sistema convencional e ao campo nativo, refletindo
na redução do volume total de poros e no aumento do volume de microporos.
STONE, GUIMARÃES e MOREIRA (2002), estudando em um
Latossolo Vermelho o efeito da compactação sobre as propriedades
físico-hídricas, verificaram um aumento de densidade do solo e da resistência à
penetração e uma redução linear da porosidade total e macroporosidade com o
aumento da densidade.
SHIERLAW e ALSTON (1984) verificaram que o valor de densidade do
solo de 1,55 Mg m
-3
influenciou negativamente o crescimento radicular em solo
de textura média confinado em vasos. ALVARENGA et al. (1996) determinaram
em Latossolo Vermelho-Escuro muito argiloso a densidade crítica do solo ao
desenvolvimento das raízes de diversas leguminosas e obtiveram os seguintes
resultados: densidade de 1,25 Mg m
-3
para a Crotalária juncea, feijão de porco,
feijão-bravo-do-Ceará e densidade de 1,35 Mg m
-3
para o guandu. CAMARGO
e ALLEONI (1997) consideram o valor de 1,55 Mg m
-3
como crítico para solos
de textura franco-argilosa a argilosos. GUIMARÃES e MOREIRA (2001)
verificaram, em pesquisas com arroz de terras altas sob plantio direto, que a
densidade do solo de 1,2 Mg m
-3
afetou o crescimento subterrâneo e aéreo.
REINERT, REICHERT e SILVA. (2001) relacionaram sua pesquisa com os
dados obtidos de densidade do solo de outros pesquisadores, propondo os
seguintes valores críticos para a densidade do solo: horizonte de textura
argilosa com mais de 550 g Kg
-1
de argila, densidade do solo de 1,45 g Mg m
-3
,
quando o horizonte possui textura média, com fração de argila de 200 e
550 g Kg
-1
, a densidade do solo é de 1,55 Mg m
-3
e quando o horizonte é de
textura arenosa com fração de argila inferior a 200 g Kg
-1
, a densidade do solo
é de 1,65 Mg m
-3
.
GUIMARÃES, STONE e MOREIRA (2002) relataram que o valor de
1,2 Mg m
-3
também afetou o desenvolvimento radicular e a parte aérea do
feijão. SECCO (2003) verificou que o estado de compactação mais intenso, em
dois Latossolos, apresentou valores médios de densidade do solo de 1,62 e
1,54 Mg m
-3
e, em cultura de trigo semeado em solo franco argiloso,
compactado a uma densidade de 1,51 Mg m
-3
, verificou reduções na
produtividade de grãos de 9-20% e na matéria seca de 12 a 23% .
1
A compactação do solo constitui um tema de crescente importância,
face ao aumento da mecanização nas atividades agrícolas. Pesquisadores vêm
demonstrando claramente o efeito da compactação nas propriedades físicas do
solo. No entanto, ainda não há resultados claros que indiquem que
determinada densidade do solo será prejudicial ao crescimento e
desenvolvimento da planta. Por isso, existe a necessidade de pesquisar como
a densidade pode influenciar o desenvolvimento da cultura, ou seja, analisando
o sistema radicular e aéreo, como população inicial, população final e estatura
das culturas.
.3.2 Porosidade do Solo
A porosidade é a fração volumétrica do solo ocupada por ar e/ou água,
representando o local onde circulam a solução (água e nutrientes) e o ar, é,
portanto, o espaço em que ocorrem os processos dinâmicos do ar e solução do
solo (HILLEL, 1970). Para um bom desenvolvimento radicular e aéreo da planta
é necessária uma porosidade mínima de 0,06 e 0,20 m
3
m
-3
,
dependendo do
tipo de solo. No entanto, para o desenvolvimento das culturas é necessário um
volume ideal de poros, principalmente de macroporos, que são responsáveis
pela aeração do solo e pela passagem da água, pois quando o volume de
macroporos é reduzido, dificultando a infiltração e distribuição da água,
difusividade de gases e a temperatura do solo (PRIMAVESI, 1990; BEUTLER
et al., 2002; BEUTLER et al., 2004).
Além disso, SILVA, REINERT e REICHERT (2000b) relatam que a
porosidade está relacionada ao manejo do solo, tais como: mecanização, tipo
de cultura plantada, tipo de solo, biologia e macroestrutura do solo.
A compactação do solo acarreta a redução do espaço poroso,
principalmente o volume livre de água-macroporos, afetando as suas
propriedades físico-hídricas (DIAS JÚNIOR; PIERCE 1996). STONE,
GUIMARÃES e MOREIRA (2002) observaram que, em estudo em vasos com
Latossolo Vermelho, houve transformação de macroporos em microporos
decorrente da compactação.
1
A distribuição do diâmetro dos poros e sua continuidade condicionam o
desenvolvimento radicular por estar diretamente relacionada ao volume de ar e
de água e, indiretamente, à resistência à penetração das raízes, determinando
a capacidade de transporte de oxigênio (LIPIEC; HATANO, 2003). HORN e
LEBERT (1994) observaram que o tráfego de quatro passadas de uma carreta
graneleira provocou decréscimo de até 50% da porosidade e permeabilidade
na profundidade de 0,20-0,40 m.
Essa observação é semelhante à de ALVARENGA et al. (1996) que, ao
compactar manualmente um Latossolo Vermelho-Amarelo para obtenção da
densidade de 1,40 kg dm
-3
, obteve uma redução da macroporosidade de
0,31 m
3
m
-3
para 0,10 m
3
m
-3
. Com relação à microporosidade, BORGES et al.
(1988) relataram que, com o aumento da microporosidade, a água passa a ser
retida sob maior tensão nos microporos, isso pode dificultar a capacidade das
plantas em extraí-la do solo.
O uso e o manejo do solo alteram a sua densidade e,
conseqüentemente, a porosidade total e a de aeração. A porosidade de
aeração é a razão entre o volume de ar e o volume do solo, sendo, portanto,
afetada pela umidade. O ar ocupa o espaço poroso do solo não ocupado pela
água. Para um solo seco, todo o espaço vazio (porosidade total) é ocupado por
ar. A exigência das plantas para a aeração do solo, isto é, porosidade livre de
água necessária para o seu pleno desenvolvimento, varia entre as espécies e
os tipos de solos. Os efeitos da deficiência de difusão de oxigênio no solo
sobre as plantas são estudados e descritos por SOJKA (1992). CAMARGO e
ALLEONI (1997) também mostraram que as trocas gasosas do solo com a
atmosfera são importantes para o bom desenvolvimento radicular e aéreo.
Essa difusão depende diretamente da porosidade livre de água. A porosidade
de aeração é muito importante para a ramificação uniforme das raízes, pois se
ocorre baixa aeração, há uma proliferação das raízes adventícias e, essa
concentração de raízes, leva a planta a retirar água apenas superficialmente,
podendo causar deficiência hídrica em anos de seca.
ERICKSON (1982) realizou uma revisão sobre o assunto e concluiu
que, para a maioria das culturas, o valor mínimo do espaço poroso livre de
água deve estar próximo a 0,10 m
3
m
-3
. CINTRA, MIELNICZUK e SCOPEL
(1983) verificaram que, quando a macroporosidade é reduzida a valores de
0,15 m
3
m
-3
e a densidade do solo a valores acima de 1,44 Mg m
-3
, o
1
crescimento radicular fica prejudicado. Entretanto, STONE, GUIMARÃES e
MOREIRA (2002), estudando um Latossolo Vermelho perférrico, relatam que a
porosidade total e a macroporosidade diminuíram linearmente com o aumento
da densidade do solo. KERTZMANN (1996) relata que ao diminuir o volume de
macroporos, parte da água fica retida nos microporos a uma alta tensão,
ficando indisponível para as plantas.
SECCO et al. (2004), estudando um Latossolo Vermelho-Escuro,
mostraram que houve relação direta entre a densidade e a microporosidade do
solo e que nas camadas com maiores valores de densidade do solo ocorreram
maiores valores de microporos. Com relação aos macroporos, ocorre uma
relação inversa, atingindo valores inferiores a 0,10 m
3
m
-3
quando a densidade
do solo for igual ou superior a 1,36 Mg m
-3
.
.3.3 Resistência do Solo à Penetração
A compactação do solo pode ser caracterizada por meio da resistência
do solo à penetração que está diretamente relacionada ao crescimento
radicular das culturas (LETEY, 1991; PEDROTTI et al., 2001; BEUTLER et al.,
2002). A resistência do solo à penetração é uma propriedade físico-mecânica
utilizada para estabelecer pontos de maior resistência à penetração no perfil
do solo, esta propriedade esta diretamente relacionada com o crescimento do
sistema radicular. Entretanto, ela varia com a umidade e a densidade do solo.
Além disso, a resistência também está associada à característica estrutural dos
agregados, sendo que a porosidade estrutural do solo é a melhor variável para
explicar que a resistência depende da estrutura e da umidade do solo
(GONZALEZ, 1991). Esses parâmetros, juntamente com a forma de manejo,
podem indicar a qualidade do solo e podem, também, interferir no
desenvolvimento radicular e na disponibilidade de nutrientes para as plantas.
A compactação do solo diminui o número de poros grandes e, dessa
maneira, para que as raízes consigam penetrar têm que exercer uma força
para deslocar as partículas do solo. O aumento do estado de compactação do
solo resulta em um aumento da resistência à penetração das raízes. O limite
crítico de resistência depende da espécie de planta utilizada, umidade
1
gravimétrica e textura do solo, porquanto, o sistema radicular das culturas
apresenta diferentes graus de tolerância à compactação (GIMENEZ et al.,
1997).
Segundo ROSOLEN et al. (1999), solos com conteúdo de argila acima
de 40% têm maior resistência do solo à penetração, enquanto que em solos
arenosos o incremento da resistência em função da compactação é menos
acentuado. Para se ter uma padronização da resistência do solo a penetração
os dados deveriam ser coletados na capacidade de campo do solo, pois o
mensuramente desta propriedade depende diretamente do conteúdo de água.
Segundo ARSHAD, LOWERY e GROSSMAN (1996), a resistência do
solo à penetração apresenta melhores correlações com a densidade do solo e
crescimento radicular quando determinada na umidade retida próxima à
capacidade de campo. A tolerância das plantas à compactação está
diretamente relacionada ao teor de água no solo. Em solos com maior teor de
água, o crescimento da cevada foi maior na densidade do solo intermediária e,
em menor teor de água, o crescimento foi superior no menor nível de
compactação (RIBEIRO, 1999).
Os níveis críticos de resistência do solo para o crescimento das plantas
variam de 1 a 4 Mpa e estão relacionados com o tipo de solo, teores de água e
com a espécie cultivada (CANARACHE, 1990; MEROTTO JÚNIOR;
MUNDSTOCK, 1999).
Muitos pesquisadores, contudo, utilizam o valor de 2 MPa como o limite
crítico, no entanto, o valor limitante ao desenvolvimento do sistema radicular
das culturas ainda é muito discutido, pois depende da densidade do solo,
textura, tipo do sistema radicular, umidade, entre outros fatores que direta ou
indiretamente podem influenciar a resistência do solo. Pesquisa realizada por
Ortoloni et al. (1982), citados por PRADO et al. (2001), mostraram, em
Latossolo Vermelho-escuro, que à medida que a resistência do solo à
penetração aumentou de 0,45 para 1,49 MPa, o rendimento da soja diminuiu.
ROSOLEN et al. (1999), em estudo com Latossolo Roxo, mostraram que,
quando a resistência do solo à penetração atinge valores de 1,3 MPa, reduz,
pela metade, o crescimento das raízes seminais adventícias e o comprimento
do milho.
GENRO JÚNIOR, REINERT e REICHERT. (2004), trabalhando em
Latossolo Vermelho distroférrico, avaliaram a resistência do solo argiloso à
1
penetração com distintos sistemas de cultura em plantio direto e constataram
que o maior estado de compactação foi verificado na camada em torno de
0,1 m de profundidade e o menor na camada até 0,07 m. E os valores
considerados restritivos ao crescimento das plantas, acima de 2,0 MPa, foram
atingidos na camada de 0,03-0,23 m de profundidade, com umidade
gravimétrica entre 0,14 a 0,28 Kg Kg
-1
.
Entretanto, TAVARES FILHO et al. (2001), estudando um Latossolo
Roxo argiloso, verificaram que os valores de resistência do solo à penetração
no plantio direto foram mais afetados pela distribuição estrutural do que pela
umidade do solo. Os autores mostraram também que valores de resistência
apresentados na literatura como restritivos ao desenvolvimento radicular
(1-3,5 MPa), não restringiram o desenvolvimento radicular do milho.
Em condições de campo, SECCO et al. (2000), estudando um
Latossolo Vermelho, verificaram redução de 8,3% na produção de trigo,
quando a resistência do solo à penetração atingiu valores entre 2,0-2,4 MPa.
Estudando um Latossolo Vermelho distroférrico e um Latossolo Vermelho
distrófico, SECCO (2003) encontrou valores de resistência à penetração de
3,26 e 2,65 MPa que interferiram no rendimento da cultura de milho e trigo,
entretanto, para a cultura da soja não ocorreu diferença no rendimento.
MEROTTO JÚNIOR e MUNDSTOCK (1999) relataram que a
resistência do solo está diretamente relacionada com a densidade e tipo
textural do solo e inversamente relacionada com a umidade. Em seus estudos
obtiveram uma equação linear de correlação de R
2
= 0,97, em solo Podzólico
Vermelho Escuro. ROSOLEN et al. (1999) também encontraram essa
correlação (R
2
= 0,98) para solo de diferentes texturas (Latossolo Vermelho
álico e Latossolo Roxo álico) e compactados artificialmente. Relatam que solos
com conteúdo de argila maior alcançam maiores valores de resistência à
penetração, dependendo do conteúdo de água no solo.
1
4 INFILTRAÇÃO DE ÁGUA NO SOLO
A infiltração é um processo pelo qual a água penetra no solo por meio
da superfície. No sistema plantio direto a taxa de infiltração pode ser afetada
pela palhada deixada na superfície do solo e pela manutenção dos canais
contínuos formado pelas minhocas e pela senescência das raízes das culturas
(SIDIRAS; ROTH; FARIAS, 1984; EHLERS, 1985).
No campo, uma importante variável que deve ser controlada é a
velocidade de infiltração. Nos solos argilosos a velocidade de infiltração é
menor e, quanto maior o tempo de exposição à água, menor será a infiltração
até atingir um valor constante. A infiltração determina o balanço de água na
zona das raízes, por isso, o conhecimento do processo e de suas relações com
os atributos do solo é de fundamental importância para o manejo adequado do
solo e da água (BERNARDO, 1995; REICHARDT; TIMM, 2004).
As operações agrícolas, quando realizadas sem o controle da umidade
do solo, provocam aumento da área compactada (PEDROTTI; DIAS JÚNIOR,
1996), o que pode reduzir a infiltração de água no solo e, conseqüentemente, a
disponibilidade de água para as plantas, comprometendo a produtividade.
A utilização do infiltrômetro popularizou se na determinação das
características hidrodinâmicas do solo relacionadas à infiltração. Para medição
medição da infiltração se utiliza, principalmente, o infiltrômetro simples ou de
duplo anel. O infiltrômetro de duplo anel tem a vantagem de minimizar as
infiltrações laterais, mantendo o fluxo na direção vertical. A desvantagem é
necessitar de um volume maior de água para fazer a medição. Estudos
realizados em áreas agrícolas indicaram que os solos, mesmo com aparência
homogênea, apresentam variabilidade nas propriedades hidro-físicas
(SHARMA; LUXMOORE; 1979).
A infiltração de água no solo é afetada diretamente pela quantidade,
continuidade e distribuição dos diâmetros dos poros em áreas de plantio direto.
Isso se deve ao arranjo dos agregados do solo em microporos e macroporos e
pela ação da macrofauna, que está em constante movimento construindo
galerias no solo (EDWARDS, 1982). Abrão et al., citados por MORAES e
1
BENEZ (1996), relataram que, em áreas de plantio convencional, a infiltração
inicial é mais rápida, mas no sistema plantio direto a infiltração é contínua,
devido, principalmente, a continuidades dos poros. SOUZA e ALVES (2003)
verificaram em estudo com diferentes tipos de manejo que a compactação e a
descontinuidade dos poros são responsáveis pela redução significativa da
permeabilidade de água no solo.
A infiltração em Latossolos é, geralmente, elevada em condições
normais, porém, a compactação do solo limita a infiltração de água, diminuindo
a velocidade de infiltração e ocasionando acúmulo de água e erosão na
superfície do solo (FERREIRA et al., 2000). Por esse motivo, MOURA FILHO e
BUOL (1972) estudaram os efeitos de 15 anos de sistema plantio direto em
Latossolo Roxo e observaram que a taxa de infiltração diminuiu de 82 para
12 cm h
-1
com o cultivo intensivo, ao longo dos anos.
ALBUQUERQUE et al. (1995) concluíram que a rede de macroporos,
criada pelo sistema plantio direto e pela rotação adequada de culturas,
favoreceram a infiltração de água, mesmo com índices muitos altos de
densidade do solo.
5 INFLUÊNCIA DA COMPACTAÇÃO NO RENDIMENTO DE GRÃOS
O tráfego de máquinas pesadas no sistema plantio direto tem
provocado compactação superficial no solo (SILVA; REINERT;
REICHERT, 2000c), reduzindo o rendimento das diferentes culturas
(BEUTLER; CENTURION, 2003). Além disso, verifica-se dificuldade de
avaliação da compactação do solo, originada pelo tráfego excessivo, em
condições de umidade alta. RALISCH e TAVARES FILHO (2002) afirmam que
a compactação provoca significativas reduções na produtividade e acréscimo
nos custos de produção das culturas anuais.
LETEY (1991) discute a dificuldade de se estabelecerem as relações
entre o rendimento de grãos das culturas e os atributos físicos do solo, mais
1
especificamente de sua estrutura. Salienta que fatores como suprimento de
nutrientes, água, oxigênio, temperatura e resistência à penetração podem
prejudicar a emergência de plântulas e o crescimento radicular, afetando
diretamente o desenvolvimento da planta.
PAULETTI et al. (2003), estudando o rendimento da cultura do milho e
soja em uma sucessão cultural de oito anos, sob diferentes sistemas de
manejo de solo e de culturas, verificaram que o rendimento de grãos de milho
não foi afetado pelos sistemas de manejo de solo e de culturas, ao longo dos
anos. Em 1998, o rendimento de grãos de soja do tratamento plantio direto foi
inferior aos tratamentos plantio convencional e escarificação, fato atribuído a
problemas fitossanitários da cultivar BR 16. No ano 2000, essa cultivar foi
substituída pela BRS 133, obtendo-se maior produção no tratamento plantio
direto.
Pesquisa realizada por Chancellor (1971), citado por SECCO (2003),
relata que o tráfego pesado não influenciou o rendimento de trigo, sorgo e
milho. Entretanto, SECCO (2003) verificou que o estado de compactação mais
intenso apresentou valores médios de densidade do solo de 1,62 e 1,54 Mg m
-3
e de resistência do solo de 2,65 e 3,26 MPa, proporcionando decréscimos no
rendimento da cultura do trigo de 18,35 e 34,05 %, respectivamente, em
Latossolo Vermelho distrófico e Latossolo Vermelho distroférrico. Na cultura do
milho, somente no Latossolo Vermelho distroférrico os níveis de compactação
existentes promoveram decréscimo na produção de grãos de 24,3 %, em
relação ao menor estado de compactação. Concluiu também que esses níveis
de compactação do solo não promoveram decréscimo de rendimento na cultura
da soja.
BEUTLER e CENTURION (2004b) avaliaram o rendimento da soja em
Latossolo Vermelho textura média na safra 2002/2003 e encontraram que,
quando ocorreu decréscimo de 18 % na densidade radicular e 0,85 MPa na
resistência do solo na camada de 0,05-0,15 m, ocorreu também a redução da
produção de grãos de soja. Esse valor é inferior ao preconizado como crítico ao
crescimento radicular, cerca de 2,0 MPa. GUIMARÃES e MOREIRA (2001)
verificaram em campo redução na produção de matéria seca da parte aérea de
arroz a partir da densidade de 1,40 Mg m
-3
em Latossolo Vermelho-Escuro de
textura média. Em solos compactados ocorreram menor crescimento radicular
2
e menor produtividade das culturas, em razão do menor volume de solo
explorado, menor penetração, ramificação e espessamento pelas raízes.
BEUTLER et al. (2004) estudaram, em Latossolo Vermelho de textura
média, o intervalo hídrico ótimo e a sua relação com o rendimento do arroz de
sequeiro. Verificaram que a partir da densidade de 1,30 Mg m
-3
, o intervalo
hídrico ótimo diminuiu e, a partir de densidade 1,62 Mg m
-3
e resistência à
penetração de 1,85 MPa, ocorreu redução da produtividade.
SECCO et al. (2004), estudando o rendimento da soja em um
Latossolo Vermelho distroférrico, verificaram menores valores de densidade do
solo, porosidade e resistência do solo à penetração na profundidade de
0,0-0,10 m, encontrando também uma relação direta entre a densidade, o
volume de microporos e a resistência do solo; e uma relação indireta entre
densidade e volume de macroporos com o aumento da compactação do solo.
O rendimento de grãos dos cultivares de soja não sofreu decréscimo com o
aumento da compactação e o tratamento de escarificação também não
influenciou o rendimento de grãos.
ADAMS e WULFSOHN (1997), estudando um solo franco siltoso e
franco-argiloso, encontraram reduções de 13% na produtividade do trigo e
7,5 % no milho, quando a densidade do solo passou de 1,09 para 1,19 Mg m
-3
.
ALVES et al. (2003) relatam que os estandes inicial e final do feijão, em
Latossolo distroférrico típico, reduziram linearmente com o incremento da
compactação. Quanto ao rendimento, registraram uma queda linear em razão
do aumento da densidade do solo, observando que, quando esse atributo do
solo aumenta de 1,08 para 1,50 Mg m
-3
, o rendimento de grãos cai de 851 para
327 Kg ha
-1
, cerca de 62%. BEUTLER; CENTURION e ROQUE (2004), em
estudo do rendimento da soja e arroz em Latossolos, verificaram que o
aumento dos valores da resistência do solo à penetração, densidade e
microporosidade do solo resultou em decréscimo da produção de grãos de soja
e arroz de sequeiro e que os atributos físicos tiveram maiores relações com a
produção de grãos no menor conteúdo de água no solo em Latossolo Vermelho
de textura média.
2
6 MANEJO DO SOLO COM QUALIDADE
Algumas vezes, a adoção do plantio direto ocorre depois que o solo já
está com alto índice de degradação, tanto estruturalmente quanto no teor de
matéria orgânica, pois esse sistema proporciona uma melhoria na qualidade
dos atributos químicos e biológicos do solo. Com a adição de matéria orgânica
e sua incorporação ao solo, por decomposição pelos microorganismos, ocorre
um aumento na elasticidade e na resistência do solo à compactação,
favorecendo a formação de um ambiente de qualidade para que ocorram as
atividades biológicas.
Para uma maior eficiência e qualidade do sistema plantio direto é
importante que haja uma rotação adequada de culturas, empregando aquelas
que apresentem alta relação carbono/nitrogênio, pois, desse modo, dificulta-se
a ação de microorganismos na sua decomposição e a matéria orgânica
permanece por mais tempo no solo, favorecendo a retenção de umidade e o
conseqüente crescimento das culturas. Segundo SANTOS et al. (1998), a
rotação de culturas permite produzir e estabilizar o rendimento de grãos pela
diversificação de espécies. Isso ocorre em virtude da completa decomposição
microbiana de resíduos vegetais e da mineralização dos nutrientes essenciais
para a planta.
A descompactação do solo pode ser mecânica ou pela utilização de
plantas com sistema radicular agressivo. Entre elas estão: tremoço, alfafa, soja
perene, nabo forrageiro, sirato, feijão guandu, crotalárias e outras. Esse tipo de
plantas deixa canais que propiciam condições para o desenvolvimento de
raízes da cultura subseqüente (WANG; KESKETH; WOOLLEY, 1986). Os
canais são chamados de bioporos que são poros mais estáveis que aqueles
formados pela preparação do solo. Isso ocorre, principalmente, pela pressão
lateral exercida pela raiz e pela ação de microorganismos que atuam na
decomposição da mucilagem produzida pela raiz. A presença de bioporos no
solo facilita o crescimento radicular pela criação de pontos de menor
resistência à penetração radicular (STIRZAKER; PASSIOURA; WILMS, 1996).
Segundo esses autores, o sistema plantio direto facilita a formação dos
2
bioporos, pela conservação do ambiente natural, adição de matéria orgânica e
proliferação de microorganismos. Além disso, o contínuo aporte de matéria
orgânica por secreções radiculares, nas renovações do sistema radicular e da
parte aérea, e os resíduos de colheitas estimulam a atividade biológica do solo.
Como resultado, os produtos dessa interação, em diferentes etapas da
decomposição, funcionam como agentes ligantes de formação e estabilização
dos agregados (KLUTHCOUSKI et al. 2000).
Pesquisas de SILVA e ROSOLEN (2002) verificaram que o cultivo
rotacionado de espécies de aveia preta, guandu, milheto, mucuna preta, sorgo
e tremoço azul, em Latossolo Vermelho de textura franco-arenosa, em
camadas de 3,5 cm, compactadas até as densidades de 1,2, 1,36, 1,60 Mg m
-3
,
favoreceram o crescimento radicular da soja abaixo das camadas
compactadas. ABREU (2000) comparou a eficiência da descompactação do
solo com a utilização de sistema biológico, utilizando a espécie crotalária e o
sistema mecânico por meio de escarificação, em um Argissolo Vermelho
amarelo distrófico com 10 anos sob sistema plantio direto, e constataram que o
sistema biológico foi mais eficiente, pois apresentou valores mais elevados de
condutividade hidráulica saturada, infiltração de água no solo por chuva natural
e retenção de água no solo.
A vantagem da subsolagem natural feita pelas plantas recuperadoras
da estrutura é o revolvimento homogêneo das camadas compactadas,
diminuindo o custo da operação e gerando um acúmulo matéria orgânica em
regiões mais profundas, ação dos microorganismos que melhora a qualidade
estrutural do solo e a difusão dos gases (STIRZAKER; PASSIOURA; WILMS,
1996; CAMARGO; ALLEONI, 1997).
Na recuperação de um solo degradado, a adição de matéria orgânica é
fundamental, pois melhora as condições físicas internas e, dessa forma,
mantêm-se um ambiente adequado, com grande retenção de umidade, que
propicia condições para o crescimento das raízes, além de ocorrer atividades
macro e microbiológicas na decomposição dos resíduos vegetais (ALVES,
1992). Dessa forma a micro, meso e macrofauna exercem influência na
agregação, por meio de ingestão, decomposição e excreção de materiais de
solo, constituídos por materiais orgânicos e inorgânicos (ASSAD, 1997).
Segundo CAMPOS et al. (1995), a reestruturação do solo depende do sistema
de manejo que será usado em seu preparo. A adoção de sistemas que
2
mantenham a proteção do solo por meio de contínuo aporte de resíduos
orgânicos é fundamental para a manutenção de uma boa estrutura, pois o
contínuo adição de matéria orgânica fornece energia para a atividade
microbiana que atua como agente de estabilização dos agregados.
2
MATERIAL E MÉTODOS
1 LOCALIZAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA EXPERIMENTAL
O experimento foi conduzido no Núcleo Experimental do Curso de
Engenharia Agrícola da UNIOESTE (NEEA), no período de abril de 2004 a
março de 2005. O Núcleo Experimental localiza-se na BR 467, km 45, entre as
cidades de Toledo e Cascavel. Geograficamente, está situado nas
coordenadas: 24º48’ de latitude sul e 53º26’ de longitude oeste, altitude média
de 760 m e declividade menor que 0,03 m.m
-1
na área estudada. Segundo a
EMBRAPA (1999), o solo da região é classificado como Latossolo
Vermelho-Escuro distroférrico típico, substrato basalto e relevo suavemente
ondulado.
A área destinada à implantação do projeto é cultivada há oito anos com
o sistema plantio direto, principalmente com a cultura de aveia ou trigo no
inverno e milho ou soja no verão.
2 IMPLANTAÇÃO DO EXPERIMENTO
O experimento foi realizado em quatro faixas de 10 X 50 metros. Antes
da implantação dos tratamentos com os níveis de compactação, foi realizada
uma caracterização física da área experimental pela análise dos seguintes
atributos físicos do solo: densidade do solo (Ds), macroporosidade (Ma),
2
microporosidade (Mi) e porosidade total (Pt). Depois dessa coleta, o
experimento foi dividido em duas fases experimentais.
A primeira fase experimental teve início com o estabelecimento
aleatório dos tratamentos nas quatro faixas pré-estabelecidas, submetidas a
três estados de compactação de solo e ao tratamento sem compactação
adicional, implantado por meio de um rolo compactador. Depois da implantação
dos tratamentos que constaram de uma, três e cinco passadas com o rolo
compactador e mais o tratamento sem compactação adicional, foram coletados
dados para quantificar os atributos físicos do solo e avaliar a taxa de infiltração
de água no solo. A semeadura do trigo foi realizada logo após a caracterização
física do solo e após o estabelecimento dos tratamentos com estados de
compactação. Foram avaliados os seguintes parâmetros: emergência,
população inicial, população final, altura das plantas, rendimento de grãos e
peso hectolítrico da cultura do trigo.
A segunda fase experimental iniciou-se com a coleta de dados
pós-colheita do trigo para a análise dos atributos físicos e resistência à
penetração do solo. Após essas avaliações, na metade de cada unidade
experimental, com seu tratamento pré-estabelecido, forram semeados soja e
milho e avaliado, posteriormente, o desenvolvimento vegetativo e o rendimento
de grãos. Após a colheita da soja e do milho foram novamente avaliados os
atributos físicos do solo para a verificação do impacto do cultivo dessas
culturas sobre os atributos físicos do solo, sendo também mensurada a
resistência do solo à penetração.
Em cada cultura (trigo, soja e milho) foi realizado o controle de
invasoras, pragas e doenças, segundo recomendações de cada cultura,
buscando-se, assim, evitar a influência desses fatores no rendimento final de
grãos.
.2.1 Rolo Compactador
Para estabelecer os estados de compactação no solo foi utilizado um
rolo compactador da Marca Caterpillar, modelo CP 5330, tipo superfície lisa
2
com dispositivo vibratório. As especificações técnicas do rolo, conforme os
dados dos fabricantes, são apresentadas na Tabela 1.
Tabela 1 - Especificações técnicas do rolo compactador
DADOS VALOR
Massa 16560 kg
Potência do motor 97 hw
Comprimento 5510 mm
Largura 2290 mm
Altura 3070 mm
Diâmetro do rolo 1549 mm
Freqüência de vibração 31 Hz
Pressão média aplicada 120 KPa
FONTE: www.brasil.cat.com/cda
3 DADOS CLIMÁTICOS
A região possui clima subtropical, com estações bem definidas. Os
dados de precipitação média mensal, temperatura máxima, temperatura
mínima e disponibilidade de água no solo foram obtidos por meio do Sistema
Meteorológico do Paraná - SIMEPAR. Esses dados são apresentados nas
Tabelas 2 e 3 e permitem verificar que, durante o período experimental, a maior
precipitação ocorreu no mês de outubro de 2004 e a menor ocorreu no mês de
dezembro de 2004. Com relação à temperatura mínima, observa-se o menor
valor no mês de junho de 2004 e o maior no mês de janeiro de 2005.
Tabela 2 - Precipitação média mensal, temperatura mínima, temperatura
máxima e disponibilidade de água no solo na 1ª e 2 ª fases
experimentais
MESES
1ª FASE EXPERIMENTAL
PRECIPITAÇÃO (mm) DAS (mm) TEMP (min) TEMP (máx)
Janeiro 39,2 71,0 18,0 30,7
2
Fevereiro 98,4 62,2 17,5 30,5
Março 80,0 73,3 19,2 32,0
Abril 181,6 90,9 17,6 28,0
Maio 238,6 97,4 14,7 22,0
Junho 111,0 92,1 11,2 18,0
Julho 131,1 93,0 7,0 21,5
Agosto 22,2 60,0 11,5 24,5
Setembro 55,7 60,8 15,0 27,4
2ª FASE EXPERIMENTAL
Outubro 401,3 93,8 14,8 27,4
Novembro 160,8 87,6 16,3 28,0
Dezembro 30,8 45,6 18,0 29,5
Janeiro 87,4 46,5 19,6 29,5
Fevereiro 35,5 32,5 19,1 31,6
Março 95,5 62,0 19,3 31,4
Abril 135,0 82,7 16,2 28,3
FONTE: SIMEPAR, 2005.
NOTA: DAS - Disponibilidade de água; TEMP (min) - Temperatura mínima; TEMP (máx) -
Temperatura máxima.
4 PRIMEIRA FASE EXPERIMENTAL
.4.1 Tratamentos
Por meio do rolo compactador foram estabelecidos os seguintes
estados de compactação: uma passada com rolo compactador – T1, três
passadas com rolo compactador – T3, cinco passadas com rolo compactador
T5 e a unidade experimental sem compactação adicional - T0 (Figura 1).
2
Br 467,
km 45
5 m
5 m
5 m
Sem compactação adicional (T0)
*
___________________________________________________
+
Estado de Compactação (T3)
03 passadas com rolo compactador
_____________________________________________________
Estado de Compactação (T5)
05 passadas com rolo compactador
____________________________________________
_____________
50 m
10 m
Norte
Estado de Compactação (T1)
01 passada com rolo compactador
____________________________________________
Figura 1 - Croqui da área experimental e disposição dos tratamentos.
NOTA: Implantados no verão: * soja; + milho.
A umidade gravimétrica no momento da passagem do rolo
compactador foi: Tratamento T0 = 37%, Tratamento T1 = 37%. Tratamento
T3 = 36%, Tratamento T5= 38%.
.4.2 Ensaio de Proctor
Em laboratório, os testes de compactação foram realizados pelo ensaio
de Proctor, conforme preconizado pela NRB 7182 (ABNT, 1996). Para a
obtenção da curva de compactação do solo, foram compactados 5 corpos de
prova, em umidades crescentes. A compactação dos corpos foi realizada em
três camadas, as quais receberam 25 golpes com soquete de 2,5 Kg, que se
deixa cair livremente de uma altura prefixada (30,5 cm). O molde é um cilindro
2
de, aproximadamente, 1000 cm
3
. Para a determinação da umidade
gravimétrica do solo foram coletadas 3 pequenas porções de solo para cada
corpo de prova.
A partir dos pontos experimentais obtidos no ensaio de umidade (%) e
da densidade do solo (Mg m
-3
), obtém-se, por meio do Software Microsoft
Excel, um gráfico com a curva de compactação máxima daquele solo.
Figura 2 - Curva de compactação do solo em um Latossolo Vermelho
distroférrico.
.4.3 Determinação da Densidade e do Espaço Poroso do Solo
Em cada tratamento foram coletadas amostras de solo indeformadas,
em cinco pontos aleatórios entre as profundidades de: 0,0-0,1, 0,1-0,2 e
0,2-0,3 m, com duas repetições em cada profundidade, totalizando 30 amostras
por tratamento.
Antes do início da primeira fase experimental, foram coletas amostras
de solo para a caracterização dos atributos físicos. Logo após essa coleta, o
experimento teve início com a implantação dos tratamentos com os níveis de
3
compactação. Realizou-se a segunda coleta de amostras de solo, com um total
de 120 amostras de solo para caracterização dos tratamentos e conseqüente
comparação e análise com os dados obtidos da primeira coleta. Na segunda
fase experimental, iniciada pós-colheita do trigo, também foram coletadas
amostras de solo e, por fim, ocorreu à última coleta dados pós-colheita da soja
e milho para posterior análise dos atributos físicos do solo. As amostras foram
transferidas ao laboratório da Engenharia Agrícola da UNIOESTE, onde foram
avaliados os atributos físicos do solo seguindo a metodologia da EMBRAPA
(1997).
A densidade do solo foi avaliada pela coleta de amostras de solo
indeformadas pelo método do anel volumétrico na profundidade desejada. O
espaço poroso do solo (porosidade total, macroporosidade e microporosidade)
foi determinado em cada fase e profundidade para avaliar o impacto dos
estados de compactação. A microporosidade foi determinada como sendo o
conteúdo volumétrico de água equilibrada na mesa de tensão a 60 cm de
coluna d’água. A porosidade total foi calculada pela equação Pt=1-Ds/Dp, em
que: Pt = porosidade total em dm
3
dm
-3
, Ds = densidade do solo em Mg m
-3
, Dp
= densidade de partículas Mg m
-3
; a macroporosidade foi calculada por
diferença da porosidade total e da microporosidade.
.4.4 Caracterização Físico-química da Área Experimental
Para determinar a granulometria, densidade de partículas e a análise
dos parâmetros químicos foi coletada amostra deformada de solo. Para a
densidade de partículas (Dp) foi utilizado o método do balão volumétrico com
álcool; na análise granulométrica, utilizou-se o método do densímetro de
Boyocus (AG) e na umidade gravimétrica (Ug) o método da estufa a 105ºC
(EMBRAPA, 1999).
Os resultados das análises físicas do solo são apresentados na
Tabela 3, na qual se verifica que o solo da área experimental segundo essa
classificação é considerado muito argiloso, pois o conteúdo de argila é de 60%.
3
Tabela 3 - Caracterização física do solo na área experimental
SOLO
GRANULOMETRIA (%)
Dp (Mg m
-3
) Areia Silte Argila
LVE 2,769 8 32 60
NOTA: Dp= densidade de partículas; LVE= Latossolo Vermelho- Escuro.
A análise química foi realizada antes da implantação do experimento,
com o intuito de realizar as correções no solo de calcário, macro e
micronutrientes de maneira correta. Na Tabela 4 são apresentados os
parâmetros químicos da área experimental. Segundo essa análise química, a
fertilização foi baseada na análise de solo realizada antes da implantação
experimental.
Tabela 4 - Parâmetros químicos na área experimental
PARÂMETROS RESULTADOS
pH (H
2
O) 4,9
C (g dm
-3
) 22,48
P (mg dm
-3)
6,85
Al* (%) 1,52
Al (cmol
c
dm
-3
) 0,13
H + Al (cmol
c
dm
-3
) 5,77
K (cmol
c
dm
-3
) 0,45
Ca (cmol
c
dm
-3
) 4,33
Mg (cmol
c
dm
-3
) 2,94
S* (%) 7,73
T* (%) 13,44
V* (%) 57,41
NOTA: S = Soma de bases; T= Capacidade de troca de cátions; V= Saturação por bases;
Al = Saturação por alumínio.
.4.5 Caracterização dos Atributos Físicos do Solo Antes da Implantação do
Experimento.
A caracterização inicial da área experimental foi realizada para que
fossem estabelecidas e determinadas as condições estruturais do solo nos
quatros unidades experimentais nas quais foram implantados os tratamentos
com compactação adicional (Tabela 5).
3
Tabela 5 - Caracterização dos atributos físicos em cada unidade
experimental, antes da aplicação dos tratamentos, nas
profundidades de 00-0,1, 0,1-0,2 e 0,2-0,3 m
TRATAMENTOS
PROFUNDIDADE - 00-0,1 m
Densidade do solo
(Mg m
-3
)
Macroporos
(dm
3
dm
-3
)
Microporos
(dm
3
dm
-3
)
Porosidade total
(dm
3
dm
-3
)
T0 1,22 0,11 0,44 0,55
T1 1,20 0,10 0,47 0,56
T3 1,25 0,10 0,44 0,54
T5 1,21 0,11 0,49 0,56
Média 1,22 0,10 0,46 0,55
PROFUNDIDADE -0,1-0,2 m
T0 1,23 0,11 0,45 0,55
T1 1,18 0,10 0,47 0,57
T3 1,24 0,10 0,45 0,55
T5 1,22 0,09 0,47 0,55
Média 1,22 0,10 0,46 0,55
PROFUNDIDADE - 0,2-0,3 m
T0 1,19 0,11 0,47 0,57
T1 1,18 0,10 0,48 0,58
T3 1,18 0,12 0,46 0,57
T5 1,19 0,10 0,48 0,58
Média 1,18 0,11 0,47 0,57
.4.6 Velocidade de Infiltração de Água no Solo
A infiltração de água no solo foi determinada pelo método dos anéis
concêntricos, obtendo-se a velocidade de infiltração de água e a infiltração
básica para cada estado de compactação. A velocidade de infiltração de água
no solo foi determinada segundo metodologia de BERNARDO (1995), pelo do
infiltrômetro de anel duplo. As leituras foram realizadas nos tempos de
1, 3, 5, 10, 15, 20 e 25 minutos e, assim, sucessivamente, de 5 em 5 minutos
até atingir 3 leituras consecutivas com valores semelhantes de infiltração de
água. Após a coleta e análise dos dados, foi realizado o ajuste dos pontos
práticos que descreve o processo de infiltração pela equação empírica que
mais se adapta aos dados experimentais. O modelo linear foi o que melhor se
3
ajustou. A velocidade de infiltração de água de solo foi mensurada somente
após o estabelecimento dos tratamentos com compactação adicional.
.4.7 Semeadura do Trigo
A semeadura do trigo foi realizada após a coleta de amostras de solo e
da determinação da taxa de infiltração de água no solo, com uma
multi-semeadora-adubadora, marca Vence-Tudo, modelo SMT 6414,
configurada para semear em fluxo contínuo com 14 linhas espaçadas em
0,17 m entre si, com profundidade de semeadura de 3 a 4 cm e mecanismo
sulcador duplo disco defasado.
Utilizou-se a cultivar COODETEC 102 (CD 102), com taxa de
germinação de 91% e pureza de 99,7%. Foram semeados 150 kg ha
-1
de
sementes de trigo e, para a adubação, foi utilizada a fórmula 5-20-20 na dose
de 150 kg ha
-1
. As demais práticas de manejo seguiram as recomendações
próprias para a cultura.
.4.8 Emergência, População Inicial, População Final e Estatura Final do
Trigo
O número de plantas emergidas foi avaliado 15 dias após semeadura.
Foram mensurados 10 pontos aleatórios em cada unidade experimental,
utilizando uma régua de madeira de um metro. A régua foi colocada, em cada
ponto, na linha de semeadura, e foi contado o número de plântulas emersas ao
longo de um metro.
Durante três semanas foi avaliado o número de plantas por metro para
verificar se houve atraso na emergência ou morte das plântulas.
Considerou-se, portanto, como população inicial o número de plantas por
metro, obtido após as três semanas de observação, isto é, aproximadamente
45 dias após a emergência.
3
A população final de plantas foi avaliada na época de colheita do trigo,
utilizando-se a régua de um metro e seguindo a mesma metodologia utilizada
nas avaliações anteriores. A estatura final de 10 plantas de trigo por metro foi
mensurada com uma régua em cinco pontos aleatórios, no momento da
colheita do trigo.
.4.9 Colheita e Rendimento de Grãos de Trigo
Para a colheita do trigo foram delimitadas, com uma trena, 8 linhas
centrais em cada tratamento com 3 m, formando uma área útil de 4,08 m
2
e
ainda 5 repetições em cada tratamento. Depois de colhido manualmente, o
trigo foi armazenado em sacos de papel, para posterior trilhagem e também
para a retirada de impurezas. Essas amostras foram pesadas em balança
eletrônica e determinado o peso hectolítrico (Kg hl
-1
) de cada uma. Os
resultados do rendimento de grãos foram expressos em Mg ha
-1
, com umidade
corrigida para 13 %, quando necessário, pelo fator de correção da umidade, de
acordo com a equação 1.
Fc = Ui-Uf*100 (1)
UF
Em que:
Fc = fator de correção;
Ui = umidade inicial;
Uf= umidade final.
3
5 SEGUNDA FASE EXPERIMENTAL
.5.1 Coleta de Dados para a Determinação dos Atributos Físicos do Solo
Nesta fase, também foi realizada coleta de amostras de solo para a
análise dos atributos físicos do solo nas profundidades já mencionadas, com o
intuito de conhecer o impacto do cultivo do trigo sobre os atributos físicos do
solo.
.5.2 Determinação da Resistência do Solo à Penetração (Rp)
A resistência do solo à penetração foi determinada na profundidade de
00-0,40 m, com o uso do penetrômetro eletrônico desenvolvido por TIEPPO
(2004). O índice de cone foi obtido conforme norma da ASAE S313.3 (1999),
utilizando cone de diâmetro de 12,83 mm e ângulo de 30º. Foram realizadas 10
repetições por tratamento. Para a determinação da umidade gravimétrica foram
coletadas amostras de solo deformadas nas mesmas profundidades. A
resistência do solo à penetração foi determinada na pós-colheita do trigo, milho
e soja.
.5.3 Semeadura da Soja e Milho
A semeadura das culturas de soja e milho foi realizada após a colheita
do trigo e conseqüente coleta de dados para a análise física do solo. Foi
utilizada a mesma multi-semeadora-adubadora utilizada na cultura do trigo,
configurada para semear soja e milho. Para a cultura da soja a semeadora foi
configurada com cinco linhas, com espaçamento entre linhas de 0,45 m e
3
profundidade de semeadura de 10 cm. Para a cultura do milho, foi adotada a
configuração de três linhas na semeadora, com espaçamento entre linhas de
0,9 m e profundidade de semeadura de 10 cm. O mecanismo dosador de
adubo foi o tipo facão e para a deposição das sementes duplo disco defasado.
A cultivar de soja utilizada foi a COODETEC 216 (CD 216). Foram
semeadas 20 sementes por metro. Para a adubação foi utilizada a fórmula
0-20-20 na dose de 500 kg ha
-1
. Para o milho foi utilizado a cultivar
COODETEC 206 (CD 206) precoce, sendo semeadas 6 sementes por metro
com 300 kg ha
-1
da formulação 5 -20-20.
.5.4 Números de Plantas Emergidas, População Inicial, População Final e
Estatura Final da Cultura de Soja e Milho
O número de plantas de soja e milho emersas foi avaliado 18 dias após
semeadura, sendo mensurados dez pontos aleatórios em cada parcela pelo
mesmo método adotado na cultura do trigo; considerando como a população
inicial o número de plantas por metro obtido 18 dias após semeadura.
A população final de plantas foi avaliada na época de colheita do milho
e da soja, utilizando a régua graduada e seguindo a mesma metodologia
utilizada nas avaliações anteriores. Além disso, foi mensurada a estatura final
de 10 plantas de soja e de milho em cada tratamento em cinco pontos
aleatórios.
.5.5 Colheita e Rendimento de Grãos de Soja
Para a colheita da soja foram delimitadas 5 linhas de 3 m na parte
central de cada unidade experimental, tendo, dessa forma, uma área útil de
6,15 m
2
e 5 repetições por tratamento. A soja foi colhida manualmente e
armazenada em sacos, depois foram trilhadas mecanicamente, retiradas as
impurezas e pesadas em balança eletrônica com duas casas decimais. A
umidade dos grãos foi mensurada pelo método da estufa a 105 ºC. Os
3
resultados de produção de grãos foram expressos em Mg ha
-1
, com umidade
corrigida para 13 %, quando necessário, pelo fator de correção de umidade.
.5.6 Colheita e Rendimento de Grãos de Milho
Para a colheita do milho foram delimitadas 3 linhas de 5 m na parte
central de cada unidade experimental, obtendo-se dessa maneira uma área útil
de 14,25 m
2,
. O milho foi colhido, trilhado, pesado em balança eletrônica e
determinada a porcentagem de impureza em cada amostra. A umidade dos
grãos de milho foi mensurada por meio de um determinador de umidade
universal Vicar, modelo U.D.V. Os resultados da produção de grãos foram
expressos em Mg ha
-1
, com umidade corrigida para 13 %, quando necessário,
pelo fator de correção de umidade.
6 ANÁLISE DOS DADOS
Após a verificação da homogeneidade das amostras foi realizado o
teste de comparação de médias.
Para a primeira fase experimental foi utilizado o teste t-Student para a
análise dos valores médios de densidade do solo, macroporosidade,
microporosidade, porosidade total, taxa de infiltração de água no solo e para os
parâmetros analisados no desenvolvimento vegetativo. Para a segunda fase
experimental, a análise dos dados antes da semeadura da soja e milho e da
resistência do solo à penetração também foi realizada pelo teste t-Student para
comparação das médias. Para os dados obtidos pós-colheita da soja e milho foi
realizada análise da variância e as médias de tratamentos comparadas pelo
teste de Tukey a 5% de significância para a densidade do solo,
macroporosidade, microporosidade, porosidade total, resistência do solo à
3
penetração. Para o desenvolvimento vegetativo, utilizou-se o teste t-Student
para comparação de médias.
A regressão dos dados de infiltração acumulada de água no solo em
função do tempo acumulado; a densidade do solo em função da
macroporosidade; a macroporosidade em função do número de passadas do
rolo compactador; a densidade do solo em função do número de passadas do
rolo compactador e a população inicial de plantas em função do número de
passadas do rolo compactador foram realizadas com o Software Microsoft
Excel. Foi aplicado o ajuste do modelo matemático que mais se adaptou aos
resultados.
3
RESULTADOS E DISCUSSÃO
1 PRIMEIRA FASE EXPERIMENTAL
.1.1 Atributos Físicos do Solo
Os valores médios de densidade do solo (Ds), macroporosidade (Ma),
microporosidade (Mi) e porosidade total são apresentados na Tabela 6.
Os valores de densidade de solo do tratamento T0 foram inferiores aos
demais tratamentos e diferiram significativamente dos tratamentos T1, T3 e T5,
em todas as profundidades avaliadas, evidenciando mudanças na estrutura do
solo, provocadas pela pressão aplicada pelo rolo compactador, que influenciou,
desse modo, no aumento da Ds. Observou-se ainda que os maiores valores
médios de Ds foram encontrados na profundidade de 0,0-0,1 m para o
tratamento T3 e na profundidade 0,1-0,2 m para o tratamento T5. No entanto,
BEUTLER e CENTURION (2004a), em estudo com Latossolo Vermelho
distrófico, relataram resultados nos quais verificaram que a camada 0,07-0,1 m
possuía maior valor de densidade do solo em todos os tratamentos com
número de passadas do trator.
Nos tratamentos T3 e T5 nas profundidades de 0,0-0, 1, 0,1-0,2 e
0,2-0,3 m observaram-se valores estatisticamente semelhantes. E, apesar de
não haver diferença estatística, na profundidade de 0,0-0,1 m a Ds aumentou
cerca de 11,38% e 9,75%, na profundidade de 0,1-0,2 m aumentou cerca de
8,9% e 13% e na profundidade de 0,2-0,3 m aumentou cerca de 6,73% e
6,73%, quando relacionados ao tratamento T0. Esse atributo é alterado pela
4
redução da macroporosidade, indicando que em áreas na quais ocorrem maior
tráfego ou operações agrícolas com condições inadequadas de umidade do
solo, há maior suscetibilidade para ocorrência de alterações na estrutura do
solo. Nesse caso, isso pode ser explicado pela umidade do solo, pois, no
momento da passagem do rolo compactador, o T3 estava com umidade
gravimétrica de 36 % (Tabela 7).
Tabela 6 - Valores médios da densidade do solo (Mg m
-3
), macroporosidade
(dm
3
dm
-3
), microporosidade (dm
3
dm
-3
) e porosidade total
(dm
3
dm
3
), em função dos níveis de compactação em três
profundidades
TRATAMENTOS
PROFUNDIDADE (m)
0,0-0,1 0,1-0,2 0,2-0,3 Média
DENSIDADE DO SOLO
T0 1,23 b* 1,23 c 1,19 b 1,21
T1 1,31 a 1,27 b 1,26 a 1,28
T3 1,37 a 1,34 a 1,27 a 1,32
T5 1,35 a 1,39 a 1,27 a 1,34
CV(%) 5,34 6,18 4,72
MACROPOROSIDADE
T0 0,11 a* 0,10 a 0,11 a 0,11
T1 0,04 b 0,04 b 0,08 b 0,05
T3 0,03 b 0,02 c 0,05 c 0,03
T5 0,03 b 0,02 c 0,03 c 0,02
CV(%) 45,42 41,1 42,91
MICROPOROSIDADE
T0 0,45 b* 0,45 b 0,47 b 0,46
T1 0,49 a 0,49 a 0,46 b 0,48
T3 0,47 ab 0,48 a 0,48 ab 0,49
T5 0,47 ab 0,48 a 0,51 a 0,49
CV(%) 4,34 5,43 7,53
POROSIDADE TOTAL
T0 0,55 a 0,55 a 0,57 a 0,56
T1 0,53 b 0,53 b 0,54 b 0,53
T3 0,50 c 0,50 c 0,53 b 0,51
T5 0,51 c 0,50 c 0,54 b 0,52
CV(%) 3,84 3,87 4,07
NOTA: Médias de tratamentos seguidas de mesma letra na coluna, não diferem entre si pelo
teste t-Student (P>0,05).
Essa umidade foi a que mais se aproximou do ponto máximo de
compactação do solo. Nota-se ainda, que para esse Latossolo, de textura
argilosa, foi obtido ponto máximo de compactação 1,39 Mg m
-3
, com umidade
4
ótima próxima a 30% (Figura 2). DIAS JÚNIOR e MIRANDA (2000) observaram
que independentemente da classe do solo, à medida que a umidade
gravimétrica aumenta a densidade do solo aumenta também, até atingir um
ponto máximo, em seguida a curva começa a declinar, seguindo a reta de
saturação. Isso ocorre devido à baixa compressibilidade da água que atua
como lubrificante entre os agregados no ramo úmido da curva. No ponto
máximo, ou seja, no vértice da parábola é obtido o valor máximo de
compactação e da umidade ótima.
Pode-se inferir ainda que a energia de compactação desprendida no
Ensaio de Proctor normal foi de cerca de 5,95 Kg cm
-2
, ou seja, cerca de
600 KPa. Entretanto, no campo, com a passagem do rolo compactador, em
média, a pressão aplicada nos tratamentos com compactação adicional no solo
foi de 120 KPa, implicando que a energia aplicada no solo em laboratório,
neste ensaio, foi maior do que a aplicada no campo. O que pode ter ocorrido
em campo é uma propagação lateral das pressões, o que em laboratório não
ocorre, pois o solo fica confinado no cilindro de 1000 cm
3
. Essas pressões
laterais são muito elevadas no ensaio, forçando a deformação verticalmente.
Além disso, observa-se que os valores de Ds encontrados em campo para os
tratamentos T3 e T5 são semelhantes ao encontrado no ensaio de Proctor. Isso
ocorreu devido à metodologia de coleta aplicada, pois o método do cilindro
pode superestimar os valores de Ds.
DIAS JÚNIOR e MIRANDA (2000) relataram que o Latossolo
Vermelho-Escuro distrófico, textura argilosa obteve grau máximo de
compactação na densidade de 1,44 Mg m
-3
, com umidade ótima de 26% e
composição granulométrica de 570 g kg
-1
de argila, 180 g kg
-1
de silte e
250 g kg
-1
de areia. WEIRICH NETO, ROSA e GOMES (2002), em ensaio de
Proctor em Latossolo, observaram que os valores de conteúdo de água em que
ocorreu máxima densidade aparente variaram de 0,273 a 0,286 g g
-1
, enquanto
que os valores de densidade aparente foram de 1,276 a 1,355 kg dm
-3
.
Nota-se também que para a Ds na profundidade 0,1-0,2 m, o
tratamento T1 possui menor valor e diferiu dos tratamentos T3 e T5. Isso
ocorreu devido ao menor número de passadas do rolo compactador e pela
pressão aplicada ao solo, o que ocorre, principalmente, na camada superficial
do solo Na profundidade de 0,2-0,3 m os tratamentos T1, T3 e T5 não diferem
entre si (Tabela 6).
4
A Ds está diretamente relacionada ao volume de macroporos, pois
quando o solo sofre pressão externa tende a se deformar. Até certa pressão
aplicada sobre o solo ele tem a capacidade de retornar à forma original
(elasticidade). Essa elasticidade depende da quantidade de matéria orgânica
presente e também do tipo da textura do solo. Quando a deformação ocorre,
afeta principalmente os poros responsáveis pela aeração do solo, que são os
poros grandes, isso leva a um aumento da Ds.
Em pesquisa realizada em campo, em Latossolo sob sistema plantio
direto, MILANI (2005) encontrou valores de densidade do solo entre 1,01 e 1,31
Mg m
-3
na profundidade de 0,0-0,1 m; na profundidade de 0,1-0,2 m os valores
variaram de 1,04 e 1,35 Mg m
-3
. Portanto, os valores de Ds não ultrapassaram
a 1,45 Mg m
-3
que, segundo REINERT, REICHERT e SILVA (2001) e SECCO
(2003) não são indicativos da presença de camada compactada.
Com relação à macroporosidade, observa-se que o tratamento T0
obteve um volume superior de macro, diferindo dos tratamentos T1, T3 e T5,
em todas as profundidades analisadas. Considerando somente os tratamentos
com os níveis de compactação, verifica-se que na profundidade de 0,0-0,1 m
os tratamentos não diferem entre si. Entretanto, na profundidade de 0,1-0,2 m e
0,2-0,3 m o T1 possui maior volume de macroporos do que T3 e T5 (Tabela 6).
Verifica-se ainda que, na profundidade de 0,0-0,1 m, o volume de
macroporos foi reduzido cerca de 64,64%, 72,72% e 72,72%, nos respectivos
tratamentos T1, T3 e T5. Para a profundidade de 0,1-0,2 e 0,2-0,3 m,
observa-se comportamento semelhante, pois o volume de macroporos reduzido
foi maior ou igual a 50 %.
Possivelmente, essa diferença no volume da macroporosidade se deva
aos diferentes valores de Ds encontrados nos tratamentos com compactação
adicional. Nota-se que nos tratamentos que obtiveram os menores volumes
de Ma, ocorreram os maiores valores de Ds, implicando que quando ocorre um
excesso de carga ou operações agrícolas com umidade inadequada, pode
ocorrer uma maior probabilidade de alteração da estrutura do solo que, aliada a
fatores ambientais, como: clima, temperatura, umidade e precipitação, podem
afetar o desenvolvimento e, conseqüentemente, o rendimento de grãos das
culturas. Esses dados concordam parcialmente com resultados de SECCO et
al. (2004) que, em Latossolo Vermelho distroférrico, verificaram que, na
camada de 0,0-0,5 e 0,5-0,1 m, ocorreram os maiores valores de
4
Ds (>1,45 Mg m
-3
) e os menores volumes de macroporos (< 0,05 dm
3
dm
-3
) nos
tratamentos com maiores estados de compactação (três e cinco passadas).
Quando os valores de macroporos for menor que 10% e Ds igual ou superior a
1,36 Mg m
-3
, há indícios de que podem ocorrer limitações no crescimento
radicular que, em conseqüência, podem afetar o rendimento de grãos da
cultura. BEUTLER e CENTURION (2004a) verificaram que na profundidade de
0,07-0,1 m ocorreram os menores valores de macroporos.
Observa-se também que os menores valores de macroporos
encontram-se na profundidade de 0,0 a 0,2 m, devido à passagem dos
implementos e máquinas agrícolas. Esses resultados concordam, em parte,
com ALVES e SUZUKI (2004) que observaram valores menores de
macroporosidade na camada de 0,10 a 0,20 m. E, ainda, corroboram
parcialmente os resultados de HORN e LEBERT (1994), mostrando que o
tráfego de quatro passadas de uma carreta graneleira provocou decréscimo de
até 50% da porosidade e permeabilidade na profundidade de 0,20-0,40 m.
Observa-se que o volume de microporos do tratamento T0 foi inferior e
diferiu significativamente do tratamento T1, sendo que o maior volume de
microporos foi encontrado em T1 na profundidade de 0,0-0,1 m. Na
profundidade de 0,1-0,2 m, T0 diferiu dos tratamentos T1, T3 e T5 que foram
reduzidos em cerca de 8,16, 6,25 e 6,25 %, respectivamente. No entanto, na
profundidade de 0,2-0,3 m o tratamento T5 difere de T0 e T1, sendo que o
maior valor de microporos é do tratamento T5. E, ainda, o tratamento T5 possui
volume de microporos 8,51% maior que o tratamento T0 (Tabela 6). STONE et
al. (2002) e BEUTLER e CENTURION (2004a) também verificaram que a
microporosidade não foi afetada significativamente pelo aumento da densidade
do solo, apesar da tendência de aumento com esse incremento.
Na Tabela 6 são apresentados os valores médios da porosidade total e
verifica-se que o tratamento T0 mostrou maior valor de porosidade, diferindo
estatisticamente dos demais tratamentos em todas as profundidades. Isso pode
ser explicado pelo maior volume de macroporos nesse tratamento e também
por não ter efeito da compactação adicional. No entanto, na profundidade de
0,0-0,1 e 0,1-0,2 m, observa-se que a porosidade total do T1 é superior e difere
do tratamento T5. Enquanto que, na profundidade de 0,2-0,3 m, os tratamentos
T1, T3 e T5 possuem valores estatisticamente semelhantes.
4
De uma maneira geral, observa-se que a estrutura do solo foi
modificada negativamente com o incremento dos estados de compactação,
embora na grande maioria dos atributos analisados, ocorreram somente
diferenças estatísticas entre a testemunha (T0) e os tratamentos com
compactação induzida (T1, T3 e T5). Com base nesses dados pode-se inferir
que o aumento das cargas cíclicas aplicadas no solo gera um decréscimo do
volume de macroporos e o conseqüente aumento da Ds. Esses resultados
concordam com STONE, GUIMARÃES e MOREIRA (2002). Nota-se também
que o tratamento T3 e T5 são semelhantes em relação ao volume de
macroporos e valores médios de Ds, demonstrando que, nesses tratamentos, a
pressão aplicada se equiparou, ou ainda, que a umidade do solo tenha
influenciado no momento do estabelecimento dos tratamentos, pois no
tratamento T3 ocorreu porcentagem de umidade mais próxima do ponto
máximo de compactação do solo, ou seja, após três passadas com o rolo
compactador o solo atingiu sua compactação máxima, sendo assim a duas
passadas a mais do tratamento T5 não contribuíram de forma significativa para
o aumento do estado de compactação.
A Tabela 7 apresenta os dados de umidade no momento da passagem
do rolo compactador. O tratamento que tem maior conteúdo de água no
momento da aplicação dos estados de compactação são o T5 e T1, entretanto
não diferiram estatisticamente.
Tabela 7 - Umidade gravimétrica do solo no momento da compactação do
solo nas unidades experimentais
TRATAMENTOS UMIDADE (%)
T0 38 a
T1 37 ab
T3 36 b
T5 37 ab
CV (%) 3,45%
NOTA: Médias de tratamentos seguidas de mesma letra na coluna, não diferem entre si pelo
teste t-Student (P>0,05).
4
Ao analisar os dados de grau máximo de compactação, em relação à
umidade do solo, no momento da implantação dos tratamentos, nota-se que
em T3 pode ter ocorrido maior compactação do solo, pois esse foi o tratamento
que obteve porcentagem de umidade mais próxima ao estado máximo de
compactação, em torno de 30%. Isso pode explicar os valores estatisticamente
semelhantes de Ds e macroporos entre os tratamentos T3 e T5 nos atributos
físicos analisados (Figura 2).
O conteúdo de água no solo é um fator que deve ser considerado
sempre, pois é na água disponibilizada no solo que ocorrem as reações
químicas, proliferação de macro e microorganismos, processos de germinação,
emergência e desenvolvimento das plantas. Outro fator que pode aumentar a
retenção de água no solo é a adição de matéria orgânica, geralmente
adicionada no solo ao final de cada safra, diminuindo os valores de Ds. Esse
efeito pode ser maximizado se o agricultor implantar rotação de culturas, pois o
tipo de cultura implantada pode contribuir, com seu sistema radicular, para a
descompactação do solo. Segundo CAMARGO e ALLEONI (1997), o conteúdo
de água do solo é considerado um dos fatores mais importantes para a
qualidade do manejo agrícola e influencia nos atributos físicos do solo e em
alguns processos químicos, bioquímicos e biológicos do solo.
2 RELAÇÃO ENTRE PRESSÃO APLICADA PELO ROLO
COMPACTADOR, DENSIDADE DO SOLO E MACROPOROSIDADE
Verifica-se que os valores médios de macroporos dos tratamentos com
compactação adicional foram inferiores a 10%. Na Figura 3 observa-se que a
função linear explica 75% dos resultados médios de macroporos, em relação
ao ao fator densidade do solo na camada superficial e o restante, 25% dos
valores de macroporos, é resultado de fatores aleatórios não amostrados.
Verifica-se também que, quando os valores de Ds foram superiores a 1,21 Mg
m
-3
, os valores de macroporos são inferiores a 10%, condição que pode limitar
4
o crescimento e desenvolvimento das culturas. Esses resultados concordam
com estudos de SECCO et al. (2004), que demonstram uma relação inversa
entre a Ds e os macroporos, pois quando a Ds do solo atingiu valores acima de
1,36 Mg m
-3
, os macroporos foram inferiores a 10%.
Esses resultados são corroborados, parcialmente, pelos resultados de
CORSINI e FERRAUDO (1999) que verificaram em Latossolo Roxo, de textura
argilosa, uma equação de Ds = 1,703 - 2,846S, R
2
= 0,97, para a camada
superficial. Isso pode ter ocorrido devido ao sistema plantio direto ter
revolvimento do solo somente na linha de semeadura e, com o passar do
tempo, ocorrer acúmulo das pressões nas camadas superficiais.
Figura 3 -Relação entre a macroporosidade e a densidade do solo na
camada superficial (0,0-0,1 m), em um Latossolo
Vermelho-Escuro.
4
Na Figura 4, observa-se que os valores de Ds aumentam gradualmente
com o número de passadas, sendo mais acentuada no início e com tendência a
suavizar após a aplicação de um certo nível de carga. A equação polinomial
explica 52% dos resultados e o restante (48%) são explicados por fatores
aleatórios.
Figura 4- Relação entre a densidade do solo e o número de passadas do rolo
compactador
NOTA: 1 = sem compactação; 2 = uma passada; 3 = três passadas; 4 = cinco passadas.
Entretanto, com relação a macroporosidade, a Figura 5 apresenta os
resultados da regressão, onde o volume de macroporos diminui com o aumento
do número de passadas do rolo. Observa-se que a equação polinomial, explica
73% deste fenômeno, sendo que o restante, 27% dos resultados, são
explicados devido a fatores aleatórios não amostrados.
4
Figura 5 - Relação entre a macroporosidade e o número de passadas do
rolo compactador.
NOTA: 1 = sem compactação; 2 = uma passada; 3 = três passadas; 4 = cinco passadas.
BORGES et al. (1999), estudando um Latossolo Vermelho-escuro álico,
revelaram que a aplicação de níveis de compactação proporciona redução
linear da macroporosidade, com equação de Y = 0,95 - 0,47X, com R
2
= 0,99 e
SECCO et al. (2004) revelaram R
2
= 0,81.
3 INFILTRAÇÃO DE ÁGUA NO SOLO
Com relação à velocidade de infiltração de água no solo, pode-se
observar que o tratamento T5 diferiu dos tratamentos T3, T1 e T0, pois teve
redução de 95,65% na velocidade de infiltração e os tratamentos T1 e T0
apresentaram velocidades de infiltração estatisticamente semelhantes.
Observa-se ainda que a diferença entre o tratamento T0 e T1 é grande, o que
pode ser explicado pelo alto valor do coeficiente de variação, o qual indicou alta
4
variabilidade dos dados (Tabela 8). Observa-se que essa redução do volume
de macroporos atingiu diretamente a infiltração de água. SHARMA e
LUXMOORE (1979) indicaram que solos de aparência homogênea também
apresentam considerável variabilidade no espaço e nos atributos físicos.
A infiltração de água em Latossolos, em condições normais, é
geralmente elevada. Entretanto, a infiltração pode ser reduzida quando
ocorrem camadas compactadas, devido à redução da macroporosidade,
responsável pela condutividade da água no solo.
Tabela 8 - Velocidade de infiltração de água no solo em estados de
compactação do solo
TRATAMENTOS
VELOCIDADE DE INFILTRAÇÃO DE ÁGUA
(mm h
-1
)
T0 279,20 a*
T1 377,00 a
T3 111,40 b
T5 12,12 c
CV (%) 83
NOTA: Médias de tratamentos seguidas de mesma letra na coluna, não diferem entre si pelo
teste t-Student (P>0,05).
O maior valor de taxa de infiltração foi encontrado no tratamento T1,
seguido de T0, isso pode ter ocorrido devido ao maior volume de macroporos
(Tabela 6), indicando que o maior volume de macroporos, facilita a infiltração
de água no solo, pois os macroporos são responsáveis pela entrada e
distribuição da água. Outro fator importante é a continuidade dos poros, pois no
sistema plantio direto essa continuidade é preservada, contribuindo também
para uma maior velocidade de infiltração (SOUZA; ALVES, 2003).
MOURA FILHO e BUOL (1972) compararam efeitos de 15 anos de
cultivos anuais em Latossolo Roxo e observaram que as taxas de infiltração
diminuíram de 820 para 120 mm h
-1
. Essa diminuição de infiltração estava
relacionada com a redução do volume de macroporos. MILANI (2005), em
estudo em mesmo Latossolo, encontrou valores de velocidade de infiltração
mínima de 48 mm h
-1
para o sistema plantio direto, considerada lenta e valor
máximo de 396 mm h
-1
, valor considerado muito alto. E mais da metade dos
dados referentes às velocidades de infiltração indicam velocidades
consideradas lentas ou moderadamente lentas.
5
No sistema plantio direto, a menor taxa de infiltração de água no solo
deve se ao menor volume de macroporos e o conseqüente aumento do volume
de microporos, interferindo diretamente na porosidade total do solo. Quando
houve incremento da Ds com as passadas do rolo compactador, ocorreu uma
diminuição significativa do volume de macroporos, dificultando a velocidade de
infiltração de água no solo. Esses resultados concordam com estudos de
BERTOL et al (2004).
A Figura 6 mostra os modelos de regressão que mais se ajustaram aos
resultados da infiltração média acumulada em função do tempo, sendo que a
função linear foi a que mais se adaptou. Observa-se que o tratamento T0
apresenta R
2
= 0,996, em que praticamente 100% dos resultados podem ser
descritos pela função. O tratamento T1 apresenta R
2
= 0,98, sendo que 98%
dos valores são explicados pela equação.
T0-y = 0,4732x + 1,8998
R
2
= 0,9965
T1-y = 0,4503x - 1,6354
R
2
= 0,9793
T3-y = 0,1502x - 0,1785
R
2
= 0,9935
T5-y = 0,0115x - 0,0295
R
2
= 0,9631
0
5
10
15
20
25
30
35
0 10 20 30 40 50 60 70
Tempo (min)
Infiltração acumulada (mm)
T0 T1 T3 T5
Figura 6 - Regressão linear da infiltração média acumulada (mm) versus
tempo (min) nos tratamentos T0, T1, T3 e T5.
5
No tratamento T3, ocorre fenômeno semelhante ao tratamento T0, no
qual 99% dos valores obtidos foram explicados pela função; o tratamento T5
também possui R
2
alto, em que 96% dos valores podem ser explicados pela
função e os valores restantes devem-se a fatores aleatórios não amostrados.
Isso ocorre porque a velocidade de infiltração é uma propriedade dependente
de vários fatores, dentre os quais estão a macroporosidade, a presença de
bioporos que são canais naturais construídos pela macrofauna do solo e que
podem direta ou indiretamente estar influenciando a infiltração de água no solo.
SOUZA e ALVES (2003) encontraram resultados semelhantes para os valores
médios de infiltração acumulada em função do tempo.
4 DESENVOLVIMENTO VEGETATIVO DA CULTURA DO TRIGO
.4.1 Emergência e População Inicial de Plântulas de Trigo
Na Tabela 9 são apresentados os resultados da população inicial de
plantas da cultura do trigo. Pode-se observar que houve decréscimo na
população inicial de plantas nos tratamentos com compactação. O tratamento
T0 diferiu significativamente dos tratamentos T1, T3 e T5, com redução
populacional de cerca de 8,59%, 29,59% e 37,86%, respectivamente. Esse
resultado pode ter ocorrido devido a alterações na estrutura do solo, como
decréscimo do volume de macroporos e aumento da Ds. Essas mudanças
podem ter influenciado diretamente o crescimento e o desenvolvimento da
planta, principalmente se o volume de macroporos estiver abaixo de 10%. Foi
constatado esse comportamento nos tratamentos T3 e T5 em todas as
profundidades (Tabela 6). Quando a macroporosidade é alterada, pode
dificultar a aeração do solo e da cultura.
5
Tabela 9 - População inicial de plantas (pl ha
-1
)
de trigo em quatro estados de
compactação
TRATAMENTOS Pl ha
-1
T0 3 941176 a*
T1 3 629411 b
T3 3 041176 c
T5 2 858823 c
CV (%) 17,22
NOTA: Médias de tratamentos seguidas de mesma letra na coluna, não diferem entre si pelo
teste t-Student (P>0,05).
De acordo com a Figura 7, no tratamento T0 o número de plântulas
emergidas por metro linear na 1ª coleta foi superior e diferiu estatisticamente
do número de plantas dos tratamentos T3 e T5. Na 2ª coleta, observa-se
comportamento semelhante ao da 1ª. No entanto, na 3ª coleta o tratamento T0
é superior e difere dos demais tratamentos, o que pode ter ocorrido devido a
uma pequena mortalidade de plântulas no início do ciclo. Nota-se ainda que no
tratamento T5 ocorreu um atraso na emergência das plantas na 1ª coleta, em
relação às outras coletas, diferentemente dos outros tratamentos que a
emergência decaiu e estabilizou no 28º dia após semeadura (DAS).
Observa-se que os tratamentos T3 e T5, em todas as amostragens,
obtiveram menor emergência de plântulas, quando relacionados com os
tratamentos T0 e T1. Essa diferença pode ter ocorrido devido a alterações dos
atributos do solo de maneira diferenciada para cada tratamento com número de
passadas diferenciadas. A compactação do solo altera o volume de
macroporos e, conseqüentemente, aumenta a Ds, dificultando assim a
emergência da plântula.
5
a
a
b
b
b
b
a
a
c
c
b
a
-
500.000
1.000.000
1.500.000
2.000.000
2.500.000
3.000.000
3.500.000
4.000.000
4.500.000
T0 T1 T3 T5
Plantas ha
-1
14 DAS
21 DAS
28 DAS
Figura 7 - Valores médios de plantas ha
-1
nas três coletas e nos quatro
estados de compactação.
ALVARENGA et al. (1996), estudando um Latossolo Vermelho-
Amarelo, verificaram que na Ds de 1,4 Mg m
-3
, o volume de macroporos é
reduzido de 0,31 para 0,10 m
3
m
-3
. STONE, GUIMARÃES e MOREIRA (2002),
em Latossolo Vermelho perférrico, verificaram também um decréscimo dos
macroporos abaixo de 10% e aumento da Ds no solo em estudo.
Na Figura 8, observa-se que o número de plantas emergidas por metro
linear decresce linearmente com o aumento do número de passadas do rolo
compactador.
5
y = 6 3235 x2 - 71 2059 x + 5 E + 0 6
R 2 = 0,7 0 27
0
100 00 0 0
200 00 0 0
300 00 0 0
400 00 0 0
500 00 0 0
0
1
2
3
4
Núm ero de pa s s ad as d o ro lo c om p a c ta do r
P lan tas h a
-1
Figura 8 - Regressão polinomial do número de plantas emergidas nos
quatro estados de compactação do solo.
NOTA: 1 = sem compactação; 2 = uma passada; 3 = três passadas; 4 = cinco passadas.
A equação da reta, y = 1,075x
2
- 12,105x + 78,275 e R
2
= 0,7027,
explica 70% dos resultados e o restante (30%) pode ser explicado por fatores
aleatórios não amostrados, como precipitação, temperatura, umidade e clima.
ALVES et al. (2003) verificaram que, em Latossolo Vermelho distroférrico, com
o aumento do grau de compactação ocorre redução linear do número de
plantas de feijoeiro. A equação que mais se adaptou a seus dados obteve
coeficiente de correlação de 86% (R
2
= 0,86).
.4.2 População Final da Cultura do Trigo
5
De acordo com a Tabela 10, os tratamentos T0 e T1 obtiveram maior
população final de plantas, pois diferiram estatisticamente dos tratamentos T3 e
T5. Verifica-se ainda que os tratamentos T3 e T5 sofreram uma redução de
11,42% e 22,27%, respectivamente, na população final de plantas, em relação
ao tratamento T0. Esses dados indicam que o processo de germinação e
emergência pode ter sido afetado pelas mudanças que ocorreram na estrutura
do solo ou, ainda, o crescimento pode ter sido afetada por fatores climáticos
como: excesso de precipitação no período de germinação, o que pode ter
ocasionado morte prematura da plântula, diminuindo a população de plantas
principalmente no tratamento T5, devido à baixa infiltração de água no solo e
conseqüentemente ocorre acúmulo de água na superfície do solo, fazendo com
que as sementes apodreçam ou que as plântulas ainda não emersas morram
por falta de aeração.
Tabela 10 - População final de plantas (pl ha
-1
) de trigo em quatro estados de
compactação do solo
TRATAMENTOS Pl ha
-1
T0 4 340000 a*
T1
4 705882 a
T3
3 895 294 b
T5
3 549411 b
CV (%) 17,56
NOTA: Médias de tratamentos seguidas de letras iguais na coluna, não diferem entre si pelo
teste t-Student (P>0,05).
Esses dados estão corroborando os resultados de ALVES et al. (2003)
que encontrou redução linear no estande inicial e final na cultura do feijoeiro
com o incremento da Ds, indicando que o processo de germinação e
emergência pode ter sido alterado pelas mudanças que ocorreram na estrutura
do solo.
.4.3 Estatura Final da Cultura de Trigo
5
Os dados de estatura final da cultura do trigo estão apresentados na
Tabela 11. Observa-se que a estatura final do trigo aumentou, entretanto, não
foi crescente entre os tratamentos com número de passadas do rolo.
Verifica-se que o T0 difere significativamente do T1 e T5, os quais aumentaram
cerca de 9,68% e 8,04% e ainda esses tratamentos obtiveram valores de altura
final maiores em relação à testemunha (T0). Entretanto, T1, T3 e T5, não
diferem entre si, indicando que os estados de compactação que se encontrava
o solo, afetaram de forma semelhante o crescimento da cultura de trigo.
O desenvolvimento das plantas pode ter sido afetado, principalmente,
pelo período de estiagem que ocorreu nos meses de agosto e setembro na
safra 2004, e nos locais onde foram estabelecidos tratamentos com
compactação adicional (T1, T3 e T5) o desenvolvimento da plantas pode ter
sido favorecido por essa estiagem, mascarando os resultados, pois nesses
tratamentos há um aumento do volume de microporos, aumentando dessa
forma a retenção de água no solo.
Tabela 11 -- Estatura final da cultura do trigo em quatro estados de
compactação do solo
TRATAMENTOS ESTATURA Final (cm)
T0 75,54 b*
T1 83,64 a
T3 77,24 ab
T5 82,14 a
CV (%) 6,23
NOTA: Médias de tratamentos seguidas de mesma letra na coluna, não diferem entre si pelo
teste t-Student (P>0,05).
Como se pode ver no Apêndice A, o tratamento com maior nível de
compactação (T5) possui o maior valor de estatura final do trigo em relação à
testemunha (T0), entretanto, em contraste com esse resultado, nota-se que
este mesmo tratamento possui menor número final de plantas por metro.
Observa-se ainda que T1 foi o tratamento que obteve melhor
desenvolvimento das plantas entre todos os tratamentos, pois ele possui o
maior número e estatura final de plantas. Esses resultados podem ser
explicados pela melhoria no contato solo-semente que proporciona melhoria
nas condições de germinação e emergência das plântulas de trigo.
5
Esses dados concordam com resultados de BEUTLER e CENTURION
(2004b) que averiguaram que o maior valor de estatura de plantas de arroz,
ocorreu nos valores de resistência do solo à penetração de 1,79 e 2,83 MPa
em Latossolo Vermelho distroférrico, indicando que esses valores de
resistência à penetração não foram impeditivos para a planta, neste conteúdo
de água (0,17 Kg Kg
1
). Esses autores relataram que no menor conteúdo de
água (0,12 Kg Kg
-1
) os valores de resistência à penetração interferiram na
altura das plantas de arroz.
.4.4 Rendimento de Grãos da Cultura do Trigo
Na Tabela 12 são apresentados os dados de rendimento de grãos e o
peso hectolítrico da cultura do trigo. Os resultados demonstram que o
tratamento T0 possui o menor valor de rendimento de grãos, pois diferiu do
tratamento T5. O tratamento T5 obteve resultados de rendimento 29%
superiores ao tratamento sem compactação adicional e os tratamentos T1 e T3
cerca de 13% e 10%, em relação ao T0.
Tabela 12 - Rendimento de grãos (Mg ha
-1
) e peso hectolítrico (Kg hl
-1
) do
trigo em quatro estados de compactação do solo
TRATAMENTO PRODUTIVIDADE PESO HECTOLÍTRICO
T0 1.641 b* 70,52 a
T1 1.862 ab 70,32 a
T3 1.808 ab 70,86 a
T5 2.122 a 70,01 a
CV (%) 7,83 2
NOTA: Médias de tratamentos seguidas de letra iguais na coluna, não diferem entre si
significativamente pelo teste t-Student (P> 0,05).
Observa-se que o incremento da compactação não alterou
negativamente o rendimento do trigo, apesar de terem ocorrido mudanças nos
atributos físicos do solo, principalmente Ds e volume de macroporos. Assim,
deduz-se que essas mudanças não foram suficientes para reduzir o rendimento
de grãos com o aumento dos estados de compactação (Tabela 6).
5
A maior produção de grãos dos tratamentos T5, em relação ao T0 pode
ser explicada pelos fatores: competição entre as plantas de trigo,
disponibilidade de nutrientes, água e condições físicas do solo. Neste contexto,
observa-se que pode ter ocorrido competição entre plantas por nutrientes e
água em uma parcela com maior número de plantas, conseqüentemente,
interferindo no desenvolvimento radicular e aéreo do trigo. Entretanto nas
parcelas com menor número de plantas, há maior disponibilidade de água e
nutrientes e apesar da estrutura do solo não ser favorável ao desenvolvimento
da plantas, a elevada umidade contribui diretamente para esse resultado, pois
quando a Ds aumenta, conseqüentemente, diminui o volume de macroporos e
aumenta o volume de microporos, que é responsável pela retenção de água no
solo.
O menor conteúdo de água no solo, possivelmente, causou deficiência
de água e nutrientes para as plantas, resultando em menor crescimento da
parte aérea das plantas. Nesse contexto, TARDIEU (1994) verificou que em
solos compactados, ocorre rápida depleção de água nos poros ocupados pelas
raízes, que aumenta a resistência lateral à penetração das raízes.
BEUTLER et al. (2004) relataram que a compactação do solo a partir
do valor de Rp de 1,82 MPa e de Ds de 1,26 Mg m
-3
,
reduziu a produtividade do
arroz de sequeiro no Latossolo Vermelho de textura média. Esses resultados
discordam dos resultados de SECCO (2003) que verificou, em estudo do
rendimento do trigo na safra 1999/2000 e 2000/2001 de dois Latosssolos, a
ocorrência de decréscimo no rendimento de grãos quando a Ds foi maior que
1,40 Mg m
-3
. A estiagem nos períodos de agosto e setembro da safra de
inverno/2004 também pode ter colaborado para esse resultado, pois nesse
período estava ocorrendo o enchimento dos grãos, fase cultural que precisa de
grande volume de chuvas. De acordo com a Tabela 2, a precipitação
acumulada total registrada para o ciclo da cultura do trigo no período de cinco
meses foi de 220,0 mm. Além disso, nesses meses ocorreu menor
disponibilidade de água no solo. Entretanto, segundo MATZENAUER et al.
(1998), a cultura do trigo necessita de, aproximadamente, 322 mm de
precipitação pluvial para seu pleno desenvolvimento, isso deve ter interferido
no desenvolvimento do trigo e ocasionado redução de rendimento de grãos.
Pode-se observar a análise do peso hectolítrico das sementes de trigo,
a qual indica que a qualidade dos grãos não foi afetada pelas mudanças que
5
ocorreram nos atributos físicos do solo. O peso do hectolitro considera o peso
dos grãos, quanto maior o peso melhor a qualidade. De acordo com
NAKAGAWA et al. (2003), no sistema plantio direto, as sementes de trigo
tiveram maior peso hectolítrico com relação ao preparo convencional, cerca de
78,9 Kg hl
-1
.
De uma forma geral, os tratamentos com maior número de passadas
do rolo compactador (T3 e T5) não tiveram alterado negativamente o
rendimento dos grãos. Assim, para a cultura do trigo, pode-se inferir que o
maior estado de compactação (T5) com valores de Ds menor ou igual a
1,35 Mg m
-3
, volume de Macro menor 10% e taxa de infiltração de
12,12 mm h
-1
, em condições de campo, não comprometeu significativamente o
rendimento de grãos da cultura do trigo, considerando-se que nos tratamentos
T0 o rendimento de grãos foi inferior quando comparado com T5.
5 SEGUNDA FASE EXPERIMENTAL
.5.1 Atributos Físicos do Solo Pós-colheita do Trigo
Os valores médios de densidade do solo (Ds), macroporosidade
(Macro), microporosidade (Micro) e porosidade total amostrados na segunda
fase experimental são apresentados na Tabela 13.
Observa-se que nas profundidades de 0,0-0,1, 0,1-0,2 e 0,2-0,3 m os
valores médios de Ds entre os tratamentos não diferiram entre si. Nessa
avaliação dos atributos, verifica-se que os menores valores de Ds foram
encontrados na camada de 0,2-0,3 m e os maiores valores foram encontrados
na camada de 0,0-0,2 m. Entretanto, apesar de não ocorrer diferença
estatística, observa-se que principalmente nos tratamentos T3 e T5 os valores
de Ds aumentam cerca de 1,57 e 2,34 %, em relação ao tratamento T0 na
6
profundidade de 0,0-0,1 m. Esses dados estão de acordo, parcialmente, com
SECCO et al. (2004), que estudaram o comportamento da soja em um
Latossolo e relataram que os maiores valores de densidade foram encontrados
nos tratamentos com 3 e 5 passadas com rolo compactador na profundidade
de 0,0-0,1m. Entretanto, esses valores não ultrapassam a 1,45 Mg m
-3
, sendo
assim o solo não apresenta indícios de camadas compactadas (REINERT;
REICHERT; SILVA, 2001).
Em relação ao volume de macroporos na profundidade de 0,0-0,1 e
0,1-0,2 m, há comportamento semelhante entre os tratamentos. Observa-se
que o tratamento T0 diferiu do tratamento T1, pois o tratamento T1 é reduzido
cerca de 37,5% e 30%, nas respectivas profundidades. Na profundidade de
0,2-0,3 o volume de macroporos não difere entre os tratamentos, apresentando
volume de macroporos no limite, considerado como ideal ao crescimento
radicular.
Um fator que influenciou o resultado foi o mecanismo sulcador da
semeadora -adubadora, que revolve o solo na linha de semeadura, diminuindo
o efeito da compactação. Com isso, o sistema radicular da soja e milho pode
não ter sofrido restrições ao seu desenvolvimento na camada superficial, pois
ocorreu crescimento radicular do trigo, formando canais, que junto com a ação
simultânea dos microorganismos na sua decomposição, formaram poros mais
estáveis (bioporos) no perfil do solo. Em conseqüência, há um aumento no
volume de macroporos, que pode ter colaborado com a redução da Ds. Além
disso, a adição contínua de matéria orgânica no solo pela adição da palha do
trigo, pode ter contribuído também para diminuir a Ds (GENRO JÚNIOR, 2002,
ABREU; REICHERT; REINERT, 2004).
6
Tabela 13 - Valores médios da densidade do solo (Mg m
-3
), macroporosidade
(dm
3
dm
-3
), microporosidade (dm
3
dm
-3
) e porosidade total
(dm
3
dm
-3
), em função dos níveis de compactação, em três
profundidades pós-colheita da cultura do trigo
TRATAMENTOS
PROFUNDIDADE (M)
0,0-0,1 0,1-0,2 0,2-0,3 Média
DENSIDADE DO SOLO
T0 1,25 a* 1,25 a 1,22 a 1,24
T1 1,26 a 1,25 a 1,18 a 1,23
T3 1,27 a 1,23 a 1,22 a 1,24
T5 1,28 a 1,23 a 1,20 a 1,24
CV(%) 3,67 4,11 5,63
MACROPOROSIDADE
T0 0,11 a* 0,13 a 0,10 a 0,11
T1 0,08 b 0,10 b 0,10 a 0,09
T3 0,09 ab 0,11 ab 0,09 a 0,09
T5 0,12 a 0,12 a 0,10 a 0,11
CV(%) 28,80 23,38 30,01
MICROPOROSIDADE
T0 0,43 b* 0,40 c 0,46 a 0,43
T1 0,46 a 0,46 a 0,46 a 0,46
T3 0,45 a 0,44 b 0,47 a 0,45
T5 0,44 ab 0,43 b 0,46 a 0,44
CV(%) 5,64 5,45 7,09
POROSIDADE TOTAL
T0 0,54 b* 0,53 b 0,56 a 0,54
T1 0,54 b 0,56 a 0,56 a 0,55
T3 0,54 b 0,55 a 0,57 a 0,55
T5 0,56 a 0,55 a 0,56 a 0,55
CV(%) 3,16 5,49 6,30
NOTA: Médias de tratamentos seguidas de mesma letra na coluna, não diferem
significativamente entre si pelo teste t-Student (P>0,05).
Nota-se que, na profundidade de 0,0-0,1, o volume de microporos do
tratamento T0 diferiu dos tratamentos T1 e T3, e que o volume de microporos
aumentou cerca de 6,52% e 4,44%, respectivamente. Na profundidade de
0,1-0,2 m, o tratamento T0 diferiu estatisticamente dos demais, com um
aumento de microporos da ordem de 13,04%, 9,09% e 6,98% nos tratamentos
T1, T3 e T5, visto que o maior valor de microporos foi encontrado no
tratamento T1, para ambas as profundidades mencionadas acima. Na
profundidade de 0,2-0,3 m os tratamentos não diferem entre si.
6
Com relação à porosidade total, observa-se que na profundidade de
0,0-0,1 m, o tratamento T0 diferiu somente do tratamento T5, sendo que houve
um aumento na porosidade de 3,7%; entretanto, T0 não diferiu dos tratamentos
T1 e T3. Na profundidade de 0,1-0,2, o tratamento T0 diferiu dos tratamentos
T1, T3 e T5, visto que a porosidade total obteve um acréscimo de 5,36%,
3,57% e 3,57%, respectivamente, e na profundidade de 0,2-0,3 m os
tratamentos não diferem entre si. SECCO et al. 2004, em estudos com estados
de compactação verificaram que o volume de microporos e a porosidade total
foram significativamente diferentes nos tratamentos com maior estado de
compactação, quando relacionados com a testemunha na profundidade de
0,0-0,05 m.
Observa-se ainda que a densidade, macroporosidade, microporosidade
e porosidade total não diferiram entre os tratamentos com estados de
compactação na profundidade de 0,2-0,3 m, indicando que esses atributos
tiveram comportamentos semelhantes, pois a pressão do rolo compactador é
superficial e o revolvimento do solo na linha de semeadura foi realizado até
10 cm.
Em geral, após a análise desses atributos, verificou-se que o solo não
se configura como compactado, pois a Ds média não ultrapassou o valor de
1,24 Mg m
-3
e volume de macroporos com valor médio de 10%, evidenciando o
efeito pronunciado do mecanismo sulcador da semeadura na redução da Ds do
solo e aumento do volume de macroporos.
6 RESISTÊNCIA DO SOLO À PENETRAÇÃO PÓS-COLHEITA DO
TRIGO (RP)
De acordo com a Tabela 14, observa-se que o valor médio de Rp do
tratamento T0 diferiu do tratamento T5 em todas as profundidades analisadas,
sendo que no tratamento T0 é verificado o menor valor de Rp, possivelmente
pelo não tráfego do rolo compactador e também pelo efeito do mecanismo
6
sulcador na linha de semeadura. Nota-se ainda que somente na profundidade
de 0,1-0,2 m todos os tratamentos diferem entre si. Pode-se verificar que nessa
camada, em geral, encontram-se os maiores valores de Rp, principalmente nos
tratamentos T3 e T5, nos quais são observados valores de 2,02 e 2,50 MPa,
respectivamente.
Tabela 14 - Resistência do solo à penetração (MPa) em quatro estados de
compactação, na fase pós-colheita da cultura do trigo
TRATAMENTOS
PROFUNDIDADES (m)
0,0-0,1 0,1-0,2 0,2-0,4 Média
T0 1,27 c 1,42 d 1,04 c 1,24
T1 1,37 bc 1,80 c 1,78 a 1,65
T3 1,61 b 2,02 b 1,73 a 1,78
T5 2,04 a 2,50 a 1,55 b 2,03
CV (%) 48,05 29,48 34,02
NOTA: Médias de tratamentos seguidas de mesma letra na coluna, não diferem entre si pelo
teste t-Student (P>0,05).
IMHOFF, SILVA e TORMENA (2002) e STONE, GUIMARÃES e
MOREIRA (2002) relataram que a Rp é uma propriedade do solo adotada
como indicativo da compactação do solo, por apresentar forte relação com o
crescimento radicular das plantas e por ser muito eficiente na identificação de
estados de compactação, quando comparada à Ds. Além disso, a Rp é
influenciada pela textura, conteúdo de água e pela condição estrutural inicial do
solo.
Na Figura 9, observa-se que os maiores valores Rp foram encontrados
entre a profundidade de 0,05-0,2 m, nos tratamentos T3 e T5, e o ápice da Rp
(2,50-3,00 MPa) ocorre entre as profundidades de 0,07-0,12 m. Portanto,
houve aumento da Rp de acordo com o número de passadas do rolo
compactador na camada de 0 a 20 cm de profundidade. O maior estado de
compactação observado nos tratamentos se deve ao efeito acumulativo de
pressões de máquinas ou implementos que o solo recebe em uma safra ou de
uma safra para outra e ainda tem a acomodação natural das partículas mais
finas pelo perfil do solo, que podem diretamente influenciar o aumento dos
valores da Rp. Segundo autores como GENRO JÚNIOR (2002), SILVA (2003)
e SECCO (2004), o confinamento dos valores mais altos de Rp em camadas
6
ao redor de 0,07 a 0,17 m de profundidade parece ser uma característica de
solos sob sistema plantio direto, tanto de solos argilosos e arenosos.
No tratamento sem compactação adicional (T0), a Rp não ultrapassou
a 1,50 MPa, entre as profundidades de 0,07-0,15 m. Já os valores do
tratamento T1 não tiveram grande variação, ou seja, a partir da profundidade
de 0,1-0,35 m a Rp foi uniforme (1,70 MPa).
Figura 9 - Resistência do solo à penetração em Latossolo Vermelho-Escuro
sob quatro estados de compactação.
NOTA : T0 (Ug =0,20 Kg Kg
-1
); T1 (Ug =0,19 Kg Kg
-1
); T3 (Ug =0,18 Kg Kg
-1
);
T5 (Ug =0,21 Kg Kg
-1
).
Os valores médios de 1,50 e 1,70 MPa não são considerados pela
literatura como limitantes ao crescimento radicular, entretanto, para valores
acima de 2 MPa, podem ocorrer limitações ao sistema radicular das culturas. A
Rp é dependente do conteúdo de água do solo, percebe-se então que, no
momento da amostragem, o solo estava com baixa umidade e, por isso,
demonstrou pontos de maior Rp.
CAMARGO e ALLEONI (1997) e ROSOLEN et al. (1999) verificaram a
Rp em solos franco-argilosos a argilosos e consideram que, quando o valor é
menor que 1,1 MPa não há limitação ao crescimento radicular, entretanto
quando os valores de Rp estão entre 1,1 e 2,5 MPa, são considerados baixos e
6
acima destes valores podem afetar o crescimento das raízes. Os níveis críticos
de Rp variam com o tipo de solo, umidade e com a espécie cultivada.
Convém analisar que a Ds dos tratamentos nas três profundidades,
não foram elevadas, conforme Tabela 13, entretanto os valores de Rp,
principalmente nos tratamentos T3 e T5, da profundidade de 0,1-0,2 m
obtiveram valores considerados pela literatura como restritivos ao crescimento
radicular.
Observa-se ainda que, depois de uma safra, os tratamentos com
número de passadas do rolo compactador podem acarretar algum efeito
acumulativo sobre a Rp, até a profundidade de 0,2 m. Observou-se também
que ocorreu durante o período experimental, tráfego de máquinas e ou
implementos na área, como por exemplo: semeadura, colheita, coleta dos
dados, os quais podem ter influenciado os valores de Rp até essa
profundidade. TAVARES FILHO et al. (2001), constataram que a redução de
revolvimento afeta negativamente os valores de algumas variáveis que
expressam a qualidade física do solo, pois as maiores diferenças estão
concentradas nas camadas superficiais do solo, refletindo dessa maneira suas
ações e interações na interface solo-planta-atmosfera.
PRADO et al. (2001) observaram em Latossolo Vermelho, classe
textural argilosa (55% argila, 9% silte e 36% areia), que o aumento da
compressão de 10 para 15 kgf levou a uma maior Rp, atingindo valores de 4,2
a 4,9 MPa para a cultura do milho, mesmo assim não afetou o desenvolvimento
inicial do milho. Com relação à soja, BEUTLER e CENTURION (2003)
revelaram que o valor crítico de Rp para a cultura da soja foi superior a
2,5 MPa para Latossolos com água retida na tensão de água de 0,01 MPa.
6
7 DESENVOLVIMENTO VEGETATIVO DAS CULTURAS DE SOJA E
MILHO
.7.1 População Inicial de Plantas
Os resultados de população inicial de soja e milho são apresentados na
Tabela 15. Observa-se que, para a cultura da soja, os tratamentos não diferem
entre si quanto à população inicial de plantas, indicando que para soja não
houve qualquer impedimento para a germinação e emergência. Entretanto,
para a cultura do milho, o tratamento T0 diferiu do tratamento T5. Verifica-se
que nos tratamentos T3 e T5 são encontrados os menores valores de
população inicial de plantas e no tratamento T0 o maior valor. Nota-se também
que, apesar dos tratamentos com compactação adicional da cultura do milho
não serem estatisticamente diferentes, eles obtiveram uma redução de 12.92%,
25,08% e 16,64% nos tratamentos T1, T3 e T5, respectivamente. Para a soja,
houve um aumento de 3,29 e 2,03 % na população inicial para os tratamentos
T1 e T3.
Sabe-se que os atributos físicos do solo, principalmente a Ds e
macroporosidade, não foram considerados limitantes ao desenvolvimento das
culturas. Nesse contexto, pressupõe-se que esses atributos não interferiram no
crescimento inicial da cultura de soja.
Tabela 15 - População inicial de plantas (pl ha
-1
) de soja e milho nos quatros
estados de compactação
TRATAMENTOS SOJA MILHO
T0 365.333 a 86.444 a
T1 377.777 a 76.555 ab
T3 372.888 a 69.111 b
T5 362.888 a 74.111 b
CV (%) 16,36 19,56
NOTA: Médias de tratamentos seguidas de mesma letra na coluna, não diferem entre si pelo
teste t-Student (P>0,05).
6
Um fato que pode ter influenciado esses resultados foi à ocorrência de
grande índice de pluviosidade nos meses de outubro e novembro de 2004, o
que pode ter facilitado a emergência das plântulas (Tabela 2). SECCO et al.
(2004) encontraram resultados semelhantes para população inicial da cultura
da soja. Há muitas controvérsias com relação aos valores de Ds que começa a
afetar o crescimento radicular, visto que o comportamento da planta depende
de vários fatores, entre eles: a qualidade física do solo, a Rp, as condições
climáticas, o tipo de sistema radicular, entre outros, e que irão interferir no
desenvolvimento e conseqüente rendimento de grãos da cultura.
Os poucos trabalhos que existem sobre o efeito da compressão do solo
sobre a semeadura são contraditórios, entretanto revelam efeitos positivos e
negativos sobre a emergência e crescimento e, principalmente, no vigor inicial
das plântulas. Em solos argilosos, quando as sementes são semeadas em uma
profundidade maior, podem causar prejuízos na emergência, devido ao maior
gasto de energia (PRADO et al., 2001).
.7.2 População Final das Plantas de Soja e Milho
Os dados de população final das plantas de soja e milho são
apresentados na Tabela 16. A análise dos tratamentos mostra que, na cultura
de soja, o tratamento T5 diferiu estatisticamente dos tratamentos T0, T1 e T3,
apresentando valores população final superior aos demais tratamentos
(20,87%, 9,8% e 10%). Em relação à cultura do milho, o tratamento T0
demonstrou valor de população final superior e estatisticamente diferente dos
tratamentos T1 e T3, com valores que sofreram redução de 24% e 29%,
respectivamente.
Tabela 16 - População final plantas (pl ha
-1
) de soja e milho nos quatro
estados de compactação do solo
TRATAMENTOS SOJA MILHO
T0 305.555 b 86.111 a
T1 336.222 b 69.444 b
6
T3 333.333 b 66.667 b
T5 369.333 a 73.666 ab
CV (%) 18,45 21,56
NOTA: Médias de tratamentos seguidas de mesma letra na coluna, não diferem entre si pelo
teste t-Student (P>0,05).
Conforme se pode visualizar no Apêndice B, na cultura da soja, os
tratamentos obtiveram comportamento semelhante para a população inicial.
Entretanto, na análise da população final de plantas, verifica-se que o
tratamento T5 possui a maior população final e, ainda, comportamento
constante de população inicial e final de plantas, enquanto que nos demais
tratamentos o número final de plântulas é reduzido significativamente. Isso
pode ser explicado pela maior disponibilidade de água e nutrientes, que
favoreceu o desenvolvimento, tanto em épocas chuvosas como em época de
estiagem prolongada. Do período da germinação até o estabelecimento da
plantas, pode ocorrer atraso da emergência e até a mortalidade das mesmas,
devido a diversos fatores, entre eles estão: doenças, altas temperaturas
(murchamento permanente) e pluviosidade.
Para a cultura do milho, observa-se comportamento diferenciado ao da
cultura da soja, pois nessa cultura o tratamento T0 possui número constante de
população inicial e final. Entretanto, quando se observa à população final, os
tratamentos T1, T3 e T5 possuem comportamento semelhante, ou seja, nestes
tratamentos são encontrados valores inferiores de população final em relação
ao tratamento T0. Nota-se ainda que no tratamento T3 e T5 é observado o
menor valor de população inicial e final da cultura do milho. De acordo com a
Tabela 3, a precipitação média até o final do ciclo do milho e da soja foi
considerada ideal, cerca de 715,8 mm.
Segundo HOEFT (2003), as culturas de soja e milho necessitam de
500 a 600 mm de água pela combinação da precipitação e da água
armazenada no solo. Entretanto, nota-se que no final do ciclo ocorre um nível
de precipitação adequado, porém a distribuição não foi uniforme, pois somente
no mês de outubro ocorreu precipitação média de 401,3 mm, o que pode ter
influenciado a germinação ou a emergência das duas culturas. Por outro lado,
nos meses de dezembro, janeiro e fevereiro, ocorreu precipitação média de
30,8, 87,5 e 35,5 mm, respectivamente, ocorreram períodos de estiagem, o que
6
pode ter afetado a floração e o enchimento de grãos e, conseqüentemente, o
rendimento de grãos.
Segundo VANZELA e ANDRADE (2005), na germinação tanto o déficit
como o excesso de água (umidade entre 50 a 85 %) podem prejudicar à boa
uniformidade na emergência das plântulas. Na floração e enchimento de grãos
a cultura da soja atinge o máximo de exigência hídrica, portanto o estresse
hídrico nesse período pode ocasionar problemas fenológicos, como queda
prematura das folhas e redução na produtividade. Durante todo o ciclo da
cultura da soja é necessária uma precipitação na faixa de 450 a 800 mm de
água para se obter o máximo rendimento de grãos. O comportamento das
plantas, segundo ALVES (1992), quer seja do ecossistema natural ou do
ecossistema agrícola depende de uma série de fatores como: temperatura,
precipitação e do próprio solo.
Em relação ao ciclo do milho, CARLESSO e SANTOS (2005)
destacaram que o milho é relativamente tolerante ao déficit hídrico durante a
fase vegetativa, porém demonstra grande sensibilidade, com decréscimo no
rendimento de grãos, se o estresse hídrico ocorrer na fase de florescimento e
enchimento dos grãos. Ocorre ainda redução do porte, expansão das folhas,
redução no aproveitamento de nutrientes e diminuição da fotossíntese.
Com uma umidade ideal do solo, a germinação e a emergência das
plantas podem ser facilitadas, mesmo ocorrendo valores de Rp e Ds
considerados restritivos para o desenvolvimento da planta. Gill e Bolt (1965),
citados por PRADO et al. (2001), explicam que o milho apresenta considerável
potencial de crescimento radicular em razão da grande pressão axial da raiz,
que varia de 0,85 a 2,49 MPa. Assim, os resultados desses autores evidenciam
que uma compressão de pequena intensidade do solo, ao redor da semente,
não implica prejuízos no desenvolvimento radicular.
.7.3 Estatura Final de Plantas de Soja e Milho
A Tabela 17 apresenta os dados relativos à estatura final da soja e do
milho. Para a cultura da soja, nota-se que o tratamento T0 diferiu dos
7
tratamentos T1, T3 e T5. Para a cultura do milho, o tratamento T5 diferiu dos
demais tratamentos Em ambas as culturas, o maior valor de estatura foi
encontrado no tratamento T5.
De acordo com Marschener (1986), citado por SILVA e ROSOLEM
(2001), dependendo do tipo de solo trabalhado, conteúdo de água e Ds de até
1,4 Mg m
-3
, o impedimento radicular não está relacionado à inibição da
absorção dos nutrientes e água, portanto, tanto a cultura de soja como a de
milho possuíam condições físicas apropriadas para que suas raízes tivessem
bom desenvolvimento e conseqüentemente crescimento aéreo e bom
rendimento de grãos.
Tabela 17 - Estatura final de plantas de soja e milho em quatro estados de
compactação do solo
TRATAMENTOS SOJA MILHO
T0 0,77 c* 1,78 b
T1 0,81 b 1,81 b
T3 0,81 b 1,79 b
T5 0,93 a 1,99 a
CV (%) 7,22 9,91
NOTA: Médias de tratamentos seguidas de mesma letra na coluna, não diferem entre si pelo
teste t-Student (P>0,05).
BEUTLER e CENTURION (2004b) afirmaram que a estatura da soja foi
superior no maior teor de água (0,17 Kg Kg
-1
) em Latossolo Vermelho-Escuro,
textura média e a Rp de 3,76 MPa não interferiu na estatura média da soja.
PEDROTTI et al. (2001) afirmaram que ao encontrar uma zona de
impedimento, a raiz imediatamente pode emitir sinais hormonais à parte aérea
que interrompe seu crescimento, iniciando a proliferação das raízes laterais
que se mantêm confinadas em um pequeno volume de solo. Entretanto, se o
conteúdo de água for adequado às plantas, elas conseguem ter um bom
desenvolvimento, mesmo quando o solo apresenta pontos de maior Rp. As
raízes sempre crescem em busca de água, o que coincide com pontos de
menor Rp.
7
.7.4 Rendimento de Grãos das Culturas de Soja e Milho
Os resultados do rendimento de grãos são apresentados na Tabela 18.
Verifica-se que o rendimento de grãos da cultura de soja foi maior no
tratamento T5, pois este tratamento possui rendimento de grãos 29,41% maior
quando relacionado ao tratamento T0; nos tratamentos T1 e T3 há um aumento
de 6,89% e 4,42% em relação ao T0. Nota-se, ainda, que o tratamento T5
diferiu significativamente dos tratamentos T0, T1 e T3. Na cultura do milho há
um comportamento diferenciado frente às adversidades do ambiente e à
qualidade física do solo. A diferença de rendimento de grãos é menor quando
comparada com a cultura de soja, observa-se que o tratamento T5 apresenta
rendimento 6,74% maior em relação ao tratamento T0 e o tratamento T1 e T3
sofreram redução de 5,06% e 13,7%, respectivamente.
Tabela 18 - Rendimento de grãos das culturas de soja e milho (Mg ha
-1
) na
safra 2004/2005 em quatro estados de compactação do solo
TRATAMENTOS SOJA MILHO
T0 1,08 b 8,3 a
T1 1,16 b 7,9 ab
T3 1,13 b 7,3 b
T5 1,53 a 8,9 a
CV (%) 20,32 13,3
NOTA: Médias de tratamentos seguidas de mesma letra na coluna, não diferem entre si pelo
teste t-Student (P>0,05).
De uma forma geral, a compactação adicional empregada nos
tratamentos não afetou o rendimento de grãos da cultura soja, o que pode ser
comprovado pelos tratamentos com compactação adicional, que obtiveram
resultado de Ds menor ou igual a 1,25 Mg m
-3
, volume de macroporos 11% e
resistência do solo na ordem de 2,86 MPa em condições de campo, não
comprometeram significativamente o rendimento, pois o T5 obteve maior
rendimento de grãos de soja. Esses dados corroboram parcialmente os
resultados de SECCO et al. (2004), que relatam que o tratamento com cinco
níveis de compactação não interferiu negativamente no resultado de
rendimento de grãos de soja. QUEIROZ-VOLTAN, NOGUEIRA e MIRANDA
7
(2000), estudando Latossolo roxo, verificaram que o rendimento da soja em
casa de vegetação não foi alterado pela Ds de até 1,50 Mg m
-3
.
O efeito da compactação na produção vegetal tem sido relatado por
vários autores, mas ainda há divergências. Alguns têm observado que uma
leve compactação pode provocar aumento de crescimento na parte aérea, pois
promove maior contato solo-semente, aumentando a emergência e
germinação. Quando a planta possui um sistema radicular pivotante, como é o
caso da soja, o crescimento das raízes em solo com camadas com maior Rp
fica mais difícil, pois as raízes possuem diâmetro maior do que os poros do
solo, entretanto, quando a umidade do solo está alta, elas conseguem crescer.
O mesmo não ocorre com a raiz fasciculada que, geralmente, é mais fina e
consegue penetrar pelos pontos de menor Rp (BORGES et al., 1999).
Observa-se que a Rp antes da semeadura de soja e milho não
ultrapassou a 3,0 MPa para o tratamento com maior estado de compactação
(T5), indicando que raízes do milho podem ter conseguido suprir as
necessidades de água e nutrientes. ROSOLEN et al. (1999) observaram em
um Latossolo que a Rp da ordem de 1,3 MPa afetou o crescimento das raízes
principais do milho e que em 6,0 MPa o crescimento das raízes adventícias foi
inibido. Percebe-se, então, que, ocorrendo ou não o impedimento para a raiz
central do milho, as raízes adventícias conseguem desempenhar seu papel.
Além disso, o volume de macroporos estava em média com 10%, considerado
pela literatura um volume limite ideal para desempenhar seu papel na
condutividade hidráulica e trocas gasosas para o desenvolvimento adequado
das plantas.
Para a cultura da soja, BEUTLER e CENTURION (2003) relataram que
em Latossolo Vermelho distroférrico os valores de Rp que interferiram na
produção de grãos foi da ordem de 1,66-2,22 MPa para conteúdo de água na
tensão de 0,05-0,01MPa. Apesar de ocorrerem valores de Rp semelhantes nos
tratamentos desses experimentos, nota-se que o rendimento da soja não foi
alterado por esse fator, pois no tratamento T5 obteve maior rendimento de
grãos, quando comparado com a testemunha (T0).
Outro fator que deve ser considerado é o efeito do mecanismo sulcador
tipo facão da semeadora-adubadora que, possivelmente, anulou o efeito dos
estados de compactação, principalmente na profundidade de 0,0-0,1 m.
7
8 ATRIBUTOS FÍSICOS DO SOLO PÓS-COLHEITA DAS CULTURAS
DE SOJA E MILHO
.8.1 Densidade do Solo (Ds)
Para análise dos atributos físicos como Ds, macro, micro e Pt da
segunda fase experimental, pós-colheita da soja e milho, foi utilizado o
esquema “Split Block”, utilizando-se os seguintes fatores: Fator A, estados de
compactação e Fator B, variedades; foi analisado também se ocorreu interação
significativa entre o fator A e o Fator B.
A Tabela 19 apresenta os valores médios da Ds, analisados
pós-colheita da cultura de soja e milho. Verifica-se pela análise de variância
que não houve interação significativa entre os fatores em estudo, implicando
que a Ds e as culturas são fatores que agem independentemente. Isto implica
que os estados de compactação adicional aplicados pelo rolo compactador
foram eliminados pelo mecanismo sulcador tipo facão da
semeadora-adubadora, reduzindo assim a Ds e a macro.
Observa-se que na profundidade de 0,0-0,1 m ocorre diferença
significativa entre T0 e os tratamentos T3 e T5, sendo ainda encontrado nestes
tratamentos com compactação adicional os maiores valores de Ds. Nas
profundidades de 0,1-0,2 e 0,2-0,3 m os tratamentos não diferem entre si,
portanto os maiores valores também ocorrem nos tratamentos T3 e T5.
7
Tabela 19 - Densidade do solo (Mg m
-3
) fase pós-colheita das culturas de soja
e milho em quatro estados de compactação e em três
profundidades
FATORES
PROFUNDIDADE (m)
0,0-0,1 m 0,1-0,2 m 0,2-0,3 m
Soja (B) 1.22 B* 1.18 B 1.15 B
Milho 1.25 A 1.22 A 1.20 A
DMS 0,0306 0,0353 0,02704
CV (%) 5.58 4.56 6.23
T0 (A) 1,21 a* 1.18 a 1.16 a
T1 1.21 a 1.20 a 1.17 a
T3 1.27 b 1.21 a 1.18 a
T5 1.27 b 1.22 a 1.20 a
DMS 0,0585 0,0673 0,0516
CV (%) 3.69 4.38 3.42
F (A*B) 1,026 ns 0,482 ns 0,957 ns
CV (%) 1.12 5.21 4.73
NOTAS: 1) Médias de tratamentos seguidas de mesma letra maiúscula ou minúscula na
coluna não diferem significativamente entre si pelo teste de Tukey (P> 0,05);
2) (A) (B) fatores em estudo;
3) * teste F significativo a 5% de significância;
4) ns teste F não significativo a 5% de significância.
Com relação às culturas, observa-se que os valores médios de Ds
diferiram em todas as profundidades estudadas, implicando que cada cultura
tem comportamento diferente de germinação, emergência e estabelecimento
em condições ambientais semelhantes. Além disso, os fatores climáticos
possuem papel preponderante no comportamento das culturas.
Observa-se ainda que os valores de Ds tanto o fator cultura como do
fator tratamento com estados de compactação não são considerados pela
literatura como limitantes ao crescimento e desenvolvimento radicular, pois não
atingem valores acima de 1,45 Mg m
-3
(CINTRA; MIELNICZUK; SCOPEL, 1983;
SECCO et al., 2004).
Entretanto, GUIMARÃES, STONE e MOREIRA (2002) encontraram
para a cultura do feijão valores de Ds de 1,2 Mg m
-3
que começaram a afetar o
7
desenvolvimento radicular e a parte aérea do feijão. BORGES et al. (1999),
estudando um Latossolo Vermelho-escuro em laboratório, verificaram que, no
valor médio de Ds de 1,32 Mg m
-3
, o volume de microporos foi de 0,17 dm
3
dm
-3
e de macroporos foi cerca de 0,33 dm
3
dm
-3
e com o aumento da Ds para 1,64,
o volume de microporos aumenta para 0,22 dm
3
dm
-3
e o de macroporos
diminui para 0,17 dm
3
dm
-3
.
.8.2 Volume de Macroporos
Na Tabela 20 são apresentados os resultados da macroporosidade na
cultura de soja e milho. Verifica-se que houve interação significativa entre os
fatores em estudo para profundidade de 0,0-0,1 m. Observa-se ainda que, para
a cultura da soja, o tratamento T0 diferiu do tratamento T5, visto que o maior
volume de macroporos foi obtido no tratamento T0.
No entanto, para a cultura do milho os tratamentos não diferiram entre
si. Isso pode ser explicado, primeiramente, pelo efeito do mecanismo sulcador
da semeadora-adubadora, ocorrendo uma descompactação de até 10 cm na
linha de semeadura, que pode ter proporcionado uma melhoria na estrutura do
solo, como redução da Ds e aumento da macro, principalmente nos
tratamentos com maior número de passadas com o rolo compactador. ALVES
e SUZUKI (2004), em estudo com a cultura de soja e milho em sucessão de
culturas, observaram que, na profundidade de 0,0 a 0,10 m, a soja
proporcionou maior valor de macroporosidade, seguida do milho.
Nesse contexto, a cultura de soja apresentou uma melhor resposta às
condições do solo, pois, em geral, apresenta um volume maior de macroporos.
Quando se analisam as relações entre as culturas de soja e de milho,
verifica-se que os tratamentos T0 e T3 diferiram estatisticamente quanto ao
volume de macroporos e os tratamentos T1 e T5 não mostraram essa
diferença. Esse comportamento da soja deve-se à morfologia de seu sistema
radicular, por ter um sistema radicular principal com raiz pivotante e raízes
secundárias que possuem papel importante na absorção de nutrientes.
Verifica-se ainda que a macroporosidade do milho não ultrapassou 8%, isso
7
pode ser indício de que as raízes do milho não se desenvolveram de modo
semelhante em todos os tratamentos.
Tabela 20 - Macroporosidade (dm
3
dm
-3
) fase pós-colheita das culturas de
soja e milho em quatro estados de compactação na profundidade
de 0,0-0,1 m
TRATAMENTOS
SOJA MILHO
Profundidade (0,0-0,1 m)
T0 0,11 aA 0,08 aB
T1 0,09 abA 0,08 aA
T3 0,10 abA 0,06 aB
T5 0,07 bA 0,08 aA
DMS (A) 0,03294
DMS (B) 0,02416
CV 1 (%) 17,80
CV 2 (%) 21,72
F (a*B) 5,404 *
CV 3 (%) 20,56
NOTAS: 1) Médias de tratamentos com letras distintas, minúsculas na coluna e maiúscula na
linha, diferem entre si pelo teste de Tukey (P< 0,05) na profundidade de 0,0-0,1 m.
2) (A) (B) fatores em estudo;
3) F (A*B) teste F para a interação;
4) * teste F significativo a 5% de significância;
5) ns teste F não signifivativo a 5% de significância.
De acordo com a análise de variância, não ocorreu interação
significativa do volume de macroporos nas profundidades de 0,1-0,2 e
0,2-0,3 m. Observa-se na Tabela 21 que, na profundidade de 0,1-0,2 m, os
volumes de macroporos dos tratamentos com estados de compactação são
estatisticamente semelhantes. Na profundidade de 0,2-0,3 m, verifica-se que
somente o tratamento T0 difere do tratamento T5 e que o maior valor de
macroporos foi verificado no tratamento T0.
7
Com relação às culturas, o volume de macroporos nas profundidades
mencionadas diferiu entre si, entretanto a cultura da soja mostrou volume de
macroporos superior ao do milho.
Os valores de macroporosidade de 0,10 a 0,16 m m
-3
são considerados
ideais por KIEHL (1979), para que haja um bom desenvolvimento das plantas.
Abaixo desse volume, pode limitar o crescimento vertical das raízes.
ANDREOLLA (2005), em estudo dos mecanismos sulcadores e os atributos
físicos de um Latossolo Vermelho eutrófico, verificou que a macroporosidade
antes da colheita da soja era em média de 0,06 e, após a colheita, a média
obtida foi de 0,17 m m
-3
na profundidade de 0,0-0,1 m.
Tabela 21 - Macroporosidade (dm
3
dm
-3
) na fase pós-colheita das culturas de
soja e milho em quatro estados de compactação, nas
profundidades de 0,1-0,2 e 0,2-0,3 m.
TRATAMENTOS
PROFUNDIDADES (m)
0,1-0,2 m 0,2-0,3 m
Soja (B) 0,11 A 0,10 A
Milho 0,09 B 0,08 B
DMS 0,0177 0,01289
CV (%) 25,25 19,86
T0 (A) 0,10 a 0,11 a
T1 0,09 a 0,09 ab
T3 0,10 a 0,09 ab
T5 0,08 a 0,07 b
DMS 0,0242 0,02377
CV (%) 19,85 20,87
F (A*B) 0,417 ns 0,566 ns
CV (%) 18,48 23,77
NOTAS 1) 1) Médias de tratamentos seguidas de mesma letra maiúscula ou minúscula na
coluna não diferem significativamente entre si pelo teste de Tukey (P> 0,05);
2) (A) (B) fatores em estudo;
3) * teste F significativo a 5% de significância;
4) ns teste F não significativo a 5% de significância.
Nota-se ainda que a cultura da soja obteve melhor resposta às
condições impostas pelo clima e pelo solo, devido ao maior valor de
7
macroporos e redução da Ds. No entanto, para o milho, o comportamento
frente às adversidades do ambiente foi diferenciado, pois o volume de
macroporos foi menor em relação à soja. Segundo LANDERS (1995), a soja é,
dentre as principais culturas que existem no Brasil, é uma das que melhor se
adapta ao sistema plantio direto.
.8.3 Volume de Microporos
Pela análise de variância observou-se que não ocorreu interação
significativa entre o fator tratamento e o fator variedade e que não houve
diferença significativa no teste de médias entre os valores de microporos nas
três profundidades estudadas, indicando que não ocorreu variação significativa
entre os tratamentos (Tabela 22).
Ao analisar as duas culturas, nota-se que os valores médios de
microporos diferiram entre si nas profundidades de 0,0-0,1 e 0,1-0,2 m.
Verifica-se ainda que o volume de microporos é maior na cultura do milho,
quando relacionado com a cultura da soja, isso se deve ao menor volume de
macroporos encontrados na cultura do milho. STONE, GUIMARÃES e
MOREIRA (2002), estudando um Latossolo Vermelho perférrico em casa de
vegetação, verificaram que na Ds de 1,2 Mg m
-3
, o volume de microporos foi
cerca de 0,33 dm
3
dm
-3
, enquanto que na Ds de 1,4 Mg m
-3
, o volume pouco
aumentou, passando para 0,34 dm
3
dm
-3
, entretanto o volume de macroporos
passou de 0,22 para 0,13 dm
3
dm
-3
.
7
Tabela 22 - Microporosidade (dm
3
dm
-3
) na fase pós-colheita das culturas de
soja e milho em quatro estados de compactação e em três
profundidades
TRATAMENTOS
MICROPOROS
0,0-0,1 m 0,1-0,2 m 0,2-0,3 m
Soja (A) 0.49 B 0.47 B 0.51 A
Milho 0.53 A 0.55 A 0.52 A
DMS 0,038136 0,045232 0,033544
CV (%) 11.03 8.53 6.42
T0 (B) 0.50 a 0.51 a 0.50 a
T1 0.53 a 0.51a 0.52 a
T3 0.51 a 0.52 a 0.51 a
T5 0.51 a 0.53 a 0.54 a
DMS 0,072810 0,086357 0,064043
CV 1 (%) 11.09 13.04 9.67
F (A*B) 0,404 ns 0,187 ns 3,10 ns
CV 3 (%) 6.14 8.17 10.99
NOTAS: 1) * Médias de tratamentos seguidas de mesma letra maiúscula ou minúscula na
coluna não diferem significativamente entre si pelo teste de Tukey (P> 0,05);
2) (A) (B) fatores em estudo;
3) * teste F significativo a 5% de significância;
4) ns teste F não significativo a 5% de significância.
.8.4 Porosidade Total
Na Tabela 23 são apresentados os dados de porosidade total. Na
análise de variância observa-se que não houve interação significativa e o teste
de médias não apresenta diferenças entre os tratamentos nas três
profundidades.
Com relação às culturas, os volumes totais de poros diferem entre si
nas três profundidades. Percebe-se que a porosidade é maior para a cultura da
soja, implicando que esta cultura obteve melhor resposta às condições
impostas, pois, supostamente, suas raízes conseguiram desenvolver-se,
obtendo assim água e nutrientes. Com isso ocorreu aumento do volume de
macroporos e conseqüentemente aumento da porosidade total. Enquanto que
8
o milho pode ter sofrido influência das adversidades climáticas, que em
conseqüência prejudicaram seu desenvolvimento. STONE, GUIMARÃES e
MOREIRA (2002) observaram valores de porosidade total de 0,55 dm
3
dm
-3
na
Ds de 1,2 Mg m
-3
e de 0,47 dm
3
dm
-3
na Ds de 1,4 Mg m
-3
.
Tabela 23 - Porosidade total (dm
3
dm
-3
) pós-colheita das culturas de soja e
milho em quatro estados de compactação e em três
profundidades
TRATAMENTOS
POROSIDADE TOTAL
0,0-0,1 m 0,1-0,2 m 0,2-0,3 m
Soja (B) 0.61 B* 0.66 B 0.62 B
Milho 0.55 A 0.56 A 0.57 A
DMS 0,03217 0,06963 0,03151
CV (%) 5.81 5.26 7.33
T0 (A) 0.59 a* 0.61 a 0.60 a
T1 0.57a 0.61 a 0.60 a
T3 0.60 a 0.60 a 0.60 a
T5 0.56 a 0,61 a 0.58 a
DMS 0,0614 0,03647 0,060167
CV (%) 8.26 8.93 7.87
F (A*B) 1,254 ns 1,468 ns 1,421 ns
CV (%) 7.76 10.21 7.84
NOTAS: 1) Médias de tratamentos seguidas de mesma letra maiúscula ou minúscula na
coluna não diferem significativamente entre si pelo teste de Tukey (P> 0,05);
2) (A) (B) fatores em estudo;
3) * teste F significativo a 5% de significância;
4) ns teste F não significativo a 5% de significância.
9 ATRIBUTOS FÍSICOS DO SOLO NAS DIFERENTES FASES
EXPERIMENTAIS
Nas Tabelas 24, 25, 26 e 27 são apresentados os resultados de Ds,
macroporosidade, microporosidade e porosidade total nas duas fases
8
experimentais, englobando a análise dos atributos antes da implantação dos
tratamentos com estados de compactação (AT), após implantação dos
tratamentos (APT), após colheita do trigo (APCT) e após colheita da soja e
milho (APCSM) nos quatro estados de compactação.
Na Tabela 24, observa-se que os valores de Ds do tratamento T0,
antes da implantação do experimento (AT), não diferiram estatisticamente dos
valores de Ds obtidos após a implantação dos tratamentos com compactação
adicional (APT), em todas as profundidades estudadas. Entretanto os
tratamentos T1, T3 e T5 da época AT diferiram significativamente do
tratamento APT, nas três profundidades estudadas.
Com relação à evolução desse atributo físico do solo, verifica-se que os
tratamentos T1 e T5 da época AT diferiram dos valores encontrados no APCT.
Observa-se, ainda, que somente o tratamento T5 de AT diferiu do APCSM,
enquanto que T1 e T5 são semelhantes entre AT e APCSM, na profundidade
de 0,0-0,1 m. Pode-se inferir que a Ds dos tratamentos T1 e T3 da época
APCSM foi restabelecida somente após duas safras, comparativamente ao
estado inicial do solo (AT) e, ainda, para os valores de Ds do tratamento T5,
após duas safras, não houve restabelecimento das condições iniciais do solo.
Na profundidade de 0,01-0,2 m, os tratamentos T1, T3 e T5 da época
AT obtiveram resultados que diferiram dos valores de APT. Observa-se
também que os valores de APT diferiram dos valores de Ds nos tratamentos
T1, T3 e T5 do APCSM. Entretanto, somente o tratamento T1 do APCT diferiu
do APCSM, visto os tratamentos T3 e T5 são semelhantes aos valores de Ds
do APCSM. Enfim, a Ds aumenta significativamente de AT para APT e, no final
de duas safras, verifica-se que todos os tratamentos com estado de
compactação voltam à condição inicial de Ds (AT) do solo. Na profundidade de
0,2-0,3 m, os valores de Ds de AT diferiram do APT, entretanto são
semelhantes aos valores de APCT e APCSM. Verifica-se que nessa
profundidade, os valores de Ds foram restabelecidos após a colheita do trigo,
pois nessa profundidade a influência da pressão do rolo compactador quase
não existe, pois a pressão exercida pelo rolo é superficial.
8
Tabela 24 - Valores médios da densidade do solo (Mg m
-3
), em função dos
quatro estados de compactação, nas diferentes fases
experimentais
TRATAMENTOS
DENSIDADE DO SOLO
AT APT APCT APCSM
PROFUNDIDADE (0,0-0,1 m)
T0 1,22 bA* 1,23 bA* 1,25 aA* 1,21 Aa*
T1 1,20 bC 1,31 aA 1,26 aB 1,21 aC
T3 1,25 aB 1,37 aA 1,27 aB 1,27 bB
T5 1,21 bC 1,35 aA 1,28 aB 1,27 bB
CV(%) 2,54 5,34 3,67 3,69
PROFUNDIDADE (0,1-0,2 m)
T0 1,23 aA 1,23 cA 1,25 aA 1,18 aA
T1 1,18 bB 1,27 bA 1,25 aA 1,20 aB
T3 1,24 aB 1,34 aA 1,23 aB 1,21 aB
T5 1,22 aB 1,39 aA 1,23 aB 1,22 aB
CV(%) 3,25 6,18 4,11 4,38
PROFUNDIDADE (0,2-0,3 m)
T0 1,19 aA 1,19 bA 1,22 aA 1,16 aA
T1 1,18 aB 1,26 aA 1,18 aB 1,17 aB
T3 1,18 aB 1,27 aA 1,22 aB 1,18 aB
T5 1,19 aB 1,27 aA 1,20 aB 1,20 aB
CV(%) 2,5 4,72 5,63 3,42
NOTA: Médias de tratamentos com letras distintas, minúsculas na coluna e maiúscula na linha,
diferem entre si pelo teste T-Student (P< 0,05).
O restabelecimento da Ds às condições iniciais do solo (AT) na
camada de 0,0-0,1 m deve-se, principalmente, ao mecanismo sulcador da
semeadora. Outro fator que contribui para a redução da Ds é foi o crescimento
das raízes pelo perfil do solo, pois dessa forma há formação de poros de maior
estabilidade devido à ação dos microorganismos (bactéria e fungos) na
decomposição das raízes já mortas (ALVES, 1992). Segundo WANG,
KESKETH e WOOLLEY (1986) as culturas do tremoço, alfafa, soja perene,
nabo forrageiro, crotalárias e outras possuem um sistema radicular agressivo e
por isso têm importante papel na descompactação do solo.
Na Tabela 25 são apresentados os dados de macroporosidade do solo.
Observa-se que o volume de macroporos do tratamento T0, antes da
implantação do experimento (AT), não diferiu estatisticamente dos valores de
macroporos, depois da implantação dos tratamentos com compactação
adicional (APT), em todas as profundidades estudadas. Entretanto, os
tratamentos T1, T3 e T5 da época AT diferiram significativamente do APT, nas
8
profundidades de 0,0-0,1 e 0,1-0,2 m. Na profundidade de 0,2-0,3 m, nota-se
que o volume de macroporos do tratamento T1 é semelhante entre AT e APT,
enquanto que os tratamentos T3 e T5 diferiram significativamente. Com a
passagem do rolo compactador, ocorreu redução no volume de macroporos e
então o solo foi deformado, reduzindo o volume inicial de macroporos. No
tratamento T1, na profundidade de 0,2-0,3 m, isso não ocorreu devido ao
número de passadas do rolo compactador ser menor e causar menos efeito no
solo.
Tabela 25 - Valores médios de macroporos (dm
3
dm
-3
), em função dos quatro
estados de compactação, nas diferentes fases experimentais
TRATAMENTOS
MACROPOROSIDADE
AT APT APCT APCSM
PROFUNDIDADE (0,0-0,1 m)
T0 0,11 aA* 0,11 aA* 0,11 aA* 0,10 aA*
T1 0,10 aA 0,04 bB 0,08 bA 0,08 bA
T3 0,10 aA 0,03 bB 0,09 abA 0,08 bA
T5 0,11 aA 0,03 bB 0,12 aA 0,07 bC
CV(%) 15,32 45,42 28,80 17,8
PROFUNDIDADE (0,1-0,2 m)
T0 0,11 aA 0,10 aA 0,13 aA 0,10 aA
T1 0,10 aA 0,04 bB 0,10 bA 0,09 aA
T3 0,10 aA 0,02 cB 0,11 abA 0,10 aA
T5 0,09 aA 0,02 cB 0,12 aA 0,09 aA
CV(%) 14,25 41,1 23,38 19,85
PROFUNDIDADE (0,2-0,3 m)
T0 0,11 aA 0,11 aA 0,10 aA 0,10 aA
T1 0,10 aA 0,08 bA 0,10 aA 0,09 abA
T3 0,12 aA 0,05 cB 0,09 aA 0,09 abA
T5 0,10 aA 0,03 cB 0,10 aA 0,07 bC
CV(%) 12,45 42,91 30,01 20,87
NOTA: Médias de tratamentos com letras distintas, minúsculas na coluna e maiúscula na linha,
diferem entre si pelo teste T-Student (P< 0,05).
Com relação à evolução desse atributo na profundidade de 0,0-0,1 m,
depois de duas safras, verifica-se que os valores dos tratamentos T1, T3 e T5
da época AT não diferiram dos valores do APCT. No entanto, somente os
tratamentos T1 e T3 da época AT são semelhantes aos valores de APCSM,
enquanto que no tratamento T5 o volume de macroporos é menor e diferiu
entre AT e APCSM. Na profundidade de 0,1-0,2 m observou-se que os valores
de macroporos de AT são semelhantes aos valores de APCT e APCSM. Na
8
profundidade de 0,2-0,3 m o volume de macroporos de AT possui
comportamento semelhante ao da profundidade de 0,0-0,1 m.
Desse modo, percebe-se que volume de macroporos após a
implantação dos estados de compactação foi reduzido, no entanto, após a
semeadura do trigo, soja e milho o volume de macroporos foi restabelecido,
principalmente, nos tratamentos T1 e T3, em relação ao estado inicial do solo.
O aumento do volume de macroporos na profundidade de 0,0-0,1 m ocorreu,
principalmente, pelo efeito do mecanismo sulcador da semeadora que diminui a
Ds e aumenta o volume de macroporos. Nas outras camadas, tem-se o efeito
do sistema radicular no perfil do solo, modificando a estrutura do solo e
aumenta o número de poros.
Segundo REEVES (1995), com o passar dos anos, o valor de Ds que
antes era alta pode diminuir, devido, em parte, ao aumento da matéria orgânica
na camada superficial do solo, favorecendo a melhoria da estrutura do solo
pelo aumento da retenção de água no solo. Dessa maneira, ocorrem as
atividades biológicas como decomposição e mineralização dos nutrientes
liberados pelas plantas. Enfim, com o menor valor de Ds e maior conteúdo de
água disponível as plantas podem não ter restrição ao crescimento radicular e
vegetativo, aumentando o volume de solo explorado e aumentando
conseqüentemente a porosidade.
Na Tabela 26 são apresentados os resultados de microporosidade.
Observa-se que o volume de microporos do tratamento T0 antes da
implantação do experimento (AT) não diferiu estatisticamente dos valores de
microporos, após a implantação dos tratamentos com compactação adicional
(APT), em todas as profundidades estudadas.
Em geral, observa-se que a microporosidade dos tratamentos T1, T3 e
T5, na profundidade de 0,0-01 m, são semelhantes aos valores de APT. No
entanto, AT diferiu estatisticamente dos resultados de APCT e APCSM.
Verifica-se ainda que o APCSM possui os maiores valores de microporos para
todos os tratamentos.
Tabela 26 - Valores médios de microporosidade (dm
3
dm
-3
), em função dos
quatro estados de compactação e nas diferentes fases
experimentais
8
TRATAMENTOS
MICROPOROSIDADE
AT APT APCT APCSM
PROFUNDIDADE (0,0-0,1 m)
T0 0,44 bB 0,45 bB* 0,43 bB* 0,49 aA
T1 0,47 aB 0,49 aB 0,46 aC 0,53 aA
T3 0,44 aB 0,47 abB 0,45 aC 0,51 aA
T5 0,49 AB 0,47 abB 0,44 abC 0,52 aA
CV(%) 3,65 4,34 5,64 11,9
PROFUNDIDADE (0,1-0,2 m)
T0 0,45 aB 0,45 bB 0,40 cC 0,51 aA
T1 0,47 aC 0,49 aB 0,46 aC 0,54 aA
T3 0,45 aC 0,48 aB 0,44 bC 0,51 aA
T5 0,47 aB 0,48 aB 0,43 bC 0,52 aA
CV(%) 2,36 5,43 5,45 13,04
PROFUNDIDADE (0,2-0,3 m)
T0 0,47 aB 0,47 bAB 0,46 aB 0,51 aA
T1 0,48 bB 0,46 bB 0,46 aB 0,52 aA
T3 0,46 aB 0,48 abAB 0,47 aB 0,51 aA
T5 0,48 aB 0,51 aA 0,46 aB 0,54 aA
CV(%) 6,58 7,53 7,09 9,67
NOTA: Médias de tratamentos com letras distintas, minúsculas na coluna e maiúscula na linha,
diferem entre si pelo teste T-Student (P< 0,05).
Na profundidade de 0,1-0,2 m o volume de microporos dos tratamentos
T1 e T3 de AT são semelhantes ao encontrado no APCT, entretanto diferiram
dos resultados de APT e APCSM e o resultado encontrado no tratamento T5 de
AT, difere dos resultados de APCT e APCSM. Na época APCSM são
encontrados os maiores valores de microporos. Na profundidade de 0,2-0,3 m,
os tratamentos T1, T3 e T5 de AT não diferem dos valores de microporos do
APCT, mas diferiram dos valores do APCSM. Verifica-se que, após o
estabelecimento dos estados de compactação do solo, o volume de microporos
da profundidade de 0,0-0,1 m não foi alterado significativamente.
Na Tabela 27 são apresentados os dados de porosidade total das duas
fases experimentais. Observa-se que os valores de porosidade total do
tratamento T0 da época AT são semelhantes ao APT em todas as
profundidades. Nota-se também que a porosidade total dos tratamentos T1, T3
e T5 de AT diferiu dos valores de APT. Indicando que os estados de
compactação do solo influenciaram diretamente o valor da porosidade, pois a
porosidade diminuiu em todas as profundidades até o APCT. Isso decorreu,
principalmente do aumento da Ds e da redução da macroporosidade nos
tratamentos com estados de compactação.
8
Tabela 27 - Valores médios de porosidade total (dm
3
dm
-3
), em função dos
quatro estados de compactação e nas diferentes fases
experimentais
TRATAMENTOS
POROSIDADE TOTAL
AT APT APCT APCSM
PROFUNDIDADE (0,0-0,1 m)
T0 0,55 aB 0,55 aB 0,54 bB* 0,60 aA
T1 0,56 bB 0,53 bC 0,54 bC 0,60 aA
T3 0,54 aB 0,50 cC 0,54 bB 0,60 aA
T5 0,56 aA 0,51 cB 0,56 aA 0,56 aA
CV(%) 3,68 3,84 3,16 8,26
PROFUNDIDADE (0,1-0,2 m)
T0 0,55 aB 0,55 aB 0,53 bB 0,62 aA
T1 0,57 bA 0,53 bB 0,56 aB 0,61 aA
T3 0,55 aA 0,50 cB 0,55 aA 0,59 aA
T5 0,55 aB 0,50 cC 0,55 aB 0,61 aA
CV(%) 4,57 3,87 5,49 8,93
PROFUNDIDADE (0,2-0,3 m)
T0 0,57 aB 0,57 aB 0,56 aB 0,61 aA
T1 0,58 aB 0,54 bC 0,56 aB 0,60 aA
T3 0,57 aA 0,53 bB 0,57 aA 0,58 aA
T5 0,58 aA 0,54 bB 0,56 aB 0,59 aA
CV(%) 4,38 4,07 6,30 7,87
NOTA: Médias de tratamentos com letras distintas, minúsculas na coluna e maiúscula na linha,
diferem entre si pelo teste T-Student (P< 0,05).
Na porosidade total, verifica-se que, de um modo geral, o volume final
de poros do APCSM aumentou e difere dos valores de APT em todas as
profundidades estudadas. Observa-se também que os tratamentos T3 e T5 de
AT nas profundidades de 0,0-0,1 e 0,1-0,2 m diferiram estatisticamente de
APCT e de APCSM. Enquanto que, na profundidade na profundidade de
0,2-0,3 m, os tratamentos T1 e T3 de AT diferiram de APT.
8
10 RESISTÊNCIA DO SOLO À PENETRAÇÃO (RP) FASE
PÓS-COLHEITA DAS CULTURAS DE SOJA E MILHO
De acordo com a Tabela 28, nota-se que em geral o tratamento T0
difere significativamente do tratamento T3. Verifica-se ainda que os
tratamentos T1 e T3 são semelhantes em todas as profundidades analisadas e
que o tratamento T5 é semelhante ao tratamento T1 somente na profundidade
de 0,1-0,2 m. Os maiores valores de Rp, acima de 2,50 MPa, estão na camada
de 0,1-0,2 m nos tratamentos T1 e T3. SOUZA e ALVES (2003) verificaram que
na camada de 0,1-0,2 m a média da Rp foi de 2,86 MPa para o plantio direto.
Observa-se, na Figura 10, que os tratamentos T3 e T5 impuseram ao
solo valores de Rp superiores a 2,0 MPa na camada de 0,05-0,20 m, com
umidade média de 0,19 e 0,19 Kg Kg
-1
nessas camadas. Esses resultados são
confirmados parcialmente por SECCO et al. (2004) que, em trabalho de campo
semelhante e sob dois Latossolos, verificaram valores de resistência maiores
que 2,0 MPa na camada de 0-0,05 m.
Tabela 28 - Resistência do solo à penetração em quatro estados de
compactação na fase pós-colheita da cultura do milho
TRATAMENTOS
PROFUNDIDADES
0,0-0,1 m 0,1-0,2 m 0,2-0,4 m Média
T0 1,92 b 1,97 b 2,03 b 1,97
T1 2,51 a 3,03 a 2,17 ab 2,57
T3 2,53 a 2,93 a 2,30 a 2,58
T5 2,02 b 2,28 c 2,09 b 2,13
CV (%) 36,68 27,49 51,02
NOTA: Médias seguidas de mesma letra na coluna, não diferem entre si pelo teste t-Student
(P>0,05).
A partir de 0,35 m, os tratamentos com estados de compactação
apresentam comportamento semelhante, demonstrando dessa forma o estado
estrutural natural que o solo se encontra.
8
Figura 10 - Resistência do solo à penetração em quatro estados de
compactação após colheita do milho.
NOTA: T0 (Ug = 0,22 Kg Kg
-1
); T1 (Ug = 0,20 Kg Kg
-1
); T3 (Ug = 0,19 Kg Kg
-1
);
T5 (Ug = 0,19 Kg Kg
-1
).
Como no sistema plantio direto não ocorre revolvimento do solo, ocorre
formação de camadas compactadas na profundidade de 0,07-0,15, com isso
ocorrem pontos de maior Rp e no sistema convencional, a maior resistência
ocorre na profundidade de 0,1 a 0,4 m (ALVES; SUZUKI, 2004). BEUTLER et
al. (2001) relataram que o tráfego acentuado de máquinas e implementos
pesados sobre o solo pode provocar compactação superficial do solo até a
profundidade de 15 a 20 cm.
Com relação aos tratamentos T0 e T1, observa-se que estes possuem
também valores de Rp elevados, o tratamento T1 apresenta na camada de
0,05 até 0,23 m, valores de Rp maior ou igual a 2,0 MPa e para a profundidade
de 0,25 a 0,4 m ocorreram valores inferiores a 2 MPa, provavelmente devido ao
aumento da umidade do solo com o aumento da profundidade. Na testemunha
(T0) os valores de Rp também apresentaram alta variabilidade, com picos de
até 2,0 MPa sendo que na profundidade de 0,05 a 0,1 m, e 0,2 a 0,25m
ocorreram os maiores valores, isso pode ter acontecido pelo fato da umidade,
no momento da coleta dos dados, estar menor que dos tratamentos T1 e T3.
Como a área de experimental possui somente oito anos sob sistema
plantio direto, pode ter ainda sinais de compactação subsuperficial, provocado
8
pelo tráfego intenso do sistema convencional que ocorreram antes da
implantação do sistema plantio direto. Estes dados corroboram com TAVARES
FILHO et al. (2001) que relatam que o sistema convencional causa problemas
de compactação a partir da profundidade de 0,2 m.
Os dados de Rp para a cultura da soja estão apresentados na Tabela
29. Observa-se que os valores de resistência do tratamento T0 diferem dos
tratamentos T3 e T5 em todas as profundidades analisadas. Verifica-se
também que na profundidade de 0,1-0,2 m são encontrados os maiores valores
que estão na faixa de 2,30 a 2,50 MPa. Verifica-se ainda que o tratamento T1
diferiu dos tratamentos T3 e T5 na profundidade de 0,0-0,1 m, isso se deve ao
revolvimento do solo que ocorreu na semeadura nesta camada.
Na Figura 11, a qual revela grande variabilidade dos dados, com
pontos discrepantes. Nota-se que os tratamentos T3 e T5 apresentaram os
maiores picos de Rp.
O tratamento T5 obteve maior valor de Rp na camada de 0,05 a 0,1 m,
com valores iguais ou maiores a 2,5 MPa. E na profundidade de 0,1 a 0,2 m, os
valores não ultrapassaram de 2,5 MPa. Estes resultados pode ter ocorrido pelo
acumulo de pressões que ocorrem no solo de uma safra para outra.
Tabela 29 - Resistência do solo à penetração em quatro estados de
compactação na fase pós-colheita da cultura da soja
Tratamentos Profundidades
0,0-0,1 m 0,1-0,2 m 0,2-0,4 m Média
T0 1,42 b 2,00 b 1,51 b 1,64
T1 1,68 b 2,38 a 1,75 a 1,93
T3 2,25 a 2,43 a 1,65 a 2,21
T5 2,14 a 2,52 a 1,82 a 2,16
CV (%) 43 21 28
*Médias seguidas de mesma letra na coluna, não diferem entre si pelo teste t- Student (P>0,05)
Para a testemunha (T0), os valores de Rp não ultrapassaram a 2 MPa
nas profundidades de 0,10 a 0,2 m e na camada de 0,1 a 0,2 m, verifica-se que
os valores de Rp estão na faixa de 1,5 a 2,0 MPa. Para o T1, observa-se que
de 0,15 a 0,21 m ocorrem os maiores valores de Rp, sendo que nas outras
profundidades os valores foram menores que 2 MPa. Isso pode ser explicado
pelo acumulo de pressões que ocorrem de uma safra para outra. Nota-se ainda
9
que a partir de 0,25 m os tratamentos possuem comportamento semelhante,
com decréscimo da Rp com o aumento da profundidade.
Figura 11 - Resistência do solo à penetração em quatro estados de
compactação, fase pós colheita da soja.
NOTA: T0 (Ug = 0,22 Kg Kg
-1
); T1 (Ug = 0,20 Kg Kg
-1
); T3 (Ug = 0,19 Kg Kg
-1
);
T5 (Ug = 0,19 Kg Kg
-1
).
Os valores de Rp obtidos nos tratamentos indicam o aparecimento de
camadas no solo com maior Rp e com valores acima dos citados na literatura:
2,5 MPa, CANARACHE (1990); 3,5 MPa, MEROTTO e MUNDSTOSK (1999),
como impeditivos ao desenvolvimento radicular. Apesar de serem relatados
pelos demais autores, pode não afetar o desenvolvimento radicular e
vegetativo da planta, pois, existindo condições estruturais que permitam a
difusão de oxigênio, condições químicas (nutrientes) disponíveis e conteúdo de
água no solo as raízes penetrarão no perfil do solo, embora ocorram nas
raízes, dependendo do tipo da cultura, mudanças morfológicas.
Esses resultados evidenciam que as pressões no solo são
acumulativas ao longo do tempo (tensão de pré-adensamento), tanto por ação
natural como por ação do homem, ou seja, pela passagem sobre o solo de
máquinas ou implementos que acarretam, com o passar do tempo, alterações
na estrutura do solo. Verifica-se ainda que as culturas estudadas possuem
comportamento diferente frente à estrutura do solo e às adversidades
climáticas em campo, por apresentarem sistema radicular diferenciado.
9
9
CONCLUSÕES
Os resultados obtidos pela pesquisa permitem concluir que:
•Os estados de compactação empregados na primeira fase
experimental modificaram a estrutura do solo. Esse efeito foi mais
pronunciado na profundidade de 0,0 a 0,1 m, em que os atributos
físicos do solo, como a macroporosidade e densidade tiveram maior
alteração.
•Com o aumento do número de passadas do rolo compactador ocorreu
redução de 90% na velocidade de infiltração do tratamento T5.
•Apesar das mudanças significativas dos atributos físicos do solo, o
rendimento de grãos de trigo não foi reduzido com o aumento dos
estados de compactação.
•Os valores mais elevados de Rp (2,50 a 3,00 MPa) ocorreram na
camada de 0,07 a 0,12 m, entretanto esse valor não foi suficiente para
alterar a população inicial da soja, entretanto a do milho foi reduzida.
•Os atributos físicos de solo como densidade, macroporos e
porosidade total voltam às condições iniciais somente após duas
safras.
9
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1
APÊNDICES
1
APÊNDICE A - POPULAÇÃO E ESTATURA DE PLANTAS DE TRIGO
Tabela 1A - População final e estatura final de plantas de trigo
TRATAMENTOS POPULAÇÃO FINAL ESTATURA
T0 4 340000 a* 75,54 b*
T1 4 705882 a 83,64 a
T3 3 895294 b 77,24 ab
T5 3 549411 b 82,14 a
CV (%) 17,54 6,23
NOTA: * - Médias de tratamentos seguidas de mesma letra na coluna, não diferem entre si
pelo teste t- Student (P>0,05)
1
APÊNDICE B - POPULAÇÃO DE PLANTAS DE SOJA E TRIGO
0
100000
200000
300000
400000
T0 T1 T3 T5
Tratamentos
Plantas ha
-1
PIS
PFS
Figura 1B - População inicial (PIS) e população final (PFS) de plantas de soja
em quatro estados de compactação do solo.
0
2 5 0 0 0
5 0 0 0 0
7 5 0 0 0
1 0 0 0 0 0
T 0 T 1 T 3 T 5
T ra ta m e n to s
P la n ta s h a
-1
P I M
P F M
1
Figura 2B - População inicial (PIM) e população final (PFM) de plantas da
cultura do milho em quatro estados de compactação do solo.
1
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