COMPACTAÇÃO DO SOLO

Com o advento da agricultura intensiva, cujas bases estão assentadas na aplicação de grande quantidade de insumos e a utilização de uma grande quantidade de máquinas, a sistemática mobilização do solo e o intensivo tráfego de máquinas vêm provocando sua compactação em algumas regiões do país, comprometendo a produtividade agrícola dos solos.

A compactação do solo pode ser definida como sendo a aproximação das partículas sólidas, com conseqüente diminuição de seu espaço poroso. O adensamento, por outro lado, refere-se ao aumento da densidade aparente, como resultado de processos naturais ou que ocorram por interferência do homem que proporcionem o entupimento de poros do solo e que não estejam relacionados à compressão da massa. CAUSAS DA COMPACTAÇÃO DO SOLO

O rearranjo de partículas primário e agregado, promovido pela ação de implementos de tração e cultivo, seguido da compressão da massa, proporciona a compactação do solo. A compressão da massa de solo sob cultivo pode ocorrer devido às seguintes razões: a) pressão de rodas e esteiras;

Comparando-se pneu com esteira de mesma largura e com a mesma carga, pode-se afirmar que, a uma dada profundidade no solo, a tensão causada pelo pneu é sempre maior que a causada pela esteira. b) pressão de equipamentos;

Equipamentos que trabalham sob a superfície do solo frequentemente geram elevadas pressões no solo. Esta situação é sensivelmente agravada se forem usadas ferramentas com cortes não afiados, se o coeficiente de fricção ou adesão na interface solo-metal for alto ou se a inclinação das ferramentas não estiver apropriadamente ajustada. c) pisoteio de animais.

Por apresentar peso corpóreo muito grande e a área da pata pequena, os bovinos, ao caminharem pelos pastos, tendem a imprimir sobre o solo alta pressão, tendendo a compactá-los. Com o pisoteio, os agregados tendem a se deformar ou até mesmo quebrar e as argilas a se orientar face a face.

CAUSAS DO ADENSAMENTO DO SOLO

Fatores genéticos são as formas mais comuns de adensamento do solo. Na evolução do solo, processos como preenchimento dos macroporos das camadas inferiores por materiais sólidos finos eluviados da superfície do solo, altemância de secagem e umedecimento do subsolo, em certas posições topográficas, e o peso do gelo de períodos de glaciação promovem o adensamento do solo.

Alguns fatores de importância na susceptibilidade do solo ao adensamento são: a) mineralogia - solos gibbsíticos apresentam maior estabilidade de agregados do que solos cauliníticos; b) aspectos climáticos do local - a intensidade e distribuição das chuvas alteram os ciclos de umedecimento e secagem da superfície do solo. Esses ciclos podem promover, dependendo da classe do solo, desagregação em diferentes intensidades, provocando, dessa forma, adensamentos de maior ou menor magnitude.

c) susceptibilidade à dispersão química – a calagem, quando aplicada em solos álicos (maior que 50% de saturação de alumínio), também deve ser considerada como mais um dos fatores que contribuem no adensamento do solo, especialmente em camadas de subsuperfície, tendo em vista que pode provocar a dispersão da argila.

De forma simplificada, a dispersão da argila pela adição de calcário ocorre em razão da substituição do alumínio, que é um floculante forte, por cálcio, de menor poder de floculação que o alumínio. Nesse aspecto, quando se troca um cátion de valência maior (Al³+) por um de menor valência (Ca²+) ocorre um aumento na espessura da dupla camada difusa e o sistema torna-se mais disperso.

A argila, uma vez dispersa, se move, em suspensão, perfil adentro até encontrar condições de floculação, o que deve ocorrer quando entra em contato com o alumínio trocável disponível no meio. Após flocular, a argila forma pequenos grumos de tamanho silte, os quais, ao se acomodarem, passam a obstruir os poros do solo àquela profundidade, dando início à formação de uma camada adensada abaixo do volume de solo revolvido mecanicamente. A profundidade de ocorrência do adensamento coincide com as camadas compactadas denominadas "pé-de-arado" ou "pé-de-grade" que são formadas por pressão dos discos ou aivecas. Os dois processos juntos contribuem para o aumento do endurecimento do solo. RECONHECIMENTO E MEDIDA DA COMPACTAÇÃO DO SOLO

No campo, os sintomas da compactação podem ser observados tanto na planta quanto no próprio solo. Entretanto, deve haver cuidado para não confundir os danos causados pela compactação com sintomas similares causados por seca, deficiências nutricionais, toxicidade por alumínio ou manganês, nematóides etc.

Os sintomas visuais mais frequentes notados em plantas cultivadas em solos compactados são: 1) emergência lenta da plântula; 2) plantas com tamanhos variados, tendo mais plantas pequenas que normais; 3) plantas de coloração deficiente; 4) sistema radicular raso e 5) raízes malformadas com maior incidência de pêlos absorventes.

Quanto aos sintomas no solo, podem ser citados os seguintes: 1) formação de crosta superficial; 2) fendas nas marcas das rodas do trator; 3) zonas compactadas de subsuperfície; 4) empoçamento de água; 5) erosão excessiva pela água; 6) aumento da necessidade de potência de máquinas para cultivos e 7) presença de restos de resíduos não decompostos meses após a incorporação.

A observação desses sintomas traduzem uma maneira prática, rápida e fácil de estimar a compactação. Se medidas quantitativas forem necessárias, a compactação pode ser avaliada a partir de diversos atributos do solo, tais como: porosidade, densidade, infiltração de água, resistência ao penetrômetro e outros parâmetros correlatos.

Amostras superficiais e subsuperficiais de um Latossolo roxo e de um Argissolo vermelho-amarelo foram estudadas com objetivo de verificar qual propriedade ou parâmetro físico poderia ser considerado padrão, a fim de permitir a comparação entre diferentes tipos de solos submetidos à compactação em dois níveis de resistência do solo (0,06 e 0,12 MPa) (Primavesi et al., 1984). Foram consideradas a densidade do solo, a porosidade de aeração ou porosidade livre de água, a resistência à penetração e a condutividade hidráulica saturada (Figura abaixo). Quanto melhor a justaposição de dados das quatro amostras e menor a dispersão dos pontos das curvas nos três níveis de compactação, melhor seria o atributo, em termos de correlação com a

compactação. A porcentagem de poros de aeração foi o indicador mais adequado, talvez por ser menos afetada por fatores externos, como a água, ou mesmo por fatores inerentes às partículas sólidas, como sua densidade.

Comparação da tendência de correlação, agrupamento e

justaposição de pontos dos atributos físicos de quatro solos,

em função da produção de matéria seca do feijoeiro - EPE =

espaço poroso efetivo em %; ds = densidade do solo, em

kg.dm-3, RP = resistência à penetração, em MPa; Ko =

condutividade hidráulica saturada, em cm.h-1; LR = latossolo roxo; PV = podzólico vermelho-amarelo (adaptada de

Primavesi et al., 1984)

Neste item serão descritas a densidade do solo e porosidade, a infiltração de água, a resistência à penetração e a análise de trincheiras, por serem as mais utilizadas para reconhecimento e medida da compactação. Densidade do solo e porosidade Pode-se dizer, com certa restrição, que a densidade é a medida quantitativa mais direta da compactação. Dentre os vários métodos usados para sua determinação, destaca-se o do anel

volumétrico, possuindo bordas cortantes e volume conhecido (geralmente 50 cm3, segundo Kiehl, 1979). O anel é introduzido no perfil ou no próprio solo, por pancadas ou por pressão, sendo retirado, posteriormente, com excesso de terra. Este excesso é depois removido, a fim de que o volume ocupado pelo solo seja exatamente o volume do anel. Em seguida, transfere-se a terra para um recipiente, no próprio campo, deixando o anel disponível para realização de outras coletas. Após secagem, em estufa da terra coletada, obtém-se a massa de terra seca e, com o volume conhecido, obtém-se a densidade do solo, através da equação (3), apresentada no capítulo 2. Em outro método, o anel é colocado no interior de um cilindro volumétrico, que se encontra preso a uma haste (Black, 1965). Pelo curso da haste, corre um bloco de ferro para martelar o cilindro e introduzi-lo no solo, juntamente com o anel. De maneira análoga ao método do anel volumétrico, retira-se o conteúdo de terra do anel, coloca-se para secar em estufa e se obtém a massa de terra seca. Outros métodos permitem a obtenção de melhores resultados, mas exigem o uso de aparelhos mais sofisticados. Vaz et al. (1992), por exemplo, usaram a técnica da tomografia computadorizada de raios gama na avaliação do estado de compactação de um Latossolo vermelho-escuro, pela identificação e quantificação de finas camadas de solo e caracterização dos perfis de densidade, com amostras coletadas em trincheiras. Os autores constataram que a tomografia computadorizada pode ser utilizada com sucesso, pois foi sensível, precisa, não destrutiva e possibilitou a medida da densidade e da umidade do solo em amostras indeformadas. Além disso, mostrou-se superior ao penetrômetro de impacto, tanto na resolução, quanto no tipo de informações geradas. Devido à forma, ao tamanho e ao arranjamento diferenciado das partículas de areia e argila, os valores médios de densidade de solos arenosos (1,2 a 1,4 kg.dm-3) são maiores do que os de solos argilosos (1,0 a 1,2 kg.dm-3). Por isso, deve-se tomar muito cuidado ao considerar o valor absoluto como referência para concluir se um solo está ou não compactado. Bowen (1981) considera críticos os valores 1,55 para solos franco-argilosos a argilosos e 1,85 kg.dm-3 para solos arenosos a franco-arenosos, afirmando que, a partir daí, ocorre restrição ao desenvolvimento de raízes quando os solos estiverem na "capacidade de campo". Constatou-se, num Alfissolo da Austrália, que a compactação aumentou a densidade do solo de 1,2 para 1,5 kg.dm-3 e diminuiu o comprimento das raízes de azevém na camada compactada, mas aumentou seu comprimento na camada imediatamente acima (não compactada). Quando as quantidades de fósforo e de água foram mantidas em níveis adequados, as plantas foram capazes de compensar o decréscimo no enraizamento, devido à compactação, através da maior produção de raízes na camada superficial (Shierlaw & Alston, 1984). Em experimento com trigo, foi encontrado que 85% do total crescia nos primeiros 10 cm de um solo não compactado e, sob condições ótimas de umidade e fertilidade, não houve queda na produção de grãos devido à compactação subsuperficial (Tomar et al., 1981). Em experimento num Molissolo argiloso, testaram-se dois níveis de compactação e duas maneiras de distribuição no perfil: uma com compactação uniformemente distribuída, e outra localizada numa profundidade pré-determinada (Wilhelm & Mielke, 1988). O tratamentos nos quais a compactação foi uniforme a 1,8 kg.dm-3 (nível mais alto) e esteve localizada na profundidade de 18 a 20 cm, as plantas de trigo foram mais baixas, com menor área foliar e menor matéria seca (Tabela abaixo). Os prejuízos foram maiores quando a camada compactada

esteve mais próxima da superfície, chegando a ser mais deletéria de que se estivesse uniformemente distribuída no perfil. Isto deve ter sido ocasionado pela pouca oportunidade que a planta teve de expandir suas raízes na camada superficial compactada, impedindo assim que houvesse boa exploração volumétrica no solo, acarretando prejuízos na absorção de água e nutrientes.

Um importante atributo que deve ser levado em conta ao avaliar o efeito da compactação no aumento da densidade é o teor de matéria orgânica do solo. O seu alto teor pode promover, por exemplo, aumento no limite de plasticidade dos solos, dificultando o aumento de sua densidade, mesmo após o trânsito de máquinas e implementos pesados.

A compactação adquire sua intensidade máxima somente na consistência plástica, ou seja, quando o solo tem um conteúdo de água igual ao da "capacidade de campo", podendo ser moldado ou deformado contínua e permanentemente, pela aplicação de pressão relativamente moderada. Em valores mais altos de umidade, o solo adquire consistência aderente ou pegajosa, caracterizando um conteúdo de água acima do valor ótimo para compactação. Neste ponto, o volume do solo se eleva devido à água, diminuindo sua densidade. Infiltração de água Um dos problemas associados à compactação do solo é a redução da condutividade hidráulica. A taxa de infiltração de água no solo, que serve como indicação de sua condutividade hidráulica, é influenciada por outros fatores do solo, tais como a formação de crostas na superfície que provocam sensível diminuição na quantidade de água que penetra no perfil. A condutividade hidráulica serve, então, como medida comparativa para avaliação da compactação, usando o mesmo solo e a mesma quantidade de água. Quando o solo encontra-se seco, a pressão de contato de máquinas ou de implementos afeta muito pouco a taxa de infiltração. Entretanto, à medida que o conteúdo de água vai aumentando, a infiltração vai diminuindo até um valor mínimo, a partir do qual passa novamente a subir, devido ao efeito da água no volume do solo, de maneira semelhante ao exposto para a curva de compactação do solo. Reveste-se de importância o fato de que o decréscimo na infiltração é mais acentuado quanto maior for a pressão aplicada. Como pode ser observado na figura abaixo, no ponto ótimo de umidade para compactação de um solo franco-arenoso (em torno de 0,18 cm³ cm-3), um aumento de duas vezes na pressão de contato (de 0,173 para 0,346 MPa) provocou uma queda de quase dez vezes na taxa de infiltração da água.

Efeito da compactação, sob diferentes pressões de contato e conteúdos de água na taxa de infiltração de um solo franco-arenoso (adaptada de Akram & Kemper,

1979)

Resistência à penetração A resistência do solo à inserção de um penetrômetro é, assim como a infiltração da água, um método secundário na avaliação da compactação. O uso do penetrômetro é uma maneira rápida e fácil de medir a resistência à penetração a várias profundidades, e o aparelho é muito utilizado para relacionar fatores de resistência do solo à elongação radicular (Black, 1965; Whiteley et al., 1981). O princípio do penetrômetro é baseado na resistência do solo à penetração de uma haste, após recebimento de um impacto provocado pelo deslocamento vertical de um bloco de ferro colocado na parte superior da haste, por uma distância conhecida, normalmente 40 cm. São utilizadas duas pessoas na execução, sendo uma delas para operar o penetrômetro, soltando a peça de ferro de cima para baixo, promovendo o impacto, e a outra para fazer a leitura, anotando o intervalo de penetração da haste, graduada em centímetros. Obviamente, quando o aparelho atinge zonas compactadas, maior é o número de impactos para que a haste desça um comprimento conhecido. Isto acontece em resposta imediata à maior resistência do solo à penetração. Após a tabulação dos dados, constrói-se um gráfico, relacionando o número de impactos.dm-1 com a profundidade analisada. A figura abaixo dá uma idéia do perfil amostrado e

a representação gráfica dos dados do aparelho (Stolf, 1987). Maiores detalhes sobre o penetrômetro de impacto podem ser obtidos em Stolf et al. (1983).

Representação gráfica dos dados do penetrômetro de impacto e correspondente perfil amostrado (Stolf, 1987) Uma série de cuidados devem ser tomados para evitar medidas que possam não ter validade, ou correlação com penetração radicular. Como estes aparelhos já vêm sendo usados com certa freqüência em algumas regiões do país, listam-se aqui alguns itens de alerta que, se observados, poderá evitar problemas: a) a resistência ao penetrômetro é influenciada pela textura do solo; b) a utilidade do penetrômetro na medida da compactação do solo é limitada a medidas feitas para o mesmo solo à mesma umidade, tanto que é recomendada a apresentação dos dados de umidade do solo, juntamente com quadros e/ou tabelas de dados referentes à resistência do solo à penetração. Quanto mais seco estiver o solo, maior sua resistência à penetração. Portanto, maior será o número de impactos necessários para que a haste aprofunde na camada compactada. Pires et al. (1991) fizeram três leituras num intervalo de 32 dias, em um podzólico vermelho-amarelo cultivado com feijão, e observaram que o número de impactos necessários para penetração dobrou da primeira para a terceira leitura, devido ao menor conteúdo de água no solo (Próxima figura); c) a maioria dos penetrômetros tem diâmetro maior que as porções das raízes que estão se alongando; d) a resistência real exercida pelo solo à penetração radicular é, geralmente, menor que a resistência medida pelo penetrômetro, já que as raízes procuram os espaços de maior fraqueza durante seu crescimento (Pearson, 1966). Há evidências de que o penetrômetro superestima o valor da resistência de duas a oito vezes, dependendo do tipo de solo (Shierlaw & Alston, 1984; Veen & Boone, 1990). Esta afirmativa deve ser interpretada com certo cuidado, pois é o mesmo que relacionar a resistência de uma tela à ruptura com a resistência à penetração no vazio da malha da tela (Stolf, comunicação pessoal); e) a ponta das raízes tem normalmente camadas de mucilagem que reduzem o coeficiente de fricção na superfície de contato com o solo comparado ao penetrômetro;

f) a raiz se deforma facilmente, enquanto a ponta do penetrômetro é rígida; g) deve-se tomar muito cuidado ao usar o penetrômetro em solos pedregosos, pois apenas um fragmento de rocha pode invalidar a leitura; h) penetrômetros diferentes, em solos iguais, dão medidas diferentes da resistência do solo.

Apesar de a resistência à penetração ser afetada pela textura, densidade do solo e conteúdo de água, Canarache (1990) sugere que valores acima de 2,5 MPa começam a restringir o pleno crescimento das raízes das plantas (Tabela abaixo). Outros pesquisadores, como Sene et al. (1985), consideram críticos os valores que variam de 6,0 a 7,0 MPa para solos arenosos e em torno de 2,5 MPa para solos argilosos. Limites de classes de resistência de solos à penetração e graus de limitação ao crescimento das raízes (adaptada de Canarache, 1990)

Limites de classes de resistência de solos à penetração e graus de limitação

ao crescimento das raízes (adaptada de Canarache, 1990)

Classes Limites Limitações ao

crescimento das raízes

MPa

Muito baixa < 1,1 Sem limitação

Baixa 1,1 a 2,5 Pouca limitação

média 2,6 a 5,0 Algumas limitações

Alta 5,1 a 10,0 Sérias limitações

Muito alta 10,1 a 15,0 Raízes praticamente não crescem

Extremamente alta > 15,0 Raízes não cescem

Através do uso de penetrômetro, é possível obter-se a profundidade da camada compactada e, a partir daí, optar pelo implemento mais adequado de descompactação. A resistência à penetração de um solo sob mata natural tende a ser pequena, se comparada àquela do mesmo solo, após cultivo intensivo. Sempre que possível, deve-se obter o valor sob mata, a fim de comparar, depois, à resistência à penetração após anos de uso agrícola. Analogamente, é interessante também utilizar o penetrômetro após a operação de descompactação, de modo a quantificar os efeitos do implemento na diminuição da resistência oferecida pelo solo. Camadas compactadas localizadas acima de 0,20 m podem ser quebradas com grades pesadas ou arados, enquanto camadas localizadas abaixo desse valor são rompidas com subsoladores. O uso do penetrômetro num latossolo vermelho-escuro álico, com emprego constante de grade pesada durante vários anos para preparo do solo permitiu constatar a presença de uma camada endurecida entre 10 e 15 cm (Figura abaixo) e os efeitos da subsolagem, tanto no sistema de semeadura direta, quanto no sistema convencional (Centurion & Demattê, 1992). Exame de trincheiras O exame de trincheiras pode ser utilizado para diagnosticar o perfil de um solo após o cultivo com determinadas culturas, principalmente as perenes e semi-perenes, como citros, café e cana-de-açúcar.

A fim de avaliar a nocividade de determinado estado de compactação para o desenvolvimento da cana-de-açúcar, numa determinada classe de solo, Barbieri et al. (1984) propuseram o "Sistema Integrado de Diagnose da Compactação", que leva em conta a extensão do ciclo cultural anterior (número de cortes); o número de colheitas mecanizadas e manuais; a aplicação, no plantio, de resíduos da fabricação de álcool e açúcar, considerando-se, no caso da vinhaça, o sistema de aplicação (caminhão e outros meios). Após classificação do sistema de produção, de acordo com os itens citados, são abertas trincheiras (para cada sistema, no máximo cinco por mil hectares a serem reformados) que devem cortar duas entrelinhas completas de cana, tendo 1 m de largura e 1 m de profundidade. Nessa trincheira é delimitada a área com presença de camada compactada e são coletadas amostras indeformadas de terra para determinação da densidade do solo. Outras amostras são também coletadas na camada abaixo da compactada não mobilizada por operações agrícolas. O valor médio dessas últimas amostras é considerado referencial, a ser comparado à densidade média do solo na camada compactada, servindo, assim, para quantificar o aumento no valor desse atributo, de acordo com o sistema de manejo adotado, e seus efeitos na produtividade da cana-de-açúcar. Para a cultura do citrus deve ser feita uma trincheira com 1,0 m de profundidade que permita a entrada de uma pessoa, localizada entre duas plantas, estendendo-se até o meio da entrelinha (Mazza et al., 1994). Além de avaliar atributos do solo, o exame de trincheiras permite a inspeção e a mensuração da quantidade de raízes presentes. Dessa forma, pode-se relacionar e explicar, com maior clareza, os efeitos da compactação na produção das culturas (Barraclough & Weir, 1988). As raízes podem ser quantificadas por meio de um quadro reticulado afixado ao perfil, através da contagem do número de retículos com presença do sistema radicular. Pode-se também empregar uma câmara fotográfica, para se obter fotos do perfil, e depois determinar a presença ou ausência de raízes com uma máscara reticulada (Crestana et al., 1994). Em algumas situações, a aplicação de esmalte sintético, na forma de spray, permite uma melhora significativa no contraste raiz-solo, pois após a secagem, o perfil é lavado com água, promovendo a lavagem da camada de solo aderida ao esmalte. EFEITOS DA COMPACTAÇÃO NAS CARACTERÍSTICAS E PROPRIEDADES DO SOLO

Considerando-se que a parte sólida do solo é rígida e praticamente indeformável, quando ele é submetido à pressão, a compactação ocorre às expensas da diminuição do volume de poros total, com conseqüente aumento da densidade aparente. Os poros mais facilmente afetados pela compactação são os de maior diâmetro (diâmetro superiora 0,05 mm), através dos quais o movimento do ar e da água é normalmente rápido e não limitado e por onde o crescimento radicular se dá sem restrições (Figura 1 a e b).

Para solos com boa agregação, não saturados, a mudança de volume se dá, principalmente, pela mudança de posição por rolamento ou deslizamento das partículas do solo. É importante ressaltar que, durante o processo de compactação, existe uma umidade ótima (situada entre o limite inferior e superior de plasticidade) em que ocorre densidade aparente

máxima para uma dada quantidade de energia aplicada. Umidades acima ou abaixo desse valor impedem que a densidade aparente atinja o seu máximo (Figura2). FIGURA 1 – Efeito da compactação na porosidade de um solo argiloso: na porosidade total (a) e na porosidade de diâmetro maior que 0,03 mm (b). FIGURA 2 – Variação da densidade aparente com o teor de umidade do solo num Latossolo Vermelho Escuro, textura média, sob energia de compactação constante.

A compactação altera a qualidade física do solo já que proporciona uma redução do seu espaço macroporoso, provocando inúmeros problemas para a sua plena exploração agrícola. As modificações de maior importância, decorrentes da compactação do solo, são: a) influência na disponibilidade de água no solo;

O diâmetro dos poros determina, na faixa de disponibilidade de água para as plantas, o potencial matricial da água neles retida e, consequentemente, a sucção necessária para esvaziá-los. Quanto maior o diâmetro do poro, menor será a energia dispendida para dele retirar água.

A quantidade de água retida no solo saturado diminui com a compactação, tendo em vista a diminuição na porosidade total. Uma amostra compactada retém menos água a baixas tensões do que uma não compactada, entretanto essa relação se modifica a altas tensões, onde a compactada retém mais água.

A compactação, de maneira geral, proporciona aumento da quantidade de água retida na faixa de disponibilidade (aproximadamente entre 0,1 e 15bar) para as plantas. FIGURA 3 - Efeito da compactação na curva característica de umidade de um solo areno-barrento. b) influência na velocidade de infiltração e condutividade hidráulica do solo;

É sabido que a infiltração e a condutividade hidráulica saturada aumentam com o aumento do percentual de macroporos do solo (Figura 4). A condutividade hidráulica de um solo com baixo conteúdo de água é, entretanto, maior para um solo compactado que para um solo não compactado. FIGURA 4 - Influência da macroporosidade na condutividade hidráulica saturada c) aumento dos riscos de poluição de corpos hídricos;

O escorrimento superficial de água pode acelerar o carreamento de partículas do solo e, com elas, fertilizantes e pesticidas, concorrendo para a degradação dos solos e o aumento da poluição dos corpos hídricos. d) influência na aeração do solo;

A compactação provoca uma diminuição da macroporosidade e, por conseguinte, da permeabilidade do solo aos gases.

Se o solo está saturado, condição comum em camadas compactadas, a difusão de oxigênio será muito prejudicada. Como a raiz consome este elemento na respiração, seu teor no solo pode diminuir muito, a tal ponto de a planta começar a sentir sua deficiência. Quando o solo estiver na capacidade de campo, a difusão de oxigênio dependerá do espaço poroso livre de água. e) influência nas taxas de transferência de calor;

A compactação altera a relação entre as fases sólida, líquida e gasosa do solo e, por isso, interfere na sua condutividade térmica.

Para um mesmo conteúdo de água, a condutividade e difusividade térmicas aumentam com o aumento da densidade aparente do solo. f) influência no transporte de nutrientes no solo.

Além da interceptação radicular, os nutrientes podem ser absorvidos pela raiz junto com a água do solo retirada para satisfazer as exigências transpiratórias da planta (fluxo de massa) ou por difusão, atendendo ao gradiente de concentração entre a solução próxima à raiz e a solução do solo mais distante dela.

A compactação do solo, por alterar a quantidade de macroporos do solo, pode alterar o fluxo de água e o crescimento radicular das plantas, por isso afeta diretamente a absorção por interceptação e por fluxo de massa. A difusão de nutrientes tende a ser facilitada em caso de compactação do solo. EFEITO DA COMPACTAÇÃO NO CRESCIMENTO DE PLANTAS

Como o espaço poroso é o volume do solo passível de ocupação por água ou ar, sua diminuição interfere, diretamente, na relação ar-água e, indiretamente, na temperatura do solo. Tanto as quantidades de água e oxigênio disponíveis na zona radicular, como a temperatura do solo, são fatores que influenciam a germinação, a emergência, o crescimento radicular e, praticamente, todas as fases do desenvolvimento da planta. A compactação do solo pode interferir nos seguintes aspectos do crescimento das plantas: a) crescimento radicular;

Quando uma raiz encontra um poro no solo cujo diâmetro seja menor que o seu, só prosseguirá expandindo se for capaz de exercer uma pressão suficiente para dilatá-lo ou terá de diminuir o seu diâmetro de forma a tornar possível a sua passagem através dele.

A raiz principal não diminui seu diâmetro para passar pelos poros do solo, dessa forma, se um obstáculo lhe é imposto, próliferam-se as raízes laterais, formando uma configuração de sistema radicular muito denso e raso (Figura 5b). Se o obstáculo é imposto tanto à raiz principal como às secundárias, todo o sistema radicular tornar-se-á definhado e, nestas condições, ficará inteiramente coberto por pêlos radiculares (Figura5c).

FIGURA 5 - Efeito da pressão do solo na ramificação das raízes: (a) sem obstáculos; (b) com obstáculo à raiz principal e às laterais e (c) com obstáculos à raiz principal.

Desde que haja poros suficientemente largos, as raízes podem se desenvolverem solos de alta resistência. Porém, quando o solo é compactado,o diâmetro os poros é diminuído, proporcionando o aumento de sua resistência mecânica. Com o umedecimento, o solo tem sua resistência mecânica diminuída, o que favorece a penetração radicular. FIGURA 6 - Efeito da densidade aparente e do potencial da água na penetração de raízes de algodão. b) desenvolvimento da planta;

A compactação pode formar uma barreira física para o crescimento radicular, diminuindo o volume de solo explorado e, consequentemente, trazendo problemas para a absorção de água e nutrientes pelas raízes. A compactação diminui a eficiência da fertilização e pode tornar a planta mais susceptível a veranicos.

Existe, de maneira geral, uma relação parabólica entre a produção da planta e a densidade aparente do solo. Em solos com percentual de macroporos muito elevado, a aproximação das partículas sólidas favorece a nutrição vegetal por permitir maior contato físico

raíz-matriz. Porém, após atingido o ponto de ótimo, as restrições ao desenvolvimento radicular e à aeração passam a prejudicar o desenvolvimento da planta.

As forragens, em conseqüência do super-pastejo, não apresentam um crescimento satisfatório, seja pelo impedimento físico ao crescimento das raízes ou pela menor aeração do solo. CONSIDERAÇÕES PARA O MANEJO DO SOLO

Quando se pratica agricultura intensiva, é muito difícil evitar a compressão, por menor que seja, e a conseqüente compactação do solo. Entretanto, é possível o uso de algumas alternativas de manejo que podem minimizar esses efeitos no solo.

Para evitar a compactação do solo é de fundamental importância: a) minimizar o cultivo da área;

Cultivos intensivos aumentam muito a oportunidade de compactação do solo. A necessidade de sistemática mobilização do solo para plantio proporciona a maior quebra de agregados, criando oportunidade para a formação de crosta superficial e de camadas compactadas abaixo da zona de alcance do arado, acelerando o processo erosivo. b) trabalhar o solo com conteúdo de água adequado;

Quando o solo está úmido demais, a água funciona como lubrificante, reduzindo a energia de ligação entre as partículas, favorecendo a sua deformação (condição de plasticidade). c) minimizar o uso de máquinas na exploração agrícola do solo;

O uso racional de máquinas agrícolas contempla:

Usar veículos que causem compactação mínima;

Evitar tráfego desnecessário;

Planejar o uso do maquinário;

Escolher máquinas alternativas;

Usar implementos adequados e corretamente montados. d) incorporar matéria orgânica no solo.

A densidade aparente do solo diminui com o aumento do teor de matéria orgânica. Todavia, a elevação dos teores de matéria orgânica do solo, em países de clima tropical e subtropical, é prática muito difícil, dada à sua rápida oxidação no solo.

O uso de rotação de culturas, a incorporação de resíduos vegetais, esterco e composto ao solo e a prevenção de erosão são práticas que, se não aumentam, pelo menos contribuem para manter o nível de matéria orgânica do solo. O ROMPIMENTO DA CAMADA COMPACTADA a) Mecânica

O rompimento da camada compactada deve ser feito com um implemento que alcance profundidade imediatamente abaixo do seu limite inferior. Podem ser empregados, com eficiência, arado, subsolador ou escarificador, desde que sejam utilizados na profundidade adequada.

O sucesso do rompimento da camada compactada está na dependência de alguns fatores:

profundidade de trabalho: o implemento deve ser regulado para operar na profundidade imediatamente abaixo da camada compactada;

umidade do solo: no caso do arado, seja de disco ou aiveca, a condição de umidade apropriada é aquela em que o solo está na faixa friável; em solos úmidos há dificuldade maior de penetração (arado de discos). Para escarificador ou subsolador, a condição de umidade apropriada é aquela em que o solo esteja seco. Quando úmido, o solo não sofre descompactação mas amassamento entre as hastes do implemento e selamento dos poros no fundo e nas laterais do sulco; e

espaçamento entre as hastes: quando for usado o escarificador ou subsolador, o espaçamento entre as hastes determina o grau de rompimento da camada compactada pelo implemento. O espaçamento entre as hastes deverá ser de 1,2 a 1,3 vezes a profundidade de trabalho pretendida.

A efetividade desta prática está condicionada ao manejo do solo adotado após a descompactação. São recomendadas, em seqüência a esta operação, a implantação de culturas com alta produção de massa vegetativa, com alta densidade de plantas e com sistemas radiculares abundantes e agressivos, além de redução na intensidade dos preparos de solo subsequentes. b) Descompactação Biológica

Uso de plantas que apresentem sistema radicular com capacidade de romper camadas compactadas. Apresenta como vantagem uma descompactação mais uniforme, mas necessita de maior tempo para que haja a descompactação do solo.

Plantas com potencial: nabo forrageiro, assa-peixe, leguminosas para adubação verde (Crotalaria spectabilis e C. juncea, Feijão Guandú, Feijão de Porco, Mucuna e outras), etc. LITERATURA CITADA AKRAM, M. & KEMPER, W.D. Infíltration of soils as affected by the pressure and water content at the time of compaction. Soil Sci. Soc. Am. J., Madison, 43:1080-1086, 1979. BARBIERI, J.L.; POLI, D.M. & DONZELLI, J.L. Compactação e descompactação de solo em áreas de reforma de canaviais. B. Técn. Copersucar, São Paulo, 23:14-20, 1984. BARRACLOUGH, RB. & WEIR, A.H. Effects of a compacted subsoil layer on root and shoot growth, water use and nutrient uptake of winter wheat. J. Agric. Sei., Cambridge, 110:207-216, 1988. BLACK, C.A. (ed). Methods of soil analysis. I. Physical and mineralogical properties, including statistics of measurement and sampling. Madison, American Society of Agronomy, 1965. 770p. BOWEN, H.D. Alleviating mechanical impedance. IN: ARKIN, G.F. & TAYLOR, H.M., eds. Modifying the root environment to reduce crop stress. 1981. p. 18-57. Michigan. (ASAE monograph, 4) CANARACHE, A. PENETR - a generalized semi-empirical model estimating soil resistance to penetration. Soil Till. Res., Amsterdam, 16:51-70, 1990. CENTURION, J.F. & DEMATTÊ, J.L.I. Sistemas de preparo de solos de cerrado: efeitos nas propriedades físicas e na cultura do milho. Pesq. agropec. bras., Brasília, 27:315-324, 1992. CRESTANA, S.; GUIMARÃES, M.F.; JORGE, L.A.C.; RALISH, R.; TOZZI, C.L.; TORRE, A. & VAZ, C.A.M. Avaliação da distribuição de raízes no solo auxiliada por processamento de imagens digitais. R. bras. Ci. Solo, Campinas, 18: 365-371, 1994.

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