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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA "JÚLIO DE MESQUITA FILHO"
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
CAMPUS DE BOTUCATU
AVALIAÇÃO DOS ATRIBUTOS FÍSICOS DE UM ARGISSOLO CULTIVADO
COM CANA-DE-AÇÚCAR EM ÁREA COM ADEQUAÇÃO DE RELEVO,
UTILIZANDO EQUIPAMENTO DE PREPARO PROFUNDO E
CANTEIRIZADO DO SOLO
INDIAMARA MARASCA
Tese apresentada à Faculdade de Ciências
Agronômicas da UNESP – Campus de Botucatu,
para obtenção do título de Doutor em Agronomia
(Energia na Agricultura).
BOTUCATU - SP
Março – 2014
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA "JÚLIO DE MESQUITA FILHO"
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
CAMPUS DE BOTUCATU
AVALIAÇÃO DOS ATRIBUTOS FÍSICOS DE UM ARGISSOLO CULTIVADO
COM CANA-DE-AÇÚCAR EM ÁREA COM ADEQUAÇÃO DE RELEVO,
UTILIZANDO EQUIPAMENTO DE PREPARO PROFUNDO E
CANTEIRIZADO DO SOLO
INDIAMARA MARASCA
Orientador: Prof. Dr. Kléber Pereira Lanças
Co-orientador: Prof. Dr. Reginaldo Barbosa da Silva
Tese apresentada à Faculdade de Ciências
Agronômicas da UNESP – Campus de Botucatu,
para obtenção do título de Doutor em Agronomia
(Energia na Agricultura).
BOTUCATU - SP
Março – 2014
II
"Loucura é querer resultados diferentes fazendo tudo exatamente igual."
(Albert Einstein)
À minha mãe
Inês Lucia Marasca,
a minha profunda gratidão pela lição de vida, dedicação,
apoio, compreensão e auxílio, que me fortalecem a cada
dia.
À minha madrinha e segunda mãe Ivanete Maria
Barzotto.
In memorian, ao meu pai Valdir Marasca e ao meu
padrinho Ari Barzotto, que me fazem muita falta.
DEDICO.
III
AGRADECIMENTOS
À Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP – Campos de
Botucatu e ao Departamento de Engenharia Rural, pela oportunidade que me foi concedida.
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Nível Superior (CAPES), pela
concessão da bolsa de estudos.
Ao Professor Doutor Kléber Pereira Lanças, “um paizão” como descrito
pelo Professor Doutor Renato Lara de Assis em nosso primeiro contato, pela orientação,
conhecimentos transmitidos e pela amizade.
Ao Professor Doutor Reginaldo Barbosa da Silva pela orientação desde
o mestrado, conhecimentos transmitidos e pela amizade.
Em especial ao meu amigo Emanuel Rangel Spadim, pela amizade nos
momentos de dificuldade, ajuda no decorrer de todo o experimento e conhecimentos
transmitidos a cada nova experiência.
Ao meu irmão Emerson Elias Marasca pelo companheirismo e
exemplo, a sua esposa Adriana Aparecida Marasca que tenho um carinho como minha irmã e
aos seus filhos Lucas Elias Marasca e Abadia Aparecida Marasca, meus sobrinhos que amo
muito.
À minha segunda família Adriano, Catia, Valentina e meu padrasto
Reneu Poppi pelo carinho e consideração que tem comigo e com a minha mãe.
À minha querida amiga Ana Paula Barbosa por estes cinco anos de
acolhimento em Botucatu, pela amizade, atenção e conhecimentos transmitidos.
À minha amiga-irmã e psicóloga particular Joyce Cândida pela
paciência e companheirismo.
Aos meus melhores amigos Jadson Moura, Juliana Cabral e Laiany
Medeiros pelo incentivo e amizade que vem desde a graduação.
Aos Professores Doutores Paulo Roberto Arbex Silva e Sérgio Lima
pelas sugestões e contribuição na qualificação da Tese.
À Professora Doutora Maria Márcia Sartori que apareceu como um anjo
em minha vida para me ajudar na escrita e estatística.
Ao Professor Doutor Saulo Phillipi Sebastião Guerra, pelo exemplo de
comprometimento com o trabalho e pela amizade.
À Professora Doutora Célia Regina Lopes Zimback pela amizade,
ensinamentos e a possibilidade de aprender em cada reunião, e todos os amigos do Grupo de
Estudos e Pesquisas Agrárias Georreferenciadas (GEPAG).
Ao Técnico Maury Torres da Silva pela colaboração e ensinamentos.
À todos os Funcionários do Departamento de Engenharia Rural pelos
ensinamentos e cordialidade.
Aos amigos da família NEMPA (Núcleo de Ensaio de Máquinas e
Pneus Agrícolas e Florestais): Gabriel Lyra, Fernando Henrique Campos, Gustavo Montanha,
Eder Garcia, Tiago Machado, Diego Fiorese, Tiago Ramos, Miguel Pascucci, Fellippe
Damasceno, Murilo Batistuzzi, Gabriela Mantovani, Helen Prosdocini, Fernando Camargo e
em especial para a Bárbara Barreto, Carlos Renato Guedess Ramos e Fabrício Campos Masiero
pelo companheirismo.
Aos amigos do Grupo de Plantio Direto (GPD) Saulo Fernando Gomes
de Souza, Vinicius Paludo, Leandro Augusto Tavares, Francielle Morelli e Thiago Pereira pela
amizade, atenção e ajuda nas coletas dos dados e à todos que direta e indiretamente
contribuíram para realização deste trabalho.
À PHD Cana pela parceria para o desenvolvimento do projeto,
possibilitada por Hamilton Rosseto e Pedro Lorenzeti, e aos funcionários Reginaldo, Neu e ao
Robson Stati pelo auxílio técnico e esforço na realização do experimento, “pelo bem da
ciência”, como ele sempre dizia.
Aos meus amigos e professores das Faculdades Integradas de Bauru
(FIB) pela ajuda nas dificuldades de cada dia, pelo companheirismo e pelos conhecimentos
transmitidos.
O meu sincero MUITO OBRIGADA!
IV
V
Sumário
Páginas
LISTA DE FIGURAS ................................................................................................................. VII
LISTA DE TABELAS .................................................................................................................. IX
LISTA DE EQUAÇÕES ................................................................................................................ X
RESUMO ........................................................................................................................................ 1
SUMMARY .................................................................................................................................... 3
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................................ 5
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ..................................................................................................... 7
2.1 Cana-de-açúcar ..................................................................................................................... 7
2.1.1 Morfologia da planta ..................................................................................................... 8
2.2 Sistema de controle de tráfego .............................................................................................. 9
2.3 Preparo Profundo do Solo ................................................................................................... 10
2.4 Adequação de relevo ........................................................................................................... 13
2.5 Atributos e condições do solo ........................................................................................... 14
2.5.1 Compactação do solo .................................................................................................. 14
2.5.2 Índice de Cone do Solo ............................................................................................... 16
2.5.3 Densidade Relativa do Solo ........................................................................................ 18
2.5.4 Fator Erodibilidade do Solo ....................................................................................... 19
2.5.5 Importância da matéria orgânica no solo ........................................................................ 20
2.5.6 Retenção de água disponível ............................................................................................ 21
3 MATERIAL E METÓDOS ........................................................................................................ 24
3.1 Caracterização do equipamento .......................................................................................... 24
3.2 Trator utilizado ................................................................................................................... 25
3.3 Caracterização da área ........................................................................................................ 26
3.3.1 Área experimental ....................................................................................................... 26
3.3.2 Clima e precipitação .................................................................................................... 27
3.3.3 Classificação do solo ................................................................................................... 27
3.3.4 Limites de Attemberg e Ensaio de Proctor ................................................................. 28
3.3.5 Curva de retenção do solo ........................................................................................... 28
3.3.6 Análise química do solo ............................................................................................. 29
3.3.7 Tratos culturais na área experimental .............................................................................. 29
3.3.8 Delineamento experimental ............................................................................................. 31
3.3.9 Preparo Profundo Canteirizado (PPC) ........................................................................ 32
3.3.10 Preparo Convencional (PC)....................................................................................... 32
3.3.11 Espaçamento entre fileiras ............................................................................................. 33
3.3.12 Variedade da cana-de-açúcar ......................................................................................... 33
3.4 Atributos Físicos do Solo .................................................................................................... 34
3.4.1 Índice de Cone do Solo ............................................................................................... 34
3.4.2 Teor de água no solo ................................................................................................... 37
3.4.3 Densidade Relativa do Solo (DRS) ............................................................................. 37
3.4.4 Fator de Erodibilidade do Solo ................................................................................... 39
3.5 Matéria orgânica............................................................................................................. 40
3.6 Morfologia da planta ........................................................................................................... 40
3.6.1 Perfilhamento ............................................................................................................. 41
3.6.2 Diâmetro e altura da planta ......................................................................................... 41
3.6.3 Produtividade ................................................................................................................... 41
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................................... 43
4.1 Atributos químicos do solo ................................................................................................. 43
4.2 Resistência à Penetração do Solo ........................................................................................ 44
4.2.1 Teor de água no solo ........................................................................................................ 46
4.2.2 Curva de retenção ............................................................................................................ 47
4.3 Índices de Cone do Solo avaliado em transeptos ................................................................ 48
4.4 Limites de Atterberg ........................................................................................................... 52
4.5 Ensaio de Proctor ........................................................................................................... 53
4.5 Densidade Relativa do Solo (DRS) ................................................................................... 53
4.6 Fator Erodibilidade ............................................................................................................. 54
4.7 Matéria orgânica ................................................................................................................. 55
4.8 Perfilhamento da cana-de-açúcar ........................................................................................ 56
4.9 Diâmetro do colmo e altura da planta ................................................................................. 57
4.10 Produtividade de cana-de-açúcar ...................................................................................... 59
5 CONCLUSÕES .......................................................................................................................... 60
REFERÊNCIAS ............................................................................................................................ 61
VI
VII
LISTA DE FIGURAS
Páginas
Figura 1 - Equipamento utilizado para Preparo Intensivo, Profundo e Canteirizado do
Solo. ..................................................................................................................................... 24 Figura 2 - Trator utilizado no preparo do solo New Holland T7060. ................................ 25
Figura 3 - Monitores do programa de piloto assistido. ....................................................... 26 Figura 4 - Localização da área experimental. ..................................................................... 26 Figura 5 - Precipitação pluvial no local experimental. ....................................................... 27 Figura 6 - Panelas de Richards utilizadas para obtenção da curva de retenção. ................ 28 Figura 7 - Preparo Profundo Canteirizado (PPC) (a) e posterior sulcação (b). .................. 32
Figura 8 - Aplicação de calcário (a) e aplicação de gesso (b). ........................................... 33
Figura 9 - Localização dos espaçamentos utilizados para cultura cana-de-açúcar neste
experimento. ........................................................................................................................ 33 Figura 10 - Avaliação após o preparo do solo (a) e após a colheita da cana-de-açúcar com
um ano e 3 meses (b) com a Unidade Móvel de Amostragem do solo (UMAS). ............... 34 Figura 11 - Amostragem de resistência (a), coleta de dados (b). ....................................... 35
Figura 12 – Célula de carga e haste utilizadas na amostragem de pontos amostrados com o
penêtrometro. ....................................................................................................................... 36
Figura 13 - Visualização de aquisição de dados no computador. ...................................... 36 Figura 14 - Material utilizado nas coletas das amostras indeformadas (a), amostragem no
preparo do solo (b) e amostragem após um ano da cultura (c). ........................................... 38
Figura 15 - Densidade média do solo utilizada no cálculo de densidade relativa. ............. 39 Figura 16 - Amostras trazidas do campo (a), secas em temperatura ambiente (b), peneira
de 2 mm e marreta de borracha (c), estufa (d) e amostras prontas para irem para análise (e).
............................................................................................................................................. 40
Figura 17 - Célula de carga (a), tripé (b) e visor (c). .......................................................... 41 Figura 18 - Equipamentos utilizados na pesagem dos colmos e das palhas. ...................... 42 Figura 19 - Teor de água no solo para PPC (a) e PC (b). ................................................... 46
Figura 20. Gráfico de curva característica de retenção de água no solo. ........................... 47
Figura 21 - Transeptos de Índice de Cone do Solo nas camadas (0 a 0,15; 0,15 a 0,30 e
0,30 a 0,45 m), para PPC 2012. ........................................................................................... 48 Figura 22. Pontos coletados para confecção do transepto de 2012. ................................... 49 Figura 23 - Transeptos de Índice de Cone do Solo nas camadas (0 a 0,15; 0,15 a 0,30 e
0,30 a 0,45 m), para PC 2012. ............................................................................................. 49
Figura 24 - Índice de Cone do Solo avaliado em transepto, nas camadas (0 a 0,15; 0,15 a
0,30 e 0,30 a 0,45 m), para PC 2013. ................................................................................. 50 Figura 25 - Índice de Cone do Solo avaliado em transepto, nas camadas (0 a 0,15; 0,15 a
0,30 e 0,30 a 0,45 m), para PPC com tráfego 2013. ........................................................... 51 Figura 26 - Índice de Cone do Solo avaliado em transepto, nas camadas (0 a 0,15; 0,15 a
0,30 e 0,30 a 0,45 m), para PPC sem tráfego 2013. ........................................................... 51 Figura 27. Pontos coletados para confecção do transepto de 2013. ................................... 52
Figura 28 - Limites de contração (LC), plasticidade (LP) e liquidez (LL) do solo e a zona
de friabilidade do solo (ZF). ................................................................................................ 52 Figura 29 - Ensaio de Proctor para o solo da área do experimento. ................................... 53 Figura 30 - Gráfico de dispersão de perfilhamento e altura para 120 dias no PPC – Preparo
Profundo Canteirizado e PC – Preparo Convencional em 2012 e 2013. ............................. 56
VIII
Figura 31. Gráfico de comportamento da altura da cana-de-açúcar em função dos dias, da
finalização do perfilhamento até o dia da colheita da cultura. ............................................ 58
IX
LISTA DE TABELAS
Páginas
Tabela 1 - Caracterização granulométrica das camadas 0,0 a 0,15; 0,15 a 0,30 e 0,30 a 0,45
m do solo da área experimental. .......................................................................................... 28 Tabela 2 - Composição química da vinhaça aplicada no solo da área experimental. ......... 30 Tabela 3 - Composição granulométrica e química do calcário........................................... 30 Tabela 4 - Composição química do gesso utilizado na área experimental. ........................ 30
Tabela 5 - Composição química da torta de filtro. ............................................................. 31 Tabela 6 – Atributos químicos do solo estimados após Preparo do Solo (PS - 2012) e Após
a Colheita (AC – 2013) em Lençóis Paulista, SP, ANO. .................................................... 44
Tabela 7 - Índice de Cone (IC) do solo (MPa) entre os tratamentos e em diferentes
camadas, após o preparo do solo. ........................................................................................ 45 Tabela 8 - Índice de Cone do Solo (MPa) entre os tratamentos e diferentes locais após o
preparo do solo. ................................................................................................................... 45
Tabela 9 - Índice de Cone do Solo (MPa) entre os tratamento dentro das camadas após a
colheita no canteiro. ............................................................................................................. 46
Tabela 10 - Densidade Relativa do Solo (DRS) entre os tratamentos e dentro das camadas
após o preparo do solo. ........................................................................................................ 53
Tabela 11 - Densidade Relativa do Solo (DRS) entre os tratamentos dentro das camadas
após a colheita no canteiro................................................................................................... 54 Tabela 12 - Fator Erodibilidade para um Argissolo Vermelho-Amarelo, Lençois Paulista,
SP. ........................................................................................................................................ 54 Tabela 13 - Valores de MO para os tratamentos avaliados após o preparo do solo. .......... 55
Tabela 14 - Valores de MO para os tratamentos avaliados após a colheita do primeiro
corte. .................................................................................................................................... 55
Tabela 15 - Ánalise estatística do perfilhamento de 120 DAE para os tratamentos
estudados. ............................................................................................................................ 57
Tabela 16 - Ánalise estatística do perfilhamento de 120 DAC para os tratamentos
estudados. ............................................................................................................................ 57 Tabela 17 - Valores médios do diâmetro do colmo. ........................................................... 57
Tabela 18 - Valores médios da altura das plantas avaliadas. .............................................. 58 Tabela 19 - Valores médios das variáveis utilizadas na biometria. .................................... 59
X
LISTA DE EQUAÇÕES
Páginas
1. Teor de Água no Solo.......................................................................................................37
2. Densidade Relativa do Solo.............................................................................................38
3. Fator de Erodibilidade do Solo.........................................................................................39
1
RESUMO
Diferente das tradicionais técnicas de manejo do solo, a busca por
um preparo de solo que seja capaz de manter a produtividade dos canaviais e,
consequentemente, sua competitividade no mercado, sem que isso afete o ambiente, tem
impulsionado novas tecnologias no meio rural. Com o preparo profundo do solo, o sistema
radicular das plantas aumenta devido à melhor aeração e menor resistência à penetração,
facilitando a busca por água e nutrientes, ajudando no seu desenvolvimento e, por fim,
propiciando maior produtividade. Este trabalho teve como objetivo avaliar o
comportamento dos atributos físicos do solo em duas áreas de cultivo de cana-de-açúcar
sendo uma delas manejada com equipamento de preparo profundo canteirizado e a outra
pelos métodos de preparo convencional. O experimento foi realizado em Lençóis Paulista,
São Paulo na empresa PHD pertencente ao grupo Zilor. As variáveis analisadas do solo
foram a resistência à penetração e a densidade relativa. Para os manejos avaliou-se a
quantidade de matéria orgânica e, em relação à cultura, foi avaliado o perfilhamento, o
diâmetro de colmo, a altura da cana-de-açúcar e a sua produtividade. O Índice de Cone do
Solo (ICS) apresentou valores menores no Preparo Profundo Canteirizado sem tráfego
(PPC sem tráfego) para todas as camadas em comparação ao Preparo Profundo
Canteirizado com tráfego (PPC com tráfego) e ao Preparo Convencional (PC). Para ambos
os tratamentos de preparo do solo, a Densidade Relativa do Solo (DRS) apresentou valores
aceitáveis para a camada de 0 a 0,15 m, nas camadas de 0,15 a 0,30 e 0,30 a 0,45 m foi
considerada prejudicial ao desenvolvimento da cultura. O fator erodibildiade do solo foi
considerado de alto risco para o solo Argissolo Vermelho-Amarelo. A matéria orgânica do
solo no primeiro ano de corte da cana-de-açúcar não apresentou valores com diferença
significativa entre os tratamentos. O perfilhamento apresentou valores maiores para o
Preparo Profundo Canteirizado (PPC) em relação ao Preparo Convencional (PC) aos 120
dias do plantio da cana-de-açúcar e após o corte e, a altura da planta somente apresentou
2
maiores valores para o PPC aos 390 dias após o plantio da cana-de-açúcar. Um ciclo (ou
corte) não foi suficiente para imprimir diferença em produtividade de cana-de-açúcar pelos
tratamentos analisados (Preparo Profundo Canteirizado e Preparo Convencional).
________________________
Palavras-chave: manejo do solo, mobilização do solo, subsolagem, enxada rotativa,
Saccharum spp.
3
SUMMARY
EVALUATION OF PHYSICAL ATTRIBUTES OF AN ALFISOL CULTIVATED WITH
SUGAR CANE IN AREA WITH RELIEF ADEQUACY USING PREPARATION
EQUIPMENT AND DEEP BED SOIL. Botucatu, 2013. 87p. Tese (Doutorado em
Agronomia/Energia na Agricultura) – Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade
Estadual Paulista.
Author: INDIAMARA MARASCA
Adviser: KLEBER PEREIRA LANÇAS
Co-adviser: REGINALDO BARBOSA DA SILVA
Unlike traditional techniques of soil management, the quest for soil preparation to be able
to maintain the productivity of fields and, consequently, its competitiveness in the market,
not affecting the environment, has driven new technologies to rural areas. With Deep Bed
tillage, the plants root system increases due to a better aeration and lower soil penetration
resistance, making easier the water and nutrients absorption, providing further
development and productivity. This study aimed to evaluate the behavior of soil physical
properties in two sugar cane planting areas, one of them being managed with Deep Bed
tillage equipment and the other one being managed with conventional tillage methods. The
experiment was conducted in Lençóis Paulista, São Paulo at PHD Company belonging to
Zilor group. The analyzed variables were soil penetration resistance and relative density.
For managements it was valued the amount of organic matter, and for the culture, it was
valued tillering, stalk diameter, height of sugar cane and its Productivity. The soil cone
Index (SCI) presented lower values in the Deep Bed Tillage without traffic (PPC without
traffic) for all layers in comparison to Deep Tillage with traffic (PPC with traffic) and
Conventional Tillage (PC). For both soil tillage treatments, the Soil Relative Density
(DRS) was fit to layer 0 to 0.15 m, but in layers 0.15 to 0.30m and 0.30 to 0.45 m it was
considered detrimental to the culture development. The soil erosion index was considered
of high risk for Paleudult - Yellow soil. The values of soil organic matter in the first year
of sugar cane harvesting showed no significant difference between treatments. The tillering
was higher for Deep Bed Tillage (PPC) when compared to conventional tillage (PC) at the
120th
day after sugar cane planting and after the first harvesting, and the plant height only
showed higher values for the PPC at 390th
day after sugar cane planting. One cycle (or
4
harvesting) was not enough to show difference in sugar cane productivity between the
analyzed treatments (Deep Tillage and Conventional Tillage).
________________________
Keywords : soil management , tillage , subsoiler, rotative row, Saccharum spp.
5
1 INTRODUÇÃO
Nos últimos anos, a cana-de–açúcar vem passando por mudanças
que se leva a questionar o porquê da cultura ter apresentado uma involução na sua
produtividade, enquanto outras culturas a aumentaram significantemente. Hoje,
diferentemente das tradicionais técnicas de preparo do solo, buscam-se sistemas que sejam
capazes de melhorar a produtividade dos canaviais e, consequentemente, sua
competitividade no mercado, sem que se afete o meio ambiente.
A compactação do solo vem sendo muito debatida em várias
culturas, em cana-de-açúcar tem sido responsabilizada como um fator limitante para o
aumento da produtividade, devido à colheita mecanizada e a necessidade da retirada do
palhiço para fins energéticos. O palhiço não sendo mais queimado na lavoura e nem
incorporado ao solo, faz-se necessário a retirada de parte dessa massa, para não prejudicar
a brotação da cana soca e para minimizar também o ataque das pragas. Os agricultores,
hoje em dia, estão buscando novas alternativas para o preparo do solo para a implantação
ou reforma do canavial.
A técnica de conservação de água e solo que se caracteriza por
utilizar as áreas de cultivo sem curvas de nível para o melhor aproveitamento de talhões e a
padronização para colheita mecanizada trazem à tona novas técnicas de preparo do solo,
que devem ser avaliadas quanto ao seu benefício para a melhoria da qualidade física,
química e biológica do solo e também estrutural do solo e para aumentar a produtividade
da cultura.
6
Diante da duplicação das linhas de plantio e adequação de relevo,
os produtores vêm utilizando equipamentos de preparo intensivo e profundo do solo, com
formação de canteiros que se adaptam às linhas duplas, possibilitando maior infiltração de
água no solo; porém, em contrapartida, necessitam desta adequação de relevo e apresentam
melhores resultados quando combinados com o uso do piloto assistido (“automático”) nos
tratores.
Os equipamentos de preparo do solo podem ter uma a duas hastes,
chegando a um metro de profundidade de mobilização, com sistema de aplicação de
adubos e corretivos em duas profundidades diferentes, além de uma enxada rotativa de
grande diâmetro, simples ou duplas, para o destorroamento do solo, facilitando a
construção dos canteiros.
Com o preparo profundo do solo, o sistema radicular das plantas
aumenta devido a quebra da camada impeditiva, à maior aeração do solo, melhorando o
seu desenvolvimento e a exploração por nutrientes e, consequentemente, a sua
produtividade.
Este trabalho teve como objetivo avaliar a compactação do solo,
através do Índice de Cone, a Densidade relativa e a matéria orgânica do solo em uma área
de cana-de-açúcar com adequação de relevo, manejada com equipamento de preparo
profundo e também com manejo convencional.
7
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Cana-de-açúcar
A cana-de-açúcar pertence à ordem Graminales, família Poaceae,
gênero Saccharum e comercialmente se utilizam híbridos deste gênero. Morfologicamente,
as raízes são fasciculadas (cabeleira) contendo 85% do sistema radicular nos primeiros 50
cm. Os rizomas são constituídos por nódios, internódios e gemas e o colmo é caracterizado
por nós e entrenós bem marcados. Fisiologicamente é uma planta C4, apresentando alta
taxa de fotossíntese, maior eficiência na utilização e resgate do CO2, elevada adaptação às
condições de altas temperaturas, luminosidade e relativa escassez de água, possuindo alta
capacidade de absorver água pelas folhas, mas a principal via é pelo sistema radicular,
sendo somente 30% do e na massa de matéria seca e 70% de água (URIBE, 2010).
A cana-de-açúcar é cultivada no Brasil desde o século XVI e até
hoje assume grande importância no cenário nacional e internacional (LEITE et al., 2008).
A área cultivada com cana-de-açúcar colhida e destinada à
atividade sucroalcooleira na safra 2012/13 foi estimada em 8.520,5 mil hectares,
distribuídas em todos os estados produtores, conforme suas características. O estado de São
Paulo é o maior produtor com 51,87% (4.419,46 mil hectares), seguido por Goiás com
8,52% (725,91 mil hectares), Minas Gerais com 8,47% (721,86 mil hectares), Paraná com
7,17% (610,83 mil hectares), Mato Grosso do Sul com 6,37% (542,70 mil hectares),
Alagoas com 5,23% (445,71 mil hectares) e Pernambuco com 3,84% (327,61 mil
hectares). Nos demais estados produtores, as áreas são menores, com representações
abaixo de 3%. A área de cana-de-açúcar destinada à produção na safra de 2012 apresentou
um crescimento de 2,0% ou 164,44 mil hectares em relação à safra anterior. A falta de
investimento em novas unidades, ou mesmo na ampliação da capacidade de processamento
das já existentes, bem como a renovação de áreas já cultivadas dificultaram o crescimento
dessa cultura (CONAB, 2012).
A produtividade média brasileira está estimada em 69.846 kg.ha-1
,
4,2% maior que na safra 2011/12, que foi de 67.060 kg.ha-1
. A recuperação das condições
climáticas, a partir do segundo semestre nas principais regiões produtoras da Região
Centro-Sul, proporcionou esse crescimento no volume de cana-de-açúcar disponível para
moagem nesta safra. Outro fator que certamente contribuiu para este resultado é a entrada
8
em produção de áreas renovadas e áreas novas que apresentaram produtividades maiores
(CONAB, 2012).
O aumento na produção da cultura e dos produtos provenientes de
seu processamento é decorrente do incremento da área cultivada, da introdução de novas
variedades, do manejo adequado do solo, uso de resíduos agroindustriais, aplicação
racional de adubos e corretivos, e utilização de reguladores vegetais, permitindo
antecipação positiva da safra com qualidade da matéria-prima, e da introdução constante
de novas tecnologias no processo industrial, refletindo em maior eficiência (DINARDO-
MIRANDA, 2008).
Um importante sistema de cultivo como o da cana‑de-açúcar pode
apresentar diferenças significativas em seu estoque de carbono do solo, sendo que essas
diferenças são atribuídas à variação de manejo empregado e ao tempo em que a mudança
do uso da terra ocorreu. O manejo adequado do solo pode melhorar sua estrutura física e
fertilidade, reduzindo as emissões de CO2 pelo maior acúmulo de material vegetal sob o
solo, acarretando em alta produtividade das plantas (BELZÁRIO, 2008).
A demanda da produção de cana-de-açúcar no Brasil é consolidada
pela grande utilização de seus produtos, pois o país possui uma das maiores frotas de
carros flex, levando a uma maior utilização de combustíveis renováveis como o etanol
(SILVA, 2012).
2.1.1 Morfologia da planta
A cana-de-açúcar desenvolve-se sob a forma de touceiras, cuja
parte aérea é formada por colmos, folhas, inflorescências e sementes, enquanto a parte
subterrânea é composta por raízes e rizomas (MOZAMBANI et al., 2006). A parte
morfológica da cana-de-açúcar de interesse comercial é o colmo, que possui sacarose
industrializável. A composição química dos colmos é extremamente variável em função de
diversos fatores como: variedade da cultura, idade fisiológica, condições climáticas durante
o desenvolvimento e maturação, propriedades físicas, químicas e microbiológicas do solo e
tipo de cultivo (MARQUES et al., 2001).
O colmo da cana-de-açúcar é uma haste sem ramificações, com
secção transversal aproximadamente circular, diferenciada em segmentos compostos por
um nó e um entrenó. Os nós são normalmente espaçados, em intervalos de 15 a 25 cm,
9
sendo mais espaçados na parte superior do colmo, onde ocorre a elongação e, mais
próximos entre si, na base da planta (BLACKBURN, 1984).
As folhas são compostas pela bainha e pela lâmina foliar e são
conectadas ao colmo na base dos nós, de modo alternado em duas linhas opostas no colmo
(JAMES, 2003). De forma geral, a planta é constituída de um sistema radicular, dos
colmos, onde a sacarose é predominantemente estocada, e das folhas dispostas ao redor da
cana, nos nódulos inter colmos e também na parte superior da planta onde se localiza a
gema apical (MANTELATTO, 2005).
A cana-de-açúcar é uma gramínea perene, que perfilha de maneira
abundante, na fase inicial do desenvolvimento. Quando se estabelece como cultura, o auto-
sombreamento induz inibição do perfilhamento e a aceleração do colmo principal. O
crescimento em altura continua até a ocorrência de alguma limitação no suprimento de
água, ocorrência de baixas temperaturas ou ainda devido ao florescimento, sendo este
processo indesejável em culturas comerciais (RODRIGUES, 1995).
Para a ocorrência do seu processo de maturação, a cultura da cana-
de-açúcar exige temperaturas baixas e/ou déficit hídrico, para que haja repouso fisiológico
e maior acúmulo de sacarose nos colmos (ANDRADE, 2006). Na região Sudeste do Brasil,
este processo tem ocorrência natural a partir dos meses de abril/ maio, com clímax no mês
de agosto (DEUBER, 1988).
A cana-de-ano (12 meses), plantada em setembro/outubro, tem seu
desenvolvimento máximo de novembro a abril, diminuindo após isso devido às condições
climáticas adversas do período de inverno no Centro-Sul, podendo essa colheita ocorrer a
partir de julho, em função do cultivar (RODRIGUES, 1995).
2.2 Sistema de controle de tráfego
Para implementar o controle de tráfego, tem-se utilizado o sistema
de direção assistida (piloto automático), a fim de guiar as máquinas agrícolas em operações
de campo, de tal forma que o deslocamento ocorra sempre paralelo a uma linha de
referência, o que resulta na maior uniformidade do espaçamento, com melhor
aproveitamento do terreno e menor tráfego sobre as linhas de cultivo (VERMEULEN;
MOSQUERA, 2009).
10
Na prática, basta o operador criar uma linha de referência definindo
o espaçamento entre as passadas, e o software do equipamento replica infinitas passadas à
direita e à esquerda da linha de referência. O posicionamento do veículo é corrigido
automaticamente por atuadores no volante ou diretamente no seu rodado. As manobras de
cabeceira, no entanto, são feitas manualmente, bastando o operador retomar o controle. É
possível apontar vários fatores responsáveis pela recente adoção dos sistemas de piloto
automático. Dentre eles está a diminuição do estresse do operador e o aumento da
capacidade de campo, além do aumento do número de horas trabalhadas, uma vez que é
possível aumentar a jornada de trabalho pela facilidade de operação noturna com esse
sistema (OLIVEIRA; MOLIN, 2011).
O ajuste da bitola do conjunto trator‑transbordo para 3,0 m e o uso
de piloto automático contribuem para a preservação da qualidade estrutural do solo, na
região da soqueira, e para o maior desenvolvimento do sistema radicular da cana-de-açúcar
(SOUZA et al., 2012 b).
Em função da sua disponibilidade, o Sistema Global de Navegação
por Satélite (GNSS) é utilizado, comumente, em atividades que demandam posicionamento
com distintos níveis de acurácia, para diferentes aplicações associadas às investigações
georreferenciadas e intervenções localizadas, as quais visam ao máximo o aproveitamento
dos recursos e insumos e minimização de efeitos indesejáveis ao ambiente dando
sustentação às técnicas conhecidas como Agricultura de Precisão (MOTOMIYA et al.,
2009).
A evolução dessa técnica é representada pelo conceito de piloto
automático, que utiliza sinal de GNSS com opções de correção diferencial. Uma delas é o
sistema RTK (Real Time Kinematic), em que o sinal de correção é obtido a partir de uma
base fixa, que corrige o posicionamento dado pelo sinal dos satélites e repassa ao receptor
móvel (trator e outros veículos agrícolas) via comunicação de rádio em ondas UHF,
garantindo uma acurácia estática no posicionamento em torno de 0,025 m (BERGTOLD et
al., 2009).
2.3 Preparo Profundo do Solo
O perfil mobilizado do solo é uma característica de grande
importância para as condições inicial e final da camada do solo preparado (CARVALHO
11
FILHO et al., 2008). O conceito de “cultivo preciso” (CARTER; TAVERNETTI, 1968) foi
desenvolvido na Califórnia e consiste em cultivo de 0,50 a 0,60 m de profundidade abaixo
da linha de plantio, conseguindo aumentos substanciais no rendimento da cultura do
algodão, superiores aos obtidos com cultivo profundo realizado aleatoriamente no campo
(BISHOP; GRIMES, 1978).
Uma solução que pode diminuir o efeito da compactação do solo
pelo tráfego de máquinas agrícolas no desenvolvimento de plantas é a adoção do sistema
de tráfego controlado ou controle de tráfego agrícola. Nos canaviais brasileiros o controle
de tráfego agrícola caracteriza-se pelo aumento da bitola das máquinas de 3,0 m, uso de
linhas de cultivo distantes 1,5 m e plantio com piloto automático, o que resultou na
proposição do conceito de “canteiro na cana”. Desta forma uma área pelo menos de 0,40 m
de cada lado da linha da cultura não recebe contato direto dos rodados, sendo este
concentrado no centro das entre linhas da cultura (SOUZA et al., 2012 a).
Considerando que o manejo varia no tempo e no espaço e de região
para região, a avaliação dos diferentes sistemas de manejo é extremamente complexa. Em
virtude de tal complexidade, uma gama muito grande de análises é utilizada em termos
quantitativos e, mesmo assim, raramente é representativa da realidade, devido a
variabilidade espacial das características e propriedades físicas dos solos (TAVARES
FILHO et al., 1999).
Embora seja altamente desejado que as operações agrícolas
promovam o mínimo movimento do solo, sabe-se que o preparo profundo pode ser muito
vantajoso para a cana-de-açúcar. Uma opção que está sendo desenvolvida é a
“canteirização” do canavial. Neste caso, o cultivo mínimo é acompanhado do preparo do
solo em canteiros, ou seja, passando a ser cultivo em faixas. Essa técnica consiste em
preparar, corrigir e adubar o terreno somente sobre as linhas onde serão implantados os
canaviais, mantendo as entrelinhas sem reforma, como um local para o tráfego de
máquinas, visando não permitir a compactação causada pela pressão exercida pelos
rodados das colhedoras na linha da cana, dos veículos de transbordo e até mesmo pela
presença dos trabalhadores de campo. Com esta técnica, a cana-de-açúcar pode também ser
plantada em linha dupla, com espaçamento largo, de até 1,8 m (ROSSETTO et al., 2011).
Os sistemas de preparo do solo devem oferecer condições
favoráveis ao crescimento e desenvolvimento das culturas. No entanto, dependendo do
12
solo, do clima, da cultura e de seu manejo, eles podem promover a degradação da
qualidade física do solo, com restrições ao crescimento radicular (KLUTE, 1982).
Operações agrícolas que envolvam mobilização e ou tráfego de
máquinas alteram substancialmente a estrutura dos solos, modificando as condições que
determinam o ambiente de crescimento radicular. Na maioria das vezes, há degradação da
qualidade do solo, cujos principais atributos indicadores parecem ser a agregação e a
compactação. A compactação ocorre com maior intensidade em solos argilosos; entretanto,
esses solos são mais resistentes à desagregação, enquanto os solos arenosos apresentam
menores problemas de compactação, porém revelam alta susceptibilidade à desagregação
(REICHERT et al., 2003).
Dois são os fenômenos decorrentes da operação de preparo: o
deslocamento vertical do perfil do solo, e a sua área mobilizada, sendo obrigatório o
levantamento de três perfis: o perfil da superfície natural, da superfície final e o perfil
interno do solo mobilizado. O perfil da superfície final é obtido com o perfilômetro
colocado no mesmo local em que se encontrava para avaliação do perfil de superfície
natural, enquanto que o perfil interno do solo mobilizado é obtido após a retirada do solo
mobilizado pelo equipamento, no mesmo local que os perfis anteriores (DANIEL e
MARETTI, 1990).
A avaliação das áreas entre os perfis pode ser determinada por
meio de gráficos plotados, utilizando técnicas de planimetria ou programas computacionais
para a determinação das áreas (GAMERO e LANÇAS, 1996).
O controle de tráfego separa zonas de tráfego de zonas de
crescimento das plantas, e concentra a passagem dos pneus em linhas permanentes, com
diminuição da área submetida ao tráfego agrícola. O uso de espaçamentos coincidentes
entre todas as máquinas agrícolas, por meio do ajuste da bitola, melhora ainda as condições
de tráfego em solo com maior teor de água e aumenta a eficiência de tração (KINGWELL;
FUCHSBICHLER, 2011).
Para Toledo et al. (2010), as operações agrícolas mecanizadas
devem ser planejadas de forma racional, a fim de que haja aumento da rentabilidade no
campo. Neste sentido, Hunt (1995) relata que pequenas melhorias no gerenciamento das
máquinas podem trazer maior retorno que grandes economias em outros custos de
produção.
13
Em solos com camadas compactadas abaixo de 30 cm, o método
mecânico de preparo empregado deve ser o da subsolagem (RIZZO, 2000). O cultivo
profundo é empregado como um meio de reduzir problemas físicos e biológicos, que criam
condições inadequadas de solo. Dessa forma, espera-se que o preparo profundo, em solos
compactados, promova a aeração e a drenagem, assim como reduza a população de
determinados patógenos de solo, promovendo a sua sanidade (LABUSCHAGNE;
JOUBERT, 2006).
Comparando o preparo convencional com o preparo usando o
sistema de “tráfego zero”, onde o tráfego foi restringido para evitar que a roda passasse ao
centro de 2,80 m, Young et al. (1993), cultivando sobre esses solos a batata ‘Maris Piper’,
não observaram diferença significativa entre os tratamentos em relação à densidade do
solo.
2.4 Adequação de relevo
O uso da terra sem um planejamento adequado implica em seu
empobrecimento e na baixa produtividade das culturas, que resulta na diminuição do nível
socioeconômico e tecnológico da população rural. A erosão é uma das principais
consequências do uso inadequado do solo, a qual ocasiona a redução de produtividade das
culturas (MOTA et al.2008).
O planejamento adequado na utilização dos solos para fins
agrícolas necessita da manipulação de informações básicas, visando o prolongamento de
sua capacidade produtiva e racionalidade quanto ao seu uso e conservação (GOMES et al.
1993).
A utilização mais intensa de máquinas agrícolas vem provocando
mudanças nos atributos físicos do solo. Diversas pesquisas, realizadas em várias regiões do
país, revelam que estão ocorrendo alterações significativas nas condições físicas de alguns
solos, em virtude do tráfego contínuo de máquinas pesadas e do uso frequente de
equipamentos agrícolas em dias em que os níveis de água do solo estão muito elevados
(JORGE, 1986).
Essas alterações referem-se ao decréscimo da porosidade
(principalmente a macroporosidade ou porosidade de aeração) e da permeabilidade, e ao
aumento da compactação em relação às condições originais. Estas alterações, dependendo
14
da intensidade, podem afetar o crescimento do sistema radicular das culturas, com reflexos
negativos no rendimento das colheitas (FERNANDES e GALLOWAY, 1987).
Na avaliação dos efeitos do tráfego de máquinas no solo, vários
fatores devem ser levados em conta para que, em cada situação particular possam ser
analisados com segurança. As características iniciais do solo em função de sua condição
estrutural são determinantes nas futuras modificações da sua compactação. Assim, o
conhecimento do histórico da área, se possível desde sua implantação, torna-se um pré-
requisito fundamental no planejamento das ações de seu uso e manejo (TORMENA e
ROLLFF, 1996).
A comparação à mata nativa, o preparo convencional e o reduzido
(dessecação dos resíduos e abertura de sulcos para semeadura com arado estreito, 0,1 m)
modificaram a estrutura do solo, com aumento da densidade e da resistência do solo à
penetração e redução da macroporosidade e da porosidade total (DANIEL e MARETTI,
1990).
2.5 Atributos e condições do solo
2.5.1 Compactação do solo
O intenso número de operações mecanizadas em lavouras de cana-
de-açúcar tem resultado na compactação do solo, com efeitos danosos sobre sua qualidade
física. Atualmente, tem-se observado aumento de áreas agrícolas com problemas de
compactação, em grande parte atribuída às operações mecanizadas (SAFFIH‑HDADI et
al., 2009).
O acentuado tráfego de máquinas e equipamentos sobre o solo, em
condições inadequadas de umidade, aliado ao alto peso por eixo, provoca a sua
compactação. O maior ou menor incremento da compactação depende do seu estado
inicial, da textura e da umidade que se encontra o solo no momento das atividades
agrícolas (SECCO et al., 2009).
A compactação do solo como sendo o resultado do rearranjo das
suas partículas que foram submetidas a forças externas, originando aumento na sua
densidade pela diminuição do seu volume para uma massa de partículas constantes
(LANÇAS, 1996).
15
A compactação reduz a infiltração e a distribuição de água, além de
dificultar a penetração das raízes no perfil do solo, o que pode limitar a absorção de
nutrientes pelas plantas (VOGELMANN et al., 2012). Tudo isso pode ocasionar certa
queda na produção das culturas (SUZUKI et al., 2008), bem como favorecer a ocorrência
de processos erosivos (REICHERT et al., 2007).
Nos últimos anos, a colheita mecanizada tem proporcionado
mudanças nas práticas de cultivo da cana-de-açúcar. Embora o colchão de palha que
permanece sobre o solo possa diminuir a pressão exercida pelo rodado das máquinas, as
sucessivas operações mecanizadas de colheita e transporte dos colmos, realizada por
equipamentos pesados, pode ocasionar a compactação do solo e comprometer a
produtividade das safras seguintes (OTTO, 2012).
A compactação do solo não é uma propriedade, e sim o efeito da
variação de algumas de suas propriedades, devido à ação de cargas externas, tais como o
tráfego de máquinas e a ação de ferramentas agrícolas (LANÇAS et al., 2000).
A reforma dos canaviais é uma das estratégias para aumentar a
produção de colmos. As exigências ambientais são perdidas no momento da renovação,
realizada a cada cinco cortes, quando se utiliza manejo convencional de preparo do solo, o
qual é justificado principalmente para atenuar problemas de compactação decorrentes da
intensa mecanização, da necessidade de incorporar corretivos e reduzir infestação de
pragas. Em condição de cana crua, o custo com preparo do solo aumenta em 30%, e os
problemas de erosão e emissão de gases do efeito estufa decorrentes do revolvimento
aumentam em dez e seis vezes, respectivamente (BOLONHEZI, 2013).
O manejo do solo para fins agrícolas é responsável por grandes
alterações na estrutura do solo, o que afeta as propriedades físico-hídricas do mesmo. Em
razão disso, a quantidade de água retida em determinadas tensões varia, o que torna o
conceito de água disponível às plantas no solo não tão simples de ser interpretado. Em
solos compactados, a deficiência de aeração e a resistência mecânica do solo à penetração
das raízes (RP), comumente são limitantes ao desenvolvimento das plantas, mesmo
havendo água disponível (KLEIN e LIBARDI, 2000).
Tem-se observado que, para algumas condições, a elongação de
raízes é mais associada à aeração para solo com baixa impedância mecânica. Há evidências
claras na literatura de que o crescimento radicular é reduzido ou interrompido quando o
16
solo apresenta resistência à penetração igual ou maior do que 2 MPa, apesar de ser
relacionado à condição estrutural (REICHERT et al., 2003).
Para melhorar o enraizamento da planta, várias práticas são
empregadas, as quais se iniciam com o preparo do solo, que deve estar descompactado e
em condições de permitir um bom armazenamento de água (ROSSETTO et al., 2011).
Informações sobre compactação abaixo da linha de trabalho são
encontradas apenas em implementos de mobilização mais agressiva ao solo, como arados;
em solos muito secos existe uma transmissão de tensões de ruptura para as camadas abaixo
da camada mobilizada, enquanto em solo úmido não há, podendo ocorrer deformação
plástica. Independente da operação agrícola, a degradação dos atributos físicos do solo
ocorre sempre quando há tráfego em solos com teores de água inadequados (ROSA et al.,
2011).
No terceiro ciclo da cana-de-açúcar foi verificado o teor de água de
18,4% na coleta dos dados de compactação do solo, que não evidenciou diferenças
significativas nos valores de resistência do solo à penetração. As diferenças nos valores de
índice de cone do solo em relação à linha e entre linha da cultura de cana-de-açúcar foram
significativas somente no segundo ciclo da cultura, após o tráfego de máquinas de um ciclo
completo e mecanizado da cultura (MASIERO et al., 2013).
Reichardt e Timm (2008) salientam ainda que a densidade do solo
possa ser usada como um índice do grau de compactação de um solo. Como o solo é um
material poroso, por compressão a mesma massa pode ocupar um volume menor. Isto afeta
a sua estrutura, o arranjo e volume dos poros e as características de retenção de água.
2.5.2 Índice de Cone do Solo
O estado de compactação dos solos agrícolas, apesar de ser
fortemente influenciado pelo teor de água do solo pode ser associado, de forma
simplificada, a um índice de resistência à penetração de um cone padronizado, denominado
índice de cone, obtido por um penetrômetro de cone (ASAEB, 2012).
As principais modificações causadas pelo processo de compactação
podem ser visualizadas nas propriedades físicas do solo, pronunciadas pelo aumento na
densidade, com consequente aumento da resistência mecânica do solo e redução da
macroporosidade (REICHERT et al., 2007).
17
A resistência do solo à penetração é um indicativo intermediário da
compactação, não sendo uma medição física direta das condições do solo, uma vez que seu
valor é variável em função de outros fatores, principalmente de teor de água e do tipo de
solo (LANÇAS, 1996).
O crescimento das plantas está diretamente relacionado a quatro
fatores físicos: água, aeração, resistência do solo à penetração e temperatura (LETEY,
1985). Uma das culturas mais afetadas pela alteração das condições físicas do solo é a
cana-de-açúcar, uma vez que, em decorrência da colheita mecanizada, a compactação pode
promover reduções superiores a 50% no volume de macroporos do solo. Por sua vez, essa
alteração estrutural pode comprometer a sustentabilidade dessa atividade agrícola, pois
essa classe de poros determina a taxa de movimentação de água no solo (SEVERIANO et
al., 2010).
Para verificar a existência de camadas compactadas, o
penetrômetro é o instrumento que, por meio do valor da resistência do solo à penetração,
mede a resistência física que o solo oferece a algo que tenta se mover através dele, como
uma raiz em crescimento ou uma ferramenta de cultivo (ROBOREDO et al., 2010).
Valores excessivos de resistência do solo à penetração podem influenciar no comprimento,
no diâmetro e na direção preferencial do crescimento radicular, resultando em efeito direto
no crescimento da parte aérea das plantas (TORMENA et al., 2002).
Os maiores valores de resistência do solo à penetração foram
detectados mais próximos do limite de contração do solo, onde os resultados mostraram
correlação negativa entre o índice de cone e o teor de água, sendo a função de melhor
ajuste a linear decrescente para todos os solos, com altos coeficientes de determinação. Em
condições de solo mais úmido, os valores de resistência do solo à penetração podem ser
considerados não impeditivos para o crescimento de raízes para Latossolo Vermelho
distrófico e os distroférricos. O tipo de solo mostrou-se significativamente influente nos
resultados de índice de cone, e os solos mais argilosos apresentaram valores mais elevados
para esse índice do que o mais arenoso (ASSIS et al., 2009).
A elevada correlação entre a resistência do solo foi evidenciada
pelo índice de cone e a profundidade do solo. No entanto, o conteúdo de água no solo com
a resistência não foi observado relação esperada entre eles, sugerindo que a resistência do
solo à penetração é mais homogênea na camada superficial, devido, principalmente, ao
efeito significativo do tráfego (BONNIN et al., 2010).
18
O acréscimo nos valores de resistência do solo à penetração do
primeiro para o segundo ciclo da cultura, devido ao tráfego de máquinas agrícolas na entre
linha da cultura, em ambos os tipos de solo, nas camadas mais superficiais 0 a 0,30 m. As
diferenças nos valores de índice de cone do solo em relação à linha e entre linha da cultura
de cana-de-açúcar ocorreram somente no segundo ciclo da cultura, após o tráfego de
máquinas de um ciclo completo e mecanizado da cultura (MASIERO et al., 2012).
2.5.3 Densidade Relativa do Solo
A textura descreve a distribuição relativa das partículas minerais do
solo, tomando como base seu diâmetro equivalente; estas são denominadas de areia, de
silte e de argila (KLEIN, 2008).
A propriedade denominada densidade relativa tem sido utilizada
para caracterizar o estado de compactação, que é menos influenciada pelas características
dos minerais e independe do tipo e granulometria do solo (HÅKANSSON e LIPIEC,
2000), a qual elimina as diferenças de resposta das culturas entre solos (BEUTLER et al.,
2005).
As partículas minerais do solo apresentam propriedades e
comportamentos bastante distintos. A fração areia, em função do seu maior tamanho,
permite maior permeabilidade à água e ao ar no solo, mas baixa capacidade de retenção de
água e são consideradas não coesivas. A argila, em função do reduzido diâmetro, apresenta
grande área superficial específica, o que acarreta elevada retenção de água e fluxo lento de
ar e água, além de elevada pegajosidade quando úmida e alta coesão, quando seca
(BRADY e WEIL, 2008).
Alguns atributos físicos do solo como densidade e espaço poroso,
podem ser utilizados como indicadores da qualidade do solo de acordo com o manejo a que
o solo está sendo submetido. Uma contínua avaliação, em relação ao tempo, destes
atributos físicos do solo permite monitorar a eficiência ou não destes sistemas de manejo
do solo quando se objetiva estabilidade estrutural (SECCO et al., 2005).
Os solos agrícolas apresentam grande amplitude de densidade em
função de suas características mineralógicas, de textura e de teor de matéria orgânica. Essa
variação da densidade do solo (Ds), em função de suas propriedades intrínsecas, dificulta a
sua utilização para quantificar o grau de compactação do mesmo (BRADY e WEIL, 2008).
19
Com a equação da curva de compactação do ensaio de Proctor
normal é possível obter matematicamente a densidade do solo máxima (Dsmáx), bem
como, a umidade ótima para a compactação com aquele nível de energia aplicada
(MARCOLIN e KLEIN, 2011).
Visando normalizar os limites de Ds, em função da textura e outras
propriedades do solo, tem sido utilizado o conceito de densidade relativa do solo (DR) que
é a relação da Ds com sua Dsmáx obtida pelo ensaio de Proctor normal (KLEIN, 2008).
A densidade do solo relativa é um atributo adequado na avaliação
de sua qualidade física, com valores de 0,79 e 0,81 a partir dos quais no Latossolo
Vermelho distrófico típico estudado, a produtividade de soja e milho decresceram
(BEUTLER et al., 2008).
A utilização intensiva de equipamentos agrícolas em todas as
operações na agricultura (semeadura, tratos culturais e colheita) tem promovido aumento
da compactação, principalmente na zona de exploração do sistema radicular da planta. A
principal razão desse fenômeno é a repetitividade das operações realizadas ao longo dos
anos (OLIVEIRA, 2002).
Inúmeros autores sugerem que a compactação do solo seja
identificada, tanto por meio de atributos físicos, tais como: densidade do solo, distribuição
de poros por tamanho e estabilidade de agregados em água, ou como por meio da
resistência do solo à penetração (ASSIS e LANÇAS, 2005).
A compactação é a consequência de todo processo que destrói a
estrutura do solo, o que resulta em maior densidade, com menor espaço poroso para
armazenamento de água e ar. Geralmente, solos com maior teor de argila e menor teor em
matéria orgânica são mais suscetíveis a compactação que solos mais arenosos e mais ricos
em matéria orgânica (THORNTON et al., 2008).
2.5.4 Fator Erodibilidade do Solo
As diferentes formas de manejo podem afetar, significativamente,
as características de escoamento da água na superfície do solo, por alterações na
rugosidade da superfície, como também por variações na sua estrutura, estabilidade de
agregados e teor de matéria orgânica (CARVALHO et al., 2009).
20
O processo de erosão resulta dois locais de ocorrência, entre sulcos
e em sulcos, dependendo das condições superficiais em que ocorrem e da forma de atuação
do agente erosivo (SILVA et al., 2005).
A erodibilidade é o efeito integrado de processos que regulam os
pingos da chuva no momento que encontram o solo e a sua respectiva resistência no que
tange à desagregação de partículas e, consequentemente, movimentos destas, indicando o
grau de suscetibilidade à erosão, em relação às propriedade inerentes ao solo (ARRAES et
al., 2010).
Segundo Pimenta (1998), a determinação da erodibilidade do solo
pressupõe o conhecimento dos seus constituintes no que se refere ao conteúdo em areia,
limo, argila e matéria orgânica, bem como à informação sobre a sua permeabilidade e
estrutura. As características físico-químicas do solo têm influência nos valores de
erodibilidade. Além disso, muitos mecanismos de erosão atuam ao mesmo tempo,
relacionados com cada propriedade específica do solo.
2.5.5 Importância da matéria orgânica no solo
A matéria orgânica desempenha papel importante do ponto de vista
químico, físico e biológico do solo (CONCEIÇÃO et al., 1999) e é a principal responsável
pela retenção de nutrientes no solo, especialmente em solos arenosos (CIOTTA et al.,
2003).
A textura e o teor de matéria orgânica (M.O.) são características
importantes de serem conhecidas no manejo dos solos e no planejamento da irrigação, uma
vez que possuem influência direta na taxa de infiltração de água, na aeração, na capacidade
de retenção de água, na disponibilidade de nutrientes, como também na coesão e adesão
das partículas do solo (SILVA et al., 2013).
A qualidade do solo tem sido avaliada por meio da análise de uma
série de atributos. Com relação aos atributos físicos, a maior ou menor facilidade de
dispersão da fração argila e o estado de agregação merecem destaque por estarem
diretamente relacionadas à susceptibilidade do solo à erosão e a retenção de água e
nutrientes. Outro importante atributo indicador de qualidade do solo é o conteúdo de
matéria orgânica, pelo fato desta ser o principal agente de cimentação das partículas do
21
solo, além de contribuir para capacidade de troca de cátions e retenção de água (SANTOS
et al., 2012).
De modo simplificado, a variação anual do estoque de carbono
orgânico de um solo é o balanço entre a adição de carbono fotossintetizado pelos vegetais e
a sua perda por decomposição, erosão, ou lixiviação (BAYER et al., 2000).
A presença da matéria orgânica do solo, nos diferentes estágios de
decomposição, a atividade e natureza de microrganismos, associados à ação de sistema
radicular de plantas, são altamente variáveis, considerando o enorme número possível de
fontes de matéria orgânica, variação de microrganismos e tipos de sistemas radiculares
existentes nos sistemas de produção agrícola. Tal fato impõe à estrutura do solo grande
dinamicidade para os vários ambientes agrícolas e, para um mesmo ambiente, uma grande
dinâmica no tempo (REINERT, 1990).
Na superfície, a atividade biológica pode aliviar os efeitos
negativos da compactação, mas não em maiores profundidades. A melhor maneira de
aliviar os efeitos da compactação do solo na agricultura é criar uma rede estável de
macroporos contínuos, pois esses favorecem o crescimento radicular, a aeração e a
permeabilidade da água (REICHERT et al., 2003).
A conversão de uma área de mata natural em área agrícola,
independente da cultura, especialmente com as operações tradicionais de cultivo (aração e
gradagem), resulta em declínio da concentração de matéria orgânica no solo (LAL, 2007).
2.5.6 Retenção de água disponível
O solo, reservatório de água às plantas, é afetado pelo seu manejo e
pelas práticas culturais, com consequente alteração da dinâmica e retenção de água nos
poros. Os fatores que influenciam a disponibilidade de água às culturas são: a estrutura do
solo, por determinar o arranjo das partículas; a textura, o tipo e quantidade de argila e o
teor de matéria orgânica (KLEIN e LIBARDI, 2000).
A disponibilidade de água é regida pela distribuição da chuva e
pelo potencial de armazenamento de água no solo, que é condicionado pela capacidade de
retenção e drenagem do solo. A capacidade de retenção de água de um solo é bastante
variada, dependendo, entre outros fatores, da distribuição dos poros por tamanho, conteúdo
e tipo de argila e do conteúdo de matéria orgânica do solo (SILVA et al., 2008).
22
A curva de retenção permite calcular a quantidade de água que um
solo pode reter dentro de determinados limites de potenciais matriciais. Deve-se conhecer
toda a curva para poder interpretar as características do armazenamento de água no solo em
relação ás necessidades hídrica de determinado cultivo (RICHES et al., 1983).
A curva característica de água no solo apresenta como principal
vantagem o fato de mostrar o aspecto dinâmico da água no solo. Por outro lado, como até o
momento não existe nenhuma teoria satisfatória para sua previsão, a mesma é determinada
experimentalmente e constitui uma característica específica de cada solo ou camada do seu
perfil (REICHARDT, 1985).
A determinação da curva é importante na medida em que informa o
volume de água disponível às plantas dentro de cada faixa de tensão em uma determinada
amostra. Maior volume de água disponível a baixas tensões representa menor gasto de
energia pela planta para absorvê-la (FERMINO, 1996).
A qualidade física pode ser indicada a partir de seus atributos
relacionados com a magnitude com que a matriz do solo resiste à deformação e, ainda, com
a sua capacidade em fornecer ar e água em proporções adequadas ao pleno crescimento e
desenvolvimento das plantas (SINGER e EWING, 2006).
A deficiência hídrica se destaca entre os diversos estresses
abióticos limitantes da produção agrícola mundial (MANAVALAN et al., 2009), sendo
considerada como principal fator de redução da produção de cana-de-açúcar (SILVA et al.,
2008).
Para altos conteúdos de água, nos quais fenômenos capilares são de
importância na retenção de água, esta depende da densidade do solo e da porosidade,
enquanto, para menores conteúdos de água, em que o fenômeno de adsorção domina,
depende mais da textura e da superfície específica do solo (HILLEL, 1970; DEMATTÊ,
1988).
Solos com estrutura preservada apresentam restrições apenas em
termos de déficit hídrico. Entretanto, quando a compactação atinge níveis excessivos, a
aeração se torna deficiente sob condições de elevados conteúdos de água, e a resistência do
solo à penetração pode restringir o crescimento das plantas com a secagem do solo
(LAPEN et al., 2004).
Solos úmidos apresentam estrutura mais fraca e são mais
suscetíveis à compactação que solos secos. Desta forma, as operações mecanizadas
23
somente deveriam ser realizadas com teor de água abaixo à capacidade de campo, o que
geralmente não ocorre nas áreas de plantio comercial. Nestas áreas, a compactação é
causada, dentre outros fatores, pela compressão do pneu, cuja pressão interior é
normalmente regulada para 1,70 atm (25 psi), ao passo que pressão de apenas 0,27 atm (4
psi) já seria suficiente para compactar o solo (THORNTON et al., 2008).
24
3 MATERIAL E METÓDOS
3.1 Caracterização do equipamento
O equipamento de Preparo Intensivo, Profundo e Canteirizado do
Solo utilizado é constituído por componentes que possibilitaram a realização de cinco
operações ou funções ao mesmo tempo, sendo por isso denominado vulgarmente por
“Penta”, tendo uma haste subsoladora, um mecanismo aplicador de corretivos, um
mecanismo para aplicação de adubo com opção de variação da profundidade de aplicação
(0,40 e 0,80 m), uma enxada rotativa para destorroamento do solo e um sistema para
realização da canteirização (formação de canteiros em faixas) (Figura 1).
Figura 1 - Equipamento utilizado para Preparo Intensivo, Profundo e Canteirizado do
Solo.
25
O equipamento denominado Penta é fabricado pela empresa
MAFES, apresentava sistema de engate na barra de tração do trator, tendo 18 kN de peso,
altura total de 3,00 m, largura total de 3,70 m e largura de trabalho de 1,20 m.
O sistema de aplicação de corretivos e adubo apresentava
capacidade de carga de 2 kN com sistema de distribuição por esteira. A enxada rotativa
possuía 16 facas, que trabalham a uma profundidade de 0,30 a 0,40 m e caixa de
transmissão centralizada com rotação de 540 rpm na Tomada de Potência (TDP).
3.2 Trator utilizado
O trator utilizado nas operações de preparo do solo foi o New
Holland T7060, com 176 kW (240 cv) de potência no motor (Figura 2). Para a realização
do preparo do solo foi utilizada a segunda marcha (A8) do trator, que proporcionou uma
velocidade média de 5 km/h na operação do equipamento em condições usuais de campo.
O trator estava equipado com pneus radiais TM 800 710/70R38 na dianteira e 600/65R28
na traseira, pressão de inflação de 82,8 e 69 kPa (12 e 10 psi), recomendada.
.
Figura 2 - Trator utilizado no preparo do solo New Holland T7060.
O trator estava equipado com piloto assistido durante a realização
do ensaio, estando programado para autodesligamento quando o erro fosse além de 0,03 m
do alinhamento esperado (Figura 3). Os monitores utilizados no trator foram os modelos
FMX 1000 e IntelliView, com sistema de correção de coordenadas com “Real Time
Kenimatic” (RTK).
26
Figura 3 - Monitores do programa de piloto assistido.
3.3 Caracterização da área
3.3.1 Área experimental
O trabalho foi realizado na empresa PHD Cana, no município de
Lençóis Paulista - SP, parceira da Usina Zilor.
A área experimental foi situada nas entre as coordenadas
geográficas 22º 40’ 30” Latitude Sul e 48º 53' 30" Longitude Oeste (Figura 4).
Figura 4 - Localização da área experimental.
27
A área do experimento foi dividida em duas glebas de 2,5 ha cada,
sendo 500 m de comprimento e 100 m de largura, caracterizadas pelo tipo de preparo:
Preparo Profundo Canteirizado (PPC) e Preparo Convencional (PC), todos com faixa. As
bordaduras tinham 30 m de largura a partir do carreador e cada tratamento foi subdividido
em 4 parcelas de 100 m de comprimento acompanhando a linha de plantio.
3.3.2 Clima e precipitação
O clima, segundo a classificação de Köppen (1948), é do tipo Cwa,
clima temperado quente (mesotérmico) com uma estação seca, que vai de abril a agosto.
A estação chuvosa compreende os meses de setembro a março,
sendo o mês de janeiro o mais chuvoso (CUNHA et al., 1999).
Na Figura 5 são apresentadas as precipitações de janeiro de 2012
até agosto de 2013, período em que o experimento foi conduzido.
Figura 5 - Precipitação pluvial no local experimental.
3.3.3 Classificação do solo
O solo da área experimental foi classificado como um Argissolo
Vermelho-Amarelo, textura arenosa média (EMBRAPA,2013).
Na Tabela 1 encontra-se a caracterização granulométrica do solo da
área experimental.
050
100150200250300350
Meses
Precipitação pluviométrica (mm)
28
Tabela 1 - Caracterização granulométrica das camadas 0,0 a 0,15; 0,15 a 0,30 e 0,30 a 0,45
m do solo da área experimental.
Frações granulométricas
Areia Silte Argila Textura
Camadas (m) Grossa Fina Total
g kg-1
0,0 - 0,15 357 496 853 129 18 Arenosa
0,15 - 0,30 394 489 883 102 15 Arenosa
0,30 - 0,45 436 446 881 103 16 Arenosa
3.3.4 Limites de Attemberg e Ensaio de Proctor
Os limites de plasticidade (LP) foram determinados conforme o
método de Sowers (1965). Os limites de liquidez (LL) e limite de contração (LC) foram
determinados de acordo com Bowles (1986). O ensaio de Proctor seguiu o padrão
normalizado pela ABNT (1986).
3.3.5 Curva de retenção do solo
As amostras de solo utilizadas para avaliação da curva de retenção
de água pelo solo da área experimental foram peneiradas em 2 peneiras (textura
fracionada). As amostras foram preparadas no Laboratório de Mecânica do Solo, do
Departamento de Engenharia Rural, onde foram saturadas e colocadas na “panela de
Richards” (Figura 6) para obtenção dos pontos para formação da curva de retenção do solo,
conforme a metodologia de Richards et al.(1965).
A densidade de partículas do solo da área experimental foi de 2,70
g/cm³, conforme metodologia de Danielson e Sutherland (1986).
Figura 6 - Panelas de Richards utilizadas para obtenção da curva de retenção.
29
3.3.6 Análise química do solo
Para a caracterização química do solo da área experimental foram
coletadas 5 amostras deformadas simples nas camadas 0 a 0,15, 0,15 a 0,30 e 0,30 a 0,45
m, para originar uma amostra composta de cada tratamento com respectivas sistema de
preparo. As amostras foram coletas na mesma época da amostragem de densidade e
matéria orgânica.
3.3.7 Tratos culturais na área experimental
O experimento foi implantado no dia 13 de julho de 2012, sendo
necessária uma irrigação com vinhaça para auxiliar no desenvolvimento da cana-de-açúcar.
Foram aplicados 150 m-3
ha-1
de vinhaça com 3,35 kg.m-³ de potássio, conforme consta na
Tabela 2.
O calcário, como corretivo, foi aplicado em faixas localizadas, com
uma dose de 1,5 t ha-1
para o PPC e para o PC com a composição conforme apresentado na
Tabela 3.
Conforme Mapa (2007), a amostra de calcário deveria passar 100%
na peneira 10, 70% na peneira 20 e 50% na peneira 50. As quantidades que passaram nas
peneiras estavam abaixo desses valores devido à alta umidade em que se encontrava a
amostra utilizada, que era de 13 %, sendo o máximo de umidade tolerável de 6%, o que
pode ter diminuído o poder de reação do calcário.
A dose de aplicação do gesso foi de 1,0 t ha-1
, utilizando-se a
formulação apresentada na Tabela 4, com aplicação em faixa localizada para o PPC e para
PC.
A aplicação de torta foi 15,0 t ha-1
, sendo realizadas em faixas no PPC e no PC,
sendo a sua composição apresentada na Tabela 5. A análise para o composto orgânico foi
realizada pelo laboratório do Departamento de Ciência do Solo e Recursos Ambientais, da
Faculdade de Ciências Agronômicas (UNESP). No controle de plantas daninhas, que
antecedeu o plantio, foram aplicados 500 ml de Sulfentrazone e 5 litros de Glifosato por
hectare.
30
Tabela 2 - Composição química da vinhaça aplicada no solo da área experimental.
Componentes Quantidade
N (g L-1
) 0,43
P2O5 (g L-1
) 0,19
K2O (g L-1
) 4,18
Ca (g L-1
) 0,69
Mg (g L-1
) 0,29
S (g L-1
) 0,56
MO (g L-1
) 20
C (g L-1
) 11,11
pH (g L-1
) 4,46
Na (mg L-1
) 45
Cu (mg L-1
) 0,1
Fe (mg L-1
) 22
Mn (mg L-1
) 3
Zn (mg L-1
) 2
C/N (mg L-1
) 22/1
Cond.El. (mS/cm) 10,15
Dens (kg m-3
) 1000
N: nitrogênio; P2O5: fósforo; K2O: potássio; Ca: cálcio; Mg: magnésio; S: enxofre; MO: matéria
orgânica; C: carbono; pH: potencial de hidrogênio; Na: sódio; Cu: cobre; Fe: ferro; Mn: manganês;
Zn: zinco; C/N: relação carbono/nitrogênio; Cond. El.: condutividade elétrica; Dens: densidade.
Tabela 3 - Composição granulométrica e química do calcário.
% Passante Resultado em %
Pen10 Pen20 Pen50 CaO MgO RE PN PRNT Umidade
87 57 22 29 19 49 88 43 13
Pen: peneira; CaO: cálcio; MgO: magnésio; RE: reatividade; PN: poder neutralização; PRNT: poder relativo
neutralização total.
Tabela 4 - Composição química do gesso utilizado na área experimental.
CaO (%) S (%) Umidade (%)
37,91 25,05
33,85
CaO: cálcio; S: enxofre.
31
No cobrimento da cana-de-açúcar foram aplicados 250 gramas de
Fipronil e 500 ml de um Fungicida sistêmico do grupo químico das Estrobiluminas e 6
litros de Carbofurano por hectare, sendo a vazão do cobridor regulada para 100 litros de
calda por hectare.
Tabela 5 - Composição química da torta de filtro.
Na B Cu Fe Mn Zn C/N(total) pH
-----------------------**mg/kg ao natural----------------------- ao natural
43 31 32 10650 163 41 14/1 7,65
N P2O5 K2O Ca Mg S Um MO-total C-Total
----------------------------------------- ** porcentagem ao natural ---------------
0,43 0,45 0,11 0,41 0,05 0,12 70,37 10,90 6,06
Na: sódio, B: boro; Cu: cobre; Fe: ferro; Mn: manganês; Zn: zinco; C: carbono; N:
nitrogênio; pH: potencial higrogênico; P2O5: fósforo; K2O: potássio; Ca: cálcio; Mg:
magnésio; S: enxofre; Um: umidade; MO: matéria orgânica; **Teores totais.
3.3.8 Delineamento experimental
O experimento foi realizado em dois blocos divididos em 4 faixas,
com 4 repetições, para cada tipo de preparo, nos anos de 2012 e 2013, avaliando o efeito
do equipamento de Preparo Profundo Canteirizado (PPC), em relação ao Preparo
Convencional (PC).
A variável Resistência à Penetração do Solo (RPS) foi avaliada em
forma de transepto.
Para o ano de 2012 foram coletados 15 pontos, sendo 4 pontos na
área de tráfego de cada lado do canteiro e 7 pontos no canteiro. No ano de 2013 foram
coletados somente os 7 pontos do canteiro para não provocar o pisoteio na cana-de-açúcar.
Os dados de Densidade Relativa do Solo (DRS), Matéria Orgânica
(MO) (linhas de tráfego e canteiro) e Produtividade, para os diferentes manejos foram
submetidos à análise de variância sendo complementado pelo teste de Tukey (α = 10%). O
comportamento, em função do tempo, das variáveis altura da planta e diâmetro do colmo
foram avaliadas pelo ajuste não linear (função de Gompertz).
32
A área onde foi realizado o experimento teve correção de relevo,
com a retirada dos terraços e a adequação das linhas de plantio, de acordo com a orientação
de programa de computador keyhole Markup language (KML), uma versão gratuita para
medir distâncias, sendo a linguagem usada para arquivos do Google Earth.
3.3.9 Preparo Profundo Canteirizado (PPC)
No Preparo Profundo Canteirizado foram realizadas as seguintes
operações de forma sequencial: uma passada com grade pesada anteriormente ao PPC, o
PPC, uma sulcação posterior ao PPC (Figura 7).
Figura 7 - Preparo Profundo Canteirizado (PPC) (a) e posterior sulcação (b).
3.3.10 Preparo Convencional (PC)
No Preparo Convencional foi realizada a seguinte sequência de
operações: uma passada com grade pesada, uma subsolagem, aplicação localizada de
calcário e gesso, uma sulcação, o plantio das mudas e cobertura dos sulcos.
A aplicação de calcário e gesso na linha de plantio (Figura 8),
distribuição das mudas de cana-de-açúcar, aplicação de torta de filtro e cobertura dos
sulcos.
a b
33
Figura 8 - Aplicação de calcário (a) e aplicação de gesso (b).
3.3.11 Espaçamento entre fileiras
O plantio, em ambos os tratamentos, foi realizado com
espaçamento entre fileiras das plantas no canteiro de 0,90 m por 1,50 m e entre centro de
linha de tráfego de 2,40 m (Figura 9).
Figura 9 - Localização dos espaçamentos utilizados para cultura cana-de-açúcar neste
experimento.
3.3.12 Variedade da cana-de-açúcar
a b
34
As mudas utilizadas no plantio das áreas experimentais foram
provenientes da variedade RB 966928, que estavam com 15 meses de idade, sendo seu
primeiro corte.
No plantio foram colocados três colmos no início da linha e depois
intercalados 2 a 2, distribuindo o pé de um colmo com ponta do outro.
Esta variedade foi desenvolvida pelo Programa de Melhoramento
Genético de Cana-de-açúcar da Universidade Federal do Paraná tem como principal
característica seu elevado teor de sacarose, cultivada em ambientes de médio a alto
potencial produtivo, porém pode apresentar afinamento de colmos em soqueira nos
ambientes de produção mais restritivos.
A variedade RB 966928 é tolerante às doenças da ferrugem,
carvão, escaldadura, estria vermelha, falsa estria vermelha, raquitismo, mosaico e
complexo broca-podridão.
3.4 Atributos Físicos do Solo
3.4.1 Índice de Cone do Solo
Para a obtenção da resistência à penetração do solo (RPS) foi
utilizado a Unidade Móvel de Amostragem do Solo - UMAS (Figura 10), desenvolvida
pelo NEMPA, Núcleo de Ensaios de Máquinas e Pneus Agrícolas do Departamento de
Engenheira Rural, da FCA/UNESP, Campus de Botucatu/SP, por Lanças e Santos (1998).
Figura 10 - Avaliação após o preparo do solo (a) e após a colheita da cana-de-açúcar com
um ano e 3 meses (b) com a Unidade Móvel de Amostragem do solo (UMAS).
a b
35
Por meio dos valores de resistência a penetração do solo foi
calculado o Índice de Cone (IC), conforme descrito pelos autores anteriormente citados.
A UMAS pode ser transportada por rodovias, tracionada por carros
e caminhonetes e no campo deve ser tracionada por um trator, utilizando como fonte de
potência o seu sistema hidráulico para acionar os dois mecanismos: amostrador de solo e
penetrômetro.
Para a avaliação dos pontos de resistência à penetração do solo foi
utilizando o penetrômetro (Figura 11), que está instalado na parte de trás da UMAS.
Figura 11 - Amostragem de resistência (a), coleta de dados (b).
As coletas de dados foram realizadas por uma célula de carga
modelo "CS 1000" da marca "Líder", que estava encaixada na haste, sendo o deslocamento
da haste registrado por um potenciômetro multivoltas. A velocidade do penetrômetro foi
estabelecida em 30 mm s-1
, conforme norma da ASABE (2012) (Figura 12).
Para a amostragem de preparo do solo foram feitas avaliações no
PPC e no PC, nas quais foram coletados quinze pontos para a construção do transepto,
iniciando a coleta na metade da linha de tráfego, passando pelas linhas da cultura até a
outra linha de tráfego.
a b
36
Após a colheita da cultura, ocorrida um ano e 3 meses após o
plantio, foi feita outra avaliação de resistência à penetração do solo. Esta época facilitou a
visualização dos canteiros, sendo realizado o tráfego sem o pisoteio da cultura.
Figura 12 – Célula de carga e haste utilizadas na amostragem de pontos amostrados com o
penêtrometro.
A UMAS possui um notebook com um software criado em
“Labview” da “National Instruments”. O hardware utilizado foi o dispositivo de aquisição
de dados “NIDAQ 6009”, também da “National Instruments” que se comunica com um
computador portátil via da porta USB, gerando o gráfico de resistência à penetração do
solo para cada ponto (Figura 13).
Figura 13 - Visualização de aquisição de dados no computador.
37
A sequência de pontos coletados transversalmente em relação às
duas linhas da cultura presentes no canteiro foi denominado transepto.
Os transeptos foram montados com as médias dos valores
coletados, sendo que os experimentos foram divididos em 4 seções com amostragens em 4
locais aleatórios em cada seção, totalizando 16 transeptos com 15 pontos amostrais em
cada um e em cada bloco (PPC e PC), apresentando um total geral de 480 (240 mais 240)
pontos coletados após o preparo do solo em 2012.
No ano de 2013, após 15 meses de instalação do experimento (três
meses após a colheita), foram coletadas amostras somente nos sete pontos internos do
canteiro, para que a cana-de-açúcar não fosse pisoteada pelo trator e a UMAS, uma vez
que havia a rebrota. As avaliações no Preparo Profundo Canteirizado (PPC) foram
divididas em duas categorias: com tráfego (PPC com tráfego), onde o transbordo trafegou
no centro canteiro e sem tráfego (PPC sem tráfego) perfazendo 224 amostras e no Preparo
Convencional (PC), com 112 amostras, não sendo possível distinguir os locais com ou sem
tráfego, totalizando 336 pontos amostrais no ano de 2013.
A Resistência à Penetração do Solo foi obtida até a profundidade
de 0,45 m, sendo as avaliações divididas posteriormente em camadas de 0 a 0,15, 0,15 a
0,30 e 0,30 a 0,45 m.
Para confecção dos transeptos para todos os tratamentos foi
utilizado o programa Sigma Plot 10.0 (2006).
3.4.2 Teor de água no solo
O teor de água do solo foi determinado pelo método gravimétrico,
que consiste na pesagem anterior e posterior à secagem em estufa, à 105°C por 24 horas
em 4 amostras para cada tratamento e para as três camadas estudadas (EMBRAPA, 1997).
[
] (1)
Em que:
U = umidade gravimétrica (% ou kg kg-1
);
Msu = massa de solo com água (kg);
Mss = massa de solo seco a 105-110°C (kg).
3.4.3 Densidade Relativa do Solo (DRS)
38
As amostragens para determinação da Densidade do Solo (DS)
utilizadas no cálculo de DRS foram obtidas após o preparo do solo para o PPC e para o PC
e com 450 dias (15 meses) para o PPC com tráfego, PPC sem tráfego e PC após a colheita
da cana-de-açúcar.
As amostras utilizadas para a avaliação de densidade do solo foram
aquelas indeformadas (Figura 14), cujas coletas foram realizadas com a utilização de
amostrador.
As amostras de DS totalizaram 24 para cada tratamento e para cada
ano (2012 e 2013), sendo 12 para a linha do canteiro (LC) e 12 para a linha de tráfego (LT)
nas camadas 0-0,15, 0,15-0,30, 0,30 a 0,45 m.
Figura 14 - Material utilizado nas coletas das amostras indeformadas (a), amostragem no
preparo do solo (b) e amostragem após um ano da cultura (c).
No PPC sem tráfego não foi amostrado na LT, somente LC.
Para determinação da Densidade Relativa do Solo (DRS) foi
utilizada a metodologia conforme Klein (2006):
(2)
Em que:
DRS = Densidade Relativa do Solo;
DS = Densidade do Solo;
Dsmax = Densidade Máxima do Solo obtida no ensaio de Proctor normal.
Na Figura 15 estão apresentados os valores médios das DS que
foram utilizados para no cálculo de DRS.
a b c
39
Figura 15 - Densidade média do solo utilizada no cálculo de densidade relativa.
3.4.4 Fator de Erodibilidade do Solo
O Fator Erodibilidade do Solo (K) foi calculado pelo método
indireto, pela expressão de Bouyoucos (Hudson, 1982; Bertoni e Lombardi Neto, 1990):
(
) (3)
Em que:
K = Fator (thah/ haMJmm);
A = porcentagem da respectiva fração de areia;
S = porcentagem da respectiva fração de silte;
Ar = porcentagem da respectiva fração de argila.
As amostras foram secas em temperatura ambiente e os torrões
desmanchados com marreta de borracha, peneirados em peneira de 2 mm para serem secas
na estufa, por 24 horas à 120oC, para serem enviadas ao Laboratório do Departamento de
Ciência do Solo e Recursos Ambientais, da Faculdade de Ciências Agronômicas (Figura
16).
40
Figura 16 - Amostras trazidas do campo (a), secas em temperatura ambiente (b), peneira
de 2 mm e marreta de borracha (c), estufa (d) e amostras prontas para irem para análise (e).
As amostras foram coletas nas respectivas camadas trabalhadas de
0 a 0,15; 0,15 a 0,30 e 0,30 a 0,45 m.
3.5 Matéria orgânica
A Matéria Orgânica (MO) foi determinada pelo método de Walkley
e Black, adaptado e descrito por Raij et al. (2001).
As coletas de MO foram realizadas nas mesmas duas épocas dos
outros atributos do solo: na implantação do experimento, após o preparo do solo, e após a
colheita com 1 ano e 3 meses da cultura, nas camadas de 0 a 0,15; 0,15 a 0,30 e 0,30 a 0,45
m.
O croqui para coleta de MO seguiu os mesmos locais onde foram
coletadas as amostras para a determinação das Densidades do Solo. Para as coletas das
amostras pontuais deformadas de matéria orgânica foi utilizado um trado.
3.6 Morfologia da planta
a c b
d e
41
As análises de morfologia da planta seguiram a metodologia
proposta por Rodrigues (1995).
3.6.1 Perfilhamento
O perfilhamento foi avaliado quando a cultura completou 4
meses, época em que o perfilhamento se encerra, conforme Rodrigues (1995) e após 4
meses da colheita. A contagem foi realizada no espaço de 1,0 m dentro de cada
experimento, totalizando 4 repetições por tratamento.
3.6.2 Diâmetro e altura da planta
O diâmetro do colmo da cana-de-açúcar foi medido na altura de 10
cm, a partir do solo. O crescimento da planta e o diâmetro do colmo foi avaliado a cada 3
meses. As medições foram realizadas com 180, 270, 360 e na colheita com 390 dias, em 4
plantas das 4 avaliações, por tratamento.
3.6.3 Produtividade
Para a pesagem de colmo, palha e ponteira foi utilizada uma célula
de carga Líder em formato “Z”, leitor MK, controle MK-2030, de 5 toneladas, conforme
Figura 17 para ponteiro.
Figura 17 - Célula de carga (a), tripé (b) e visor (c).
A biometria do experimento foi realizada no dia 14 de agosto de
2013. Na amostragem da biometria foram avaliadas todas as plantas ao longo de 10 metros
de cada uma das linhas duplas da cultura, com 4 repetições por tratamento, totalizando 80
a b
a
c
a
42
metros de cana-de-açúcar amostrados. Nesta avaliação foram pesadas as seguintes partes
da planta: ponteira, palha e colmo, separadamente. Como visto na Figura 18 para palha e
colmo.
Figura 18 - Equipamentos utilizados na pesagem dos colmos e das palhas.
a
43
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Atributos químicos do solo
Desde a implantação da cultura até o primeiro corte da cana-de-
açúcar, o boro aumentou o seu valor enquanto que os outros diminuíram para o tratamento
PPC. No entanto, para o tratamento PC houve aumento do cálcio, boro e a saturação por
bases e os outros elementos diminuíram (Tabela 6).
As perdas de nutrientes podem ocorrer associadas ao transporte
pelo fluxo ou adsorvidas ao sedimento carreado pela enxurrada (WALTON et al., 2000).
A saturação por bases (V%) deve ser elevada para 60% para
controlar a acidez do solo para a cultura de cana-de-açúcar (VAN RAIJ et al., 1983),
podendo-se verificar que a variável V% no PC aumentou em 23% em relação ao proposto
pelos autores citados anteriormente (Tabela 6). Demattê (1986) também observou
aumento no valor de saturação por bases (V%) em solo arenoso distrófico com aplicação
de gesso (1,0 tha-1
) em soqueiras de cana-de-açúcar. O fornecimento de cálcio pelo
calcário foi 40% maior do que o indicado (70% do Poder Relativo Neutralização Total -
PRNT) e o magnésio se mantiveram estável (Tabela 6).
Apesar da aplicação de vinhaça com 4 gL-1
de potássio (K), o valor
deste elemento se manteve igual no PPC e diminuiu no PC, para o primeiro corte da
cultura (Tabela 6). Bertol (1994) relatou que trabalhando com um Cambissolo Húmico
álico na brotação de culturas no preparo convencional, cultivo mínimo e semeadura direta
não se observou diferenças nas perdas totais de K, que concorda com os resultados
encontrados neste trabalho.
44
A redução de K pode ser devida à erosão hídrica ou retirado pela
cultura mesmo e até pela lixiviação ser alta em solos arenosos, conforme observado por
Guadagnin (2005) durante quatro cultivos, diminuindo do início ao final do ciclo das
culturas.
Tabela 6 – Atributos químicos do solo estimados após Preparo do Solo (PS - 2012) e Após
a Colheita (AC – 2013) em Lençóis Paulista, SP, ANO.
Período PS - 2012 AC - 2013
Elemento PPCC PCC PPCC PPCR PCC PCR
pH (CaCl2) 5,6 5,1 5,6 5,2 5,8 5,4
M.O. (g/dm3) 32 16 8 11 11 11
Presina (mg/dm3) 18 26 8 16 12 16
Al3+
(mmolc/dm3) 2 1 0 0 0 0
H+Al (mmolc/dm3) 17 19 14 20 13 15
K (mmolc/dm3) 2,50 3,10 2,16 2,73 1,75 1,80
Ca (mmolc/dm3) 26 14 25 21 23 22
Mg (mmolc/dm3) 12 6 8 5 6 5
SB (mmolc/dm3) 41 22 35 28 31 28
CTC (mmolc/dm3) 58 42 49 49 44 44
V% (mmolc/dm3) 70 54 69 58 70 65
S (mg/dm3) 16 7 4 6 8 7
B (mg/dm3) 0,18 0,18 0,37 0,33 0,29 0,35
Co (mg/dm3) 0,60 0,60 0,52 0,45 0,49 0,63
Fe (mg/dm3) 51 54 20 44 26 51
Mn (mg/dm3) 6,60 5,80 1,13 2,54 1,55 5,56
Zn (mg/dm3) 0,60 0,80 0,31 0,59 0,50 0,45
pH: potencial hidrogênico; M.O.: matéria orgânica; Presina: Fósforo extraído com resina; Al3+
: alumínio;
H+Al: hidrogênio + alumínio; K: potássio; Ca: cálcio; Mg: magnésio; SB: soma de bases; CTC: capacidade
troca catiônica; V%: saturação por base; S: enxofre; B: boro; Co: cobre; Fe: ferro; Mn: manganês; Zn: zinco.
PS: preparo do solo; AC: após a colheita; PPCC: preparo profundo canteirizado canteiro; PPCR: preparo
profundo canteirizado rodado; PCC: preparo convencional canteiro; PCR: preparo convencional rodado.
4.2 Resistência à Penetração do Solo
Os valores de Índice de Cone do Solo após o seu preparo (2012),
foram significativamente maiores para o PC nas camadas de 0,15 a 0,30 m e 0,30 a 0,45 m
quando comparados com PPC. No entanto, para a camada de 0 a 0,15 m a diferença foi
45
encontrada com significância de 10% e o maior valor foi observado no tratamento de PPC
(Tabela 7).
Tabela 7 - Índice de Cone (IC) do solo (MPa) entre os tratamentos e em diferentes
camadas, após o preparo do solo.
IC (MPa) por camadas (m) IC (MPa)
Tratamento 0 - 0,15 0,15 -0,30 0,30 -0,45 Média
PPC 1,3 a 3,9 b 5,7 b 4,0
PC 1,2 b 4,6 a 7,8 a 5,0
Médias com letras iguais na coluna não diferem pelo teste de Tukey (α = 0,10). DP:3,72; CV:43%. PPC –
Preparo Profundo Canteirizado e PC – Preparo Convencional.
Estes resultados concordam com os obtidos por Dedecek e Gava
(2005), que, estudando o efeito do trânsito de equipamentos na colheita do eucalipto,
afirmaram que o tráfego provocou compactação na camada de 0,0-0,3 m, em solo arenoso,
com os valores médios de resistência à penetração superando 5,0 MPa.
A linha de tráfego, após o preparo do solo, apresentou maiores
valores de Índice de Cone do Solo com relação à linha do canteiro, resultado já esperado
devido ao uso do tráfego controlado. O menor valor (1,2 MPa) foi encontrado para a linha
do canteiro do PPC, sendo estatisticamente diferente em relação ao valor encontrado para o
PC (3,4 MPa) (Tabela 8).
Tabela 8 - Índice de Cone do Solo (MPa) entre os tratamentos e diferentes locais após o
preparo do solo.
IC (MPa)
Tratamento Linha de Tráfego Linha da Cultura
Preparo Profundo Canteirizado - PPC 6,1 a 1,2 b
Preparo Convencional – PC 5,7 a 3,4 a
Médias com letras iguais na coluna não diferem pelo teste de Tukey (α = 0,10). DP:3,72; CV:43% PPC –
Preparo Profundo Canteirizado e PC – Preparo Convencional.
Nas avaliações do Índice de Cone após o primeiro corte (2013), o
PPC com tráfego apresentou diferença do PC somente na camada de 0,30 a 0,45, sendo
estes diferentes do PPC sem tráfego, em todas as camadas estudadas (Tabela 9).
O preparo profundo do solo com o tráfego controlado
proporcionaram os menores valores de IC.
46
Após 450 dias (15 meses) observou-se que no PPC houve aumento
do Índice de Cone (IC) de 1 MPa e no PC de 2 MPa (Tabelas 10 e 11).
O tráfego do caminhão transbordo, dentro do canteiro, ocasionou
os maiores valores de Índice de Cone do Solo, sendo estes semelhantes ao PC, mostrando a
necessidade de se evitar o tráfego desses veículos dentro do canteiro, o que seria possível
com a implantação de um sistema de controle de tráfego nos caminhões transbordos.
Tabela 9 - Índice de Cone do Solo (MPa) entre os tratamento dentro das camadas após a
colheita no canteiro.
IC (MPa) por camadas (m) IC (MPa)
Tratamento 0 - 0,15 0,15 -0,30 0,30 -0,45 Médi0
PPC com tráfego 2,4 a 7,3 a 9,8 b 7,0
PPC sem tráfego 1,5 b 3,2 b 3,8 c 3,0
PC 2,3 a 7,1 a 10,3 a 7,0
Médias com letras iguais na coluna não diferem pelo teste de Tukey (α = 0,10). DP:3,56; CV:33%. PPC –
Preparo Profundo Canteirizado e PC – Preparo Convencional.
Para solos arenosos com teores elevados de areia grossa, Sene et al.
(1985) consideraram críticos os valores de resistência a penetração que variam de 6,0 a 7,0
MPa, verificando que os valores médios encontrados para os tratamentos PC e PPC com
tráfego podem ser considerados prejudiciais ao desenvolvimento dessa cultura.
4.2.1 Teor de água no solo
Na Figura 19 estão apresentados valores dos teores de água no solo
para os tratamentos avaliados.
Figura 19 - Teor de água no solo para PPC (a) e PC (b).
a b
47
O preparo do solo foi realizado com o teor de água de 0,12 kg kg-
1% e a colheita com 10 %. As operações agrícolas de preparo do solo foram realizadas na
zona de friabilidade do solo (0,12 a 0,14 kg kg-1
).
Valores maiores para o teor de água no solo foram encontrados em
um Argissolo Vermelho‑Amarelo textura arenosa média e a condição friável com valores
de 0,15 e 0,18 kg kg-1
nas áreas do experimento desses autores (ROSA et al., 2012).
4.2.2 Curva de retenção
O ponto de murcha permanente do Argissolo Vermelho‑Amarelo
textura arenosa média é de 0,12 kg kg-1
de teor de água no solo e sua capacidade de campo
de 0,26 kg kg-1
(Figura 20).
Figura 20. Gráfico de curva característica de retenção de água no solo.
Apesar de se saber a importância da infiltração de água e aeração
do solo, deve-se atentar para que o manejo de adequação de relevo e o preparo profundo
não favoreçam a ocorrência de um teor de água acima da capacidade de campo, onde a
planta não absorve solução do solo e este pode apresentar lixiviação de nutrientes, ou
abaixo do ponto de murcha, onde a planta sofre pela deficiência de água.
Além das mudanças de manejo utilizadas nesse experimento, para
Carvalho et al. (1999) a interação de fatores como taxa de evaporação e transpiração local,
tipo de cultura estabelecida, densidade de plantio, profundidade de raízes, natureza do
perfil do solo em profundidade e impedimentos a drenagem, também influenciam na curva
48
de retenção de água no solo, e para Cassel e Nielsen (1986), a capacidade de retenção de
água pelo solo está diretamente relacionada à matriz e à distribuição espacial dos poros.
Dexter (2004) também salienta que o aumento da compactação
modifica as curvas características de água no solo e reduz a condutividade hidráulica do
mesmo, diminuindo a disponibilidade de água às plantas.
4.3 Índices de Cone do Solo avaliado em transeptos
As avaliações de IC para o preparo do solo mostraram que as
operações que correspondem a cada tratamento de solo atingiram a camada de mobilização
esperada e as zonas de tráfego controlado foram respeitadas, sendo estes representados
pelos pontos 1,2,3, 4 e 11,12,13,14, respectivamente (Figuras 21 e 23).
Pontos do Transepto
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Res
istê
nci
a à
Pen
etra
ção
do
So
lo (
MP
a)
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
2,25
2,50
2,75
3,00
3,25
3,50
3,75
4,00
4,25
4,50 0 - 0,15 0,15 - 0,30 0,30 - 0,45
Figura 21 - Transeptos de Índice de Cone do Solo nas camadas (0 a 0,15; 0,15 a 0,30 e
0,30 a 0,45 m), para PPC 2012.
Os gráficos do ano de 2012, com coletas na área de tráfego e no
canteiro evidenciaram menores valores de Resistência à Penetração do Solo (RPS) para o
PPC e deixaram visíveis as zonas de tráfego, conforme figura 22.
Com a adoção do controle de tráfego conseguem-se melhorias na
estrutura física do solo e redução no consumo de combustível, pois haverá menor área
compactada e apresentará menor resistência à ruptura na passagem dos equipamentos de
mobilização nas operações subsequentes, bem como melhoria no potencial de tração do
49
solo (relação pneu-solo), aumentando assim o rendimento da tração devido ao tráfego das
máquinas em solo mais firme (linhas de tráfego) (ROQUE et al.,2010).
Figura 22. Pontos coletados para confecção do transepto de 2012.
Pontos do Transepto
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Res
istê
nci
a à
Pen
etra
ção d
o S
olo
(M
Pa
)
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
2,25
2,50
2,75
3,00
3,25
3,50
3,75
4,00
4,25
4,50 0 - 0,15 0,15 - 0,30 0,30 - 0,45
Figura 23 - Transeptos de Índice de Cone do Solo nas camadas (0 a 0,15; 0,15 a 0,30 e 0,30
a 0,45 m), para PC 2012.
Na prática hoje é destinado 50 % para área de tráfego, apesar de
para Tullberg (1997), as linhas permanentes ou zonas de tráfego devem ocupar uma área
de 10 a 20% no sistema de tráfego controlado, confinando-as na menor área possível, ou
50
seja, criando estradas de rodagem pré-definidas para o deslocamento das máquinas
agrícolas na lavoura.
Para as amostragens de 2013 (Figuras 24 a 26) observaram que os
maiores valores estão na camada de 0,30 a 0,45 m se aproximando de 5 MPa e, para Dexter
(1987), solos em condições de teor de água elevado e a aeração possibilitam o crescimento
radicular das plantas, mesmo com valores de Índice de Cone superiores a 4,0 MPa.
Pontos do Transepto
0 5 6 7 8 9 10 11
Res
istê
nci
a à
Pen
etra
ção
do
So
lo (
MP
a)
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
2,25
2,50
2,75
3,00
3,25
3,50
3,75
4,00
4,25
4,50
0 - 0,15 0,15 - 0,30 0,30 - 0,45
Figura 24 - Índice de Cone do Solo avaliado em transepto, nas camadas (0 a 0,15; 0,15 a
0,30 e 0,30 a 0,45 m), para PC 2013.
Os menores valores de compactação foram observados no PPC sem
tráfego e, para Braunack et al. (2006), que verificaram uma redução da compactação e
aumento da produtividade da cultura de cana-de-açúcar em áreas com controle de tráfego
na colheita de cana-de-açúcar, verificou-se redução da compactação e aumento da
produtividade da cultura em áreas com controle de tráfego.
Na Figura 27 pode-se se visualizar como foram realizadas as
coletas dos pontos para 2013.
51
Pontos do Transepto
0 5 6 7 8 9 10 11
Res
istê
nci
a à
Pen
etra
ção
do
So
lo (
MP
a)
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
2,25
2,50
2,75
3,00
3,25
3,50
3,75
4,00
4,25
4,50 0 - 0,15 0,15 - 0,30 0,30 - 0,45
Figura 25 - Índice de Cone do Solo avaliado em transepto, nas camadas (0 a 0,15; 0,15 a
0,30 e 0,30 a 0,45 m), para PPC com tráfego 2013.
Pontos do Transepto
0 5 6 7 8 9 10 11
Resi
stên
cia
à P
en
etr
açã
o d
o S
olo
(M
Pa
)
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
2,25
2,50
2,75
3,00
3,25
3,50
3,75
4,00
4,25
4,50
0 - 0,15 0,15 - 0,30 0,30 - 0,45
Figura 26 - Índice de Cone do Solo avaliado em transepto, nas camadas (0 a 0,15; 0,15 a
0,30 e 0,30 a 0,45 m), para PPC sem tráfego 2013.
52
Figura 27. Pontos coletados para confecção do transepto de 2013.
4.4 Limites de Atterberg
A partir dos limites de liquidez, contração, plasticidade
identificam-se os estados ou regiões de consistência, importantes para o tráfego agrícola ou
preparo do solo, que é a região de friabilidade (RF), uma faixa entre o teor de água do
limite de contração e do limite de plasticidade, e a região de plasticidade (RP) que
representa a faixa de umidade entre o limite de plasticidade e o limite de liquidez,
conforme Silva (2002).
Na Figura 28 estão apresentados os limites de contração (LC),
plasticidade (LP) e liquidez (LL) do solo da área do experimento, sendo demarcada a zona
de friabilidade (ZF) entre os limites de Contração e Plasticidade, mais recomendados para
a prática de mobilização do solo.
Figura 28 - Limites de contração (LC), plasticidade (LP) e liquidez (LL) do solo e a zona
de friabilidade do solo (ZF).
53
4.5 Ensaio de Proctor
Os resultados do ensaio de Proctor e a densidade na maior
compactação. O valor de DOS que foi utilizado para o cálculo de Densidade Relativa (DR)
apresentando um valor aproximado de 1,87 Mg m-3
, conforme figura 29.
Figura 29 - Ensaio de Proctor para o solo da área do experimento.
4.5 Densidade Relativa do Solo (DRS)
Para o atributo físico Densidade Relativa do Solo (DRS) não houve
diferença estatística (Tabela 10). Os valores de Densidade Relativa do Solo (DRS)
encontrados nas camadas de 0,15 a 0,30 m e 0,30 a 0,45 m foram considerados elevados,
podendo ter causado prejuízo à produtividade dessa cultura.
Tabela 10 - Densidade Relativa do Solo (DRS) entre os tratamentos e dentro das camadas
após o preparo do solo.
Camadas (m)
Tratamento 0 - 0,15 0,15 - 0,30 0,30 - 0,45
Local LC LC LC
PPC 0,72 a 0,85 a 0,87 a
PC 0,71 a 0,95 a 0,79 a
Médias com letras iguais na coluna não diferem pelo teste de Tukey (α = 0,10). DP:0,13; CV:0,31%. PPC –
Preparo Profundo Canteirizado e PC – Preparo Convencional.
54
Esses dados concordam com os encontrados por Lindstron e
Voorhees (1994) onde valores de DRS acima de 0,86 foram considerados elevados e
prejudiciais ao desenvolvimento das culturas e, também, abaixo de 0,80 podem afetar a
produtividade de alguns cereais em consequência da redução da capacidade de
armazenamento de água no solo.
Somente se observou diferença na camada de 0,30 a 0,45 m do PPC
sem tráfego em relação aos outros tratamentos, devido não ocorrer tráfego sobre o canteiro
(Tabela 11).
Tabela 11 - Densidade Relativa do Solo (DRS) entre os tratamentos dentro das camadas
após a colheita no canteiro.
Camadas (m)
Tratamento 0 - 0,15 0,15 -0,30 0,30 -0,45
PPC com tráfego 0,83 a 0,93 a 0,93 a
PPC sem tráfego 0,75 a 0,88 a 0,88 b
PC 0,77 a 0,95 a 0,93 a
Médias com letras iguais na coluna não diferem pelo teste de Tukey (α = 0,10). DP:0,07; CV: 8%. PPC –
Preparo Profundo Canteirizado e PC – Preparo Convencional.
Para a cultura de soja e milho, foram encontrados valores
semelhantes a este trabalho em um nível de compactação de até 79 e 81%,
respectivamente, (equivalentes às densidades relativas de 0,79 e 0,81) (BEUTLER et al.,
2008).
4.6 Fator Erodibilidade
Para o Argissolo Vermelho-Amarelo textura arenosa média este
fator foi considerado muito alto para todas as camadas (Tabela 12), conforme metodologia
proposta por Bertoni e Lombardi (1985).
Tabela 12 - Fator Erodibilidade para um Argissolo Vermelho-Amarelo, Lençois Paulista,
SP.
Camada (m) Fator K (t.ha.h/ ha.MJ.mm)
0 -0,15 0,07
0,15-0,30 0,09
0,30-0,45 0,09
55
Com a adequação de relevo sendo usado de forma desenfreada por
produtores, o Fator Erodibilidade é uma informação que ajuda na orientação de retiradas
ou não dos terraços conforme o tipo de solo.
Souza e Gasparetto (2010) encontraram índices de erododibilidade
para PVA – Argissolo Vermelho Amarelo no horizonte A de 0,04.
Solos com textura arenosa (solos leves) possuem teores de areia
superiores a 70% e o de argila inferior a 15%, sendo permeáveis, leves, de baixa
capacidade de retenção de água, baixo teor de matéria orgânica, altamente suscetíveis à
erosão, necessitando cuidados especiais na reposição de matéria orgânica, no preparo do
solo e nas práticas conservacionistas. Estes solos são limitantes ao método de irrigação por
sulcos, em razão da baixa capacidade de retenção de água, o que ocasiona uma alta taxa de
infiltração de água no solo e, consequentemente, elevada perda por percolação (KLEIN,
2008).
4.7 Matéria orgânica
Os valores de matéria orgânica para os períodos posteriores ao
preparo e à colheita (Tabela 13 e 14) com a mesma letra não diferiram entre si pelo teste de
Tukey a 10 %.
Tabela 13 - Valores de MO para os tratamentos avaliados após o preparo do solo.
Camadas (m)
Tratamento 0 - 0,15 0,15 -0,30 0,30 -0,45
PPC 7,29 a 7,39 a 9,45 a
PC 9,35 a 11,31 a 10,67 a Médias com letras iguais na coluna não diferem pelo teste de Tukey (α = 0,10). DP: 2,5; CV: 2%. PPC –
Preparo Profundo Canteirizado e PC – Preparo Convencional.
Tabela 14 - Valores de MO para os tratamentos avaliados após a colheita do primeiro
corte.
Camadas (m)
Tratamento 0 - 0,15 0,15 -0,30 0,30 -0,45
PPC 12,76 a 10,11 a 6,78 a
PC 14,03 a 10,30 a 11,21 a Médias com letras iguais na coluna não diferem pelo teste de Tukey (α = 0,10). DP: 4,5; CV: 2%. PPC –
Preparo Profundo Canteirizado e PC – Preparo Convencional.
56
Como as avaliações desse trabalho foram realizadas em uma área
de primeiro corte, e sabendo-se que um ano de aplicação de matéria orgânica é considerado
curto para mudanças no seu teor, o que também foi observado por Nardin (2007) que
salientou que ao se aplicar pela primeira vez a torta ou qualquer fonte matéria orgânica no
solo com condições climáticas do período não satisfatórias ao desenvolvimento radicular
em profundidade não houve diferenças nesse parâmetro.
4.8 Perfilhamento da cana-de-açúcar
No ano de 2012 ocorreu uma divisão entre os valores de
perfilhamento dentro dos tratamentos, sendo que no PPC foi onde se observou maior
quantidade de perfilhos e, já em 2013, os valores de PPC foram mais homogêneos em
relação ao PC (Figura 30).
807060504030
40
35
30
25
20
15
10
Altura
Perfilamento
PC - 2012
PC - 2013
PPC - 2012
PPC - 2013
Figura 30 - Gráfico de dispersão de perfilhamento e altura para 120 dias no PPC – Preparo
Profundo Canteirizado e PC – Preparo Convencional em 2012 e 2013.
A longevidade do canavial está diretamente relacionada à
uniformidade dos perfilhos e ao não tráfego de máquinas sobre a cultura.
Os valores amostrados para perfilhamento e altura em 2012 e 2013
apresentaram grande oscilação para o tratamento PC devido à variabilidade do solo.
57
A variabilidade do solo também pode ser associada ao
comportamento da matéria orgânica, conforme Santos et al. (2010) também constatou
avaliando o crescimento vegetativo e a produtividade da cana-de-açúcar, em função da
adubação com torta de filtro enriquecida com fosfato solúvel (superfosfato triplo),
observam que aplicando a torta no fundo do sulco de plantio, a produtividade de colmos e
o perfilhamento eram influenciados.
O tratamento PPC resultou em um número maior de perfilhos no
Dias Após Emergência (DAE) e Dias Após a Colheita (DAC). As alturas desses
perfilhamentos não apresentaram diferenças significativas (Tabela 15 e 16).
Tabela 15 - Ánalise estatística do perfilhamento de 120 DAE para os tratamentos
estudados.
Tratamentos Perfilhamento Altura (cm)
PPC 35 a 42 a
PC 31 b 40 a Médias com letras iguais na coluna não diferem pelo teste de Tukey (α = 0,10). DP: 5; CV: 2%. PPC –
Preparo Profundo Canteirizado e PC – Preparo Convencional.
Tabela 16 - Ánalise estatística do perfilhamento de 120 DAC para os tratamentos
estudados.
Tratamentos Perfilhamento Altura (cm)
PPC 17 a 54 a
PC 13 b 57 a Médias com letras iguais na coluna não diferem pelo teste de Tukey (α = 0,10). DP: 10; CV: 2%. PPC –
Preparo Profundo Canteirizado e PC – Preparo Convencional.
O aumento no número de perfilhos pode ser associado ao preparo
profundo do solo, que possibilitou um melhor desenvolvimento da cultura em
profundidade, fazendo com que essa se mantivesse estável nos períodos de seca.
4.9 Diâmetro do colmo e altura da planta
O diâmetro do colmo não apresentou diferença entre os tratamentos
para cada dia amostrado (Tabela 17).
O mesmo foi observado para os valores médios de altura da planta
(Tabela 18).
Tabela 17 - Valores médios do diâmetro do colmo.
Dias
Tratamento 180 270 360 390
58
PPC 29,0 a 28,5 a 29,5 a 28,5 a
PC 26,8 b 28,1 a 28,2 b 28,9 a Médias com letras iguais na coluna não diferem pelo teste de Tukey (α = 0,10). DP: 0,6; CV: 0,02%. PPC –
Preparo Profundo Canteirizado e PC – Preparo Convencional.
Tabela 18 - Valores médios da altura das plantas avaliadas.
Dias
Tratamento 180 270 360 390
PPC 1,62 a 2,70 a 3,00 a 3,40 a
PC 1,60 a 2,60 a 3,00 a 3,00 b Médias com letras iguais na coluna não diferem pelo teste de Tukey (α = 0,10). DP: 0,6; CV: 18%. PPC –
Preparo Profundo Canteirizado e PC – Preparo Convencional.
Somente com 390 dias se observou a diferença estatística entre os
tratamentos. O PPC apresentou valores maiores que o PC, época onde se observa a
resposta do melhor desenvolvimento da cultura referente ao manejo (Figura 31).
150 200 250 300 350 400
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
APC = 3,09 e-e(-0,0147(t -150))
, r2 = 91%
APPC= 3,54 e-e(-0,0104(t-157,13))
, r2= 93%
PC
PPC
Altu
ra (
m)
Dias Figura 31 - Gráfico de comportamento da altura da cana-de-açúcar em função dos dias, da
finalização do perfilhamento até o dia da colheita da cultura.
O modelo de Gompertz se ajustou de forma coerente ao
comportamento de crescimento de cana-de-açúcar, ajuste que também pode ser expresso na
avaliação de interface de comparação de curvas de crescimento nas populações de peixe
por Borges (2008).
Para Fialho (1999), a função de Gompertz deve ser usada sempre
que se analisarem curvas de crescimento tanto de animais como de tecidos vegetais.
59
4.10 Produtividade de cana-de-açúcar
Os valores observados na biometria para estimar a produtividade
não apresentaram diferença estatística com a metodologia utilizada, mas nos 10 m de cada
linha dupla avaliada (20 metros no total) o PPC apresentou 8 kg a mais de colmos do que o
PC, o que em um hectare seriam 3 490 kg a mais (Tabela 19).
Tabela 19 - Valores médios das variáveis utilizadas na biometria.
Tratamento
Variáveis PPC PC
Colmo (kg em 20 metros no total das 2 linhas) 132 a 124 a
Colmo (kgha-1
) 55104 51614
Ponteira (kg em 20 metros no total das 2 linhas) 8 a 8 a
Ponteira (kgha-1
) 3333 3333
Palhiço (kg em 20 metros no total das 2 linhas) 16 a 16 a
Palhiço (kgha-1
) 6667 6667 Médias com letras iguais na coluna não diferem pelo teste de Tukey (α = 0,10). DP: 7; CV: 13%. PPC –
Preparo Profundo Canteirizado e PC – Preparo Convencional.
Os resultados de produtividade encontrados nesta pesquisa (55.103
kgha-1
) para o PPC foram menores que a média para o estado de São Paulo, (74.714 kgha-1
safra 2012/2013), CONAB (2014).
Valores que não concordam com os de Galvani et al. (1997) onde
verificaram que a redução do espaçamento de 1,8 m para 0,9 m acarretou acréscimos da
ordem de 9% na produtividade agrícola, representando um montante de 9,24 toneladas de
cana-de-açúcar por hectare, valores superiores ao encontrados neste trabalho (3 toneladas).
Apesar de o PPC apresentar aumento de produtividade pouco
expressivo é importante ressaltar que a área experimental foi irrigada com vinhaça durante
o déficit hídrico de julho, o que pode ter influenciado nesta condição não permitindo que a
planta passasse por estresse hídrico, mostrando qual tratamento se desenvolveria melhor.
Para Reinert et al. (2008), a restrição ao crescimento das raízes
reduz de maneira acentuada a produtividade das culturas em anos com ocorrência de
déficit hídrico, sendo assim, o PPC pode-se mostrar mais produtivo que o PC em períodos
de seca, já que o preparo profundo propicia uma maior área mobilizada em profundidade
para o desenvolvimento das raízes.
60
5 CONCLUSÕES
O Índice de Cone do Solo (ICS) apresentou valores menores no
Preparo Profundo Canteirizado sem tráfego (PPC sem tráfego) para todas as camadas em
comparação ao Preparo Profundo Canteirizado com tráfego (PPC com tráfego) e ao
Preparo Convencional (PC).
Para ambos os tratamentos de preparo do solo, a Densidade
Relativa do Solo (DRS) apresentou valores aceitáveis para a camada de 0 a 0,15 m, nas
camadas de 0,15 a 0,30 e 0,30 a 0,45 m foi considerada prejudicial ao desenvolvimento da
cultura.
O fator erodibildiade do solo foi considerado de alto risco para o
solo Argissolo Vermelho-Amarelo.
A matéria orgânica do solo no primeiro ano de corte da cana-de-
açúcar não apresentou valores com diferença significativa entre os tratamentos.
O perfilhamento apresentou valores maiores para o Preparo
Profundo Canteirizado (PPC) em relação ao Preparo Convencional (PC) aos 120 dias do
plantio da cana-de-açúcar e após o corte e, a altura da planta somente apresentou maiores
valores para o PPC aos 390 dias após o plantio da cana-de-açúcar.
Um ciclo (ou corte) não foi suficiente para imprimir diferença em
produtividade de cana-de-açúcar pelos tratamentos analisados (Preparo Profundo
Canteirizado e Preparo Convencional).
61
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