prof. dr. mauricio javier de león 19 de maio 2011
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COMPRESSIBILIDADE E GRAU DE COMPACTAÇÃO DO SOLO COMO ATRIBUTOS NA DETERMINAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO SOLO. Prof. Dr. Mauricio Javier De León 19 de maio 2011. COMPRESSIBILIDADE. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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COMPRESSIBILIDADE E GRAU DE COMPACTAÇÃO DO SOLO COMO
ATRIBUTOS NA DETERMINAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO SOLO
Prof. Dr. Mauricio Javier De León
19 de maio 2011
COMPRESSIBILIDADE• Propriedade do solo relativa à susceptibilidade
a decrescer em volume, quando sujeito a uma carga ou força.
• Determinado a partir do teste de consolidação• Solos arenosos mais resistentes a
compressão devido a baixa porosidade e a uniformidade dos grãos minerais.
• No campo a compressão de solos argilosos úmidos pode ocorrer muito lentamente, água precisa escapar dos poros o que não acontece nos poros finos de solos argilosos. Ex: Torre de Pizza na Itália
FIGURA 1. CONSOLIDÔMETRO PNEUMÁTICO-ELETRÔNICO
Fatores que afetam o Crescimento de plantas
• Fatores Diretos (afetam diretamente o crescimento vegetal)– Conteúdo de água– Taxa de difusão de oxigênio– Temperatura– Resistência mecânica que o solo oferece a
emergência de plântulas e ao crescimento radicular. (Rel. grau compactação do solo)
• Fatores Indiretos (afetam indiretamente crescimento radicular)– Densidade do solo– Textura – Estrutura– Estabilidade dos agregados– Distribuição do tamanho de poros
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COMPACTAÇÃO• É o processo pelo qual as partículas do solo
e agregados são rearranjados, tendo estes últimos suas forma e tamanho alterados. Esse rearranjo resulta no decréscimo do espaço poroso e aumento da densidade (HAMZA; ANDERSON, 2005).
• É diferente do adensamento (processo natural de formação solo. Ex. horizontes B texturais, fragipans e duripans)
• É causada pela ação do homem de manejar o solo utilizando máquinas e implementos de maneira inadequada. (pé de arado ou grade)
Figura 3. Esquema do arranjo das partículas do solo nas situações não compactado e compactado.
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ADENSAMENTO
ESPELHAMENTO
FIGURA 5. COMPACTAÇÃO POR TRÁFEGO DE VEÍCULOS
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VISUAIS (grosseiros, NECESSITA EXPERIÊNCIA): - SULCOS DE EROSÃO - FALHAS LOCALIZADAS DE GERMINAÇÃO - CRESCIMENTO DESUNIFORME - SINTOMAS DE DEFICIÊNCIAS DE N e P (mesmo c/ adubação) - SINTOMAS DE TOXIDEZ por Mn (mesmo c/ calagem) -RESÍDUOS VEGETAIS NÃO DECOMPOSTOS
MÉTODOS DE IDENTIFICAÇÃO DA COMPACTAÇÃO LABORATORIAIS (precisos): - DENSIDADE DO SOLO(massa específica). (g/cm3) - DETERMINAÇÃO DE MACROPOROS. (%) - DETERMINAÇÃO DA TAXA DE DIFUSÃO DE O2 . (g O2 /cm2 . min)
EXPEDITOS• Ferramentas manuais ou retro-escavadora
(trincheira)• Penetrômetro de pressão• Penetrômetro de impácto• Penetrógrafo mecânico ou eletrônico• Penetrometria (A resistência mecânica que o
solo oferece a esses equipamentos apresenta correlação com a resistência oferecida ao sistema radicular).– Esses equipamentos podem ser de vários tipos,
como os de impacto, os de mola ou dinamométricos e os digitais que utilizam células de carga.
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FIG 8. PENETRÔMETRODE PRESSÃO(LEITURA DIRETA)
PENETRÔMETRODE IMPÁCTO(MAIS PRECISO,EXIGE CÁLCULOS)
Figura 9. Penetrômetro eletrônico (Trator SHTP)
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Figura 11. Penetrômetro eletrônico (Trator haste instrumentada)
-COMPOSIÇÃO FÍSICO-QUÍMICA ( < M.O. > COMPACTAÇÃO)
-UMIDADE DO SOLO (> UMIDADE, > COMPACTAÇÃO)
-CARGA APLICADA SOBRE O SOLO ( >CARGA, > COMPACTAÇÃO)
-GRANULOMETRIA DO SOLO (+ ARGILOSO, > COMPACTAÇÃO)
Solo arenoso:PARTÍCULAS DE 0,2 A 2 mmAtuam como peças individuaisInsignificante alteração de volumeSolo argiloso:PARTÍCULAS DE 0,002 mm OU MENORES.Formam aglomerados que formam os Macroporos.
FATORES QUE INFLUENCIAM COMPACTAÇÃO:
FIGURA 12. CAMADA COMPACTADA
-- EM CANA-DE-AÇÚCAR, PREJUDICA MULTIPLICAÇÃO DE RAIZES SECUNDÁRIAS E RADICELAS.
DO PONTO DE VISTA FISIOLÓGICO A COMPACTAÇÃO AFETA O CRESCIMENTO DE PLANTAS DEVIDO À:- REDUÇÃO DO VOLUME DE MACROPOROS,
DIFICULTA INFILTRAÇÃO DE ÁGUA, DIMINUE TROCAS GASOSAS, DIMINUE O2 ÀS RAIZES.
- Fe e Mn PODEM PASSAR À FORMAS REDUZIDAS EM AMBIENTE POBRE DE O2,TORNANDO-SE TÓXICOS ÀS RAÍZES E DE DIFÍCIL CORREÇÃO.
- ENRRUGAMENTOS E TORÇÕES NAS RAÍZES DIFICULTAM ABSORÇÃO E TRANSLOCAÇÃO DA SOLUÇÃO NUTRITIVA DEVIDO DANOS CAUSADOS NOS VASOS VASCULARES DAS RAÍZES (não adianta adubar).
- (EROSÃO)
Figura 13. Compactação concorre para erosão do solo
• Tem sido considerados como limitantes ao crescimento radicular os valores de:– 2,0 Mpa para culturas anuais– 2,5 Mpa para pastagens– 3,0 Mpa para espécies arbóreas
• Entretanto, esses valores são apenas uma referência, uma vez que podem variar de cultura para cultura e numa mesma cultura, entre variedades ou cultivares, sendo necessários ainda mais estudos nesse sentido.
• Outra limitação à utilização de penetrometria na fazenda é o índice de cone que varia num mesmo solo em função da densidade e da umidade,
• Assim medições realizadas com o solo seco podem fornecer índices de cone bastante elevados, dando um falso diagnóstico de compactação, pois na mesma condição, os valores podem ser muito baixos estando o solo úmido.
Resistência a Penetração
• A caracterização da compactação do solo com base em penetrometria e sua relação com o crescimento de raízes apresentam limitações, pois a resistência à penetração expressa pelo índice de cone (IC) varia em função do teor de água, densidade do solo, teor de argila e matéria orgânica (BUSSCHER et al., 1997;IMHOFF et al., 2000).
• Buscher (1990) propôs uma relação potencial do IC com o teor de água e a densidade.
IC=aθ-b Dsc
a,b,c = parâmetros da regressão que variam de solo para solo.
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