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Compactação dos Solos: caracterização e práticas para evitar

Aldir Carpes Marques Filho
Doutor em Engenharia Agrícola e professor – Departamento de Engenharia Agrícola – Mecanização Agrícola – Universidade Federal de Lavras (UFLA)
aldir@ufla.br

Os solos representam o principal suporte para a vida na terra e, quando bem estruturados física e quimicamente, são capazes de propiciar a sobrevivência para as plantas e os animais. Entretanto, o manejo inadequado, com a utilização de máquinas pesadas e suas ferramentas, pode causar danos irreversíveis na capacidade produtiva dos solos.

Um dos principais indícios de degradação física dos solos é a compactação. Trata-se de um problema de ordem mundial, causando a queda de produtividade das culturas agronômicas e problemas ambientais graves.

O processo de compactação pode ser definido como o aumento da massa de solo em mesmo volume, ou seja, aumento da densidade dos solos em determinadas profundidades, a depender do manejo e do tipo de solo.

Importante destacar que o processo de compactação difere do processo de adensamento dos solos, já que a compactação ocorre sempre por motivos antrópicos (máquinas; criação animal; ferramentas) e o adensamento é um processo natural de reacomodação das partículas do solo, causado por chuvas, ventos e demais agentes do intemperismo.

Causas reais

Fundamentalmente, a compactação dos solos ocorre pelo trânsito de máquinas pesadas em condições de alta umidade, principalmente pela ação dos rodados sobre o solo. Atualmente, nas grandes propriedades rurais com aplicação de agricultura em larga escala, surge a demanda por máquinas maiores em função de ganhos no rendimento operacional, já que as janelas de tempo para as operações são estreitas. Estas máquinas pesadas aplicam severas pressões sobre os solos. 

Fisicamente, a compactação do solo ocorre pelo rearranjo das partículas sólidas, após serem submetidas a pressões (por animais ou veículos). Como as partículas sólidas são rígidas e praticamente indeformáveis, ao sofrerem pressão, deslocam-se e ocupam o espaço poroso do solo.

Assim, os poros mais intensamente afetados são os de maior dimensão, com mais de 50 micrômetros, conhecidos como “macroporos”, neste espaço poroso é que ocorrem em maior intensidade os movimentos de ar, água e também por onde o crescimento radicular se dá sem restrições.

Do outro lado

A resposta dos solos à compactação é altamente variável, dependendo do formato e estrutura dos agregados, teor de água, matéria orgânica, textura, entre outros. Portanto, cada tipo de solo responde de forma distinta aos manejos mecanizados.

Entretanto, o teor de água ou “umidade do solo” é o fator que mais afeta a suscetibilidade à compactação. Isso ocorre porque a água atua como agente lubrificante entre as partículas, facilitando seu rearranjo após a aplicação de cargas.

No Brasil, em condições tropicais temos a exploração de duas ou três safras agrícolas por ano, o que demanda manejo intensivo dos solos e alta intensidade em tráfego de máquinas.

Preparos sucessivos do solo, com uso de arados e grades (manejo convencional) ainda são adotados em larga escala, o que tem promovido aumento da compactação do solo em profundidade, logo abaixo da zona de ação dessas ferramentas (25 a 30 cm), no processo conhecido como pé-de-arado ou pé-de-grade.

Esta camada compactada reduz a produtividade agrícola e prejudica a translocação de água e nutrientes do solo para as raízes superficiais.

Complexidade

A compactação do solo é um processo complexo, influenciado por diversos fatores, sendo muitos deles de difícil mensuração, visto que as propriedades físicas do solo são altamente dinâmicas no espaço e no tempo, e sofrem influência de agentes climáticos, bióticos e abióticos.

Portanto, precisamos pensar que a compactação é um “estado do solo” e não uma “condição fixa”. Assim, um solo compactado em uma determinada umidade pode não estar compactado em outra.

Para compreender o estado de compactação do solo, é interessante compreender o efeito da resistência à penetração que o solo oferece ao sistema radicular das culturas. As raízes das plantas possuem a capacidade de exercer uma certa “pressão” no solo durante o seu desenvolvimento.

Assim, em solos com alto teor de água a pressão necessária para rompimento do solo e crescimento das raízes é menor do que em um solo com baixa umidade (seco). Ou seja, a quantidade de água no solo é determinante também para o crescimento radicular.

Pesquisas têm mostrado que, em solos adensados que possuem sistema de irrigação (água durante todo o ciclo), as raízes crescem normalmente e a produtividade não é afetada.

Avaliação da compactação do solo

A avaliação da compactação do solo pode ser realizada por diversos métodos, dos mais precisos até os mais subjetivos. Os métodos laboratoriais para avaliação de densidade, porosidade e características físicas do solo são altamente confiáveis e fidedignos, no entanto, esses métodos exigem estrutura especial, além de serem morosos e caros.

Dentre os métodos imprecisos e grosseiros tem-se a observação do terreno e superfície do solo, onde a presença de sulcos de erosão e poças de água podem ser indícios de compactação. Também, a formação de crostas superficiais nos rastros dos rodados e a presença espontânea de plantas indicadoras, como a Cyperus rotundus (tiririca) e Plantago major (tanchagem) podem sinalizar o problema.

Observar as plantas indicadoras pode dar uma noção sobre o estado de compactação do solo, sendo que, se ao retirar estas do solo for verificada a presença de raízes defeituosas, com curvatura lateral ou engrossamento principal, pode indicar solos compactados.

O mesmo ocorre se, no processo de estabelecimento da lavoura, ocorrerem falhas localizadas na emergência das plantas ou atrasos na germinação. Coloração deficiente e enfezamento podem ser indícios de solos adensados, porém, os sintomas são fáceis de confundir com carência de nutrientes ou mesmo toxidez por desequilíbrio nutricional.

Veja de perto

A análise do perfil do solo, pela abertura de trincheiras e a verificação de horizontes ou crostas rígidas nas camadas subsuperficiais do solo, podem indicar compactação. A avaliação da “dificuldade” de penetração de um estilete ou canivete ao longo do perfil para “sentir” a camada compactada é uma técnica muito utilizada por produtores que não dispõem de recursos sofisticados para verificação da compactação.

O inconveniente dos métodos subjetivos para avaliar a compactação é a falta de “quantificação do problema”, ou seja, não se tem um número ou parâmetro para determinação de ações e tomada de decisão.

Um método amplamente utilizado para determinação do estado de compactação do solo é a avaliação da resistência à penetração deste em relação a uma haste metálica padronizada (penetrômetros e penetrógrafos).

Estes equipamentos (Figura 1) apresentam, de forma rápida, dados sobre o estado de compactação do solo em cada profundidade, permitindo comparar os valores obtidos com diversos trabalhos de pesquisa que relacionam a resistência à penetração do solo com a produtividade e o crescimento radicular das culturas.

Fatores como textura, teor de água e densidade afetam essa medida e seus resultados podem ser correlacionados com a limitação que o solo oferece ao crescimento radicular das culturas, servindo de subsídio importante para a tomada de decisão relacionada ao manejo do solo.

As avaliações de resistência à penetração do solo mostram a intensidade da camada compactada, representada pelas maiores resistências à penetração e também a profundidade em que estas ocorrem (Figura 2).

Figura 2. Índice de cone, obtido por meio de penetrômetro, para um ponto de solo agrícola. Zona de restrição considera culturas vegetais que possuem o valor 2MPa como pressão crítica impeditiva ao desenvolvimento radicular (maioria dos grãos).

Relação da resistência à penetração do solo

Observando-se a resistência à penetração do solo pelo índice de cone, é possível localizar a camada com maior resistência e destinar a melhor forma de intervenção, seja por máquinas ou culturas vegetais condicionantes de solo.

No exemplo da Figura 2, a linha em vermelho representa um solo com compactação entre 12 e 45 cm. Nesta camada, o solo está oferecendo resistências à penetração superior a 2MPa, o que impede que o sistema radicular das plantas se desenvolva completamente.

Pesquisas mostram que solos com resistência à penetração superior a 2MPa são restritivos ao desenvolvimento radicular da maioria das culturas agrícolas, principalmente os grãos. Algumas culturas específicas possuem o sistema radicular mais agressivo, e podem romper o solo com pressões acima de 6 MPa, como é o caso das braquiárias.

Com base nos locais de resistência à penetração crítica no solo, o produtor pode decidir como fazer a intervenção para resolução do problema. As medidas adotadas podem ser a utilização de máquinas, como os subsoladores ou mesmo culturas vegetais que possuam o sistema radicular agressivo, como o nabo forrageiro.

Descompactar com máquinas é sempre a melhor solução?

Antes de implantar a descompactação mecanizada é preciso avaliar a necessidade de entrada de máquinas e, se possível, realizar essa operação somente nos locais em que a compactação estiver crítica.

As operações mecanizadas de descompactação do solo com subsoladores demandam alto consumo energético e representam alto custo.

A profundidade de subsolagem deve ser compatível com a faixa compactada no solo, por isso, se fazem necessários levantamentos sobre a espessura da camada compactada e as hastes do subsolador devem penetrar de 5,0 a 10 cm abaixo desta para rompê-la com eficiência.

No caso do exemplo mostrado na Figura 2, caso a descompactação mecanizada seja o manejo adotado, as hastes do subsolador devem penetrar até 55cm no perfil de solo para romper com eficiência a camada compactada de 12 a 45 cm.

Se a compactação for superficial, até 10 cm de profundidade, que é muito comum em áreas de plantio direto com culturas anuais, a máquina semeadora (quando equipada com haste de rompimento do solo para deposição do adubo) pode reduzir essa compactação.

Este processo ocorre pela haste sulcadora de fertilizantes (“botinha”), que ao romper o solo para deposição do fertilizante até 15 cm de profundidade, em média, já resolve o problema da compactação superficial.

Em termos econômicos, é recomendável adotar ações de prevenção contra a compactação, pois resolver o problema depois que ele já ocorreu (descompactar o solo) é invariavelmente mais oneroso. Neste sentido, muitas unidades produtivas têm adotado o tráfego controlado de máquinas, com vistas a minimizar o impacto destas sobre a estrutura física dos solos.

Nos sistemas produtivos em que se adota o tráfego controlado, são observadas maiores densidades de raízes no perfil superficial de solo e obtidas maiores produtividades. No entanto, ainda precisamos avançar em termos de conectividade e acesso a sistemas de direcionamento precisos, acessíveis e confiáveis.

Não temos acesso às redes de comunicação de dados e internet em todas as áreas agrícolas e, mesmo nas áreas que existe essa disponibilidade, verifica-se algum grau de instabilidade no sinal dos sistemas GNSS sem correção local.

Desafios atuais

O ajuste das bitolas de todas as máquinas para mesma distância entre os rodados também é um desafio a ser superado, já que exige adaptações e peças complementares. Nas unidades com tráfego controlado, todas as bitolas devem ser padronizadas, sendo assim, os tratores, pulverizadores, colhedoras e máquinas em geral devem possuir mesma bitola e transitar sobre rotas pré-determinadas em função do espaçamento das culturas agronômicas.

A redução do impacto dos rodados sobre os solos também pode ser alcançada com a manutenção da cobertura vegetal na superfície da lavoura. Estudos envolvendo a interação rodado-solo em áreas com e sem palhada em cobertura mostraram que a presença de uma quantidade de palha sobre o solo aumenta a área de contato do rodado com o solo, diminuindo assim a pressão de compactação propiciada pelas máquinas.

Esses efeitos são conhecidos pelos produtores como “efeito colchão da palha” (Figura 3).

Figura 3. Cobertura vegetal (palha) atuando na proteção do solo e redução do impacto dos rodados na cultura da soja. A presença da palha diminui o gradiente de temperatura do solo, aumenta o teor de água e favorece o controle de plantas daninhas.

Solo estabilizado

A cobertura vegetal sobre o solo, além de atenuar a compactação, estabiliza o gradiente de temperatura da superfície, mantendo este em condições favoráveis de absorção de nutrientes e desenvolvimento radicular.

A cobertura verde do solo também contribui para favorecer a dinâmica de nutrientes. É o que ocorre com a maioria das braquiárias que proporcionam altas produtividades de grãos em solos extremamente arenosos.

Em condições de solos argilosos e compactados, as raízes das braquiárias alcançam maiores profundidades, levando consigo as raízes da cultura comercial e incrementando o desenvolvimento mútuo.

A redução da compactação do solo depende de ações integradas e intensivas, portanto, o monitoramento constante das condições do solo durante o período de implantação e condução das culturas é fundamental. Reduzir a entrada de máquinas em solos com alto teor de água, após chuvas intensas, torna-se imperativo para reduzir o impacto nos solos.

Além disso, a manutenção da cobertura vegetal sobre o solo pode aprimorar a qualidade, produtividade e longevidade das culturas agronômicas.

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