Compactação de um solo de uso florestal submetido ao tráfego de arraste de madeira (página 2)

Estudando a compactação do solo causada por tráfego de máquina com base na variação da sua densidade, Hassan e Sirois (1985) constataram aumento significativo a partir de 10 cm de profundidade, afirmando que a compactação se deveu às cargas aplicadas pelos rodados dos equipamentos de colheita e arraste de madeira.

O efeito da compactação no desenvolvimento das plantas é percebido quando a raiz encontra resistência mecânica ao seu crescimento. Segundo Camargo (1983), esse impedimento ocorre quando o diâmetro da raiz é superior ao do poro no solo; se a raiz não romper esse impedimento, o sistema radicular da planta ficará denso e raso.

Estudos de compactação do solo realizados por Greacen e Sands (1980) em operações florestais mecanizadas na Austrália detectaram pressão entre 85 kPa e 100 kPa para um skidder. As medições foram realizadas, dividindo-se a massa total da máquina pela área de contato com o solo; e as interferências dinâmicas causadas pelo movimento da máquina e as geradas pelo peso da madeira não foram desprezadas. Os autores afirmaram que a carga dinâmica, a pressão interna dos pneus e as múltiplas passadas afetam a densidade do solo, a qual varia significativamente de acordo com a classe de solo.

O efeito do tráfego dos tratores florestais sobre o solo é maior nas primeiras passadas, e o aumento na densidade do solo nas trilhas de tráfego está relacionado com o número de passadas, os tipos de rodado, o teor de matéria orgânica do solo e o tipo de máquina utilizada no sistema de colheita (SEIXAS, 2000). Segundo esse autor, os valores de densidades considerados prejudiciais estão em torno de 15 a 20% maiores que o valor inicial da densidade média do solo.

A influência do número de passadas dos rodados de um forwarder no nível de compactação de um solo, analisado segundo a sua densidade, ocorreu, conforme Fernandes et al. (1997), depois da primeira passada, voltando a acontecer após a nona. Esses autores observaram que o número de passadas não influenciou significativamente os valores de resistência do solo à penetração.

De acordo com Miranda (1986), os valores de resistência à penetração ao longo do perfil do solo, antes e depois do preparo, constituem um meio para verificar o grau de mobilização do solo, identificar camadas adensadas, determinar a eficiência de equipamentos e avaliar o potencial para o desenvolvimento de raízes.

Lima et al. (2001) avaliaram o comportamento da resistência do solo à penetração em trilhas entre linhas de plantio de eucalipto, em função da profundidade e do teor de água no solo. O sistema de colheita avaliado foi composto de um trator florestal derrubador-amontoador feller bunche de pneus com estrutura diagonal e de um trator florestal arrastador skidder, com pneus de baixa pressão. Segundo esses autores, a resistência do solo à penetração variou após o tráfego das máquinas, e a variação mais acentuada ocorreu na profundidade entre 0-10 cm, crescente com o aumento da profundidade.

Dias Júnior e Pierce (1996) consideraram que as operações motomecanizadas utilizadas na colheita causaram prejuízos ao desenvolvimento das plantas, pelo fato de provavelmente não haver controle rígido do teor de água do solo ou capacidade de suporte de carga no momento das operações. Para esses autores, o teor de água no momento em que o solo está sendo compactado tem grande influência na redução e redistribuição do espaço poroso. Os solos com baixos teores de água têm maior resistência à compactação. Seixas (2000) afirmou que os efeitos do conteúdo de água se alteram com as características do solo e o esforço de compactação aplicado sobre este. Se o teor de água aumenta, a resistência à compactação diminui, devido à maior lubrificação entre as partículas do solo.

Diante do exposto e mediante a importância do setor florestal para a economia do país e, ainda, a escassez de pesquisas no Brasil que tratam da influência da compactação do solo no desenvolvimento florestal e na rebrota, assim como de sua correlação com o sistema de colheita florestal, considerados parâmetros importantes para um manejo adequado das condições físicas do solo, melhorando a produtividade da floresta e atendendo às exigências ambientais, este trabalho procurou avaliar os níveis de compactação do solo causados por dois tipos de máquinas de arraste de madeira (tracked skidder e clambunk) em um solo submetido a essa modalidade de baldeio em floresta de eucaliptos.

Este trabalho foi conduzido em áreas de operações florestais de colheita em povoamento de eucaliptos, pertencente à Celulose Nipo-Brasileira — Cenibra, localizada no Município de Belo Oriente, no Estado de Minas Gerais.

As áreas em que foram efetuadas as coletas de dados são caracterizadas por uma topografia entre 12 e 35% de declividade, altitudes variando entre 600 e 800 m, latitude sul de 19º 22' 17'' e longitude oeste de 42º 28' 18'', clima subtropical úmido e precipitação média anual de 1.200 mm. O solo da região foi classificado como um Latossolo Vermelho-Amarelo, textura argilosa.

O experimento foi conduzido utilizando dois tipos de máquinas: um trator arrastador clambunk da Timberjack modelo 1710, com esteiras metálicas nos rodados de pneus, potência de 156,7 kW, massa de 20,8 kN, equipado com lâmina frontal tipo bulldozer (Figura 1) e trator arrastador da Caterpilar com esteiras metálicas tracked-skidder, modelo 527, potência de 112 kW e massa de 21,5 kN equipado com lâmina frontal tipo bulldozer, arco acumulador da marca ESCO, com área útil de 0,93 m², montado com braço articulado swing boom (Figura 2).

Para seleção e demarcação dos locais de avaliação, sortearam-se antecipadamente as trilhas, relacionando o número de percursos (sem carga, um e dois percursos com carga) com o tipo de máquina. Os tratamentos foram definidos conforme a seguir:

TS.V = tracked skidder sem carga; TS.C1= tracked skidder com carga em um percurso; TS.C2 = tracked skidder com carga em dois percursos; CL.V = clambunk sem carga; CL.C1 = clambunk com carga, em um percurso; CL.C2 = clambunk com carga, em dois percursos; e TEST = testemunha (trilha de sem tráfego).

Para análise da densidade do solo foram coletadas amostras indeformadas por meio do método do anel volumétrico de Uhland em três níveis de profundidade do perfil do solo: 0 — 15 cm; 15 — 30 cm; e 30 — 50 cm, em quatro pontos espaçados de 10 m entre si e distribuídos ao longo da trilha. Após a coleta, as amostras foram colocadas em estufa durante 24 horas, a 105 ºC.

A densidade do solo foi determinada utilizando a seguinte expressão:

em que:

DS = densidade do solo (g.cm-³);

MS = massa do solo secado em estufa a 105 ºC; e

VA= volume do anel (cm³).

A porosidade foi determinada pelo método indireto:

em que:

POT = porosidade total (%);

DS = densidade do solo (g cm^-3); e

DP = densidade das partículas (g cm^-3).

A densidade das partículas foi determinada pelo método do balão volumétrico, proposto por Kihel (1979).

A resistência do solo à penetração foi determinada através de um penetrógrafo marca Soil Control, modelo SC-60, com uma haste de 600 mm de comprimento, 9,53 mm de diâmetro, equipada com um cone de 129,3 mm² de área da base, 12,83 mm de diâmetro e 30 graus de ângulo sólido. Foram determinados valores em quatro pontos, espaçados ao longo da trilha e discutidos em três níveis de profundidade. A resistência mecânica do solo à penetração foi expressa através do índice de cone (IC), nos intervalos de 0 — 15 cm , 15 — 30 cm e 30 — 50 cm para cada tratamento, conforme metodologia da ASAE S 313, citada por Balastreire (1987).

O conteúdo de água no solo foi determinado através do método gravimétrico, obtido pela relação entre a massa de água e a massa de solo da amostra secada em estufa a 105 ºC, por 24 horas.

Para análise de variância dos resultados, utilizou-se o delineamento estatístico em blocos casualizados em esquema fatorial 2 x 3 x 3, sendo duas máquinas e três condições de tráfego e um tratamento adicional como controle, com quatro repetições. O estudo foi realizado em três níveis de profundidade, 0 — 15 cm, 15 — 30 cm e 30 — 50 cm. Utilizando-se o programa estatístico SAEG, versão 8.0, os dados referentes aos teores de água foram submetidos às análises de variância e as médias, comparadas pelo teste de Tukey a 5% de significância. Os demais dados foram submetidos ao teste de Dunnett a 5% de significância, para comparar os tratamentos entre si. Cada bloco foi demarcado em uma área de 0,25 ha, sendo 50 m de comprimento e 50 m de largura.

No Quadro 1 são apresentados os valores de conteúdo de água do solo nas três profundidades estudadas, em que os resultados indicaram que os valores não apresentaram efeito significativo a 5%.

Os valores de densidade do solo nas profundidades analisadas não registraram interação significativa nos fatores máquinas e condição de tráfego. Os efeitos causados pelo tráfego das máquinas foram evidenciados quando se compararam os tratamentos com a testemunha, conforme Quadro 2.

Na profundidade superficial do solo (0 — 15 cm), apenas o TS.V não registrou efeito significativo para valores de densidade do solo. Para 15 — 30 cm de profundidade, o trator arrastador do tipo clambunk com carregamento em um ou dois percursos interferiu na densidade do solo em relação à testemunha, sendo duas passadas a operação de maior impacto. Na profundidade de 30 — 50 cm, os tratamentos TS.C1, CL.V e CL.C1 não afetaram significativamente a densidade do solo.

As Figuras 3, 4 e 5 representam o comportamento da densidade do solo em comparação com a testemunha, analisado pelo teste de Dunnet a 5% de significância.

A maioria dos valores de porosidade do solo avaliado na profundidade entre 0 —15 cm apresentou diferenças significativas, em comparação com os tratamentos com a testemunha (Figura 6).

Apenas o tratamento com tracked skidder trafegando sem carregamento não teve efeito sobre a porosidade do solo em relação à testemunha. Na profundidade entre 15 — 30 cm (Figura 7) não houve interação entre os fatores em estudo. Quando comparados com a testemunha, apenas o tratamento CL.C2 diferiu estatisticamente.

A Figura 8 ilustra que os tratamentos TS.C2 e CL.C2, que diferiram estatisticamente da testemunha, apresentando índices de porosidade do solo semelhantes aos encontrados por Seixas (2000). Esses índices acarretam danos ao sistema radicular do eucalipto.

Os valores de resistência do solo à penetração na profundidade entre 0 — 15 cm são apresentados na Figura 9.

O tracked skidder com dois percursos com carga e o clambunk com um e dois percursos com carga registraram efeitos significativos na resistência do solo à penetração. Nas Figuras 10 e 11, mostra-se que, na profundidade entre 15 — 50 cm, apenas o clambunk trafegando duas vezes registrou efeito significativo sobre a resistência do solo à penetração.

O tracked skider sem carregamento não interferiu no aumento da densidade do solo, à exceção da profundidade entre 30 — 50 cm. Ocorreu efeito em relação à profundidade entre 0 —15 cm do solo em ambas as condições, quando se trafegou com carregamento.

O trator florestal arrastador do tipo clambunk afetou a densidade do solo na profundidade entre 0 — 15 cm, em todas as condições de tráfego. Foram verificados valores mais elevados quando a máquina trafegou por uma e duas vezes com carregamento, sendo dois percursos a condição que mais afetou a densidade do solo.

Os maiores valores da porosidade foram registrados à profundidade de 0 — 15 cm.

Ambas as máquinas, quando trafegaram carregadas, registraram maiores incrementos nos valores da resistência do solo à penetração.

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