Reichert Et Al 2007_compactação Do Solo Em Sistemas Agropecuários e Florestais_identificação, Efeitos, Limites Críticos e Mitigação_topicos

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49Compactao do Solo em Sistemas Agropecurios e Florestais: Identificao, Efeitos,...

COMPACTAO DO SOLO EM SISTEMASAGROPECURIOS E FLORESTAIS:

IDENTIFICAO, EFEITOS, LIMITESCRTICOS E MITIGAO

Jos Miguel Reichert(1); Luis Eduardo Akiyoshi Sanches Suzuki(1) &Dalvan Jos Reinert(1)

Introduo ............................................................................................................................................50Conceito de compactao ....................................................................................................................52Causas da compactao ......................................................................................................................53Localizao espacial da compactao ..................................................................................................55Profundidade da compactao .............................................................................................................57Compactao e relao com as propriedades fsicas e mecnicas do solo ...........................................60

Condutividade hidrulica, infiltrao e armazenamento de gua no solo ..........................................60Estrutura do solo .............................................................................................................................64

Estabilidade de agregados ..........................................................................................................64Resistncia mecnica do solo penetrao ................................................................................65Densidade e porosidade do solo ..................................................................................................70

Intervalo hdrico timo ......................................................................................................................73Grau de compactao ......................................................................................................................76Presso de preconsolidao ............................................................................................................78

Compactao e relao com o crescimento e produtividade de plantas ................................................81Crescimento radicular ......................................................................................................................81Crescimento areo e produtividade ..................................................................................................85

Compactao e relao com o meio ambiente .....................................................................................88Valores crticos ou limitantes indicadores de compactao ...................................................................90

Macroprosidade ...............................................................................................................................92Resistncia mecnica do solo penetrao .....................................................................................93Densidade do solo ...........................................................................................................................95Grau de compactao ......................................................................................................................99Presso de preconsolidao ............................................................................................................99

Proposta para obteno de valores indicadores de compactao do solo ...........................................101Condutividade hidrulica do solo saturado .....................................................................................101

Condutividade hidrulica e macroporosidade do solo .................................................................102Condutividade hidrulica e grau de compactao ......................................................................103

Resistncia mecnica do solo penetrao ...................................................................................103Presso de preconsolidao ..........................................................................................................105

Presso de preconsolidao e resistncia mecnica do solo penetrao ................................ 105Presso de preconsolidao e densidade do solo ......................................................................106

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Jos Miguel Reichert et al.50

Medidas preventivas para evitar a compactao ................................................................................ 106Recuperao de solos compactados .................................................................................................. 114Consideraes finais ......................................................................................................................... 119Literatura citada ................................................................................................................................. 121

INTRODUO

A compactao do solo um problema antigo e intensificou-se com amodernizao da agricultura, principalmente pelo uso de mquinas cadavez maiores e mais pesadas. A compactao em reas agrcolas e empastagens ocorre, geralmente, em uma camada encontrada at, no mximo,a 20 cm, enquanto, em reas florestais, a compactao pode atingir maioresprofundidades. No plantio convencional, essa camada compactada erarompida pelos implementos de preparo do solo, transferindo a compactaopara maiores profundidades pelo trfego e contato dos implementos com osolo subsuperficial. No sistema plantio direto ou em pastagens, como noh revolvimento, a compactao do solo fica mais restrita sua superfcie.Em reas florestais, com o possvel revolvimento do solo(2) a compactao eliminada at camada de ao dos implementos, porm, em reas sobconduo de rebrota, a compactao permanece.

O estudo da compactao complexo, pois, assim como os solos(Braida, 2004; Silva et al., 2006b,c), as culturas tambm respondemdiferentemente compactao do solo (Foloni et al., 2006). As culturas dasoja, milho, algodo e Brachiaria brizantha responderam diferentementequanto rea foliar, produo de matria seca da parte area e altura emrelao aos nveis de compactao, representados pela densidade de umLatossolo Vermelho-Escuro distrfico (569 g kg-1 de areia, 90 g kg-1 de siltee 341 g kg-1 de argila) em vaso (Silva et al., 2006a). Portanto, as decises aserem tomadas em relao ao manejo do solo devem ser, muitas vezes,especficas a cada situao. Em funo disso, h necessidade de estudar acompactao em diferentes solos, culturas, variedades e condies climticas.

Quando o solo compactado, sua resistncia aumentada e a porosidadetotal reduzida s custas dos poros maiores. Com isso, o contedo volumtricode gua e a capacidade de campo so aumentados, enquanto a aerao, ataxa de infiltrao de gua e a condutividade hidrulica do solo saturado so

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reduzidas. Conseqentemente, o escoamento superficial de gua podeaumentar e o crescimento das plantas ser reduzido em virtude da diminuioda disponibil idade de gua, restrio ao crescimento das razes e aeraodeficiente. Por outro lado, a compactao pode aumentar a trao e,conseqentemente, a eficincia das mquinas movimentando-se na rea(Greacen & Sands, 1980). Esse efeito benfico da compactao no aumentoda trao e, conseqentemente, melhor desempenho das mquinas, emborade grande relevncia, um assunto ainda pouco abordado na literatura, umavez que o efeito da compactao na qualidade do solo e produtividade dasculturas o interesse principal.

Vrios artigos, revises e livros tm abordado extensivamente oproblema da compactao. Contudo, poucos so os trabalhos relativos aesse assunto no Brasil, tanto na rea agrcola, quanto pecuria e florestal.Alm disso, avanos cientficos, tais como: o intervalo hdrico timo e osvalores referncia das propriedades do solo, devem ser contextualizadospara tomada de decises relacionadas com o manejo. A maioria das revisessobre a com pactao do solo enfo ca o tema para solos revolvidosanualmente, discutindo-se minimamente sobre a compactao em solosno revolvidos.

No exterior, Greacen & Sands (1980) fizeram uma reviso sobre acompactao em solos florestais. Modelagem, ndices e mtodos deavaliao da compactao foram abordados por Soane et al. (1980/1981),Gupta & Allmaras (1987), Canarache (1991), Hadas (1994) e Defossez &Richard (2002). A abordagem da compactao e do desenvolvimento dasculturas foi realizada por Hkansson et al. (1988), Taylor & Brar (1991),Arvidsson & Hkansson (1991), Unger & Kaspar (1994), Vepraskas (1994)e Lipiec & Hatano (2003). Estratgias de preveno e possveis soluespara a compactao foram temas de revises de Alakuku et al. (2003),Chamen et al. (2003) e Hamza & Anderson (2005). Soane & van Ouwerkerk(1995) editaram um livro sobre compactao do solo e produtividade dasculturas, no qual vrios autores destacaram o tema, desde o processo decompactao at seus efeitos no solo e nas plantas. OSullivan & Simota(1995) fizeram uma reviso sobre modelos de compactao do solo e suacombinao com modelos de impactos ambientais e produo de culturas.Horn et al. (2000) editaram um livro sobre a compactao subsuperficial dosolo, em que pesquisadores relataram suas experincias sobre o tema,bem como os processos, conseqncias, modelagem e mtodos deavaliao. Lipiec et al. (2003) realizaram uma reviso da modelagem docrescimento das culturas e movimento da gua e substncias qumicas emrelao compactao na superfcie e subsuperfcie.

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No Brasil, Seixas (1988) fez uma breve descrio sobre as causas, efeitose prticas de controle da compactao do solo graas mecanizao florestal.Fernandes & Souza (2001) frisaram a escassez de informaes sobre acompactao do solo causada pelas mquinas florestais. Dias Junior (2000)abordou a compactao em termos de mecnica do solo, apresentandomodelos baseados no teste de compresso uniaxial e teste de Proctor normal.As causas e os efeitos da compactao foram abordados por Richart et al.(2005), em uma reviso sobre o assunto. H dez anos, Camargo & Alleoni(1997) publicara m um livro dedicado Compactao do solo e odesenvolvimento das plantas, dando uma noo abrangente do tema echamando a ateno para pontos fundamentais do processo de compactao.Reichert et al. (2004) abordaram o problema da compactao em plantiodireto, propondo alguns limites crticos e formas de mitigao. Silva & Giarola(2001) e Silva et al. (2004b) abordaram indiretamente o tema compactaodo solo; enquanto os primeiros, Silva & Giarola (2001), estabeleceram um ndicebaseado na resistncia dos solos para quantificao do grau de coeso emsolos, os segundos, Silva et al. (2004b), descreveram o intervalo hdrico timo,desde sua origem at sua aplicao em estudos de qualidade fsica do solo.

Apesar de a compactao como processo fsico estar relativamentebem caraterizado, ainda persistem questionamentos feitos por tcnicos eprodutores rurais a respeito da compactao do solo em sistema plantiodireto: como identificar a compactao? necessrio revolver o soloperiodicamente para eliminar a compactao? Com que freqncia deve-se revolver o solo? At qual profundidade deve-se revolv-lo? Qual o impactoda compactao na produtividade? Essas so questes comuns feitas porprodutores em vrias regies do mundo (Benjamin et al., 2003). Esta reviso,portanto, tem como escopo tentar responder algumas dessas e outrasquestes relacionadas com a compactao do solo.

CONCEITO DE COMPACTAO

A compactao definida como sendo o adensamento dos solos pelaaplicao de energia mecnica (Holtz & Kovacs, 1981). Hillel (1998) afirmaque a compactao do solo pode ser considerada do ponto de vista daengenharia civil ou da agronomia. Para este ltimo, a compactao umaconseqncia indesejada da mecanizao que reduz a produtividade biolgicado solo e, em casos extremos, o torna inadequado ao crescimento das plantas.

Tanto o fenmeno de compactao causado pelo manejo inadequadodo solo como aquele causado por processos pedogenticos (fragipans,

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duripans, plintitas, petroplintitas, etc.), so denominados adensamento (DiasJunior, 2000). Contudo, Curi et al. (1993) definem compactao como sendouma diminuio do volume do solo ocasionada por compresso, acarretandoum rearranjamento mais denso das partculas do solo e conseqentereduo da porosidade, enquanto adensamento a reduo natural doespao poroso e conseqente aumento da densidade de camadas ouhorizontes do solo por dessecao, i luviao ou precipitao qumica. Acompactao resultado da ao antrpica e o adensamento umfenmeno natural.

Naturalmente, o solo pode tornar-se adensado como conseqnciada sua composio textural, regime de umidade e gnese. Selo superficialpod e ser formad o pela exposio d o solo a o das gotas de chu va,impactando e dispersando o solo, seguido de secagem e endurecimentoda camad a sup erfici al, consti tuind o a crosta supe rficia l (Re ichert &Cabeda, 1992 ; Reichert et al., 1992 ; Reichert & Norton, 1 994,1995). Acompactao natural das camadas subsuperficiai s pode ser de vida aoempacotamento dos sedimentos granulares, parcialmente cimentados.Cam adas endurecidas, cha madas de h ardpa ns, po dem, em ca sosextremos, e xibir propriedades de uma rocha (nesse caso denominadasfragi pans), to rnando-se quase que completa mente imp enetrvei s porrazes, g ua e a r (Hil lel, 1 998). O possvel a umento da de nsidad e dosolo pela migrao de argila s, portanto no ca usado pelo t rfego demq uinas e an imais, d estacado p or De nardi n et al. (2001) emLatossol os no Sul d o Bra sil. De acordo com e sses autore s, o calc rioapl icado sup erfic ialme nte pode atuar na dispe rso dos solos emmicroagreg ados e , ou, em partcula s unitrias. A gu a de p ercola opro move a elu via o dos mine rais d e arg ila d ispersos n a cam adasuperficial do sol o, bem como o rearranjo dessas partculas na zona dedep osi o, ob struin do a porosidade natu ral d o solo e el evand o adensidade. Contudo, esse probl ema ainda merece mais estudos.

Antropicamente, o solo pode tornar-se compactado principalmente pelouso de mquinas e implementos agrcolas e pelo pisoteio de animais.

CAUSAS DA COMPACTAO

As foras causadoras da compactao atuantes no solo podem serclassificadas em externas e internas. O trfego de veculos, animais oupessoas e o crescimento de razes que aproximam as partculas do solo

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para sua passagem so responsveis pelas foras externas. Os ciclos deumedecimento e secagem, congelamento e degelo e expanso e contraoda massa do solo respondem pelas foras internas (Camargo & Alleoni, 1997).

Os diferentes sistemas de manejo do solo tm a finalidade de criarcondies favorveis ao crescimento e desenvolvimento das culturas.Todavia, o desrespeito s condies mais favorveis (solo mido ouconsistncia frivel) para o preparo do solo e o uso de mquinas cada vezmaiores e pesadas para essas operaes podem levar a modificaes dasua estrutura, causando-lhe compactao, interferindo na densidade do solo,na porosidade, na infiltrao de gua e no crescimento radicular das culturas,e, conseqentemente, na reduo da produtividade (De Maria et al., 1999).

Embora a mecanizao tenha contribudo para facilitar e agilizar o trabalhodo homem no campo, associado a essa tcnica, tem-se, em muitas situaes,a compactao do solo. A mecanizao tem sido uma constante na agriculturaatual, sendo a produtividade comprometida muitas vezes pelo excesso oupela inadequao de prticas a que o solo submetido, desde o seu preparoat colheita da cultura que nele se estabeleceu (Centurion & Dematt, 1992).O uso de tratores e implementos agrcolas proporcionou aumentos daproduo, resultado de trabalho operacional e eficiente. No entanto, amecanizao a responsvel pela deteriorao mais rpida das condiesfsicas do solo. O trfego excessivo, sem o controle das diversas condiesdo solo, o principal responsvel pela compactao ocasionada por forasmecnicas, tanto pelo exagerado nmero de operaes como pelo simplestrfego do trator sobre o solo (Beltrame & Taylor, 1980a), quando a cargaaplicada for superior capacidade de suporte do solo (Silva et al., 2002a;Lima et al., 2006b; Veiga et al., 2007). O peso das mquinas e equipamentose a intensidade de uso do solo tm aumentado, no sendo acompanhado porum aumento proporcional do tamanho e largura dos pneus, resultando emsignificativas alteraes nas propriedades fsicas do solo. Alm disso, com aadoo do plantio direto, o solo no sofre revolvimento e a compactao no minimizada pelo preparo do solo nos cultivos sucessivos (Streck et al., 2004).

Trabalhos avaliando a ao de semeadoras (Rosa, 2007) so de grandeimportncia, pois essa, junto com o preparo inicial do solo ou dessecao, uma das fases iniciais para instalao de uma cultura. Na semeadura, omecanismo de abertura do sulco tipo disco duplo pode compactar a regioonde ser colocada a semente, associado ao espelhamento lateral causadopelo disco ao ser introduzido no solo, dificultando a passagem de gua at semente e reduzindo o percentual de emergncia de plantas, o que noacontece com o faco, que rompe o solo (Reis et al., 2006).

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As especificaes da mquina como tipo de rodado e presso de inflaodos pneus, bem como peso da mquina e operaes que ela realiza, sode grande importncia para evitar ou minimizar a compactao. Mquinasque realizam vrias operaes de uma s vez evitam o trfego intenso narea para realizao de diferentes operaes. Geralmente, o mecanismode abertura do sulco tipo faco e que atinja maiores profundidades prefervel por colocar as sementes abaixo da camada de compactao,possibil itando o crescimento radicular.

No sistema silvipastoril, os solos podem ser compactados pelo pastejode animais e pelas razes das rvores, mas principalmente pelos veculosutilizados pelas vrias operaes florestais mecanizadas. A compactaode solos agrcolas tem recebido considervel ateno e muitas dessaspesquisas so relevantes para os estudos de compactao em solosflorestais. Contudo, vrias so as razes pelas quais a compactao emsolos florestais merece ateno especial. As razes das rvores permaneceme aplicam foras mecnicas no so lo por longos perodos de tempocomparado s culturas anuais. A derrubada de grandes rvores impe carganica no solo. As mquinas util izadas na colheita podem ser muito pesadase, combinadas com o arraste e levantamento dos troncos, podem exercergrandes presses no solo. Algumas operaes de colheita, como o corte earraste, podem perturbar o solo. Muito de nosso suprimento de gua dasflorestas e a compactao pode afetar a qualidade da gua (Greacen &Sands, 1980).

A mecanizao, seja de reas agrcolas seja florestais, constitui aprincipal causa da compactao dos solos, tanto pelo revolvimento do solocomo pelo trfego, determinando as relaes entre ar, gua e temperatura,que influenciam a germinao, a brotao e a emergncia das plantas, ocrescimento radicular e praticamente todas as fases de seu crescimento edesenvolvimento vegetal (Letey, 1985; Silva et al., 1994).

LOCALIZAO ESPACIAL DA COMPACTAO

A variabilidade espacial da compactao ocorre em todos os sistemasde manejo agrcola, pecuria ou silvicultura, pois difcil um controle rigorosodo trfego de mquinas e animais nas reas, concentrando a compactaoem apenas um local. Em lavouras sob plantio direto em trs solos (ArgissoloVermelho-Amarelo distrfico arnico, Latossolo Vermelho distrfico,Latossolo Vermelho distrofrrico tpico) do Rio Grande do Sul, o trfego demquinas provocou distintos estados de compactao, sendo o maior na

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regio dita cabeceira da lavoura, onde as mquinas realizam as manobras,reduzindo-se para o centro da lavoura (Silva et al., 2004c). Em uma reasob pomar de laranja, a compactao causada na projeo da copa daplanta, no rodado e no entre rodado do trator foi semelhante e elevada, ediferiu da linha de plantio (Lima et al., 2004a). Em reas sob pastagem, ospontos mais compactados (correspondentes s marcas dos cascos dosbovinos) so distribudos desuniformemente no solo, pelo fato de os animaisno permanecerem estticos na rea. Porm, espera-se que, com ossucessivos ciclos de pastejo, os animais pisoteiem toda rea pastejada,levando maior compactao e uniformidade das condies fsicas do solo(Lima et al., 2004b).

Em sistema de pastoreio contnuo, os animais permanecem na readurante todo o perodo, independentemente da ocorrncia de chuvas. Almde favorecer a compactao do solo, h constante depreciao da pastagemnesse sistema, pois os animais percorrem maiores distncias em busca dealimento selecionado, maximizando o pisoteio, alm do fato de o animalnecessitar ruminar o alimento aps determinado tempo, sendo feitogeralmente em posio de repouso (Lanzanova, 2005).

As operaes de colheita florestal, geralmente, no atingem toda reacomo nas operaes agrcolas e, conseqentemente, o grau de variabil idadee a heterogeneidade da compactao e a perturbao do solo grande nasflorestas (Greacen & Sands, 1980). Analisando a presso de preconsolidaoem funo da umidade do solo antes e aps o trfego das mquinas,verificou-se que, em mdia, as operaes de colheita florestal realizadascom o Feller-Bncher e Skidder (Pneu 30.5L.32) e o Feller-Bncher e Skidder(Pneu 66.43.00.26) foram as que menos degradaram a estrutura do solo,enquanto as operaes realizadas com o Harvester e Forwarder foram asque mais degradaram a estrutura de um Latossolo Vermelho-Amarelo, emtrs reas com teor de areia, silte e argila variando, respectivamente, de410 a 510 g kg-1 de areia, 80 a 90 g kg -1 de silte a 400 a 500 g kg -1 argila(Dias Junior et al., 2003). Os autores salientam que, apesar de as operaesrealizadas com o Harvester e Forwarder terem causado maior degradaoda estrutura do solo, esses impactos so sistemticos, abrangendo posiesdefinidas e menor rea, enquanto os impactos causados pelas operaescom o Feller-Bncher e Skidder no so sistemticos, tm distribuioaleatria e abrangem maior rea.

Conhecendo-se locais crticos de compactao em uma rea, manejoespecfico pode ser realizado, considerando apenas a rea afetada, o quepoderia diminuir custos de operaes e gasto de tempo.

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PROFUNDIDADE DA COMPACTAO

A mecanizao facil itou o trabalho do homem no campo, porm, otrfego intenso para semeadura, tratos culturais e colheita trouxeram aossolos a compactao, principalmente superficial. Contudo, como os solosera m con stantemen te re volvi dos p ara semead ura d as culturas, e ssacom pacta o superf icial era desfe ita; porm , gra as a o con tato dosimplementos de corte com o solo e presso do rodado no sulco em arao,camadas mais profundas eram comp actadas, denominando-se p-de-grade ou p-de-a rado, como constatado por Stone & Silveira (1999),Silva et al. (2003), Reichert et al. (2003) e Alves & Suzuki (2004). O p-de-grade ou p-de-arado ocorre, portanto, abaixo da camada arvel,que a aproximadamente 20 cm de profundidade (Silva, 2003). Na superfciedo so lo, o prin cipal prob lema era a eroso, p ois o solo desproteg ido etotalmente desestruturado ficava totalmente susceptvel ao impacto dasgotas de chuva. No plantio direto, a camada de maior impedimento aocrescimento radicular est localizada entre 8 e 15 cm (Silva, 2003; GenroJun ior et al., 2004; Suzuki, 200 5), fo rmando o p -de-p lantio direto.Atualmente, com o avano das reas sob plantio direto, o agricultor e apesquisa tm um novo desafio, a compactao superficial em solo norevolvido. Silva (2003) salienta que tanto a compactao subsuperficial nopreparo convencional como a compactao superficial no plantio diretoso prejudiciais, mas no plantio direto as razes ficam confinadas em ummen or vo lume de so lo do que no co nvencional , tornando -as m aissusceptveis s variaes climticas e dependentes de gua e nutrientesnesse menor volume de solo.

Geralmente, a camada superficial de 0-5 cm do solo sob plantio diretoapresenta baixa densidade e elevada porosidade total, graas ao dosdiscos da semeadora-adubadora, maior concentrao de razes e de matriaorgnica, maior atividade biolgica e mais ciclos de umedecimento esecagem (Silva, 2003). A menor densidade observada na camada superficialde solos manejados sob plantio direto est associada, basicamente, smobilizaes que ocorrem nas operaes de semeadura das culturas devero e inverno (Genro Junior, 2002). Segundo o autor, considerando que oespaamento mdio usado nas culturas de inverno de 17 cm e que osmecanismos sulcadores para colocao de semente e adubo mobilizamuma camada de 5 cm ou mais, observa-se que 30 % da rea mobilizadaem uma nica operao. Incluindo as culturas de vero e com o cultivosucessivo, em pouco tempo toda a camada superficial dos solos sob plantio

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direto mobilizada e o efeito das cargas se acumula dessa camada parabaixo no perfil.

A profundidade de compactao varivel com as especificaes damquina e seu rodado, condies do solo, nmero de vezes em que o solo trafegado e com seu histrico de presses, alm do manejo (se pastagem,floresta ou agricultura). Na agricultura, a profundidade de compactao varivel graas, principalmente, ao manejo do solo: se plantio direto ouconvencional, se escarificao ou subsolagem. Por exemplo, as maiorespresses de contato do pneu causaram maiores mudanas na densidadede um Latossolo Vermelho-Escuro lico de textura argilosa revolvido; maiorumidade causou acrscimo significativo da densidade, e repetio depassagem de carga sobre o solo torna maior o efeito da compactao,podendo chegar a profundidades mais elevadas do que as que normalmenteso movimentadas pelos implementos de preparo do solo (Novak et al.,1992). O efeito mais significativo do aumento da densidade em profundidadefoi no tratamento com 15 passadas do trator na maior presso de contatodo pneu (91 kPa no pneu dianteiro e 100 kPa no traseiro) e no maior nvelde umidade (33 %), que um valor prximo umidade na capacidade decampo. Nesse tratamento, o aumento da densidade foi prximo a 60 cm deprofundidade.

Um aumento significativo na densidade do solo, a uma profundidade de11 cm, e no ndice de cone, nas camadas de 0-11 e 13-18 cm, foi observadopo r Ra dfo rd et a l. (200 0), qua ndo um a m qui na com 10 e 2 t,respectivamente no eixo dianteiro e traseiro, trafegou uma vez em umVertissolo. A resistncia do solo penetrao logo aps a aplicao dacompactao por uma mquina carregadeira de 10 t apresentou aumentosignificativo at profundidade de 12 cm em um Latossolo Vermelhodistrofrrico tpico (Suzuki, 2005), enquanto em um solo franco-arenosohouve aumento da resistncia at 28 cm em tratamentos com e sem trfego(Streck et al., 2004).

A pre sena de palha n a superf cie do solo pod e dissip ar a ene rgiada compactao pelo trfego de mquinas (Braida et al., 2006). A palhaatua como agente amortecedor do impacto das mquinas. A resistncia pe netrao aume ntou a t profundidade de 10 cm, quando o soloestava com 12 t ha-1 de palha de milho na superfcie, e at 50 cm, quandoo solo estava sem palha, a ps seis passadas de um trator com 2.080 kgno eixo dianteiro e 2.980 kg no eixo traseiro em um Argissolo Vermelho-Amarelo di strfi co ar nico com aproximad amente 92 g kg-1 de a rgila(Brandt, 2005).

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Em reas florestais, possvel que a profundidade de compactaoseja maior do que em reas agrcolas ou de pecuria. Isso ocorre porque opeso de mquinas maior, o trfego durante a colheita mais intenso e hpossibil idade de maior umidade do solo graas ao sombreamento causadopela espcie florestal e ao maior acmulo de resduos vegetais e de matriaorgnica no solo.

Considerando o grande nmero de passadas de um trator florestalautocarregvel (Forwarder) (peso da mquina de 100.000 N; peso mdioda carga de 10.460 N e presso de contato carregado por rodado de 0,152MPa) ao longo da trilha para retirar todo volume de madeira preestabelecido,verificou-se na avaliao da densidade do solo que houve compactao nacamada de 0-15 cm, enquanto que pela avaliao da resistncia penetrao ocorreu compactao nas camadas de 0-15 e 15-30 cm, emum Latossolo Vermelho eutrfico de textura argilosa com reflorestamentode Eucaliptus grandis de sete anos (Fernandes & Souza, 2003). Na camadasuperficial do solo (0-15 cm), uma ou duas passadas de um tracked-skidder(trator arrastador com esteiras metlicas e massa de 21,5 kN) sem cargano produziu efeito significativo em relao rea no trafegada; para acamada de 30-50 cm, duas passadas pelo clambunk (trator arrastador comesteiras metlicas nos rodados dos pneus e massa de 20,8 kN) e tracked-skidder carregados aumentaram a densidade de um Latossolo Vermelho-Amarelo de textura argilosa (Lopes et al., 2006). O guincho arrastador, oHarvester e o Forwarder util izados na colheita flo restal provocaramcompactao at camada de 30-50 cm, tendo o guincho provocado omaior incremento da densidade de um Latossolo Vermelho-Escuro de texturaargilosa aps seu trfego (Fernandes & Vitria, 1998). A recuperao dacompactao em florestas mais difcil que na agricultura, pela presenade galhos e grandes razes e pela ocorrncia de camadas compactadasem maior profundidade (Greacen & Sands, 1980).

A compactao em pastagem menos problemtica de ser aliviadado que nos demai s sistemas, pois a compactao concentra -se nasuperfcie (Silva et al., 2000a). Em reas sob pastagem, a compactaocausa da pelo p isoteio bo vino concentra-se at 10 cm. Esse fato foiobservado por Collares (2005), com pisoteio por bovinos de leite em soloscom teor de areia variando de 68 a 224 g kg-1 e com teor de argila variandode 411 a 702 g kg-1, bem co mo por Lanzanova (2005) em um ArgissoloVermelho-Amarelo alumnico tpico (248,70 g kg -1 de areia, 406,76 g kg -1de silte e 344,58 g kg-1 de argila), por pisoteio de bovino de corte no sistemade integrao lavoura-pecuria.

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COMPACTAO E RELAO COM ASPROPRIEDADES FSICAS E MECNICAS DO SOLO

A compactao do solo tem estreita relao com algumas propriedadesfsicas e mecnicas do solo, principalmente aquelas que apresentam maiorrelao massa/volume, j que a compactao um aumento da massa oureduo do espao poroso do solo, para determinado volume de solo.

Condutividade hidrulica, infiltrao e armazenamentode gua no solo

As conseqncias da deformao do solo nas alteraes no volumetotal de poros e no funcionamento do solo encontram-se na figura 1.Primariamente, os fluxos de gua e gs so reduzidos pela compactaodo solo. O fluxo de gua reduzido de acordo com o decrscimo do dimetrodo poro, enquanto o fluxo de gs reduzido pela diminuio no dimetro doporo e aumento da saturao de gua. Com aumento da compactao dosolo, as partculas e, ou, poros do solo se rearranjam, causando anisotropiadas funes do poro (Horn, 2003).

A condutividade hidrulica do solo saturado, de modo geral, apresentaalta variabilidade dos dados, acusando elevado coeficiente de variao (Silva,2003). Lima et al. (2006a) obtiveram, para condutividade hidrulica do solosaturado em laboratrio, um coeficiente de variao entre 111,5 e 247,9 %.Genro Junior (2002) e Abreu et al. (2004) obtiveram, respectivamente, umcoeficiente de variao de 104 % e 52,8 % para a condutividade hidrulicado solo saturado obtida no campo. O coeficiente de variao da condutividadepode atingir valores maiores do que 420 % (Warrich & Nielsen, 1980). Dadaa grande variabilidade, Gurovich (1982) afirma ser comum no encontrardiferenas significativas entre os tratamentos, concordando com resultadosde Lal (1999) e Lima et al. (2006a). Portanto, sugere-se que essa propriedadeseja analisada juntamente com outros indicadores (Lima et al., 2006a).

O aumento da compactao reduziu a condutividade hidrulica do solosaturado, avali ada no campo com o permemetro de Guelph, nasprofundidades de 8 e 15 cm, e com alto coeficiente de correlao negativopa ra a d ensid ade do so lo e p osi ti vo para a po rosida de to tal emacroporosidade em um Latossolo Vermelho distrfico (271 g kg-1 argila)(Beutler et al., 2003). A microporosidade apresentou correlao negativa eno-significativa com a condutividade hidrulica, demonstrando ser umapropriedade pouco sensvel s variaes na compactao do solo.

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Figura 1. Efeitos da presso e tenso nas funes do poro.Fonte: modificado de Horn (2003).

O fluxo de gua em solo saturado ocorre preferencialmente nosmacroporos (volume de poros de dimetro maior que 50 m); portanto,espera-se correlao entre a condutividade hidrulica do solo saturado e amacroporosidade (Mesquita & Moraes, 2004). Contudo, a presena de ummegaporo numa amostra de solo afetar pouco a macroporosidade, mas

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muito sua condutividade. A densidade de fluxo que passa por um poro proporcional quarta potncia de seu dimetro (lei de Poiseuille) e, poressas razes, fcil obter valores discrepantes (altos) para condutividade(graas a um megaporo), enquanto a macroporosidade no apresenta amesma tendncia.

A microporosidad e respon svel pela reteno de gua no solo,enquanto a macroporosidade responsvel pela aerao e drenagem degua. Foi ajustado um modelo exponencial entre a macroporosidade e acondutividade hidrulica do solo saturado avaliada em laboratrio paraum Latossolo Vermelho distrfico com 500 g kg-1 de argila e um LatossoloVermelho distrofrrico com 600 g kg -1 de argila (Silva, 2003). No campo,avaliando a condutividade hidrulica pelo permemetro de carga constantede Guelph, o autor verificou que o maior estado de compactao reduziuem cerca de trs vezes a condutividade em relao a um baixo estado decompactao. Aval iando a inf i ltrao d e gua pelo mtodo dos anisconcntricos, no foi verificada diferena estatstica na infi ltrao de guaentre diferentes nveis de compactao, porm houve diferena entre ossolos avaliados, fato associado, principalmente, ao teor de argila, manejo,tempo de implantao do plantio direto e rotao de culturas (Silva, 2003).O autor verificou efeito benfico da rotao de culturas na infi ltrao degua no solo, mesmo em condies de alta d ensidade e resistn cia penetrao.

Efeito negativo da compactao adicional na porosidade, densidade econdutividade de um Argissolo Vermelho distrfico arnico foi constatadopor Lima et al. (2006a). Menor condutividade hidrulica do solo saturado,avaliada em laboratrio, esteve associada maior densidade do solo. Noprocesso de compactao, os poros maiores, responsveis pela aeraodo solo, tendem a diminuir, sendo substitudos por poros menores (Boone& Veen, 1994). Aqueles autores tambm verificaram que, durante o ciclo dofeijoeiro cultivado no vero, o plantio direto que recebeu compactaoadicional apresentou uma faixa estreita de umidade tima ao crescimentoe de senvol vimento das planta s comp arado ao pla ntio d ireto semcompactao adicional.

O efeito da compactao subsuperficial na reduo da taxa de infiltraode gua no solo, avaliada pelo mtodo dos anis concntricos, foidemonstrado por Alves et al. (2005). Eles observaram taxa constante deinfiltrao de gua no solo no valor de 116,50 cm h-1, em rea sob mata, e8,4 8 e 9,52 cm h-1, respectiva men te, em rea recm-p rep ara daconvencionalmente e preparada aps nove meses.

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A compactao residual causada por quatro passadas de uma mquinade 10 t, aps um ano, reduziu a reteno de gua no solo at tenso de6 kPa, para a camada de 10-15 cm e at 33 kPa, para a camada de 15-20 cm,em relao ao plantio direto h doze anos e escarificao em um ArgissoloVermelho distrfico arnico (Collares, 2005). Para uma compactaoadici onal imed iata, o au tor observou que a s camadas mais profundas(20-30 cm) apresentaram menor contedo de gua.

No foi observada diferena na quantidade total de gua armazenadapara nveis de compactao e rea escarificada para um Latossolo Vermelhodistrfico e um Latossolo Vermelho distrofrrico (Silva, 2003). Contudo, paratrs solos distintos, a gua disponvel, considerada classicamente como ovolume de gua compreendida entre a capacidade de campo e o ponto demurcha permanente, diminuiu com o aumento da densidade do solo. Otamanho dos poros determina o potencial de gua neles retida e, portanto, asuco necessria para esvazi-los. Quanto maior o tamanho do poro, menora suco necessria para a retirada de gua, e quanto menor o tamanho doporo, maior suco necessrio para esvazi-lo (Camargo & Alleoni, 1997).

Embora a compactao causada pelo pisoteio animal seja superficial(0-10 cm), a taxa de infi ltrao e a lmina de infi ltrao de gua acumuladatambm so afetadas (Lanzanova, 2005). Segundo o autor, o manejo dosolo, atuando diretamente na sua estrutura, e o sistema radicular das plantas,atingindo diferentes profundidades de explorao e alteraes qumicas,fsicas e biolgicas no solo, podem proporcionar diferentes comportamentosna taxa de infiltrao de gua. A condutividade hidrulica do solo saturado,avaliada em laboratrio, foi 38 vezes menor em um sistema integraolavoura-pecuria sob plantio direto do que em uma rea de mata, atribudo diminuio dos macroporos em um Nitossolo (550 g kg -1 de argila)(Albuquerque et al., 2001). O aumento da densidade e a reduo dosmacroporos e da condutividade hidrulica deveram-se no s compactaocausada pelo trnsito de mquinas e implementos agrcolas utilizados noplantio do milho, mas tambm ao pisoteio animal no perodo de inverno,quando a umidade do solo , geralmente, elevada. A compactao pelopisoteio bovino (20 e 40 animais ha -1) em um Vertissolo aumentou adensidade e reduziu a porosidade total, refletindo em maiores contedosde gua nas tenses de 33 e 100 kPa (Prez Gomar, 2005). Essa situaomostra o efeito benfico da compactao no aumento do armazenamentode gua, contudo, a compactao excessiva pode ser prejudicial tanto parao armazenamento de gua quanto para a estrutura do solo e crescimentodas plantas.

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Em rea agrcola, pecuria ou f lorestal, o processo com que acompactao afeta as propriedades hidrulicas do solo o mesmo, podendodiferir apenas na intensidade com que essas alteraes ocorrem.

Estrutura do solo

Estabilidade de agregados

A avaliao da estrutura do solo pode ser feita indiretamente, por meioda estabilidade de agregados ou pela avaliao da densidade, porosidadee resistncia penetrao, por exemplo. Este tpico dedicado estabilidade de agregados do solo, sendo as demais avaliaes indiretasda estrutura do solo apresentadas nos tpicos seguintes.

importante que se avalie no a penas uma propriedade fsica dosolo , como a estab ilidade de agre gados, mas um conjunto delas quepo ssa m a uxi lia r n o d iag nstico do so lo, evita ndo , d essa form a,con clus es ou interpreta es errn eas. Por e xemplo , Carpened o &Mielniczuk (1990) verificaram que o plantio direto causo u aumento dodimetro mdio ponderado dos agregados estveis em gua na camadade 0-10 cm, p orm a avaliao da estrutura inte rna dos a grega dosmost rou que eles fo ram formados p or foras de compress o e no porao bio lg ica da s razes e m icro rga nismos. Roth et al . (199 1)observaram que a compactao dos agregados na camada de 0-10 cm,no preparo con vencio nal e plant io di reto, reduziu pri ncipa lmente osmacroporos, e nquan to os meso e mi cropo ros d os ag regad os fo ramsem elhan tes a o da mata natural. O dime tro m dio geom trico deagregados estveis em gua no diferiu entre os nveis de compactaona camada de 0-5 cm do plantio direto, variando de 6,42 mm no maiorestado de compactao at 4,94 mm no menor estado de compactao(Si lva, 2003). Porm, o maio r nvel de comp actao di feriu da reaescarificada , fato que o autor asso ciou a no inverso da s camadas desolo pela escarificao, degradando menos a estrutura de um LatossoloVermelho distrfico (500 g kg -1 de argila) quando comparada com o aradode disco s e a grad e. Na camad a de 8-13 cm, ho uve m aior dime tromdio geomtrico de agregados para o maior estad o de compactaono Latossolo Vermel ho di strf ico (5 00 g kg -1 de argila ) e no LatossoloVermelho distrofrrico (600 g kg -1 de argila), o que poderia significar umacondio de solo m ais favorvel ao crescimento radicular; porm, essasup osta m elhoria n o foi confi rmada pelos resul tados de d ensida de,resi stncia penetrao e m acroporosidade do solo. O autor salienta

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que o efeito compressivo do trfego de mquinas tem relevante importnciano dimetro mdio dos agregados nessa camada.

O preparo convencional propiciou menor estabilidade de agregados graasao revolvimento anual, no qual os agregados vo diminuindo de tamanho emum Podzlico Vermelho-Amarelo distrfico (Albuquerque et al., 1994) eArgissolo Vermelho distrfico tpico de textura franco-argilo-arenosa (Marcolan& Anghinoni, 2006). Segundo os autores, alm das foras disruptivas daao mecnica, o solo revolvido fica exposto desagregao pelo impactodas gotas da chuva que, somado mineralizao da matria orgnica, diminuia estabilidade dos agregados.

O elevado dimetro mdio ponderado dos agregados, por peneiramentovia seco, da camada de 0-15 cm de reas cultivadas, foi atribudo formaodos agregados por aproximao de partculas provocada pela aocompressiva de mquinas e implementos agrcolas, sem a ocorrncia doprocesso de estabilizao, pois, quando umedecidos, a entrada de guanesses arra njamentos de partcul as associada ao mecnica dopeneiramento foram suficientes para desfazer a ligao entre os agregados(Silva & Mielniczuk, 1997). No mtodo de determinao do dimetro mdioponderado dos agregados por peneiramento seco, no se distinguem osag reg ad os forma dos da que le s q ue j so fre ram u m p rocesso deestabilizao. Esses resultados foram obtidos em solos com variao detextura (Latossolo Roxo distrfico de textura argilosa, 80 g kg-1 de areia,240 g kg-1 de silte e 680 g kg-1 de argila; Latossolo Vermelho-Escuro distrficode textura argilosa, 400 g kg-1 de areia, 150 g kg -1 de silte e 450 g kg -1 deargila; Latossolo Vermelho-escuro distrfico de textura mdia, 700 g kg -1 deareia, 100 g kg-1 de silte e 200 g kg-1 de argila; Podzlico Vermelho-Escurodistrfico de textura argilosa, 540 g kg-1 de areia, 240 g kg -1 de silte e 220 gkg-1 de argila) e diferentes manejos (tais como: mata, pastagem nativa,pastagem plantada, plantio convencional, plantio direto).

O efeito do denso sistema radicular das gramneas constituintes davegetao foi mais pronunciado do que do pisoteio bovino contnuo nosvalores de dimetro mdio geomtrico de agregados em uma rea de camponativo em um Argissolo Vermelho-Amarelo alumnico tpico (248,70 g kg-1de areia, 406,76 g kg-1 de silte e 344,58 g kg -1 de argila) (Lanzanova, 2005).

Resistncia mecnica do solo penetrao

A resistncia do solo penetrao pode ser avaliada por meio depenetrgrafos ou penetrmetros automticos (Reinert et al., 2007), de aneldinamomtrico ou de impacto (Stolf et al., 1983). Comparando o penetrmetro

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de anel dinamomtrico (resistncia esttica) com o de impacto (resistnciadinmica), foi observado para um solo com 110 g kg-1 de argila, uma resistnciade 2,47 e 2,17 MPa; para um solo com 450 g kg-1 de argila, os valores foramde 2,96 e 4,38 MPa, respectivamente, para o penetrmetro de aneldinamomtrico e de impacto (Stolf, 1991). Segundo o autor, em meiosincompressveis de pouca elasticidade (solos arenosos), a fora esttica e adinmica so semelhantes, enquanto, nos meios sujeitos a compresseselsticas (solos argilosos), a resistncia dinmica deve ser maior que aesttica e a diferena percentual aumentar com a resistncia do meio. Paraum solo com 271 g kg-1 de argila foi obtida diferena de 0,53 MPa com aumentodo nvel de compactao e menor umidade (0,078 kg kg-1) comparando openetrmetro de anel dinamomtrico e de impacto, enquanto, para um solocom 517 g kg-1 de argila, essa diferena foi de 1,29 MPa no maior nvel deumidad e (0,280 kg kg-1) (Beutler et al., 2002). Para um solo comaproximadamente 248 g kg-1 de argila, resultados semelhantes foramobservados entre o penetrmetro de anel dinamomtrico e de impacto (Roqueet al., 2003).

Alguns cuidados devem ser tomados nesse tipo de determinao paraque no ocorram erros de interpretao. A resistncia penetrao dependente da umidade e densidade do solo e da distribuio do tamanhode partculas (Busscher, 1990; Canarache, 1990; Pabin et al., 1998). Portanto,um solo seco ou mais denso apresenta maior resistncia se comparado aum solo mido ou menos denso, enquanto, para uma mesma umidade, umsolo argiloso apresenta maior resistncia que um solo arenoso. Alm disso,a resistncia penetrao no capaz de identificar e integrar o efeito derachaduras e de poros biolgicos existentes no solo; todavia, so nessasregies de menor resistncia que as razes crescem, mesmo em solos comelevada resistncia penetrao (Silva, 2003). Recomenda-se a avaliaoda resistncia penetrao com teor de gua prximo capacidade decampo (Bauder et al., 1981; Lowery & Morrison, 2002). Klein et al. (1998),porm, verificaram que sua determinao apenas quando o solo se encontraprximo capacidade de campo no recomendvel, visto que grandesvariaes de densidade podero no ser detectadas.

Para caracterizar a compactao entre camadas de solo, a resistncia penetrao apresentou melhores resultados do que a densidade do solo (DeMaria et al., 1999). Avaliando a compactao do solo pela porosidade,densidade e resistncia penetrao, esta ltima melhor evidenciou o efeitodo trfego de mquinas sobre o solo (Streck et al., 2004). Os trabalhos deGenro Junior et al. (2004) e Suzuki (2005) expressam a importncia da

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resistncia penetrao em identificar camadas compactadas. Talvez essadeterminao seja mais sensvel que a densidade e porosidades do solo nadeteco dessas diferenas (Abreu et al., 2004). Porm, como a resistncia dependente da umidade e densidade do solo, determinar valores ou faixasde valores crticos ou restritivos torna-se difcil, sendo mais fcil obter essesvalores para propriedades como a densidade do solo. Contudo, esses valoresou faixas devem ser buscados dada a importncia dessa propriedade.

Embora relatos tenham evidenciado a importncia da resistncia do solo penetrao, Abreu et al. (2004) dizem que nem sempre o limitante daprodutividade das culturas a resistncia mecnica do solo, mas umconjunto de fatores, tais como: a prpria resistncia do solo penetraode razes, o espao areo destinado s trocas gasosas e a quantidade degua disponvel para as plantas (Letey, 1985; Silva et al., 1994; Tormena etal., 1998; Silva, 2003).

A determinao da resistncia penetrao um mtodo fcil e derpida obteno dos dados, mas a presenta o inconveniente de serdependente de alguns fatores j mencionados, causando a opo, muitasvezes, pela avaliao de outras propriedades como a densidade do solo,que revela menor interferncia desses fatores, especialmente da umidade.Silva (2003), porm, ressalta a maior sensibil idade da resistncia penetrao em detectar diferenas entre manejos do solo em comparaoa determinaes que consideram a relao massa/volume.

Na literatura, os trabalhos tm apresentado diferentes valores dere si st ncia pe net ra o con sid erado s crti co s o u restrit ivo s aodesenvolvimento e produtividade de plantas. Essa variao pode estarassociada ao tipo de solo, espcie ou variedade envolvida e umidade dosolo no momento da avaliao. Talvez seja importante padronizar a inclusoda umidade durante a avaliao da resistncia penetrao, de modo queos resultados obtidos nas diferentes pesquisas possam ser comparados.Uma possibil idade de padronizao seria por meio de equaes de ajuste,como as desenvolvidas por Busscher (1990) ou Canarache (1990).

O modelo no-linear desenvolvido por Busscher (1990) RP = a bDscconsidera, no ajuste da resistncia penetrao (MPa), a umidadevolumtrica (, m3 m -3), a densidade do solo (Ds, kg dm -3) e os parmetrosempricos (a, b, c). Esse modelo tem sido amplamente utilizado em estudosde compactao e qualidade do solo (Silva et al., 1994; Tormena et al.,1998; Tormena et al., 1999; Silva, 2003; Genro Junior et al., 2004; BarretoRiquelme, 2004; Bervald, 2005; Collares et al., 2006).

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O modelo desenvolvido por Canarache (1990) considera a resistncia penetrao dependente da textura, representada pela argila, e da densidadedo solo. A umidade no foi includa no modelo pelo fato de as amostras teremsido mantidas em igual contedo de gua. Esse modelo foi desenvolvido emlaboratrio utilizando amostras de solo com estrutura preservada. Busscheret al. (1997), avaliando algumas equaes que relacionaram a resistncia penetrao e umidade do solo, verificaram que apenas uma equao simplesno se ajustou aos dados, para todos os tratamentos, que incluam diferentesculturas e manejos do solo. Correes individuais, para cada tratamento,teriam de ser realizadas. Quando foram util izadas equaes mltiplas,diferenas poderiam no ser reais ou serem atribudas a manifestaes dasdiferenas nas correes, no sendo a correo, nesse caso, possvel.

O modelo desenvolvido por Busscher (1990) relacionou melhor o efeitoda densidade e umidade do solo com os valores de resistncia penetraoem trabalho realizado por Silva (2003) para um Argissolo Vermelho-Amarelodistrfico arn ico (120 g kg-1 de argila), Latossolo Vermelho distr fico(500 g kg-1 de argila) e Latossolo Vermelho distrofrrico (600 g kg -1 de argila),comparado aos modelos lineares que relacionam a resistncia penetraocom a umidade (Martino & Shaykewich, 1994; Genro Junior et al., 2004).

A relao entre resistncia penetrao com a umidade e densidade dosolo (Figura 2), como proposto por Busscher (1990), foi estimada por Lima etal. (2007). Com diminuio da umidade e aumento da densidade do solo,ocorre aumento da resistncia penetrao, enquanto com aumento daumidade e diminuio da densidade ocorre reduo da resistncia penetrao.

Figura 2. Resistncia penetrao ajustada (RPaj) pelo modelo de Buscher (1990)considerando a umidade volumtrica () e a densidade do solo (Ds).

Fonte: Lima et al. (2007).

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Funes lineares entre resistncia penetrao e umidade do solo,considerando diferentes profundidades e densidades do solo, foramestimadas por Genro Junior et al. (2004). Diferentemente de Busscher(1990), a densidade do solo no entrou nos modelos, o que dificulta seuuso para diferentes condies de densidade. Houve decrscimo daresistncia penetrao com aumento da umidade e, para uma mesmaumidade, houve aumento da resistncia penetrao com aumento dadensidade. Por meio de equaes lineares, a umidade explicou apenas 20 %da variao da resistncia penetrao, e um modelo no-linear, util izandodados de resistncia penetrao, densidade e umidade do solo, indicouque apenas 23 % da variao da resistncia penetrao foi explicada poressas duas propriedades para um Argissolo Vermelho-Amarelo distrficoarnico (Barreto Riquelme, 2004).

Um modelo de regresso linear mltipla para avaliao da resistnciado solo penetrao no campo (RP, kPa) como varivel da densidade dosolo (Ds, kg dm -3) e umidade volumtrica ( , m3 m -3) foi definido por Beltrameet al. (1981) para Planossolo (471 g kg-1 de areia, 410 g kg-1 de silte e 119 gkg-1 de argila) e um Latossolo Vermelho-Escuro lico (330 g kg -1 de areia,186 g kg-1 de silte e 484 g kg-1 de argila). Para o Planossolo, eles definirama funo RP = 9,80665( 421,61 + 358,51 Ds 109,82 ) (R2 = 0,90) e, para oLatossolo, definiram a funo RP = 9,80665( 155,85 + 245,33 Ds 384,90 )(R2 = 0,90).

A umidade varia de modo espacial e temporal no solo (Libardi et al.,1996; Gonalves et al., 1999). Portanto, as plantas esto sujeitas a perodosde maior ou menor resistncia penetrao de razes durante seu ciclo,como demonstrado por Silva (2003), Barreto Riquelme (2004), Collares etal. (2006) e Lima et al. (2006a) para um Argissolo de textura arenosa coma cultura do feijoeiro. importante que se faam avaliaes da resistncia pene trao em p erodos estratgicos, como nas fases inici ais decrescimento radicular e fase vegeta tiva, uma vez que as ra zes estarocom maior crescimento.

Em mdio prazo, a escarificao biolgica(3) (cultivo mnimo decrotalria) foi mais eficaz na criao de poros condutores de gua, avaliadapela condutividade hidrulica do solo saturado no campo pelo permemetrode Guelph, do que a escarificao mecnica de um Argissolo Vermelho-

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Amarelo distrfico arnico (Abreu et al., 2004). Em contrapartida, se o indicadorfor a resistncia penetrao, o resultado inverso. Assim, segundo osautores, a propriedade hdrica ou mecnica do solo a ser empregada comoindicadora na avaliao da eficcia da ruptura da camada compactada dosolo depende do processo fsico priorizado: a infi ltrao e redistribuio degua ou a penetrao e o crescimento de razes. Esses resultados de Abreuet al. (2004) confirmam o que j foi constatado por outros autores (De Mariaet al., 1999; Genro Junior et al., 2004; Streck et al., 2004) que a resistncia penetrao uma medida eficiente para caracterizar camadas compactadas,mas no para identificar rachaduras e poros biolgicos (Silva, 2003).

Nesse sentido, a avaliao da resistncia penetrao aliada a outrasavaliaes ou observaes de campo, interessante. Sua avaliao,juntamente com a determinao da densidade do solo ou abertura detrincheiras para observao do crescimento radicular, fundamental paramelhor embasamento dos resultados de resistncia penetrao.

Densidade e porosidade do solo

A densidade e a porosidade do solo so propriedades relacionadas comalteraes no volume de solo; portanto, altamente relacionadas com acompactao do solo. A densidade apresenta relao inversa com aporosidade. Geralmente, a reduo da porosidade ocorre com os porosmaiores (macroporos), responsveis pela infi ltrao de gua e aerao dosolo. Poros maiores que 50 m so considerados macroporos e so osprimeiros a serem destrudos no processo de compactao.

Poros do solo sob plantio direto geralmente conduzem gua maiseficientemente do que poros do solo sob preparo convencional, mesmocom porosidade total inferior do preparo convencional (Wu et al., 1992),conseqncia dos poros biolgicos ou bioporosidade(4) no plantio direto(Costa et al., 2003). A reduo de volume do solo ocorre quando suacapacidade de suporte vencida e acontecem o deslocamento e a ordenaodas partculas slidas nos espaos vazios.

Durante a compactao, os poros maiores, responsveis pela aeraodo solo, diminuem e so substitudos por poros menores, principalmentepelos que retm gua. Esse decrscimo da porosidade de aerao pode

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ser 1,5 a 2 vezes maior que o decrscimo no espao poroso total (Boone &Veen, 1994). A diminuio do coeficiente de difuso do O2 vai depender dageometria e estabilidade dos canais de poros de aerao e do grau dedeformao durante a compactao (Boone & Veen, 1994).

Houve relao entre o volume de macroporos e porosidade total com adensidade de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrfico franco-argilo-are noso. Um aumen to da densidad e do solo causo u re duo damacroporosidade e porosidade total (Alves et al., 2005). Um decrscimo damacroporosidade com aumento da densidade foi verificado em um LatossoloVermelho distrofrrico tpico com 680 g kg -1 de argila (Genro Junior, 2002) eum aumento na d ensida de do solo a carretou mai ores valores demicroporosidade e menores de macroporosidade em um Latossolo Vermelhodistrofrrico com 427 g kg-1 de argila (Secco et al., 2004). Uma pequenavariao no volume de microporos em relao variao ocorrida no volumede macroporos foi observada entre sistemas de manejo do solo e cultivo deculturas em um Cambissolo Hmico alumnico lptico (443 g kg-1 de argila)(Bertol et al., 2004).

De modo geral, a porosidade e a densidade do solo foram menosinfluenciadas pelos diferentes sistemas de manejo, predominantementeplant io direto, sendo as maio res alte raes verificad as quand o secompararam as profundidades, em solos com teor de argila variando de 86 a664 g kg-1 (Suzuki, 2005). O efeito do preparo sobre os valores de porosidadedo solo pode ser pouco evidente, sendo mais comuns os efeitos na forma edistribuio dos poros ao longo do perfil do solo (Schaefer et al., 2001).

Com 12 t ha-1 de palha de milho sobre a superfcie do solo, no foiobservado efeito significativo na reduo da densidade e porosidade de umArgissolo Vermelh o-Amarelo distrfico arnico com aproximadamente92 g kg-1 de argila quando este foi revolvido e trafegado por um trator com2.080 kg no eixo dianteiro e 2.980 kg no eixo traseiro (Brandt, 2005). Onmero de passadas (0, 2 e 6) apresentou efeito significativo, sendo duaspassadas o efeito mais significativo at camada de 10-20 cm, com aumentoda densidade e reduo da macroporosidade e pororosidade total, no tendoefeito na microporosidade. Para seis passadas, o aumento da densidademostrou-se nulo ou pequeno em relao a duas passadas do trator.

Diferente nmero de passadas de um trator com peso de 11 t aumentoua compactao aps a escarificao de um Latossolo Vermelho distrficotpico textura mdia (635 g kg-1 de areia, 35 g kg -1 de silte e 330 g kg -1 deargila), verificada pelo aumento da resistncia penetrao, da densidade

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do solo e da microporosidade, e reduo da macroporosidade, sendo maispronunciada a alterao do dimetro de poros e da densidade aps umapassada do trator, com menores efeitos com o aumento do nmero depassadas (Beutler et al., 2006). Segundo os autores, os poros de maiordimetro (macroporos) so menos resistentes e se deformam, formandoporos de menor dimetro, que so mais resistentes e suportam maiorespresses.

Houve reduo da porosidade total e macroporosidade sem aumentoda microporosidade com o aumento do estado de compactao de umArgissolo Vermelho-Amarelo distrfico arnico (89 g kg-1 de argila) (Strecket al., 2004). Nesse mesmo solo, a compactao adicional causada pelotrfego de uma mquina de 10 t elevou os valores de densidade do soloe reduzi u a p orosid ade total pela dimin uio da ma cropo rosid ade(Collares, 2005).

O solo sob a projeo da copa, em um pomar de laranja submetido aotrfego de mquinas agrcolas, foi a rea mais afetada pelo uso agrcola,possivelmente em razo da ausncia de cobertura vegetal nesse pontode amo stragem e p elo fato de ter servi do como lin ha de passa gem demqui nas no in cio do p lantio. Na projeo da cop a, os bio porospermaneceram, mas tiveram seu tamanho reduzido pela compactao, ehouve reduo de 50 % da porosidade total, quando comparado a umarea sob mata, a umentando, dessa forma, a dive rsidade de poros(cavidades, canais, fissuras, vesculas, cmaras e empacotamento), emum Latossolo Vermelho-Amarelo de textura franco-argilo-arenosa (Limaet al., 2005).

Enquanto nas reas agrcolas ou florestais as mquinas podem reduzira porosidade e aerao do solo, na pecuria, o pisoteio animal tambmpode afetar essas propriedades. Em um sistema de integrao lavoura-pecu ria, o pi soteio ani mal alterou a densidade, macroporosid ade eporosidade total, principalmente na camada superficial do solo (0-5 cm),com reduo da macroporosidade tambm na camada de 5-10 cm emum Argissolo Vermelho-Amarelo alumnico tpico (248,70 g kg -1 de areia,406,76 de silte e 344,58 de argila) (Lanzanova, 2005).

Com excluso do pastoreio bovino, houve menor densidade e maiorporosidade total e macroporosidade na camada de 0-3 cm, em relao sreas com carga baixa (20 animais ha-1) e alta (40 animais ha-1) de lotaobovina em um Vertissolo (Prez Gomar, 2005).

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Intervalo hdrico timo

Considerando que a temperatura, aerao, umidade e resistncia penetrao influem diretamente no crescimento e desenvolvimento dasplantas, a umidade o fator controlador dominante, sendo os outros trsfatores influenciados pelo contedo de gua. Nesse sentido, Letey (1985)props o conceito de faixa de umidade no-limitante (NLWR non limitingwater range). definido como uma faixa de umidade no solo em que noh limitaes ao crescimento das plantas relacionado com a aerao,resistncia penetrao e gua disponvel. Seguindo a linha de pensamentode Letey (1985), Silva et al. (1994) propuseram um ndice para quantificaressas relaes, modificando o conceito de NLWR para faixa de umidademenos limitante (LLWR least l imiting water range). No Brasil, Tormenaet al. (1998) util izaram o ndice proposto por Silva et al. (1994), denominando-o intervalo hdrico timo (IHO).

O conhecimento de qual propriedade do solo e st limitando ocrescimento das plantas importante para definir estratgias de manejo dosolo com vistas em aumentar o intervalo hdrico timo (Silva, 2003). Segundoo autor, quando o limite superior for a porosidade de aerao e o limiteinferior for a resistncia penetrao, aes relacionadas com o manejodo solo podem aumentar ou diminuir o intervalo hdrico timo. Quando olimite superior e o inferior do intervalo hdrico timo so a umidade nacapacidade de campo e ponto de murcha permanente, o manejo dado aosolo tem menor influncia sobre essas porpriedades (Figura 3).

O intervalo hdrico timo pode ser uma avaliao til dos efeitos domanejo na produtividade do solo. As prticas de manejo do solo quemaximizam o intervalo hdrico timo aumentam o potencial produtivo dosolo para as plantas. O conhecimento do intervalo hdrico timo de um solopode auxiliar o p rodutor a otimizar as condies de crescimento edesenvolvimento para as plantas, auxiliando no momento adequado deaplicar irrigao e na tomada de decises referentes ao manejo (Benjaminet al., 2003).

Avaliando a variao do intervalo hdrico timo para trs nveis decompactao em um Argissolo Vermelho-Amarelo distrfico arnico (120 g kg-1de argila), Latossolo Vermelho distrfico (500 g kg-1 de argila) e LatossoloVermelho distrofrrico (600 g kg-1 de argila) sob plantio direto, Silva (2003)verificou, para os respectivos solos, valores de densidade de 1,80, 1,43 e1,40 kg dm -3, quando o intervalo hdrico timo foi igual a zero e considerandouma resistncia penetrao de 2 MPa. Quando foi util izada uma resistncia

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penetrao de 3 MPa, os valores da densidade do solo no intervalo hdricotimo igual a zero foram de 1,88, 1,50 e 1,42 kg dm -3, para os respectivossolos. Quando se considerou a resistncia penetrao de 1 MPa, essesvalores foram, respectivamente, de 1,60, 1,30 e 1,28 kg dm -3. Na condiode plantas mais sensveis compactao (resistncia penetrao = 1 MPa),os valores de intervalo hdrico timo para os trs solos mostraram-se baixos,aumentando esse intervalo para plantas mais resistentes compactao(resistncia penetrao = 3 MPa). O autor verificou que os nveis decompactao no influenciaram os valores de intervalo hdrico timo. Osdiferentes valores de resistncia penetrao alteraram a amplitude dointervalo hdrico timo e a densidade crtica quando o intervalo hdrico timofoi igual a zero, corroborando os resultados de Beutler et al. (2004a).

Figura 3. Variao da umidade () e da densidade do solo, com reflexo nosnveis crticos da porosidade de aerao (AR10%), capacidade de campo(cc), ponto de murcha permanente (PMP) e resistncia do solo penetrao (RP) para um Argissolo Vermelho distrfico. A rea hachuradarepresenta o Intervalo Hdrico timo (IHO).

Fonte: Collares et al. (2006).

Utilizando a estratgia do intervalo hdrico timo, na qual a umidadena capacidade de campo ou na porosidade de arao seja o limite superiore a um idade no p onto de mu rcha perma nente ou n a resistn cia penetrao seja o limite inferior, Collares et al. (20 06) determinaram a

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umidade entre o limite superior e inferior onde a condio fsica do soloseria ideal pa ra o crescimento e desenvolvimento do feijoeiro , semocorrncia de restries severas e m um Argissolo Verm elho distrficoarnico (89 g kg-1 de argila). Em todas as camadas onde foi realizada acompactao, a umidade do solo esteve 22 dias abaixo do limite inferiordo intervalo hdrico timo, sendo esse perodo durante fases importantesdo ciclo de crescimento e reprodutivo do feijoeiro (Figura 4). A escarificaofoi eficiente em aumentar a faixa de umidade ideal para o feijoeiro. Essaestra tgia tamb m foi ut il izada po r Silva (2 003) para o mesmo solo ecultura.

Figura 4. Umidade volumtr ica do so lo (), l imite su perior e inferio r dointervalo hdrico timo para os tratamentos plantio direto h doze anos(PD ) (a), escarificado (Esc) (b ) e pl antio direto que receb eu quatropassadas de uma mquina de 9 t (PD c) (c) com a cultura d o feijoeiro.A linha pontilhada representa o limite inferior e a linha cheia representao l imite superior do interval o hd rico timo . +: 0-6 cm; : 6-12 cm;: 12-24 cm; x: 24-48 cm de profundidade.


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Grau de compactao

A expresso da relao entre densidade atual do solo e algum estadopadro ou de compactao mxima tem-se mostrado til na caracterizaoda compactao do solo e resposta das culturas em diferentes tipos desolo (Carter, 1990; Hkansson, 1990; Lipiec et al., 1991; Silva et al., 1997;Suzuki et al., 2007), especialmente para solos minerais (Hkansson, 1990).Essa relao denominada grau de compactao ou compactao relativae expressa em percentagem. A vantagem do grau de compactao quediferentes solos podem ser comparados, visto que o efeito da granulometriado solo eliminado quando se relaciona a densidade atual do solo com adensidade referncia. Alm disso, o grau de compactao tem apresentadoboa relao com caractersticas do solo e da planta.

Trs formas de obteno da densidade-referncia tm sido util izadasna literatura. Uma delas pelo teste de Proctor (Carter, 1990; Twedorff etal., 1999), util izando amostras com estrutura de solo no preservada. Nasoutras duas, obtm-se a densidade-referncia pelo teste de compressouniaxial; uma delas em amostras com estrutura de solo no preservada eaplicando uma presso de 200 kPa (Hkansson, 1990), e outra aplicandouma presso de 1.600 kPa em amostra de solo com estrutura preservada(Suzuki, 2005; Suzuki et al., 2007).

A faixa de tenso de gua, na qual a porosidade de aerao e aresistncia penetrao no so restritivas ao crescimento das plantas,torna-se mais estreita medida que o grau de compactao aumenta (Lipiecet al., 1991). Nesse sentido, Suzuki (2005) verificou que o aumento do graude compactao reduziu linearmente a macroporosidade e o crescimentoradicular da soja e aumentou linearmente a resistncia do solo penetrao.Uma macroporosidade de 0,10 m3 m -3 correspondeu a um grau decompactao de aproximadamente 89 % para solos com 100 g kg-1 deargila, 80 % para solos com 200-300 g kg-1 de argila e 75 % para solos com300-700 g kg-1 de argila. No horizonte Ap de dois solos com 120 e 70 g kg -1 deargila e 3 00 e 290 g kg -1 d e si lte (so los fra nco -arenosos), nu mamacroprosidade de 0,10 m3 m -3, o grau de compactao correspondeu aum valor de 89 % (Carter, 1990).

Uma concentrao de razes na superfcie do solo (0-10 cm) e umdecrscimo da profundidade radicular com aumento do grau de compactaoforam observados por Lipiec et al. (1991). Esses autores verificaram querazes crescidas em solo altamente compactado caracterizaram-se por maiordimetro, alto grau de achatamento e superfcie irregular com clulas daepiderme deformadas.

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As maiores produtividades de soja foram obtidas no grau de compactaode aproximadamente 85 % para Argissolos (trs Argissolos com argila variandode 86 a 449 g kg-1) e 82 % para Latossolos (trs Latossolos com argila variandode 428 a 664 g kg-1) do sul do Brasil (Figura 5) (Suzuki, 2005). Segundo o autor,o alto grau de compactao pode reduzir a porosidade do solo, diminuindo suaaerao e aumentando a densidade e a resistncia do solo penetrao,dificultando o crescimento radicular. Por outro lado, um grau de compactaomuito baixo pode ser indicativo de um solo sem estrutura, comprometendo areteno de gua e o contato solo-semente na semeadura. De modo geral, ocrescimento da cultura afetado adversamente pela compactao do solo;contudo, a mxima produo no ser obtida em um solo aps seu revolvimento,pois o solo estar muito solto (Arvidsson & Hkansson, 1991). O grau decompactao timo para a soja, medindo a densidade referncia pelo teste deProctor, foi de 80 % em um Latossolo Vermelho de textura mdia (Beutler et al.,2005). O ndice de rea foliar e a produtividade de gros da cultura da cevadadecresceram, quando o grau de compactao foi aproximadamente 88 e 91%, respectivamente, para dois solos com 60 e 70 g kg -1 de argila e 680 e 150 gkg-1 de silte (Lipiec et al., 1991). Uma compactao entre 77,5 e 84 % apresentouuma produtividade relativa superior ou igual a 95 %, para as culturas de trigo ecevada (Carter, 1990). Em mais de 100 experimentos de compactao emvrios tipos de solo da Sucia com a cultura da cevada, obteve-se um grau decompactao de 87 % como sendo timo para essa cultura (Hkansson, 1990).

Figura 5. Rendimento relativo da cultura da soja considerando o grau decompactao.

Fonte: Suzuki (2005).

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O estudo do grau de compactao em pastagem e reas florestais ainda incipiente, e seu estudo em reas agrcolas ainda apresenta grandeslacunas. Portanto, dada a potencialidade de compactao nesses solos,devem ser feitas mais pesquisas para essas condies considerando ograu de compactao do solo.

Presso de preconsolidao

Por meio da curva de compresso do solo, que considera o ndice devazios ou a densidade do solo com o logaritmo da presso aplicada, obtm-se a presso de preconsolidao, que um indicativo da capacidade desuporte de carg a do solo (Holtz & Kovacs, 19 81; Dias Junior & Pi erce,1996). A aplicao de presses menores que a presso de preconsolidaocausa deforma es elsti cas (recup erveis) n o solo e as proprie dadesfsica s mantm-se constantes, enquanto a aplicao de presse s maiselevadas causa deformaes plsticas (no-recuperveis) e as propriedadesfsicas do solo alteram-se consideravelmente (Holtz & Kovacs, 1981; Lebert& Horn, 1991).

A reduo do volume do solo, conseqentemente aumentando suadensidade, pode ou no causar compactao adicional ao solo. A aplicaode presses menores do que a maior presso qual o solo foi submetidono passado pode ter efeitos benficos, enquanto presses maiores do quea maior presso sofrida pelo solo no passado podem ter efeitos prejudiciais.Isso mostra a importncia de serem conhecidos os nveis de presso que osolo sofreu no passado e, ou, a umidade do solo no momento das operaesagrcolas, evitando, dessa forma, compactao adicional (Dias Junior &Pierce, 1996).

A deformao do solo tem relao direta com a sua porosidade total,especialmente a macroporosidade , indicando que, quanto maior adeformao do solo, maiores sero as redues de macroporosidade e deporosidade total do solo (Silva et al., 2000b). Como conseqncia, algunsprejuzos para as plantas e meio ambiente, tal como a reduo da aeraoe da infiltrao de gua no solo, podem ocorrer.

Por exemplo, segundo Horn & Lebert (1994), a compressibil idade dosolo, definida como sendo a resistncia do solo em diminuir seu volumequando submetido presso, menos pronunciada em solos arenosos emenos agregados. Os autores afirmam que, dentre os fatores de quedepende a resistncia do solo, encontram-se a distribuio do tamanho departculas, o tipo de argilomineral, o contedo e tipo de substncias

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orgnicas, a distribuio de razes, a densidade do solo, a distribuio dotamanho de poros, a continuidade dos poros no solo e nos agregados simplese o contedo e, ou, potencial de gua no solo. A uma mesma densidade dosolo e a um mesmo potencial de gua, o solo mais compressivo quantomaior o contedo de argila e menor o contedo de substncias orgnicas. Aum mesmo contedo de argila, o solo mais compressivo quanto menor adensidade e menor o potencial de gua. Solos arenosos apresentam maioratrito entre as partculas, o que dificulta a movimentao das partculas slidaspara posies de maior proximidade (deformao) (Lima et al., 2004a). Solosformados por partculas de diferentes tamanhos normalmente so maisfacilmente compactados, pois as partculas menores podem ser encaixadasnos espaos formados entre as partculas maiores (Torres et al., 1993).

A reduo linear da presso de preconsolidao com aumento daumidade foi observado por Reinert (1990), Imhoff et al. (2001) e Dias Junioret al. (2002), enquanto Dias Junior et al. (2002, 2004), Lima et al. (2006c) eMosaddeghi et al. (2006) verificaram relao exponencial ou logartmica.Silva et al. (2002b) tambm observaram relao entre umidade do solo epresso de preconsolidao. Alm da umidade, que apresentou relaonegativa com a presso de preconsolidao, Imhoff et al. (2001) verificaramque a presso de preconsolidao relacionada positivamente com adensidade do solo. Reinert (1990), Alexandrou & Earl (1998) e Silva et al.(2002a) tambm verificaram dependncia da presso de preconsolidaopela densidade do solo.

Vrios trabalhos tm apresentado relao significativa entre pressode preconsolidao e resistncia penetrao (Canarache et al., 2000;Mosaddeghi et al., 2003; Dias Junior et al., 2004; Lima et al., 2006c). Aumentoda compactao do solo, representado pela sua resistncia penetrao,aumenta a presso de preconsolidao. A relao significativa da pressode preconsolidao e umidade, densidade e resistncia do solo penetraoso importantes, pois, a partir dessas propriedades de maior simplicidadede determinao pode-se estimar a presso de preconsolidao que umapropriedade de difcil obteno, exige equipamento especfico e demandalongo tempo.

Houve incremento mdio da presso de preconsolidao medidaque ocorreu aumento da densidade e o solo sofreu reduo no grau desaturao de gua de 91 para 58 % para um Latossolo Vermelho distrficotpico (550 g kg-1 argila), e de 93 para 68 % para um Latossolo Vermelhodistrofrrico tpico (610 g kg-1 argila), sugerindo que, quanto mais seco ecompactado estiver o solo, maior ser a capacidade de suporte do mesmo

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estando as partculas e, ou, agregados mais coesos (Secco, 2003). Para umgrau de saturao inferior a 45 e 60 %, respectivamente, para o primeiro esegundo solo, a presso de preconsolidao foi pouco influenciada pelaumidade e densidade do solo. Em solo mido, segundo o autor, a guaatua como lubrificante entre as partculas, deixando o solo mais macio,alterando o estado de consistncia do mesmo e, conseqentemente,reduzindo a capacidade de suporte de carga do solo.

A presso de preconsolidao foi sensvel na avaliao da heterogeneidadeda compactao em um pomar de laranja (Lima et al., 2004a). Os autoresobservaram que a presso de preconsolidao no diferiu estatisticamentequando avaliada na projeo da copa da planta (316 kPa), no rodado dotrator (309 kPa) e no entre rodado (298 kPa), mas diferiu do valor obtido nalinha de plantio (174 kPa). Houve aumento significativo da presso depreconsolidao na camada de 0-5 cm em um Argissolo Vermelho-Amarelodistrfico arnico com aproximadamente 92 g kg-1 de argila, trafegado duasvezes com um trator com 2.080 kg no eixo dianteiro e 2.980 kg no eixotraseiro; na camada de 5-10 cm, houve diferena significativa em relao rea sem trfego apenas quando submetida a seis passadas. Nas camadasde 10-20 e 20-30 cm, o nmero de passadas no afetou a presso depreconsolidao (Brandt, 2005).

Embora a densidade do solo tenha sido influenciada pelos nveis decompactao, os valores de presso de preconsolidao de um ArgissoloVermelho distrfico arnico (81 g kg -1 de argila) no o foram (Lima et al.,2006b). Talvez a alta variabilidade dos dados (representada pelo coeficientede variao de 19,4 a 34,7 %) tenha contribudo para a no-significncia dapresso de preconsolidao. Lima et al. (2004b) tambm no observaramdiferena significativa da presso de preconsolidao entre sistemas depastejo e atriburam tal fato variabilidade dos dados (coeficiente de variaode 32,25 e 33,44 %).

A passada do rodado traseiro (presso de inflao de 137,90 kPa) deum trator com massa total com lastro de 7.324 kg aumentou os valores depresso de preconsolidao na superfcie (0-5 cm) de um LatossoloVermelho distrfico (Silva et al., 2003). O trfego subseqente, necessrioao cultivo, elevou esses valores em subsuperfcie, tanto na profundidademdia de trabalho (24 a 27 cm) como na profundidade de corte dosimplementos (arado de aivecas, arado de discos e grade aradora). As soleirasdos rgos ativos do arado de discos e da grade aradora foram as quemais elevaram a presso de preconsolidao, consolidando a estrutura dosolo na profundidade de corte dos implementos.

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Em reas sob pecuria, a presso de preconsolidao causada pelosanimais parece inferior das mquinas. Contudo, tambm importantehaver monitoramento da presso de preconsolidao nessas reas sobpastejo para que a esturura do solo seja mantida. Em reas sem pastejobovino e com 20 e 40 animais ha-1, a rea sem pastejo apresentou menorpresso de preconsolidao (38,96 e 32,48 kPa, respectivamente para astenses de 33 e 10 kPa) para amostras da camada de 0-3 cm em relaos reas pastejadas (45,53 e 43,00 kPa para a rea com 20 animais ha -1 e47,53 e 40,05 kPa para a rea com 40 animais ha-1, respectivamente, paraas tenses de 33 e 10 kPa) em um Vertissolo (Prez Gomar, 2005). A reasubmetida ao pisoteio animal estava mais compactada, representada pelaelevada densidade e baixa porosidade, apresentando maiores valores depresso de preconsolidao.

Em reas sob pastagem, foram observados valores mdios de 268 e246 kPa, respectivamente, para pastejo intensivo rotacionado irrigado eno irrigado (Lima et al., 2004b). Segundo os autores, esses valores emreas sob pastagem so elevados, porm justificados pelo fato de o pesodos animais ser distribudo em uma rea muito pequena, alm da energiacintica transmitida ao solo quando os animais esto em movimento.

COMPACTAO E RELAO COM OCRESCIMENTO E PRODUTIVIDADE DE PLANTAS

A compactao do solo em nveis intermedirios benfica s plantasem relao a um solo solto e desagregado. Em nveis elevados, porm, acompactao extremamente prejudicial s plantas.

Crescimento radicular

O efeito da compactao na planta inicia-se na restrio ao crescimentoradicular, com conseqncias para o crescimento da parte area eprodutividade. O sistema radicular talvez seja o primeiro componente daplanta a sentir os efeitos da compactao. Um solo pode ser quimicamentebom, mas, ocorrendo a compactao, as plantas no se beneficiamadequadamente dos nutrientes disponveis, uma vez que o desenvolvimentode novas razes fica prejudicado e nelas que ocorre a maior taxa deabsoro. Alm disso, com a compactao, diminuem os espaos livres dosolo e, conseqentemente, a quantidade de O2 disponvel na rizosfera,

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podendo ser limitante para o desempenho dos processos metablicos dasplantas (Queiroz-Voltan et al., 2000).

O sistema radicular percebe e integra todas as condies, no espao etempo, de modo semelhante parte area das plantas, que est exposta atrocas constantes de ambiente, indicando claramente que estresses na partearea e sistema radicular so igualmente importantes (Reichert et al., 2003).Nesse sentido, Suzuki (2005) afirma que a avaliao do sistema radicular,mesmo que apenas visual, um bom indicativo da condio fsica do solo.Diversos so os fatores que causam crescimento deficiente do sistemaradicular das plantas (Camargo & Alleoni, 1997), incluindo danos causadospor insetos e doenas, deficincia nutricional, acidez do solo, drenagemdeficiente, temperatura e compactao do solo, acarretando esta ltima, aocausar restries ao crescimento e desenvolvimento radicular, problemasque afetam, direta e indiretamente, a produo das plantas.

A avaliao da compactao do solo, seja pela densidade, seja pelaresistncia penetrao, apresenta boa relao com crescimento radicular.Geralmente, com aumento da densidade ou resistncia penetrao, hreduo do crescimento radicular. Sendo assim, o potencial de crescimentoda cultura e as condies fsicas do solo determinam o tamanho da raiz e ataxa de crescimento radicular (Boone & Veen, 1994). Gerard et al. (1982) eVeen & Boone (1990) apontam uma relao inversa entre a resistnciamecnica penetrao e o crescimento de razes.

A densidade de razes de milho correlacionou-se inversamente com adensidade do solo na camada de 10-25 cm em um Podzlico Vermelho-Amarelo (Silva et al., 2000a). A densidade de comprimento radicular dasoja no diferiu entre o maior e menor estado de compactao, tendo metadeda densidade de comprimento radicular confinada na camada de 0-7,5 cmem um Latossolo Vermelho distrfico (500 g kg -1 de argila) (Silva, 2003).Num Argissolo Vermelho-Amarelo distrfico arnico (120 g kg-1 de argila nohorizonte A), as razes do feijo preto apresentaram maior quantidade emelhor distribuio lateral e em profundidade no preparo convencional doque no plantio direto e preparo reduzido. No plantio direto, as razesconcentraram-se na camada de 5-15 cm, porm algumas ultrapassaram acamada compactada e cresceram em profundidades maiores que 30 cm. Nopreparo reduzido, as razes concentraram-se at profundidade de 25 cm.

O crescimento radicular de feijo foi menos vigoroso e as razesconcentraram-se nas camadas superficiais (at 10 cm), apresentandodeformaes, com a compactao adicional causada por quatro passadas

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de uma p carregadeira de peso total de 16,6 t, e a raiz principal produziuvrias ramificaes nas primeiras camadas de um Latossolo Vermelho com607 g kg-1 de argila (Collares, 2005). Nos tratamentos que no receberamcompactao adicional, as razes atingiram maiores profundidades e tiverammelhor crescimento e distribuio mais uniforme no solo. O crescimentoradicular do feijoeiro restringiu-se s camadas superficiais de um ArgissoloVermelho distrfico arnico (89 g kg -1 de argila) em decorrncia dacompactao adicional causada por quatro passadas de uma mquina de9 t (Figura 6a), assim como no plantio direto h 12 anos (Figura 6b), enquantono escarificado as razes se distriburam mais uniformemente no perfil (Figura6c) (Collares et al., 2006). No campo, os autores observaram que no plantiodireto h 12 anos, as razes conseguiram penetrar nos poros do solo, poreles serem maiores e contnuos; no plantio direto com compactaoadicional, as razes cresceram entre as fissuras dos pontos de fratura dosagregados e se concentraram na linha de semeadura, na qual o mecanismosulcador da semeadora rompeu a camada superficial compactada.

Em uma rea cultivada h trs anos sob plantio direto houve restrioao crescimento de razes de milho em profundidade, abaixo de 30-40 cm,em razo do trfego intensivo de uma colheitadeira carregada com peso de117.680 N e em outra rea em razo do trfego intenso de um trator agrcolacom peso de 39.227 N, enquanto, na rea que recebeu subsolagem e narea sob plantio direto as razes foram at 50 e 80 cm, respectivamente(Seixas et al., 2005).

A sucesso de culturas utilizada (soja ou milho no vero) no influenciouo crescimento radicular do trigo em um Latossolo argiloso (Suzuki, 2005).Contudo, em relao aos trs nveis de compactao avaliados (plantiodireto com compactao adicional, plantio direto e escarificao), notou-seno plantio direto com compactao adicional um sistema radicular maissuperficial, com maior concentrao at os 10 cm de profundidade. Cadacultura apresenta um potencial de resistir aos efeitos da compactao. Hculturas ou at mesmo cultivares que apresentam sistema radicular maisagressivo, enquanto outras podem resistir a maior perodo ao dficit hdrico.

Os solos no so uniformemente compactados pelo trfego de mquinas(Unger & Kaspar, 1994). Segundo esses autores, pelo fato de a direo dotrfego para muitas operaes no campo ser paralela linha de plantio, otrfego tende a concentrar-se nas entrelinhas, e algumas entrelinhas socompactadas enquanto outras no. Como resultado, o trfego pode causargrandes diferenas nas condies fsicas do solo nas entrelinhas trafegadase no trafegadas.

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Figura 6. Distribuio radicular da cultura do feijoeiro em um ArgissoloVermelho distrfico arnico (89 g kg-1 de argila) com diferentes nveis decompactao (a - plantio direto com compactao adicional; b plantiodireto h 12 anos; c escarificado). Perfil cultural de 50 x 30 cm, commalha de 5 x 5 cm.


Na entrelinha da cultura, geralmente, encontra-se a maior resistncia penetrao, pois na linha o disco de corte ou a haste tipo sulcador ou facoda semeadora rompe a camada de maior resistncia, permitindo ocrescimento do sistema radicular at os primeiros centmetros do solo. Almdisso, os diferentes nveis de resistncia penetrao no formam umacamada uniforme, ocorrendo espaos de maior e menor resistncia,permitindo que as razes cresam entre esses espaos (Suzuki, 2005).

Portanto, como no campo a compactao no se apresenta como umamassa contnua, as razes procuram os espaos livres no solo para crescer(Queiroz-Voltan et al., 2000). Assim, quando uma raiz encontra no solo umporo de dimetro menor que o seu, ela se expandir somente se for capazde exercer presso suficiente para dilatar o poro (Camargo & Alleoni, 1997).

O impedimento no crescimento da raiz principal em solo compactado fazcom que as plantas criem mecanismos de defesa, expandindo as razeslaterais de dimetro suficiente para penetrar nos poros. Porm, como as razes

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laterais respondem compactao de forma semelhante de razes principais,quando h obstculo ao crescimento, todo o sistema radicular ficar definhadoe inteiramente coberto por plos radiculares (Camargo & Alleoni, 1997).

Embora, em algumas situaes, possa ocorrer crescimento radicularem camadas abaixo da compactada, isso associado heterogeneidadedo solo, com regies de maior e menor resistncia ao crescimento dasrazes, e aos mecanimos que a planta apresenta para penetrar nessascamadas compactadas. Contudo, a energia gasta pelas plantas, na procuradessas camadas de menor resistncia e para criar esses mecanismos dedefesa, deve refletir negativamente na planta, dificultando a expresso deseu potencial produtivo.

Alterao da morfologia da raiz de Araucaria angustiflia, com razessuperficiais, razes laterais finas e comprimento da raiz principal reduzido,que foi compensado por aumento em dimetro da raiz principal, resultandoem similar acmulo de biomassa, foi verificada em diferentes nveis decompactao (Msena & Dillenburg, 2004). O estresse hdrico reduziu ocrescimento das plantas e os autores observaram que, no menor nvel decompactao, no houve um adequado contato entre as razes da planta eas partculas do solo, o que pode ter reduzido a disponibil idade de nutrientespara as plantas e o movimento de gua e nutrientes na zona radicular,apresentando, nesse caso, efeito favorvel da c

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Reichert Et Al 2007_compactação Do Solo Em Sistemas Agropecuários e Florestais_identificação, Efeitos, Limites Críticos e Mitigação_topicos