Sistemas de preparo e resistência à penetração e densidade de um Latossolo Vermelho eutrófico em cul (página 2)

A mecanização agrícola é um componente básico na maioria das estratégias de desenvolvimento rural e no aumento da produtividade. No entanto, sua introdução desordenada, sem adaptação prévia aos diferentes tipos de solos, pode ocasionar uma rápida e contínua degradação desse recurso natural (Siqueira, 1999).

O uso intensivo de máquinas e implementos na agricultura moderna pode modificar as propriedades do solo, em relação àquelas de seu estado natural. Têm sido detectadas camadas compactadas subsuperficiais causadas pelo intenso tráfego de máquinas e implementos agrícolas, que provocam pressões na superfície do solo (Mantovani, 1987), afetando a sua densidade (Moraes & Benez, 1996), degradando a macroestrutura e reduzindo o grau de floculação da argila do solo (Prado & Centurion, 2001).

A compactação do solo é um processo que leva ao aumento de sua resistência, redução da porosidade, da continuidade de poros, da permeabilidade e da disponibilidade de nutrientes e água. Esse processo afeta o crescimento e o desenvolvimento radicular, aumenta a densidade do solo, as perdas de N por desnitrificação, o consumo de combustível das máquinas no preparo dos solos compactados e aumenta a erosão do solo pela menor infiltração de água (Soane & Ouwerkerk, 1994). Por diminuir a macroporosidade, a água retida nos microporos permanece sob altas tensões indisponível para as plantas (Kertzmann, 1996).

Com a crescente preocupação dos pesquisadores e agricultores em preservar os recursos naturais, principalmente o solo, torna-se necessário minimizar a mobilização do mesmo e manter quantidades razoáveis de resíduos vegetais sobre a sua superfície. Assim, surgiram novas tecnologias, como o cultivo mínimo que, em relação ao preparo convencional, desagrega menos o solo e mantém maior quantidade de resíduos vegetais na sua superfície (Furlani, 2000).

Na avaliação da resistência mecânica à penetração de raízes no solo, têm sido utilizados, na maioria das pesquisas, estudos de penetrometria por causa da facilidade e rapidez na obtenção dos resultados (Bengough & Mullins, 1990), apesar das diferenças entre uma raiz e um cone metálico (Barley & Greacen, 1967). Além disso, a dependência dos resultados, em relação ao teor de água e densidade do solo, dificulta sua interpretação (Klein & Boller, 1995; Klein et al., 1998).

No Brasil, há uma deficiência de estudos sobre o efeito do pousio por longo período, partindo de sistemas intensivos de cultivo nas propriedades físicas do solo, uma vez que a maioria dos trabalhos sobre o manejo do solo e as modificações de suas propriedades físicas comparam diferentes sistemas de manejo com a mata nativa.

O conhecimento dessas alterações, em condições específicas de solo e clima, é importante no entendimento da potencialidade dos sistemas de manejo em relação às condições físicas do solo e na adoção de práticas para contornar limitações advindas da sua utilização.

O objetivo deste trabalho foi avaliar alterações na resistência à penetração e na densidade do solo em razão de sistemas de preparo do solo, durante o cultivo intensivo e após cinco anos de pousio em um Latossolo Vermelho eutrófico.

O experimento foi realizado na área experimental da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (Unesp), Campus de Jaboticabal, SP, com 21^o18'58" W, 21^o15'22" S e altitude de 570 m. O clima, conforme o sistema de Köppen, é do tipo Cwa. O solo da área experimental é um Latossolo Vermelho eutrófico (Aloisi & Demattê, 1974). Sua composição granulométrica, nas camadas de 0,00-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,40 m, respectivamente, apresentou, em g kg^-1, areia total: 182, 183, 183; silte: 234, 180 e 175; argila: 584, 637 e 642.

A área, em 1991, foi cultivada com milho e em 1992, iniciou-se um sistema intensivo de manejo com a sucessão de milho e feijão por dois anos, em diferentes sistemas de preparo do solo, cujos resultados foram apresentados por Coan (1995). A partir desse trabalho, foram utilizados, no presente estudo, dados de alguns atributos físicos do solo submetido aos sistemas de preparo grade aradora e enxada rotativa. Após 1994, a área permaneceu em pousio, e sua cobertura vegetal espontânea foi submetida a três roçadas por ano. Em março de 1999, avaliou-se o efeito residual dos sistemas de preparo do solo em seus atributos físicos.

O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com parcelas subdivididas, e quatro repetições. Os tratamentos de sistemas de preparo de solo e de épocas de amostragem estão na parcela e a profundidade de amostragem na subparcela. Foram dois sistemas de preparo de solo – preparo com grade aradora e preparo reduzido com enxada rotativa – e três épocas de amostragem, compreendendo os anos agrícolas de 1992/1993, 1993/1994 (sob cultivo intenso) e 1999/2000 (após pousio por cinco anos). A área útil de cada parcela era de 100 m² (10x10 m). Utilizou-se grade aradora (18 discos x 0,66 m) com 2,25 m de largura, acoplada a trator com potência nominal do motor de 118 cv, operando a 1.900 rpm e marcha 2^a M (pneus 18.4-30). A enxada rotativa era equipada com seis flanges e lâmina tipo veloz, com 1,22 m de largura. Foi utilizado o trator de pneus com potência nominal do motor de 75 cv, operando a 1.800 rpm e marcha 2^a R (pneus 18.4-30). A caixa seletora da enxada foi regulada para 153 rpm, operando com o anteparo traseiro levantado.

Na avaliação dos sistemas de preparo do solo, nas diferentes épocas de amostragem, foram utilizadas como parâmetros a resistência à penetração e a densidade do solo nas profundidades de 0,00-0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,15; 0,15-0,20; 0,20-0,25; 0,25-0,30; 0,30-0,35; 0,35-0,40 m e 0,00-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,40 m, respectivamente.

Na determinação da resistência mecânica à penetração, utilizou-se um penetrômetro, com capacidade de carga de 150 kgf, precisão de 0,001 kgf, provido de uma haste de 0,65 m de comprimento, equipado com cone confeccionado em aço (INOX AISI 516), com inclinação de 30^o e diâmetro de 0,2027 m. Foram tomados cinco pontos por parcela em diagonal, em sentidos perpendiculares, nas respectivas profundidades. Os valores de leitura foram obtidos em kgf/cm² e, posteriormente, transformados em MPa (1 kgf/cm² = 0,0981 MPa).

Na avaliação da densidade do solo, foram retiradas amostras em três profundidades através de cilindros padronizados (volume de 10^-4 m³) com auxílio de amostrador, tomando-se três pontos em diagonal por parcela. Utilizou-se o método de Ulhand, descrito por Daniel & Maretti (1990). Na determinação do teor de água no solo pelo método gravimétrico padrão, foram retiradas três amostras em cada parcela, com trado do tipo holandês em três profundidades (0,00-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,40 m).

As amostras foram retiradas um dia antes do preparo do solo da sua respectiva época de amostragem, juntamente com as determinações da resistência do solo à penetração.

Os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade, usando-se o software Statistical Analysis System (SAS Institute, 1995).

Concomitantemente às leituras de resistência à penetração, foram tomados dados da umidade do solo e observou-se, no perfil analisado (0,00-0,40 m), que a umidade estava homogênea nos dois sistemas de preparo do solo em cada época de amostragem. Os resultados médios da umidade do solo para o ano 1992/1993 foram de 0,258, 0,267 e 0,274 kg kg^-1 nas profundidades de 0,00-0,10, 0,10-0,20 e 0,20-0,40 m, respectivamente; no ano 1993/1994 foram de 0,243, 0,245 e 0,255 kg kg^-1 e no ano de 1999/2000, foram de 0,255, 0,248 e 0,245 kg kg^-1, respectivamente às profundidades estudadas.

O efeito dos sistemas de preparo do solo nos valores de resistência à penetração foi condicionado pela época de amostragem e profundidade estudadas, de forma que resultou em interações dupla: profundidade x sistema e, tripla: profundidade x sistema x época (Tabela 1).

Na última época de amostragem (1999/2000), a resistência à penetração aumentou nas camadas entre 0,00 e 0,25 m no sistema de preparo com grade aradora e no sistema de preparo reduzido com enxada rotativa, o aumento ocorreu nas camadas entre 0,10 e 0,40 m (Tabela 2). Este fato mostra que o cultivo intenso com sucessão de cultura pode até reduzir a resistência à penetração, comparado com uma área deixada em pousio. Isto deve-se ao fato de que, no sistema intensivo de cultivo, as operações de revolvimento do solo, realizadas de forma adequada, tendem a aumentar a sua macroporosidade. O preparo do solo realizado ocorreu quando ele se encontrava com umidade abaixo do ponto crítico de compactação, sugerido por Figueiredo et al. (2000) para a mesma classe de solo em estudo, a qual recomenda que operações motomecanizadas devem ser executadas quando a umidade do solo for menor que 0,29 kg kg^-1. Assim como na época de preparo do solo a umidade estava abaixo da crítica de compactação (0,24 a 0,27 kg kg^-1), isto pode ter contribuído para evitar um eventual aumento da resistência à penetração.

Por outro lado, no solo submetido ao pousio por longo período, a resistência à penetração aumentou significativamente, atingindo valores acima de 2,0 MPa (Tabela 2). Segundo Tormena & Roloff (1996), valores de resistência à penetração acima de 2,0 MPa são considerados impeditivos para o crescimento de raízes no solo. Portanto, ambos os sistemas de preparo do solo não apresentaram efeito residual por longo período, pois os valores de resistência à penetração foram impeditivos ao crescimento das raízes em todas as profundidades estudadas após cinco anos de pousio.

Furlani (2000) também constatou que o solo quando submetido ao pousio apresentou aumento da resistência à penetração. Voorhees & Lindstrom (1984) relataram que isto ocorre por causa do pousio expor o solo à ação direta da chuva, levando-o à desagregação, uma vez que as plantas daninhas espontâneas não são capazes de promover continuamente adequada cobertura do solo em termos quantitativo e qualitativo e produzem baixa quantidade de biomassa. Além disso, segundo Favero et al. (2000), o acúmulo de nutriente é menor se comparado a outras culturas próprias para a adubação verde.

As interações podem ser explicadas pelo fato de que o sistema de preparo com grade aradora tendeu a propiciar resistência à penetração menor somente na camada subsuperficial (0,25-0,40 m), ao passo que, no preparo do solo com enxada rotativa, este fato ocorreu na camada superficial (0,00-0,10 m), e estes resultados ocorreram apenas na amostragem de 1999/2000 (Tabela 2). Desse modo, para o ano de amostragem de 1999/2000, constatou-se correlação significativa entre a profundidade (x) e a resistência à penetração (y), ou seja, houve uma redução da resistência à penetração com a profundidade no preparo do solo com grade aradora (y = 3,72 - 0,1786x, r = 0,93**) e um aumento linear desse parâmetro com a enxada rotativa (y = 2,87 + 0,1056x, r = 0,56*). Esses efeitos diferenciados dos sistemas de preparo ao longo do perfil do solo devem-se à sua ação diferenciada na camada mobilizada de solo. Esta maior compactação subsuperficial da enxada rotativa pode ser atribuída à conformação das enxadas, que promovem um espelhamento do solo logo abaixo do ponto de contato das enxadas com o solo. A ocorrência da compactação da camada subsuperficial, denominada "pan", foi relatada por Borresen & Nijos (1993).

Em relação aos valores de densidade do solo, não se observaram diferenças significativas entre os tratamentos por profundidade, tampouco entre médias de profundidades e interação entre tratamentos e profundidade (Tabela 1). Porém, houve interação entre o sistema de preparo do solo e época de amostragem para o presente atributo, e, com isso, efetuou-se o desdobramento dos tratamentos.

Nos dois sistemas de preparo do solo, houve diferença em relação à sua época de amostragem, e a maior densidade do solo ocorreu no sistema de preparo com grade aradora, na época de amostragem de 1999/2000, após cinco anos em pousio (Tabela 3). Wutke et al. (2000) também verificaram aumento da densidade do solo sob pousio, e argumentaram que isto faz com que haja redução dos fluxos de ar, água e dos espaços vazios, e aumento da resistência à penetração, com prejuízos ao crescimento do sistema radicular. A menor densidade do solo foi promovida pela enxada rotativa, comparada com grade aradora, na época de amostragem de 1999/2000, especialmente na camada superficial do solo.

Os menores valores para a densidade do solo, nos dois sistemas de preparo, ocorreram na época de amostragem de 1992/1993, e um pequeno aumento deste atributo foi verificado no cultivo subseqüente (1993/1994). Portanto, dentro do sistema intensivo de cultivo (1992/1993 e 1993/1994), não há diferenças entre os sistemas de preparo do solo com grade aradora e enxada rotativa, quanto às alterações na sua densidade.

O sistema de preparo com grade aradora apresentou maiores valores de densidade do solo em relação à enxada rotativa apenas no ano de 1999/2000. Isso se deve, provavelmente, ao arranjamento natural que o solo tende a apresentar quando deixa de sofrer manipulação mecânica (Fernandes et al., 1983; Cavenage et al., 1999).

Como houve efeito diferenciado dos sistemas de preparo na resistência à penetração e na densidade do solo (Tabela 1), optou-se por correlacionar estas variáveis e constatou-se que não houve correlação entre elas (Figura 1). Segundo Larson (1964), a ausência de correlação entre essas duas variáveis é por causa de que a densidade do solo não é uma medida direta da resistência à penetração, porque não mede o tamanho dos poros e rigidez do solo.

1. Os sistemas de preparo do solo afetam a resistência à penetração e a densidade do solo.

2. A resistência à penetração aumenta quando o solo é submetido a longo período de pousio, independentemente do sistema de preparo anteriormente utilizado.

3. Após cinco anos em pousio, a densidade do solo é maior no sistema de preparo de solo com grade aradora do que no sistema de preparo com enxada rotativa.

À Fazenda de Ensino e Pesquisa da FCAV/Unesp, pelo apoio na execução do experimento e ao CNPq, pelo auxílio financeiro.

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