Moacir de Souza Dias Junior

Traffic effects on the soil preconsolidation pressure due to eucalyptus harvest operations

One of the limitations for reaching sustainable forest development is related to the traffic of machines and vehicles during harvest operations and wood transport, which may cause soil structure degradation. Seeking a way to analyze this problem, the objective of this study was to determine the traffic effects due to harvest operations and wood transport, on the preconsolidation pressure (sp) in a Typic Acrustox cultivated with eucalyptus. This study was conducted using undisturbed soil samples collected at the 0.1-0.125 m depth. Undisturbed soil samples were used in the uniaxial compression tests. Soil sampling consisted of two stages, before and after the mechanized harvest operations. The traffic effects on the sp in the dry season indicated that the soil compaction process was neither evident nor important. However, in the rainy season the traffic effects on the sp indicated that the operations performed with Harvester and Forwarder caused greater soil compaction than those with Motorized Saw and Manual, which caused less soil compaction.

Pressão de preconsolidação e intervalo hídrico ótimo como indicadores de alterações estruturais de um latossolo e de um cambissolo sob cana-de-açúcar

A identificacao dos impactos da colheita mecanizada da cultura da cana-de-acucar sobre a estrutura do solo em diferentes classes pode-se tornar uma importante estrategia de manejo para a minimizacao dos efeitos da compactacao. O objetivo deste trabalho foi avaliar as alteracoes estruturais, a pressao de preconsolidacao e o intervalo hidrico otimo (IHO) em um Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) e um Cambissolo Haplico (CX), em consequencia das operacoes de colheita da cana-de-acucar em diferentes epocas de safra. Coletaram-se amostras indeformadas de solo na profundidade de 0 a 0,05 m para determinar a pressao de preconsolidacao, a densidade, a porosidade do solo, a agregacao e o IHO, bem como amostras deformadas para a caracterizacao quimica e fisica do solo. O CX apresentou maior resistencia a compactacao que o LVA. O conteudo de agua no solo durante a colheita da cana-de-acucar variou na ordem: agosto de 2006 LVA em cada epoca. A densidade do solo na pressao de preconsolidacao foi sensivel a ocorrencia de alteracoes estruturais no solo. A macroporosidade limitante apresentou restricoes ao crescimento das plantas em niveis de compactacao inferiores a densidade do solo critica do IHO. A colheita mecanizada da cana-de-acucar realizada em solo com 0,16 e 0,21 kg kg-1 de agua, para LVA e CX, respectivamente, nao promoveu compactacao excessiva.

Loosening potential of an Argisol promoted by tifton 85 grass

The production of conserved forages using an intense traffic of machinery under inadequate conditions of water content in the soil has caused soil compaction and the degradation of pastures. In order to face this serious problem it is necessary to know the potential of soil loosening by some forage plants. The objective of the present study was to evaluate the loosening of an Argisol cultivated with Tifton 85 grass, as well as its production. The experiment was conducted at the Federal University of Lavras, from February to June 2007, using a completely randomized design, cultivating the Tifton 85 grass under the following compaction degrees: 66, 83, 88, 92 and 98%. The physical attributes, the compressive behavior of soil and the production of dry mass of grass were evaluated. The loosening was quantified by the reduction of the preconsolidation pressure after cultivation. The bearing capacity models reflected the changes in soil macroporosity. Under study conditions, the Tifton 85 grass promoted the soil loosening proportional to the initial compression degree. The production of forage increased as the soil is loosened.

Compactação de solos cultivados com cana-de-açúcar: II -quantificação das restrições às funções edáficas do solo em decorrência da compactação prejudicial

A reducao do periodo de entressafra canavieiro pode levar a disseminacao da compactacao do solo, em decorrencia da colheita mecanizada da cana-de-acucar na estacao chuvosa. Dessa forma, faz-se necessario definir estrategias que visem a minimizar a esse processo. O presente estudo objetivou modelar o processo de compressao do solo com base na pressao critica. Avaliou tambem os efeitos da colheita mecanizada da cana-de-acucar em diferentes epocas da safra em um Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) e em um Cambissolo Haplico (CX). Determinaram-se em amostras indeformadas a macroporosidade do solo, a pressao de preconsolidacao em diferentes conteudos de agua no solo e a densidade do solo. A partir da incorporacao da densidade do solo critica na modelagem do comportamento compressivo do solo, foi possivel estimar a pressao critica. A pressao critica superestima a capacidade de suporte de carga dos solos. A colheita mecanizada da cana-de-acucar, realizada na zona de friabilidade do solo, nao provocou compactacao prejudicial a cultura. A cana-de-acucar pode ser colhida mecanicamente sem causar a degradacao estrutural no LVA e no CX, respectivamente, sob conteudos de agua de ate 0,16 e 0,21 kg kg-1.

Compaction of soils cultivated with sugarcane: I - modeling and quantification of the additional soil compaction after harvest operations

The mechanized harvesting of sugarcane when accomplished in times of crop where the soil meets the inappropriate water contents has been responsible for soil compaction and reduction of yield in subsequent cycles of the crop. This study aimed to evaluate the effect of the harvesting operations of sugarcane at different times of the crop on preconsolidation pressure in a Red-Yellow Latosol (LVA) and in a Haplic Cambisol (CX). Mechanized harvesting traffic consisted of two passes of a sugarcane harvester and tractor + sugarcane transfer in each interrow of the culture. Undisturbed soil samples were used to determine the soil bearing capacity models and quantification of soil compaction due to mechanical harvesting in the months of November 2005, March and August 2006, and manual harvesting without traffic, in March 2006, because it is a time of greater rainfall intensity. The percentage of soil samples, in the region where additional soil compaction occurs, indicated that the CX was more resistant to compaction than the LVA. A mechanized harvesting of sugarcane being held in the friability zone caused soil compaction while the harvest accomplished manually did not cause the same effect.

Modelagem da capacidade de suporte de carga e quantificação dos efeitos das operações mecanizadas em um Latossolo Amarelo cultivado com cafeeiros

O Estado de Minas Gerais e o maior produtor de cafe do Brasil, com mais de 50 % da producao total, sendo grande parte da area cultivada originalmente ocupada por vegetacao de cerrado. Essa regiao e destaque na cafeicultura em razao da alta tecnologia empregada na mecanizacao, que submete o solo ao trafego de maquinas, tornando preocupante a possibilidade de disseminacao da compactacao do solo. Objetivou-se com este estudo: (a) propor modelos de capacidade de suporte de carga de um Latossolo Amarelo distrofico tipico (LAd) cultivado com cafeeiro em funcao da pressao de preconsolidacao e da umidade, (b) determinar, com o uso destes modelos, em tres profundidades e em duas epocas de amostragem, a influencia das operacoes de manejo na estrutura do Latossolo Amarelo nas estacoes: seca e chuvosa. As amostragens foram realizadas em tres camadas (0-3, 10-13 e 25-28 cm), sendo 30 amostras coletadas no local onde nao houve trafego e 10 amostras na linha de trafego para cada equipamento, coletadas nos meses de agosto de 2002 e marco de 2003 para quantificar seu efeito na estrutura do solo nas duas epocas: seca e chuvosa, respectivamente. As amostras indeformadas foram utilizadas nos ensaios de compressao uniaxial. Foram determinados tambem granulometria, materia orgânica, densidade de particulas, limite de contracao e limite de plasticidade do solo. O modelo de capacidade de suporte de carga do LAd e expresso pela equacao sp = 10(2,72-1,17U), em que sp significa a pressao de preconsolidacao e U a umidade. Os efeitos das operacoes mecanizadas na lavoura cafeeira foram quantificados com o modelo de capacidade de suporte de carga e com o seu uso foi possivel quantificar a influencia das operacoes de manejo na estrutura do Latossolo Amarelo distrofico tipico.

Modelos de capacidade de suporte de carga de um Latossolo Vermelho-amarelo sob diferentes usos e manejos

Soil compaction has been identified as one of the main factors causing yield reduction of several crops. The use of the load carrying capacity models to identify management techniques which leads to alterations on soil density is a proven and consolidated methodology. This study was carried out to: a) generate load carrying capacity models for different uses and managements of an Oxisol; b) identify the land use or management that is most susceptible or most resistant to compaction by these models. The study was conducted in Passos, Minas Gerais. Seven land use and managements were evaluated in the study, namely: irrigated pastures before and after cattle trampling, non-irrigated pasture before and after cattle trampling, passage to the pickets, no-tillage corn, and native forest. Undisturbed soil samples of the 0-5 cm layer were subjected to uniaxial compression test. The load carrying capacity models of irrigated and non-irrigated pasture prior to cattle trampling did not differ from each other but from the native forest model. The load carrying capacity models of the irrigated pasture after trampling, non-irrigated pasture after trampling; no-tillage corn and passage to the pickets did not differ statistically, but did from the native forest model. Compared to the native forest, it was concluded that cattle trampling changed the soil structure.

Structural changes in latosols of the cerrado region: I - relationships between soil physical properties and least limiting water range

Apesar do elevado potencial agricola dos Latossolos da regiao do Cerrado brasileiro, quando inseridos no processo produtivo sob sistemas de manejo inadequados, o seu espaco poroso pode ser seriamente alterado, levando a sua rapida degradacao. Como consequencia, tem-se observado aceleracao do processo erosivo e assoreamento dos mananciais associados na paisagem. Dessa forma, o presente trabalho teve por objetivo avaliar as alteracoes estruturais de Latossolos do municipio de Rio Verde, GO, por meio da caracterizacao do intervalo hidrico otimo (IHO), e as relacoes entre IHO e demais propriedades fisicas desses solos. O estudo foi conduzido utilizando-se amostras coletadas no horizonte Bw de cinco Latossolos oxidicos representativos da variabilidade textural observada nos Latossolos ocorrentes no bioma Cerrado. Foram determinados o IHO e os atributos fisico-hidricos dos solos em diversos estados de compactacao induzidos por compressao uniaxial. Os resultados indicaram que a compactacao do solo resultou desde beneficios ao crescimento das plantas, relacionados ao aumento na retencao de agua, ate condicoes de severas restricoes as suas funcoes edaficas, sendo observadas relacoes inversas entre o conteudo de argila e os valores de densidade do solo (Ds) nas diversas condicoes estruturais. A Ds correspondente a macroporosidade critica do solo (DscMAC) foi mais restritiva ao manejo sustentavel dos Latossolos estudados que a Ds critica correspondente ao IHO (DscIHO). A maior compactacao permissivel observada nesses Latossolos oxidicos deve-se a elevada porosidade de aeracao conferida pela estrutura do tipo granular.

Preconsolidation pressure, soil water retention characteristics, and texture of Latosols in the Brazilian Cerrado

In the Brazilian Cerrado Biome, Latosols (Oxisols) predominate on gently sloping areas and are highly suitable for the development of mechanised agriculture. However, inappropriate management may lead to reduced crop yields and environmental degradation. We examined the relationships between compression behaviour and texture of Latosols to support decisions on the sustainable use and management of agricultural land. We collected soil samples in 10 Latosols with variable textures under native vegetation and determined the oxide content, bulk and particle density, total porosity, water retention curves, and preconsolidation pressure at different water potentials to develop preconsolidation pressure models. Our results showed that soil texture influenced soil physical properties, that is, an increase in the clay content enhanced the total porosity and water retention and decreased bulk density. Consequently, the susceptibility of these soils to compaction increased with an increase in the clay content. Considering the characteristics of the machinery used in intensive Brazilian agriculture, the compaction risk of these soils was considered high, despite the differences in resistance of the soils. In clayey and very clayey soils, some additional compaction is almost inevitable, even when the water content is low. Thus, caution is required in the evaluation of structural changes after mechanised field operations.

Structural changes in latosols of the cerrado region: II - soil compressive behavior and modeling of additional compaction

Atualmente, ha grande preocupacao com o aumento das areas agricolas degradadas, o que, na maioria das vezes, esta relacionado com a ocorrencia da compactacao do solo. Apesar de a composicao granulometrica do solo ser reconhecidamente importante no comportamento compressivo deste, ha carencia de estudos que quantificam a sua influencia na dinâmica estrutural dos Latossolos oxidicos da regiao do Cerrado. O objetivo deste trabalho foi avaliar as alteracoes estruturais e o comportamento compressivo de Latossolos do municipio de Rio Verde, GO, por meio da modelagem da compactacao adicional do solo. O estudo foi conduzido utilizando-se amostras de cinco Latossolos oxidicos muito contrastantes quanto a textura, sob diferentes condicoes de compactacao do solo. Determinaram-se, a partir de amostras indeformadas coletadas no horizonte Bw dos solos, as curvas de retencao de agua e de compressao do solo, bem como os modelos de capacidade de suporte de carga do solo. Os resultados indicaram que os Latossolos argilosos e muito argilosos estudados, comparativamente aos de textura media, apresentaram elevada suscetibilidade a compactacao. As avaliacoes das curvas de compressao do solo, associadas a valores de densidade do solo de referencia relacionados as funcoes edaficas do solo, permitem a determinacao da pressao benefica ( σb) em termos de retencao de agua e da pressao critica (σcrMAC) capaz de promover a reducao da macroporosidade em niveis considerados criticos para o desempenho das funcoes edaficas do solo. Por sua vez, essas pressoes sao superiores a pressao de preconsolidacao (σp) e, portanto, caracterizadas como compactacao adicional dos Latossolos estudados. Com base no estudo de comportamento compressivo dos Latossolos, e possivel concluir que o uso conjunto dos indices - pressao de preconsolidacao, pressao benefica e pressao critica - permite melhor entendimento do processo de compactacao dos Latossolos oxidicos.