UNEMAT UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO QUALIDADE

UNEMAT UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO

QUALIDADE FÍSICA DO SOLO CAPACITAÇÃO PROFISSIONAL ACERCA DA AVALIAÇÃO FÍSICA DO SOLO POR MEIO DA DETERMINAÇÃO DO INTERVALO HÍDRICO ÓTIMO Atributos físicos do solo e sua relação com a produção das culturas Wininton Mendes da Silva Acadêmico de Agronomia Departamento de Agronomia - Cáceres

O QUE É SOLO ? Depende !!! O seu conceito se ajusta conforme a área de conhecimento e de aplicação. Para um engenheiro de minas trata-se do detrito que cobre as rochas ou minerais a serem explorados, portanto deve ser eliminado. Para o engenheiro civil que irá construir uma estrada, será o material que irá ser compactado. Já para o agricultor, que depende dele, sua importância está relacionada com sua capacidade produtiva.

Distribuição percentual ideal dos componentes de um solo Vieira (1988)

1 - Fornecimento de ambiente favorável a cultura “Solo produtivo é aquele que além de ser fértil, oferece às plantas condições para seu desenvolvimento” 2 - Conservação do solo - Uso de práticas para evitar a erosão e seus efeitos Ø Manter material orgânico em superfície Ø Promover melhoria em termos de agregação Ø Máxima infiltração de água ØEstabilidade dos agregados

3 - Conservação da água ü Via práticas de manejo que diminua a perda água; ü Maior retenção de água no solo; Possibilitem um máximo de água disponível para as plantas e microorganismos.

Por exemplo: Latossolos na região dos Cerrados. Figura 1. Representação das limitações do solo causadas pelo manejo nas práticas agrícolas.

Relação Física do solo X Produtividade de culturas é complexa. Russel (1952) afirmou: “Existe uma idéia sobre a importância das propriedades físicas do solo no crescimento de plantas, mas qualitativas e de dados científicos”. Vinte um anos após Low (1973) escreveu: “Tentativas tem sido feitas no sentido de correlacionar, quantitativamente, produtividade de culturas e a estrutura do solo. Entretanto, essas tentativas tem sido infrutíferas”.

LETEY (1985), dividiu os atributos físicos do solo relacionados a produtividade de culturas em duas categorias: 1 - Atributos diretamente relacionados: (água, oxigênio, resistência do solo à penetração e temperatura); Afetam processos fisiológicos (fotossíntese e o crescimento radicular e foliar) 2 - Atributos indiretamente relacionados: (textura, densidade do solo, agregação e porosidade do solo). Afetam a produtividade das culturas devido a influência sobre a retenção de água, aeração, temperatura e resistência do solo à penetração das raízes. Kay (1990) sugeriu a integração dos atributos físicos do solo que influenciam, diretamente, o crescimento de plantas em um único parâmetro para quantificar a qualidade física do solo.

Ø Depende das necessidades específicas das culturas Ø Depende do efeito do estágio de crescimento das plantas Ø Depende do efeito do clima - Regiões de elevada temperatura (maior evaporação), exigem maior aprofundamento do sistema radicular das plantas na busca de água. Ø Depende do efeito da localização da área na paisagem Para atender as necessidades de qualquer cultura o solo necessita apresentar: - Melhores condições possíveis de aeração e água disponível - Solo com boa agregação - Melhor distribuição de poros - Menor resistência a penetração em profundidade

Intervalo Hídrico Ótimo (IHO) - é considerado um indicador de qualidade estrutural do solo que integra num só número os fatores físicos que estão diretamente relacionados com o desenvolvimento das plantas. Tais fatores são: ü Disponibilidade de água (água no solo a tensões entre a capacidade de campo e ao ponto de murcha permanente); üAeração (porosidade de aeração superior a 10%); üResistência do solo à penetração (Teor de água no solo onde a resistência mecânica do solo é inferior a 2 MPa (Taylor et al. , 1966)) (Silva & Kay, 1994).

Intervalo Hídrico Ótimo Figura 2. Relação entre a umidade do solo e os fatores físicos do solo que limitam o crescimento das plantas. Silva et al. (1994)

Ø Atributos físicos importantes para avaliação do IHO -Textura - designa a classe textural do solo; - Estrutura – é a forma como se arranja as partículas elementares do solo - Densidade do aparente – influenciado pela textura e estrutura -Porosidade – influenciada pela densidade e tem influencia sobre a taxa de retenção de água no solo. - Curva de Retenção da água no solo – Define o conteúdo de água disponível para a planta; -Resistência a penetração do solo – Fator de impedimento mecânico para o desenvolvimento das raízes.

Ø Distribuição quantitativa das partículas do solo quanto ao tamanho Tabela 1. frações granulométricas do solo segundo SBCS Fração Diâmetro médio (mm) Matações >200 Calhaus 200 -20 Cascalho 20 -2 Areia 2 -0, 05 Silte 0, 05 -0, 002 Argila <0, 002

Pode ser utilizado como índice do grau de intemperização do solo Relação silte/argila: Abaixo de 0, 15 - solo muito intemperizado ü Utilizada na classificação de solos pela detecção de gradiente textural entre horizontes diagnóstico ü Influencia o manejo da fertilidade do solo ü Influencia no estabelecimento de práticas conservacionistas estimativa da permeabilidade e resistência à erosão

Definição: Arranjamento das partículas do solo e do espaço poroso entre elas; incluindo ainda o tamanho, forma e arranjamento dos agregados formados quando partículas primárias se agrupam, em unidades separáveis. Ø Tem relação direta com a produção das culturas Importância da estrutura: - Aeração - Armazenamento e circulação de água - Penetração de raízes - Disponibilidade de nutrientes - Atividades macro e micro biológicas - Temperatura do solo

RIOS, 2007

RIOS, 2007

RIOS, 2007

Fatores que afetam a formação dos agregados: • Cátions • Matéria orgânica • Sistema de cultivo • Microrganismos Fatores destrutivos dos agregados: • Impacto das gotas de chuva • Preparo excessivo do solo • Temperatura que pode causar oxidação da matéria orgânica

Objetivo: Avaliar a estrutura do solo pela relação entre massa e volume de solo. Ds=Ms/Vt Ms = solo seco em estufa (24 h, 105°C) Vt = volume de solo (V sólidos + V poros) Tanto a Ds quanto a Dp não consideram a massa da água, por ser variável e não caracterizar o solo

Valores médios de densidade do solo para as principais classes texturais dos solos Brasileiros. CLASSE TEXTURAL Arenoso Siltoso Argiloso DENSIDADE DO SOLO (g cm-3) 1, 3 -1, 6 1, 1 -1, 5 0, 9 -1, 1

IHO é bastante sensível a variações da densidade do solo. (a) (b) Figura 3. Variação do conteúdo de água (q) com a densidade do solo (Ds) nos níveis críticos da capacidade de campo (CC), ponto de murcha permanente (PMP), porosidade de aeração (PA) e resistência à penetração (RP) nos dois solos Silva et al. (1994)

Atributos de crescimento do trigo de inverno, cultivado em um solo sob diferentes níveis de compactação. Tratamento Altura da planta Área foliar Matéria seca cm mm 2/planta mg/planta T 1* 32. 3 a 2635 a 167 a T 2 28. 7 b 2137 b 123 b T 3 27. 3 c 1873 b 125 b T 4 32. 8 a 2505 a 163 a • T 1 = solo não compactado (ds = 1, 3 kg. dm-3) • T 2 = solo uniformemente compactado (ds = 1, 8 kg. dm-3) • T 3 = solo compactado a 1, 8 kg. dm-3 somente na camada de 10 -12 cm de profundidade e • T 4 = solo compactado a 1, 8 kg. dm-3 somente na camada de 18 -20 cm de profundidade ** Médias seguidas de mesma letra, na vertical, não diferem entre si, ao nível de 5%, pelo teste F. Wilhelm & Mielke, 1998

FURLANI et al. , 2007

Ø Objetivo: Avaliar a quantidade e a natureza dos poros existentes no solo. Propriedade física muito alterada pelo manejo Classificação detalhada do sistema poroso

IMPORT NCIA: • Estudos envolvendo armazenamento de água e difusão gases • Desenvolvimento de sistema radicular das plantas • Investigações de resistência mecânica dos solos Solo “ideal”: 1/3 macroporos e 2/3 microporos (aeração suficiente, permeabilidade, retenção de água) Aeração ótima: 20 -30% agregados de 2 -3 mm MO: aumenta a porosidade e reduz a Da (> vazios) Quanto > agregação > estruturação > porosidade LEONE et al. , 2007

A porosidade é função: Ø Textura do solo; Ø Estrutura do solo; Ø Matéria orgânica do solo. Solos arenosos = Menor porosidade total; tendem a arranjar numa disposição piramidal. Solos argilosos = Formação de agregados, maior porosidade.

Ø A porosidade do solo afeta o desenvolvimento das plantas por não suprir a demanda de O 2 das raízes. Porosidade mínima limitante (a) (b) Figura 3. Relação entre porosidade de aeração (PA) e (a) crescimento de plantas e (b) umidade.

Ø Objetivo: Obter informações sobre disponibilidade de água para as culturas e energia com que a água está retida no solo, podendo através dela determinar a distribuição do tamanho de poros do solo (macro e microporosidade). (a) (b) Figura 4. Curva de retenção de água no solo (a) e curva de crescimento de plantas em função da disponibilidade de água no solo (b).

Ø A curva de retenção é influenciada por: §Textura § Densidade do solo § Porosidade do solo Cada solo apresenta uma relação entre a umidade volumétrica e o potencial matricial, característica determinada pela textura e estrutura do solo (Reichardt, 1990).

Ø Objetivo: avaliar a resistência mecânica que um solo apresenta à penetração de uma haste, simulando a força necessária para que uma raiz penetre no solo. Ø A metodologia consiste aplicar, através de aparelhos específicos como penetrômetros e penetrógrafos, uma força/pressão ao solo e quantificá-la. Causa sérios danos ao desenvolvimento das culturas porque impede o crescimento das raizes.

(Tormena et al. , 2002) Figura 4. Resistência do solos à penetração na profundidade 0 -40 cm em um solo sob três sistemas de cultivo.

1, 82 MPa 3, 87 MPa 2, 40 MPa 4, 25 MPa Beulter et al. , 2004.

Definido como o efeito da compressão do solo, a partir de forças mecânicas, causando um decréscimo no volume do solo ocupado pelos poros, com conseqüente aumento da densidade do solo. Ø üO aumento da densidade do solo ocasiona: § Aumento da resistência do solo à penetração § Redução da porosidade § Redução da permeabilidade § Reduz da disponibilidade de nutrientes e água

Solid Void

COMPACTAÇÃO DO SOLO

DETERMINAÇÃO COMPACTAÇÃO DO SOLO ü A campo: - Análise visual do perfil do solo (subjetiva) - Penetrômetro de impacto ou Penetrógrado (precisa) üEm laboratório: - Penetrógrafo de Bancada Penetrógrafo de bancada Penetrômetro Penetrógrafo

Análise de compactação visual do perfil do solo Rodado Trator SILVA et al. , 2007

Análise de compactação visual do perfil do solo Grade aradora SILVA et al. , 2007

Análise de compactação visual do perfil do solo Enxada rotativa SILVA et al. , 2007

Análise de compactação visual do perfil do solo Arado de disco SILVA et al. , 2007

Análise de compactação visual do perfil do solo Arado aiveca SILVA et al. , 2007

Análise de compactação visual do perfil do solo Escarificador SILVA et al. , 2007

OBRIGADO PELA ATENÇÃO !!!