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DETERMINAÇÃO DE PROPRIEDADES FÍSICAS DE UM SOLO
LATERÍTICO BRUNO AVERMELHADO DISTRÓFICO SOB
DIFERENTES SISTEMAS DE CULTIVO
Adeodato Ari Cavalcante Salviano
Homologado por:
~~~\ pr~r Egon
Orientador
1
Co-orientador
rf?Sto~~~ Coordenador do Curso de Pos-Gradua¥ao
/?~ Professor Ruben Markus
Diretor da Faculdade de Agronomia
AGRADEClMENTOS
Aos professores Egon Klamt e Iraci Scopel,pela orien
ta9ao constante, segura e objetiva no transcorrer do curso
e na execu9ao e elabora9ao deste trabalho.
A Funda9ao Universidade Federal do Piaui, pela opoE
tunidade concedida para realiza9ao do curso,e a Universidade
Federal do Rio Grande do SuI, pela concessao de recursos fi
nanceiros e aceita9ao para freqdentar 0 curso. Ao PICD, p~
la cessao de bolsa de estudo.
A Equipe de Conserva9ao do Solo do IPRNR-SA, pela
concessao das areas estudadas neste trabalho, e particulaE
mente a Flavio Luiz Foletta Eltz e Elemar Antonino Cassol.
Aos professores, colegas, alunos e funcionarios des
ta Faculdade,que direta ou indiretamente contribuiram para
o desenvolvimento desta pesquisa.
Aos meus pais e irmaos, por tudo que fizeram em prol
da minha forma9ao.
iii
DETERMINAÇÃO DE PROPRIEDADES FÍSICAS DE UM SOLO
LATERÍTICO BRUNO AVERMELHADO DISTROFICO SOB DIFEREN-
TES SISTEMAS DE CULTIVO
Autor: Adeodato Ari Cavalcante SalvianoOrientador: Prof. Egon Klamt Co-Orientador: Prof. Iraci Scopel
RESUMO
Efeitos dos sistemas de cultivo, pastagem nativa, ro-tação de culturas (pastagem por quatro anos e um ano trigo -soja em preparo convencional), sucessão trigo-soja em plan tio direto, em cultivo mínimo e em preparo convencional, sucessão trigo-milho em plantio direto e em preparo convencio-
nal e solo descoberto em preparo convencional, foram deter-minados sobre propriedades físicas de um solo Lateritico Bruno Avermelhado Distrófico, após o quinto ano de conduçãodo experimento. Determinou-se granulometria, matéria orgâ-nica, densidade do solo, porosidade, espaço aéreo a uma succão de 0,33 bares, resistência à penetraçao,estabilidaddeagregados e taxa de infiltração de agua no solo.
Os sistemas de cultivo não apresentaram efeitos maio-res quanto a densidade do solo, porosidade, espaço aéreo,resistência à penetração e agregação do solo. A pastagem na-tiva e a rotação de culturas apresentaram maiores taxas de infiltração e o maior teor de matéria orgânica na camada superficial. 0 solo descoberto apresentou menores taxas de infiltração de água e menor agregação nas profundidades es-tudadas.
DETERMINATION OF PHYSICAL PROPERTIES OF A PALEUDULT
UNDER DIFFERENT CROPPING SYSTEMS
Author: Adeodato Ari Cavalcante Salviano Adviser: Prof. Egon Klamt Co-Adviser: Prof. Iraci Scopel
SUMMARY
Effects of cropping systems, native grassland, crop rotation (four-year pasture with clover, followed by one--year double cropping wheat-soybean in conventional tillage), double cropping wheat-soybean in no-tillage, in conventional tillage and in minimum tillage, double cropping wheat-corn in no-tillage and conventional tillage,and bare plot with conventional tillage on the physical properties of a PALEUDULT were studied, after five-year of experiment.
Particle size distribution, organic matter, bulk density, porosity pore space, resistance to root penetration,aggregates stability and water infiltration rates were studied.
The cropping systems didn't show differences in bulk density, porosity, pore space, resistance to root penetration and aggregates stability. Native grassland and crop rotation showed higher water infiltration rates and higher organic matter content in the surface layer. The bare plot showed lower water infiltration rates and lower aggregates stability in the depth studied.
SUMARIO
Pagina
1. Introdu<rao ...................................... 1
2. Revisao Bibliografica .•............•....•.•...•• 3 2.1. Sistemas de cultivo e condi<roes fisicas do
solo ....................................... 3 2.1.1. Materia organica ........•.•.•....••• 4 2.1.2. Densidade do solo, porosidade e resis
tencia a penetra~ao .......•..•...•• : 6 2.1.3. Estabilidade de agregados ern agua ••• 10 2.1.4. Taxa de infiltra~ao de agua no solo. 12
2.2. Sistemas de cultivo do solo e erosao •••.••• 14
3. Materiais e Metodos ................•......•..... 3~1. Local e clima ............................. . 3.2. Solo ...................................... . 3.3. Tratarnento ................................ . 3.4. Analises fisicas ...............•............
4. Resultados e Discussao .......................... 4.1. Textura e teor de materia organica ......••. 4.2. Densidade do solo .............•............ 4.3. Porosidade e espa<r0 aereo ................. . 4.4. Resistencia do solo a penetra<rao .......... . 4.5. Agrega~ao do solo .............•............ 4.6. Taxa de infiltra~ao de agua no solo ....... .
5. Conclusoes ..................................... .
6. Bibliografia Cit ada ............................ .
7 A - d' . pen lees ...................................... .
vi
18 18 19 19 20
23 23 27 29 31 34 36
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43
49
RELA<;AO DE T ABELAS
Pagina
1. Distribui~ao das fra~oes granulometricas, teor de materia organica e classifica~ao textural, ern solo Sao Jeronimo ...................................... 24
-. -3 2. Media e erro padrao da densldade do solo (g.Gm ), ern solo Sao Jeronimo ..................••.•.....• 28
3. Porosidade (P) e espa~o aereo (Ea) a capacidade de campo (0,33 bares), ern solo Sao Jeronimo •..... 30
4. Media e erro padrao do diametro medio ponderado (rnrn) dos agregados estaveis ern agua, e~n solo Sao Jeronimo ........................................ 35
5. Equa~oes de infiltra~ao de agua e coeficiente de determina~ao (r 2 ), ern solo Sao Jeronimo •.•....•. 38
6. Perdas totais de solo e agua no periodo 1975/80, ern solo Sao Jeronimo ........................•..• 39
vii
RELA<;AO DE FIGURAS
1. Resistencia do solo Sao Jeronimo a penetra~ao,a-p6s 5 anos de cultivo •....... .......•.•........ 32
2. Resistencia do solo Sao Jeronimo a penetrq~ao,a-pOs 4 anos de cultivo .......................... 33
3. Taxa de infiltra~ao de agua,em solo Sao Jeronimo 37
viii
1. INTRODU~AO
o principal objetivo de uma explora9ao agricola ra
cional deve ser aumentar ou manter altos os rendimentos das
culturas, sem provocar maiores riscos de degrada9ao do meio
ambiente. Para tanto, a escolha de urn sistema de cultivo
se reveste de maior importancia, pois os diferentes sistemas
provocam altera90es diversas nas propriedades fisica do so
10.
A explora9ao agricola com cultivos anuais, sem con
siderar a aptidao agricola da area, aliada a utiliza9ao de
metodo convencional de preparo do solo, tem-se constituido
nas grandes determinantes da degrada9ao das condi90es fisi
cas naturais do solo de muitas areas.
A queima da resteva e a pulveriza9ao do solo, prat~
cada pela maioria dos agricultores do Rio Grande do SuI, que
exploram trigo-soja, desprotegem a superficie do solo num
dos periodo de grande erosividade da chuva-entre a colhei
ta do trigo e 0 plantio da soja, por exemplo - e se consti
tuem em grandes aceleradores da erosao.
A continuada degrada9ao das condi90es fisicas do so
10 resulta, a despeito da melhoria nas condi90es quimicas
com a aplica9ao de corretivos e fertilizantes, naredu9ao da
2
produtividade.
Esta situa9ao podera acarretar problemas economicos
e sociais, devido a diminui9ao das produ90es agricolas e ao
exodo rural, e problemas ecologicos, pela polui9ao das aguas
com sedimentos e produtos quimicos.
Recentemente, tem-se dado maior enfase ao estudo de
sistemas de cuI tivo que mantenharn e/ou recuperem as condi-
90es fisicas do solo e que prornovarn a sua conserva9ao e a da
agua. Neste sentido, as maiores rnudan9as ocorreram nos sis
temas de preparo do solo, com a introdu9ao dos preparos con
servacionistas, que consistem na menor mobiliza9aO do solo.
Entretanto, atualmente, ainda e prernatura a recomenda9ao in
discriminada do plantio direto ou do cultivo minimo.
As respostas as questoes sobre qual 0 melhor siste-
rna de cultivo e quais as reais necessidades de
solo para a produ9ao de culturas sao de grande
preparo do
importancia
para pesquisadores, extensionistas rurais e agricultores.
Pretende-se corn este trabalho fornecer algumas in
forrna90es, a firn de possibilitar urn rnelhor uso do solo. Nes
te sentido busca-se:
a) Determinar as propriedades fisicas de cada siste
rna de cultivo ern urn solo Lateritico Bruno Avermelhado Dis
troficoj
b) cornparar as propriedades fisicas do solo sob di
ferentes sistemas de cultivo;
c) oferecer sugestoes de sistemas de cultivo para u
rna explora9ao agricola mais racional.
2. REVISAO BIBLIOGRAFICA
2.1. Sistemas de cultivo e condi90es fisicas do so
lo
Os sistemas de cultivo, definidos pelo conjunto fo~
mado por sistemas de preparo do solo e sistemas de manejo de
culturas e de seus residuos, tern influencia marcante nas pr~
priedades fisicas do solo. 0 carater e a magnitude desta in
fluencia depende, grandemente, do preparo do solo.
A pratica do preparo do solo e feita corn 0 proposi-
to de modificar as suas propriedades fisicas, para possibi
litar as plantas a expressao de todo 0 seu potencial.
KEPNER et alii (1972) citam como objetivos especificos do
preparo do solo: a) proporcionar urn born leito para semen
tes e raizes; b) controlar in90s e plantas de culturas nao
desejaveis; c) manejar os residuos das culturas; d) redu
zir a erosao; e) nivelar a superficie para 0 plantio, irr~
ga9ao, drenagem, tratos culturais e opera90es de colheitai
f) incorporar fertilizantes, pesticidas ou melhorar interna
mente 0 SOlOi e g) remover rochas e outros objetos estra
nhos ou coletar raizes. Entretanto, a falta de conhecimen
to dos exatos objetivos e das limita90es das tecnicas de
4
preparo do solo pode tornar a pratica mais nociva que bene-
fica. KNUTI et alii (1972) mencionam que 0 preparo do solo
e uma das causas da erosao e que,alem de representar urn cu~
to elevado, muitas vezes e feito sem necessidade. Concluem
os autores que muitos agricultores arruinaram seus solos com
praticas inadequadas de cultivo.
As praticas de preparo do solo podem ser divididas
em dois grandes grupos: a) preparos convencionais, que cog
sistem em ara~ao, gradagens e subseqfientes cultivos necessa
rios ao controle de in~os com ou sem a queima de residuos e
b) preparos conservacionistas, que sao os cultivos reduzi-
dos e 0 plantio direto sem queima dos residuos. Cada moda-
lidade de preparo apresenta vantagens e desvantagens que de
vern ser consideradas de acordo com alguns criterios corro: ti
po e condi~oes fisicas do solo, tipo de cultura, infesta~ao
de in~os na area, dentre outros.
Os reflexos dos sistemas de cultivo sao observados
atraves das propriedades fisicas do solo como: mate-
ria organica, densidade do solo, porosidade, resistencia ~
a
pen,=tra~ao, espar;o aereo, estabilidade de agregados e taxa
de infiltrar;ao e armazenamento de agua.
2.1.1. Materia organica
A materia organica modifica 0 valor de varias pro
pridades fisicas,como:densidade do solo, agregar;ao do solo,
taxa de infiltrar;ao e armazenamento de agua.
5
o teor de materia organica do solo esta relacionado
com 0 tempo e 0 sistema de cultivo. Para POTTKER (1977), 0
teor de materia organica diminui acentuadamente nos primei
ros anos de cUltivo do solo, decrescendo menos acentuadame~
te a medida que aurnenta 0 tempo de uso do solo. MOLDENHAUER
et alii (1967) encontraram uma redu~ao do teor de materia or
ganica em solo cultivado continuamente com milho, a medida
que aumentou 0 tempo de cultivo. Em solo com rota~ao decu!
turas ou com alfafa continuamente, 0 teor de materia organ!
ca permaneceu constante ou ate aumentou. Justificam, estes
pesquisadores, 0 decrescimo do teor de materia organica com
o tempo de cultivo, devido as perdas por erosao e, princi
palmente, a uma maior oxida~ao da materia organica; e, 0 au
mento devido a acumula~ao de materia organica em maior grau
do que a sua oxida~ao.
Outro fator a ser considerado, no estudo do teor de
materia organica no solo, e 0 manejo dos residuos, pois a
queima das restevas, feita por alguns agricultores,decreta me
nores teores de materia organica no solo.
Os sistemas de preparos conservacionistas retem os
residuos de culturas na superficie do solo. CANNELL &
FINNEY (1973) citam que 0 plantio direto proporcionaum maier
teor de materia organica proximo a superficie do que os pr~
paros convencionais, embora nao exista urn efeito acumulati
vo.
Assim, os sistemas de cultivo como,pastagem, rota
~ao de culturas e cultivos anuais em preparos
6
conservacionistas, proporcionam urn maior nivel de materia
organica no solo do que os preparos convencionais do solo.
2.1.2. Densidade 10 solo, porosidade e resistencia
a penetrac;ao
A densidade do solo, a porosidade e a resistencia
a penetrac;ao sao indices que permitem avaliar a adequac;ao
dos sistemas de cultivo do solo, pela maior ou menor compaE
tac;ao que estes promovem.
Alem dos sistemas de cultivo, a textura do solo in-
flue muito na variac;ao da densidade do solo, e da porosida-
de. BRADY (1974) cita, que para solos arenosos, a faixa de
-3 varia9ao da densidade do solo e de 1,20 a 1,80 g . cm e a
de porosidade e de 35 a 50% e, para solos argilosos, a va-
, -3 riac;;:ao da densidade do solo e de 1,00 a 1,60 g. cm e da
porosidade e de 40 a 60%.
Como todos os indices, a densidade do solo tern val0
res otimos e criticos. Os valores otimos de densidade do so
10 sao definidos, por ARCHER & SMITH (1972), como os que prE
porcionam a maxima disponibilidade de agua e, pel0 menos,
10% de espa90 aereo, quando a agua estiver submetida a uma
succ;ao de 50 rob. Reportarn os auto res como otimas densida-
des do solo, a de 1,75 g . cm -3 solos de textura areia para
franca; 1,50 -3 solos franco arenosos; 1,40 -3 g . cm para g.crn
-3 para franco si1 tosos e de 1,20 g . em para franco argi10-
50S. CAMP & LUND (1964) res sal tam que os valores otimos de
7
densidade do solo, para 0 desenvolvimento radicular, em uma
classe textural, podem ser severamente restritivos em outra
classe textural ou na mesma classe, a diferentes niveis de
umidade.
A resistemcia a penetra9ao e urn indice mais sensi-
vel de compacta9ao do que a densidade do solo. VOORHEES et
alii (1978), trabalhando ern solo franco argilo siltoso, ob-
servararn, sob 0 mesmo trifego de velculos, aumentos de 20%
na densidade do solo, enquanto que a resistencia a penetra-
9ao aumentou rnais de 400%.
Os valores de resistencia a penetra<;ao que limitam
o desenvolvirnento das raizes variarn de cultura para cultur~
BARLEY (1963) verificou uma paraliza<;ao na elonga<;ao de ra!
zes de rnilho quando a resistencia a penetra<;ao excedeu a 19
-2 kg • crn CINTRA (1980) constatou apenas urna pequena pene-
tra<;ao de ralzes secundirias de trern090, soja, trigo e bris
sica (colza) em valores de resistencia a penetra9ao, supe-
-2 riores a 18 kg . cm TAYLOR & RATLIFF (1969) obtiveram u-
rna taxa de elonga<;ao de raizes do amendoirn de 2,7
corn urna resistencia a penetra9ao de aproximadarnente
-1 rnm . h
zero;
de 1,5 rnm . h -1 corn uma resistencia -2 a penetra<;ao de 15 kg.em ;
-1 -2 e de 0, 8 rnrn . h corn 30 kg. cm .
A resistencia a penetra9ao ~ dependente da densida-!
de do solo e da umidade. MIRREH & KETCHESON (1972), traba-
lhando com urn solo franco argiloso em diferentes urnidades,
corn densidades que variaram de 1,00 a 1,50 g . cm- 3 , eviden-
ciaram que, para baixa densidade, a resistencia a
8
penetra9ao aumentou corn a perda de umidade e alcan90u urn rna
ximo corn urn potencial matricial de agua no solo de -4 bare~
tendendo a decrescer corn a menor umidade. Para alta densi-
dade, 0 maximo de resistencia a penetra9ao ocorreu a urn po-
tencial matricial de agua no solo de -8 bares.
As modifica90es nas propriedades fisicas do solo p~
los sistemas de cultivo podem dar origem a urn aumento na
densidade do solo e na resistencia a penetra9ao e a uma di-
minui9ao na porosidade, caracterizando urna carnada compacta-
da. Esta camada afeta 0 movimento de agua e 0 sistema radi
cular pelo impedimento mecanico a elonga9ao das raizes, pe-
la deficiencia de aera9ao, pela menor disponibilidade de a-,
gua e pelas altera90es no fluxo de calor (ROSENBERG, 1964)~
o problema de compacta9ao, ern solos de textura grosseira,p~
rece estar mais relacionado ao impedimento mecanico do que
a limita9ao de aera9ao (CAMP & LUND, 1964).
Para BOUMA & HOLE (1971), GREGORIO (1978), KEMPER &
DERPSCH (1979) e WONSCHE & DENARDIN (1980), a camada compa£
tada tern origem na base da camada aravel. A profundidade ern
que esta se encontra tern maior ou menor efeito sobre 0 de-
senvolvimento da cultura. LOWRY et alii (1970), trabalhan-
do corn camadas compactadas a diferentes profundidades, evi-
denciaram que 0 efeito destas no rendimento das culturas ~
e
mais negativo a 10 cm do que a 20 ou 30 cm de profundidade.
Por outr~ lado, nem toda compacta9ao do solo e mal~ fica. ARCHER (1977) cita que se pode aumentar a capacida-
de de armazenamento de agua ern solos arenosos, pela redu9ao
9
da macroporosidade. FORSYTHE & HUERTAS (1979) observaram,
num solo franco argiloso, urn acrescimo na produtividade de
graos e materia seca do feijao, quando a resistencia a pen~ tra9ao aumentou de 6 para 10 bares. Atribuem isto ao maior
contato entre as raizes e 0 solo. Entretanto, com 0 aumen-
to adicional de resistencia a penetra9ao para 21 bares, 0
rendimento decresceu.
A importancia das altera90es produzidas pelos siste
mas de cultivo, sobre a densidade do solo, porosidade e re-
sistencia a penetra9ao e ressaltada no trabalho de CINTRA
(1980) . Este observou que 0 solo sob mata, comparado ao mes - -mo solo sob sistemas de preparo convencional, tern maior po-
rosidade e menores valores de densidade do solo e de resis-
tencia a penetra9ao. FRAN~A DA SILVA (1980), analisando um
maior numero de sistemas de cultivo, evidenciou uma diminui
9ao na porosidade e aumentos na densidade do solo e na re
sistencia a penetra9ao, na seguinte ordem: solo sob mata,
area cultivada com boi, area sob plantio direto, area desma
tada com trator de esteira e area sob cultivo convencional.
GANTZER & BLAKE (1978), porem, reportam que 0 aumento de den
sidade do solo no plantio direto foi superior ao do cultivo
convencional. CANNELL & FINNEY (1973), analisando dados de
pesquisas, concluiram que, geralmente, a densidade do solo
e maior sob plantio direto do que sob cultivo convencional.
Entretanto, os mesmos autores afirmam que algumas vezes is-
to nao contece, devido a textura grosseira e/ou ao teor de
materia organica desses solos.
10
Pelo exposto, observa-se que estes indices sao uteis
para a avalia9ao do efeito dos diferentes sistemas de culti
vo e identificam as condi~oes fisicas atuais de urn solo.
2.1.3. Estabilidade de agregados ern agua
o tarnanho e a estabilidade dos agregados podem ser
indicativos dos efeitos dos sistemas de cultivo sobre a es-
trutura do solo.
Solos bern agregados proporcionam maior reten~ao de
agua, adequado arejarnento, facil penetra~ao de raizes e rno-
derada a alta perrneabilidade. A agrega~ao do solo tarnbern
tern efeito, ainda que indiretarnente, na fertilidade do solo,
pois rnuitas das rea~oes quimicas e bioquirnicas tern lugar na
area superficial apresentada pelos agregados (GROHMANN,
1960) .
A distribui~ao de tarnanhos de agregados e urn dos fa
tores importantes no desenvolvirnento das culturas. LARSON
(1964) cornenta que os agregados devern ter tarnanho reduzido
ao redor das sementes e raizes de plantas novas, corn a fina
lidade de prornoverern urna adequada urnidade e aera~ao e urn
perfeito contato entre solu9ao do solo-sernente e solu~ao do
solo-raizes. Porern, os agregados nao devem ser tao reduzi-
dos a ponto de favorecerern a forrna~ao de crosta e ~amada corn
pactada. Ressalta 0 autor que rnudan~as nos tarnanhos de /---
a-
greg ados provocarn altera~oes na porosidade.
Para KOHNKE (1968), 0 tamanho ideal de agregados
11
esta entre 0,50 a 2,00 mm de diametro. Segundo este autor,
agregados maiores restringem 0 volume de solo explorado pe
las raizes e agregados menores que 0 silte sao indesejaveis,
devido aos poros formados nao serem drenados pela a9ao da
gravidade. Ainda com rela9ao a este aspecto, GROHMANN &
QUEIROZ NETO (1966), estudando 0 comportamento do sistema
radicular e 0 crescimento da parte aerea do milho, em dife
rentes tamanhos de agregados, em vasos, constataram que em
Latossolo Roxo 0 tamanho mais conveniente foi menor que 1,00
rom de diametro e que para Podzolico Vermelho Amarelo foi de
1 a 2 e de 2 a 4 rom de diametro. Sugeremos autores que es
ta varia~ao esta ligada ao comportamento fisico de cada so
lo. Concluem que no Podzolico Vermelho Amarelo uma compac
ta~ao excessiva, devido a desagrega~ao, dificulta 0 desen
volvimento radicular, enquanto que, 0 Latossolo Roxo nao a
presenta este inconveniente, possibilitando urn trabalhomais
intensivo do solo.
o preparo intensivo do solo determina a sua desagr~
ga~ao (GROHMANN & ARRUDA, 1961 e HARRIS et alii, 1966). Es
ta desagrega~ao e causada pelo movimento intensivo do solo
em suas praticas de preparo, pela redu9ao do teor de mate
ria organica (NEAL, 1953) e pelo impacto da gota da chuva
sobre a superficie desprotegida, 0 que pode resultar na for
ma~ao de uma crosta superficial (DONAHUE, 1973 e EPSTEIN &
GRANT, 1973). Ainda com respeito a desagrega9ao do solo,o~
tro fator que deve ser considerado e a compacta9ao provoca
da pelo intense pisoteio do gado (GROHMANN, 1975).
12
A condi¥ao de umidade do solo, quando do seu prepa
ro, e fator muito importante na redu¥ao da desagrega¥ao do
solo (ALLISON, 1973). Isto porque 0 efeito prejudicial do
peso da maquinaria e do preparo do solo, sob condi¥oes de u
midade desfavoravel, tende a se acumular de ano para ano,
no caso de urn continuo preparo de solo (NEHER, 1950).
A desagrega¥ao do solo pode ser reduzida pela sua
menor mobiliza¥ao, pela rota¥ao de culturas e pela prote¥ao
da superficie do solo, por residuos culturais ou cobertura
vegetal. CANNELL & FINNEY (1973), analisando agrega¥ao e
sistema de cultivo, verificaram que a pastagem proporcionou
a melhor agrega¥ao do solo, seguida do plantio direto e do
cultivo convencional. MALIK et alii (1965) ohtiveram a se
guinte seqnencia de agrega¥ao: pastagem > rota¥ao de cultu
ras > cultivo corn monoculturas.
Portanto, os sistemas de cultivo como pastagem, ro
ta~ao de culturas e cultivos reduzidos sao melhores para a
preserva~ao de uma boa estrutura do solo.
2.1.4. Taxa de infiltra9ao de agua no solo
A taxa de infiltra¥ao de agua no solo determina a
rapidez de infiltra¥ao, 0 volume de agua que escorrera so
bre a superficie, por ocasiao das chuvas erosivas e, porta~
to, influencia 0 processo de erosao (HILLEL, 1970). Quando
a taxa de infiltra~ao e fator limitante, 0 balan¥o de agua
na zona das raizes pode ser drasticamente afetado
13
(REICHARDT, 1975).
A entr ada de agua no solo e condicionada pelos se
guintes fatores: estado da superficie do so10,taxa de tran~
missao de agua atraves do solo, capacidade de armazenamento e
caracteristicas do fluido (MUSGRAVE & HOLTAN, 1964). Para
PARR & BERTRAND (1960) e HILLEL (1970), a infiltra~ao de agua no solo reflete as condi~oes das propriedades fisicas.
Os sistemas de cultivo influenciam a taxa de infil
tra~ao final de agua no solo, tanto pela modifica~ao da su
perficie, em sua rugosidade e cobertura, como pela altera
~ao das propriedades fisicas do solo. BURWELL et alii (1968)
observaram que 0 solo com cobertura morta teve uma infiltra
~ao oito vezes superior ao solo arado e descoberto,antes do
inicio do escorrimento superficial, e quatro vezes maior du
rante este.
A lavra~ao do solo pode, inicialmente,melhorar a i~
filtra~ao e algumas vezes, beneficiar a drenagem. Porem,com
o passar do tempo, a lavra~ao favorece a degrada~ao da es
trutura e a redu~ao da taxa de infiltra~ao (ALLISON, 1973).
As taxas de infiltra~ao final nos trabalhos de
MACHADO & BRUM (1978), CINTRA (1980) e FRAN~A DA SILVA
(1980) diminuiram com 0 aumento da mobiliza~ao do solo.
Os tipos de culturas tambem tern efeito sobre a in
f il tra~ao. Neste sentido, WISCHMEIER (1966) menciona que
varios pesquisadores encontrararn uma correla~ao altamente
significativa entre a infiltra~ao final e a densidade de co
bertura vegetal.
14
Aten9ao especial, entretanto, deve ser dada aos me
todos empregados pelos pesquisadores, para obten9ao de da
dos de infiltra9ao, pois muitas vezes a taxa de infiltra-
9ao final nao corresponde a capacidade de absor9ao do solo
durante uma chuva. MUSGRAVE & HOLTAN (1964) mencionam que
os dados de taxas de infiltra9ao final obtidos com 0 metodo
de inunda9ao com aneis concemtricos foram duas a oito ve
zes superiores aos dados obtidos usando 0 sistema de chuva
artificial. CAVALCANTE et alii (1980) obtiveram resultados
semelhantes com varia90es de 1,1 a 7,05 vezes superior em
favor do metodo de inunda9ao. Sugerem os autores que as di
feren9as foram causadas por: declividade, areas de atua9ao
do simulador e do cilindro, preparo das areas experimentais
para a obten9ao dos dados e estado de umidade das areas ad
jacentes as parcelas. FORSYTHE (1975) ressalta que 0 meto
do de chuva artificial atua de forma mais semelhante ao de
chuva natural. Isto porque tal metodo simula 0 impacto da
gota da chuva na superficie do solo, provo cando a obstru9ao
dos poros e 0 encrostamento superficial.
Embora 0 metodo de inunda9ao nao quantifique a real
capacidade de absor9ao de agua de urn solo, este metodo auxi
lia na indica9ao dos melhores sistemas de cultivo do solo
com rela9ao a infiltra9ao de agua.
2.2. Sistemas de cultivo do solo e erosao
A agua que chega a superficie do solo, atraves da
15
chuva, pode: a) penetrar no solo, deslocando-se no perfil
ou armazenando-se nestei b) ficar retida nas pequenas de
pressoes da superficie, corn posterior penetra9ao ou evapor~
9aoi e c) escorrer sobre a superficie, acelerando 0 proce~
so de erosao. A eficiencia dos sistemas de cultivo do solo
para 0 controle da erosao esta ern favorecer as duas primei
ras op90es.
A penetra9ao de agua no solo esta relacionada corn
as propriedades fisicas deste. NAZAROU (1974) encontrou u
rna rela9ao entre agrega9ao do solo e a permeabilidade e en
tre esta e a erosao. Obteve, portanto, urna rela9ao entre ~
grega9ao do solo e erosao. WEBBER (1964) observa que as peE
das de solo ern urn sistema, milho ern rota9ao corn pastagern,f£
ram insignificantes. 0 autor atribui este fato a elevada a
grega9ao do solo e ao alto teor de materia organica, como e
feitos da pastagem.
As condi90es superficiais do solo sao importantes no
controle da erosao hidrica. WISCHMEIER (1966), analisando
dados de 35 anos de pesquisa, nos Estados Unidos da America
do Norte, concluiu que a absor9ao de agua pelo solo era mais
relacionada corn as condi90es superficiais e sistema de cul
tivo do que corn textura, razao de dispersao de agregados ou
outras propriedades do solo. Acrescenta ainda 0 autor que
a enxurrada era substancialmente diminuida pelo acumulo de
residuos de colheitas nos sulcos, pelas pra.ticas de cultivo
minimo que protegem a estrutura do solo e deixam areas en
tre fileiras, rugosas e corn torroes e pela rota9ao corn
16
gramineas. MARQUES & BERTONI (1961) concluiram que a maior
desagrega9ao e menor quantidade de residuos deixados na su-
perflcie resultam em maior erosao.
BURWELL et alii (1968) encontraram uma correla9ao
de 50% para as varia90es de rugosidade da superficie e in
filtra9ao ate 0 inicio do escorrimento e de 59% quando con-
sideraram rugosidade, porosidade, textura da camada aravel
e umidade anterior.
Para LARSON (1964), dependendo do tipo de preparo do
solo, a rugosidade superficial do solo pode reter uma maior
ou menor lamina de agua na superficie. Cita 0 autor que,no
cultivo minimo, com 2% de declividade, 0 solo foi capaz de
armazenar uma lamina de agua, na superficie, de 50 a 75 rom,
contra apenas 25 rom na superficie mais regular do cultivo
convencional. JOHNSON et alii (1979), comparando superfi-
cies rugosas e lisas, evidenciaram que a superficie rugosa
foi capaz de reduzir as perdas de solo em 89% e as de .. agua
em 77%.
LAL et alii (1980), trabalhando com niveis de cober
tura morta, observaram que 0 escorrimento superficial foi
reduzido de 18% da precipita9ao pluviometrica, ern solo sem
cobertura, para 0% quando 0 ni vel de cobertura atingiu 12
t . ha -1. Para MEYER et alii (1970), a cobertura morta de-
termina a redu9ao da velocidade do escorrimento superficia~
contribuindo para urn melhor controle da erosao.
Desta forma, evidencia-se que os sistemas de culti-
vo que favorecem a rugosidade e a cobertura superficial
17
como pastagens permanentes, rota~ao de culturas e preparos
reduzidos, alem da melhoria das propriedades fisicas, sao
mais eficientes no controle da erosao.
3. MATERIAlS E MtTODOS
Este trabalho foi realizado na area do experimento
de conserva~ao de solo do Instituto de Peaquisa de Recursos
Naturais Renovaveis da Secretaria de Agricultura/RS e do
Departamento de Solos da Faculdade de Agronomia.
o experimento foi instalado ern junho de 1975, com a
finalidade de medir as perdas de agua e solo em diferentes
sistemas de cultivo.
As amostragens e determina~oes a campo foram reali-
zadas em junho de 19S0.
3.1. Local e clima
o Experimento esta instalado na Esta~ao Experimental
Agronomica da UFRGS, no Km Sl da BR 290, entre as latitudes
o 0 . 0 0 de 30 00' e 30 lS' sul e longltude de Sl 30' e Sl 4S' a oes
te de Greenwich, no municipio de Guaiba, Rio Grande do SuI.
o clima da regiao, pela classifica~ao de Kaeppen, e
do tipo Cfa, isto e, subtropical umido, sem estiagem, com a
temperatura media do mes mais quente superior a 220 C e do
mes mais frio entre 3 - e lSoC. Dados de 32 anos da Esta~ao
Meterorologica de Porto Alegre indicam uma precipita~ao
19
media anual de 1332 mm, com precipita~oes medias mensais en
tre 89 e 134 mm (Moreno, 1961).
Os dados da Esta~ao Meteorologica de Guaiba, a pa!:
tir de 1967 ate 1975, indicam uma media anual de temperatu
ra mixima de 23,59 e de minima de 13,79C com uma precipita
~ao media anual de 1387 mm e media anual de 101 dias de chu
va (ELTZ, 1977).
3.2. Solo
o solo do exper imento e Later i tico Bruno Avennelhado
Distrofico (PALEUDULT), unidade de mapeamento Sao Jeronimo,
com 12% de declive e vegeta~ao de campo de qualidade regu
lar, tendo na sua composi~ao barba-de-bode (}1ristida pallens )
(BRASIL, 1973). de urn modo geral, 0 solo desta unidade e
profundo e bern drenado, de textura franco argilosa e argil£
sa com cascalho, poroso e desenvol vido a partir do grani
to, e com baixo teor de materia organica.
3.3. Tratamentos
o experimento e constituido de 8 parcelas, sendo que
em 1975, foram aplicados tratamentos em 5 parcelas de 3,0 x
22,0 m e em 1976 em 3 parcelas de 3,5 x 22,0 m, assim defi
nidos:
1 - Pastagem nativa: mistura de especies, com predom~
nancia de Paspalum notatum;
20
2 - rota<;ao de culturas; trevo (Trifolium vesiculosum,
CV. Yucchi) por quatro anos e trigo/soja por um
ana em preparo convencional do solo (constitui
do de uma ara<;ao e de duas qradagens) com incorp~
ra<;ao da resteva;
3 - sucessao trigo/soja, plantio direto;
4 - solo descoberto, preparado convencionalmente, no
sentido do declive; preparo realizado na mesma
epoca da implanta<;ao do trigo/soja e trigo/m!
Iho nas outras parcelasi
5 - sucessao trigo/soja, preparo convencional, com
queima da resteva.
6 - sucessao trigo/milho, preparo convencional, com
queima da resteva.
7 - sucessao trigo/soja, cultivo minimo (apenas uma
passagem de grade sobre a resteva da cultura an
terior) ;
8 - sucessao trigo/milho, plantio direto.
Maiores detalhes, em rela<;ao a instala<;ao e condu
<;ao do experimento podem ser encontrados nos trabalhos de
ELTZ (1977) e SARAIVA (1978).
3.4. Analises fisicas
Foram realizadas as seguintes determina<;oes: granu
lometria,materia organica, densidade do solo, densidade de
particulas, porosidade, espa<;o aereo a suc<;ao de 0,33 bares,
resistencia a penetra~ao do solo, estabilidade de
dos e taxa de infiltra~ao de agua no solo.
21
agrega-
Para a coleta de amostra e determina~oes a campo,
corn exce~ao da taxa de infiltra~ao de agua no solo, foram a
bertos dois miniperfis ern cada parcela, a 7 e 14 m do extre
mo superior e a 1,10 m da borda direita, corn dimensoes apr~
ximadas de 50 x 50 x 50 cm. As amostragens foram feitas nas
profundidades de 0 a 7,5; 7,5 a 15; 15 a 22,5; 22,5 a 30
e 30 a 45 cm.
Para as determina~oes de densidade do solo, densid~
de de particulas, porosidade, espa~o aereo, resistencia a
penetra~ao do solo, umidade gravimetrica e taxa de infiltra
~ao foram utilizados metodos descritos por FORSYTHE (1975).
A densidade do solo foi determinada utilizando-se a
neis de volume conhecido, fazendo-se duas determina~oes por
profundidade por miniperfil, num total de quatro determina-
~oes por profundidade na parcela experimental. Para densi
dade de particulas utilizou-se agua como fluido, fazendo-se
duas determina~oes por profundidade na parcela experimental.
A porosidade foi calculada a partir dos dados de de~
sidade do solo e densidade de particulas, atraves da f&rmu
la P = (1 - Ds/Dp) x 100. 0 espa~o aereo foi calculado corn
o solo retendo umidade a uma suc~ao de 0,33 bares, utilizan
do-se uma so curva de reten~ao de agua determinada por COGO
& SCOPEL (1979), para todas as profundidades e parcelas.
A resistencia a penetra~ao do solo foi determinada
corn urn penetrometro CHATILLON, modelo -719-40 MRPFR
22
efetuando-se 18 determina~6es em cada faixa de profundidade
por miniperfil, com medi~6es perpendiculares a parede dope~
fil. Retiraram-se tambem amostras para determina~ao da umi
dade gravimetrica.
A taxa de infiltra~ao de agua no solo foi obtida no
ter~o medio das parcelas, efetuando-se duas
por parcela e as leituras foram feitas aos 1; 2; 3; 4; 5; 10;
20; 30; 45; 60; 90 e 120 minutos.
Aos valores medios da taxa de infiltra~ao de aguano
solo, das areas 1 as, foi ajustada a equa~ao I=at-b + c,
que e semelhante ao model0 desenvolvido por PHILIP (1957),
exceto 0 expoente. 0 ajustamento foi feito atraves do meta
do dos minimos quadrados. Para os calculos desconsideram-se
as leituras de 1 e 2 minutos.
o teor de materia organica foi determinado pel0 me
todo de combustao umida com bicromato de sodio e acido sul-
furico (MIELNICZUK et alii, 1969), com duas determina~6es
por profundidade por parcela.
Para a determina~ao granulometrica foi usado 0 meta
do do hidrometro descrito por BOUYOUCOS (1962), com uma de
termina~ao por profundidade por parcela.
A estabilidade de agregados foi determinada segundo
metodo descrito por KEMPER & CHEPIL (1965), utilizando-se,
como amostra os agregados que, ern laboratorio, passaram na
peneira de 8,51 rom e ficaram retidos na de 4,76 mm. Estas
amostras foram expostas ao ar livre nas 24 horas, que ime-
diatamente antecederam 0 inicio das analises. Para 0
23
pre-umedecimento foi usado urn atomizador,e as peneiras uti
lizadas tinham malhas corn aberturas de 4,76; 2,00; 1,00 e
0,71 rnrn. 0 tempo de oscila9ao foi de 25 minutos. Foram e
fetuadas 2 repeti90es por profundidades por parcela (uma
por miniperfil) .
4. RESULTADOS E DISCUSSAO
A seguir serao comparados os efeitos de diferentes
tratamentos sobre as propriedades fisicas do solo.
A ausencia de repeti<;:oes nao permi te urna analise
estatistica e,portanto, 0 estabe1ecimento corn maior confia
bi1idade das diferen9as entre tratamento.
No Apendice 1, encontra-se a descri<;:ao morfo1ogica
e caracteristicas quimicas e fisicas de urn perfil de solo
virgem da area experimental (SARAIVA, 1978).
4.1. Textura e teor de mat~ria orginica
Os dados obtidos (Tabe1a 1) mostram que as parce1as
apresentarn bastante seme1han~a textural ern profundidade,com
exce<;:ao da parcela de solo descoberto, onde 0 teor de argi-
1a aumenta na profundidade de 22,5 cl. 45 cm. A possive1 e~
p1ica<;:ao para este aumento e de que as e1evadas perdas por
erosao nesta parce1a (ELTZ et alii, 1980) tenham removido a
carnada superficial ern mais de 20 cm.
Observando-se a distribui<;:ao da materia orginica
ern profundidade (Tabela 1) ve-se que nos tratamentos
pastagem nativa, rota9ao de culturas e os preparos
25
TABELA l. D1stribui~ao das fra90es granulometricas. teor de materia org! nica • classifica~ao textural, e~ solo Sao Jeronimo.
Fu,;; .. granulometricaa(%) Trat_llto. Profund idade !tJ(%) Cla •• ifica~o Textural
(CIl) Arei. Silt. Argil.
0 7,5 61 21 18 3,70 Franco arenoao 7,5 - 15,0 S8 20 22 1,40 Franco argilo &renOlO
Pastagem 15,0 - 22,S 5S 20 25 1,60 rranco argilo arenoso netiva 22,5 - 30,0 S4 19 27 1,20 Franco argilo arenoso
30,0 - 45,0 50 20 30 0,75 FrallCO ar,ilo arenolo
0 7,5 62 19 19 3,00 Franco areoolo Rotat;;io de 7,5 - 15,0 59 19 22 1,80 Franco .railo arenoso culturaa 15,0 - 22,5 60 18 22 0,60 Franco argilo areUOlO
22,5 - 30,0 59 16 25 1,05 Fr AIle 0 argilo aranolo 30,0 - 45,0 51 24 25 1,10 Franco argilo &ranoso
0 7,5 61 14 25 2,45 Fralleo argilo .r&nOaa 7,5 - 15,0 60 21 19 1,30 Franco .renolo
Trigo/soja 15,0 - 22,S 57 22 21 1,00 Franco argilo areaalo plant10 dir! 22,S - 30,0 54 20 26 1,05 FrAlleo argilo arenoao to 30,0 - 45,0 54 20 26 1,15 Franco argilo areooao
0 7,5 55 20 2S 1,20 Franco argilo arenoeo 7,5 - 15,0 53 21 26 1,30 Franco argilo ateDOSO
Solo desco- 15,0 - 22,5 51 19 30 0.95 Fr&llCO argil0 arenoao berto 22,5 - 30,0 48 17 35 1,05 ArgHa arena ••
30,0 - 4S,O 44 17 39 1,00 Argila arenoaa
0 7,5 55 20 25 1,85 FrallCO argilo arenolO TrigO/SOja 7,5 - 15,0 55 21 24 1,75 rranco argilo &renolo preparo con- 15,0 - 22,S 55 22 23 1,55 Franco &rgil0 arenolo vencional 22,S - 30,0 55 23 22 1,40 Franco Ar&ilo arenoso
30,0 - 45,0 52 20 28 1,05 Franco argilo .'[enoao
0 7,5 58 19 23 1,50 Franco argil0 arenoao Trigo/11I11ho 7,5 - 15,0 58 19 23 1,40 Franco argilo are nOlo preparo con:: 15,0 - 22,S 58 18 24 1,20 Franco .rgilo arenolo venc10nal 22,5 - 30,0 55 18 27 1,10 Franco argilo arenolo
30,0 - 45,0 54 18 28 1,15 Franco argilo aren08a
0 7,5 60 18 22 2,50 Franco argilo arenoso Trigo/soja 7,5 - 15,0 57 21 22 0,95 Franco argilo are:noso cultlvo m.{- 15,0 - 22,5 57 20 23 1,10 Franco argilo arenoao !DO 22,S - 30,0 53 18 29 1,15 Franco argil0 arenolo
30,0 - 45,0 51 18 31 1,15 Franco argilo arenOlo
0 7,5 59 15 26 2,20 Franco argilo arenolo Trigo/mllho 7,5 - 15,0 58 19 23 1,35 Franco argilo arenola plantio d1r~ 15,0 - 22,5 57 21 22 1,15 Franco argilo arenolo to 22,5 - 30,0 55 17 28 1,30 Franco argi 10 Arenoso
30,0 - 45,0 54 17 29 1,10 Franco argilo arenolo
26
ron servacioni st as , a camada superficial (0 a 7,5 cm) apresenta
urn teor mais elevado de materia organica em rela9ao as cam~
das subjacentes, enquanto os tratamentos solo descober
to e os preparos convencionais, a distribui9ao no miniper
fil e mais uniforme. Explica-se a redu9ao da materia org~
nica na 'camada superficial, em parte, pela maior mineraliza
9ao da materia organica, pelas perdas por erosao e pela goo!
rna das restevas nos tratamentos de preparo convencional.
Comparando-se os teores de materia organica entre
os diferentes sistemas de cultivo (Tabela l),observa-se que
o tratamento pastagem nat iva apresenta os teores mais eleva
dos na primeira camada, seguido da rota9ao de culturas e dos
cultivos sucessivos de trigo-soja e trigo-milho em preparos
conservacionistas. 0 solo descoberto foi 0 tratamento que
parece apresentar niveis mais baixos de materia organica,na
camada superficial, por motivos como: redu9ao drastica das
fontes produtoras, mineraliza9ao do conteudo existente apos
a implanta9ao do experirnento e perdas de materia organica
por erosao (ELTZ, 1977 e SARAIVA, 1978). 0 teor mais eleva
do de materia organica no solo sob pastagem nativa e causa
do por adi90es constantes de materia organica pelas plantas
e por perdas despreziveis por erosao, 0 que deve justifi
car tambem, em parte, 0 teor de materia organica no solo sob
rota9ao de culturas. Nos demais tratamentos, os teores de
materia organica provavelmente decresceram com grande inten
sidade no inicio do experimento, devido a altas taxas de mi
neraliza9ao e perdas por erosao (POTTKER, 1977).
27
4.2. Densidade do solo
Os valores das medias e erro padrao de densidade do
solo sao mostrados na Tabela 2. Pelos valores obtidos,apa-
rentemente,nao existe camada compactada que restrinja 0 de-
senvimento radicular, ja que ZIMMERMANN & KARDOS (1961) en-
contraram 0 valor critico, para a cuI tura de soj a, de
-3 1,90 g • cm ,para solo de textura semelhante. Nas observa
90es visuais a campo, tambem nao se evidenciaram efeitos de
impedimento mecanico sobre os sistemas radiculares das cul-
turas de milho, soja e pastagem nativa.
Observando-se as varia90es de densidade do solo em
profundidade nos diferentes sistemas de cultivo, ve-se que
todos os tratamentos apresentaram menores densidades na ca-
mada superficial (0 a 7,5 cm), aumentando em camadas imedia
tamente inferiores e baixando de valor a maiores profundid~
des. Os menores valores de densidade do solo na camada su-
perficial podem ser explicados pelos seguintes fatores, a-
tuando em conjunto ou isoladamente: teores de materia org~
nica mais elevados (Tabela 1), atividade de minhocas, obseE
vadas principalmente, no solo sob pastagem nativa e prepa-
ros conservacionistas, efeitos do revolvimento do solo para
os sistemas de preparo convencional e maior concentra9ao de
raizes.
Os sistemas de cultivo nao apresentaram efeitos dif~
renciaveis maiores na densidade do solo, provavelmente devido
a curta dura9ao do experimento, a textura grosseira deste
TABELA 2. Media e erro padrao da densidade do solo (g.cm- 3), em solo S. Jeronimo.
Profundidade (cm)
o 7,5
7,5 - 15,0
15,0 - 22,5
22,5 - 30,0
30,0 - 45,0
Patagem n~ Rota~ao de Trigo/soja rolo desc~ Trigo/soja Trigo/milho Trigo/soja Trigo/milho tiva cuI turas plant .dir 2:. berto prep .conv l/prep .conv .J) cult .min.l/ plant .dir .];./
1,43±0,030 1,51±0,065 1,53±0,050 1,57±0,035 1,58±0,060 1,66±0,085 1,60±0~060 1,50±0,030
1,69±0,040 1,68±0,035 1,69±0,020 1,67±0,090 1,66±0,035 1,66±0,030 1,73±O,030 1,72±0,005
1,68±0,005 1,70±O,030 1,64±O,025 1,67±O,025 1,72±0,025 1,69±0,010 1,67±0,OI0 1,68±0,015
1,63±O,015 1,61±0,015 1,61±0,020 1,63±0,025 1,61±0,030 1,68±0,OlO 1,65±O,020 1,66±0,020
1,60±0,OI5 1,60±O,015 1,60±0,015 1,63±O,015 1,58±0,030 1,66±0,OI5 1,61±0,020 1,65±0,015
1/ plantio direto
2/ preparo convencional
3/ cultivo minimo
N co
29
solo e ao uso de maquinas e equipamentos leves.
4.3. Porosidade e espa~o aereo
Os dados de porosidade (Tabela 3 e Apendice 2) va
riaram de 35%, na camada de 7,5 a 15 cm, no tratamento de su
cessao trigo-milho ern plantio direto, a 44% na camada de 0
a 7,5 cm no tratamento de pastagem nati va, estando a maior
parte destes dados concentrados proximos de 35%, que e cita
do por BRADY (1974) como limite inferior da faixa de varia
~ao para solos arenosos. Observa-se que este solo, ern con
di~ao natural (sob pastagem, corn gado), ja apresenta va
lores proximos a 35% (SOUZA, 1976 e Apendice 1).
Observando-se a varia9ao corn a profundidade nos di
ferentes sistemas de cultivo, ve-se que, geralmente, a cam~
da superficial (0 a 7,5 cm) apresenta valores maiores de p~
rosidade, verificando-se uma redu~ao nas camadas subjacen
tes, para urn posterior aumento nas camadas mais inferiores,
inversamente ao comportamento de densidade do solo, ja que
foram calculados a partir desta.
Os dados de espa90 aereo, obtidos na capacidade de
campo (0,33 bares), esta.o apresentados na Tabela 3. Estes
dados apresentam baixa confiabilidade devido a metodologia
utilizada, porem parecem indicar que, na profundidade de 15
a 22,S cm no tratamento de trigo-soj~ preparo convencional
e na profundidade de 7,5 a 15 cm nos tratamentos trigo-soja
ern cultivo minimo e trigo-milho ern plantio direto, os
TABELA 3. Porosidade (P) e espa90 aereo (Ea) a capacidade de campo (0,33 bares), em solo S. Jeronimo.
Profundidade Pastagem na Rota~ao de Trigo/soja Solo des Trigo/soja Trigo/mi1ho Trigo/soja Trigo/mi1ho tiva cu1turas p1ant.dirl/eoberto- prep.eonvl/prep.eonv. eu1t.min.})p1ant.dir .. U
(em) P Ea P Ea P Ea P Ea P Ea P Ea P Ea P Ea ---- ---- ---- ----- ---- ---- ----
---------------------------------------- % ---------------------------------------------
0 7,5 44 23 42 20 42 19 41 17 41 17 38 13 38 14 42 20
7,5 - 15,0 36 11 36 11 36 11 35 10 38 13 37 12 35 . 9 35 9
15,0 - 22,5 37 11 36 11 39 15 36 11 35 9 37 11 37 12 36 11
22,5 - 30,0 38 14 40 16 38 14 38 14 37 12 37 12 38 13 37 12
30,0 - 45,0 39 14 41 17 43 16 38 14 41 17 36 11 40 16 38 13
1/ p1antio direto
2/ prepar~ eonveneiona1
3/ cu1tivo min~mo
w o
31
valores de espa90 aereo estao ao redor do limite critico de
aera9ao de 10%, abaixo do qual h~ restri9ao ao crescimento
de raizes.
4.4. Resistencia do solo a penetra9ao
Nas Figuras 1 e 2, estao apresentados os dados de
resistencia do solo a penetra9ao. Os valores medios de re
sistencia a penetra9ao por tratamento e profundidade estao
tabulados no Apendice 3, juntamente com a umidade gravime-
trica. Esta apresentou pequena varia9ao, situando-se ao re
dor de 15%, que corresponde a aproximadamente a 0,33 bares
de suc9ao matricial, segundo COGO & SCOPEL (1979).
Os valores obtidos de resistencia a penetra9ao fo
-2 ram inferiores a faixa de valores criticos de 25 a 30 kg .em ,
encontrada por TAYLOR & BURNETT (1964), na qual nao houve
penetra9ao de raizes, trabalhando em condi9ao de campo e so
10 de textura franco-arenosa. Porem, alguns dos valores ob
tidos excedera~ ao limite critico, citado por CINTRA (1980),
-2 de 18 kg . cm ,para as culturas de trem090, soja, trigo e
br&ssica (colza), trabalhando em casa de vegeta9aO e com so
10 argiloso. Como j& foi citado anteriormente, nao foi ob-
servada nenhuma evidencia visual de impedimento mecanico as
raizes.
Devido a grande variabilidade dos dados referentes
a resistencia do solo a penetra~ao, em cada profundidade es
tudada, qualquer compara9ao entre tratamentos fica
7,5
15
E o
• -g Z2,5
~ "0 C ::J -o
cl: 30
45
Resistinoo 0 penetracClo (kg. cm-2 )
o. 7 • 9 10 Ii 12 13 14 15 16 17 18 " 20 21 22 I I , I I I I I I • I 1 I I I I 1
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FIGURA I: RESISTENCIA DO SOLO S.JERONIMO A PENETRACAO
ApOS 5 ANOS DE CULTIVO.
Postooem notivo
RotacOo de culturas
Sucessoo trigo-sojo PI antio direto
Solo descoberto
Suc •• sOo trigo-soja Plontio convencionol
W I\J
7,5
15
E 0
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45
Resist'neia (, penetracoa (kg. em!)
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FIGURA 2: RESISTENCIA DO SOLO S.JERONIMO A APOS 4 ANOS DE CULTIVO.
PENETRACAO
0--0 Sueessoo tri~o-milho Prepare eonveneionol
0---0 Sucessa'o trigo - soja Cultivo m, nimo
t::r---.-~ SueessOo trigo-milho PI anti 0 direfo
w w
34
prejudicada. Para se ter uma id~ia desta va~iabilidade, no
Apemdice 4, estao tabulados as m~dias e desvios padrao de
resistencia a penetra~ao na profundidade de 7,5 a 15 cm.
4.5. Agrega~ao do solo
Na Tabela 4 sao apresentados os dados de diametro me
dio ponderado de agregados estaveis em agua. A compara~ao
dos efeitos de tratamentos sobre esta propriedade fisica tern
baixa confiabilidade em fun~ao da inexistencia de repeti~oes
dos tratamentos e da grande variabilidade dos dados. Feito es
ta ressalva, parece que os tratamentos de pastagem nativa e
rota<;ao de culturas, apresentam uma maioragrega~ao princi
palmente na camada superficial (0 a 7,5 cm), enquanto 0 so
lo descoberto apresenta a menor agrega~ao.
A maior agrega<;ao do tratamento pastagem nativa na
camada superficial (0 a 7,5 em) pode ser explicada, em par
te, pelo maior teor de materia organica (Tabela 1) ,que atua
como agente cimentante, pelos efeitos dos sistemas radicula
res, pela nao mobiliza<;ao do solo e ainda pela prote<;ao con
tra 0 impacto da gota de chuva. Na rota~ao de culturas e
provavel que os fatores anteriormente mencionados justifi
quem 0 grau de agrega<;ao apresentado. Em "solo descoberto",
a menor agrega<;ao, provavelmente, deve-se: a ausencia de sis
tema radicular, ausencia de prote<;ao superficial ao impac
to da gota de chuva e as perdas de mais de 20 cm de solo a
traves do processo de erosao.
TABELA 4. Media e erro padrao do diametro medio ponderado (rom) dos agregados estaveis em agua, em solo Sao Jeronimo.
Profundidade (cm)
° 7,5
7,5 - 15,0
15,0 - 22,5
22;5 - 30,0
30,0 - 45,0
Pastagem nativa
6,73±0,06
6,57±0,09
6,22±0,08
6, Il±O, 08
6,OO±O,19
1/ p1antio direto
2/ prepar~ convenciona1
3/ cu1tivo min~mo
Rota~ao de Trigo/soja Solo desco Trigo/soja Trigo/mi1ho Trigo/soja Trigo/mi1ho cuI turas p1ant.dir .!./ berto - prep .conv .~.A)rep .conv~./ cult .m1n •. Y p1ant.dir .!..I
6,16±0,15 5,62±0,30 2,52±0,20 5,05±0,22 4,94±0,06 3,73±0,23 3,66±0,29
4,61±0,54 3,77±0,24 2,80±0,04 4,93±0,28 4,86±0,07 4,81±0,52 5,04±0,06
5,92±0,06 3,84±0,42 3,32±0,07 5,19±0,53 4,30±0,42 4,70±0,23 5,49±0,08
4,85±0,17 5,15±0,16 2,19±0,O5 4,O3±0,75 4,82±0,54 4,60±0,44 5,4l±O,24
4,76±0,24 3.95±O,35 2,45±O,O9 3,95±0,39 3, l3±0 ,21 3, n±o ,30 6,42±0,67
W lJl
36
4.6. Taxa de infiltra9ao de agua no solo
As taxas de infiltra9ao de agua no solo das areas 1
a 5 sao apresentadas na Figura 3 e, as equa90es ajustadas e
respectivos coeficientes de determina9ao sao apresentados na
Tabela 4. Os valores das repeti90es de todas as areas se en
contram no Apendice 5. A umidade do solo no inicio do tes-
te esta no Apendice 6.
As maiores taxas estimadas de infiltra9ao de ~
agua
nc solo,ao fim de duas horas, ocorreram nas areas de pasta-
gem nativa (67 rom/h), rota9ao de culturas ( 51 rom/h) e na
sucessao trigo-soja em preparo convencional (43 rom/h). Por
outr~ lado, as menores taxas de infiltra9ao ocorreram nas a
reas de sucessao trigo-soja em plantio direto (29 mrn/h) e no
solo descoberto (IS rom/h). Ressalte-se que a compara9ao en
tre os efeitos dos tratamentos sobre esta propriedade apre-
senta baixa confiabilidade, devido aos fatores citados na
discussao sobre os agr€gados do solo, e ainda ao metodo dos
aneis concentricos, por sofrer algumas restri90es.
A compara9ao entre os dados de perdas de agua
(Tabela 5), obtidos por ELTZ et alii (1980), nesta area ex-
perimental, e as taxas de infiltra9ao de agua,ao fim de duas
horas, obtidas neste trabalho, parece mostrar uma certa dis
cordancia nos tratamentos trigo-soja em plantio direto e em
preparo convencional. Assim, 0 tratamento trigo-soja emp~
tio direto teve menores perdas de agua, apesar de ter menor
taxa de infiltra9ao, ao fim de duas horas, enquanto 0
37
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TABELA 5. Equa90es de infiltra9ao de agua e coeficiente de determina9ao (r2), ern solo
Sao Jeronimo.
Equa90es
2 r
Pastagern nativa
-0,646 22,37.t +66
0,39
1/ Prepar~ convencional.
Rota9ao de culturas
Trigo/soja plantio direto
-0,629 -0,549 69,SO.t +48 48,64.t +12
0,55 0,62
Solo descoberto
-0,631 57,40.t +12
0,45
Trigo/soja 1/ prep.conv. -
-0,626 46,39.t +41
0,32
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TABELA 6. Perdas totais de solo e agua no periodo 1975/80, ern solo Sao Jeronirno.JI
Tratarnentos
Pastagem nativa
Rota9ao de culturas
Trigo/soja, plantio direto
Solo descoberto ern preparo convencional
Trigo/soja, preparo convencional
Trigo/milho, preparo convencional Y Trigo/sojn,cultivo rninimo~ Trigo/milho, plantio diret~
11. Dados de ELTZ et alii (1980). ]I. Relativo as perdas ern solo descoberto. 31. Tratamentos implantados ern 1976. ~/. Relativo a chuva total precipitada.
Chuva total = 6299,2 mm. Media anual = 1259,8 mm EI total = 2965,85. Media anual = 593,17.
ton/ha
1,19
35,72
45,15
1149,75
129,83
92,58
47,25
12,98
Perdas
Solo 1\.gua
(%)y (%)i7
0,1 2,8
3,1 2,0
3,9 3,4
100,0 17,8
11,3 6,2
8,4 6 ,4
4 ,3 3,0
1,2 1,2
W 'D
40
tratamento trigo-soja em preparo convencional apresentou
maiores perdas de agua a despeito de ter maior taxa de in-
filtra9ao, ao fim de duas horas. Para explicar este fato
dois aspectos devem ser considerados: primeiro, a condi9ao
superficial das parcelas, pois 0 tratamento trigo-soja em
plantio direto apresenta cobertura morta e rugosidade,o que
proporciona maior prote9ao ao impacto da gota da chuva e re
dU9ao do escorrimento superficial (MEYER et alii, 1970) e
maior armazenamento de agua nas depressoes superficiais
(LARSON, 1964), para posterior infiltra9ao de agua no solo.
Este aspecto nao e mensurado pelo metodo dos aneis concen
tricos. 0 segundo aspecto, a ser considerado,e a metodolo
gia utilizada, ja que ELTZ et alIi (1980) determinaram per
das de agua com chuva natural.
Os dados das taxas de infil trac;ao de agua no solo das
areas 6, 7 e 8 (Apendice 4) nao foram comparadas por terem
ocorrido problemas de ordem climatica na epoca das determi
nac;oes e os testes terem side realizados 15 dias apos os
das parcelas anteriores, interferindo possivelmente nos re
sultados.
5. CONCLUSOES
Os resultados obtidos neste trabalho permitem apre
sentar algumas conclusoes:
1 - Os sistemas de cultivo pastagem nat iva e rota~ao
de culturas mostraram-se mais eficientes na manuten~ao de
urn nivel mais elevado de materia organica na camada superior
(0 a 7,5 cm), seguidos pelos sistemas de preparos conserva
cionistas.
2 - Os sistemas de cultivo tiveram efeitos nao dife
renciaveis em densidade do solo, porosidade, espa~o aereo e
resistencia do solo a penetra~ao. Nas observa~oes dos min~
perfis, nao se evidenciaram mudan~as bruscas de dire~ao na
penetra~ao no solo dos sistemas radiculares, 0 que indica a
ausencia de impedimento mecanico ao desenvolvimento radicu
lar.
3 - A grande variabilidade dos valores de agregados
do solo nao permite atribuir alta confiabilidade a conclu
sao de que os sistemas de cultivo pastagem nativa e rota~ao
de culturas mostram melhor agrega~ao na camada superficial,
(0 a 7,5 cm), enquanto 0 tratamento solo descoberto aprese~
ta uma maior desagrega~ao.
4 - A pastagem nativa e a rota~ao de culturas
42
apresentaram as maiores taxas de infiltra9ao de agua no so
lo, ao fim de duas horas de teste.
A compara9ao de propriedades flsicas entre sistemas
de cultivo, neste experimento, fica urn pouco prejudicada p~
10 fa to de nao haver repeti90es de tratamentos,oque dificul
ta a aplica9ao de urn teste estatistico tradicional.
5 - Com base nos dados obtidos neste trabalho e pri~
cipalmente nos dados de perdas de solo e agua obtidos por
ELTZ et alii (1980) no periodo de 5 anos sugere-se os se
guintes sistemas de cultivo para esta regiao; pastagem nati
vaj rota9ao de culturas com explora9ao de culturas anuais
e inclusao de pastagemje a explora~ao de culturas anuais com
preparos conservacionistas.
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7. AP~NDICES
AP~NDICE 1. Descri~ao morfologica e caracteristicas quimicas e fisicas de urn perfil de solo virgem da area experimental.
a) Descri~ao morfologica:
classifica9ao: Lateritico Bruno Avermelhado Distrofico, textura media, relevo ondulado;
unidade: 0 solo pertence a unidade de mapeamento Sao Jeronimo, localizado ern urna zona de transi9ao entre as unidades Serie Sao Jeronimo e Serie Arroio dos Ratos:
10caliza9ao: Estado do Rio Grande do Sul, municipio de Guaiba, qUilometro 51 da BR-290, Estacao Experimental Agronomica da UFRGSi .
situa~ao e declive: trincheira aberta na area experimen tal ao lado da parcela de pastagem nativa, na cota media do experiment~, corn 12,5% de declive;
altitude: cerca de 35 metros;
litologia e forma9ao geologica: granito;
material de origem: produto da intemperiza9ao "in situ" da rocha matriz;
relevo: local e regional suave ondulado a onduladoi
Erosao: nula nos locais corn pastagem nativa e moderada nas areas corn culturas anuais,
drenagem:
vegeta9ao:
bern drenado;
no local ha pastagem nativa composta de varias especies gramineas. Na regiao ha pasta gens nativas e artificiais, aparecendo -
50
AP~NDICE 1.
eulturas anuais como 0 trigo e a soja;
uso atual: pastagem e eulturas anuais ja eitadas;
deseri9ao do perfil:
0-37 em; bruno-avermelhado eseuro (5YR 3/3, limido), bruno-avermelhado (5YR 3,5/3, umido amassado), bruno eseuro (7,5YR 4/4, seeo); franco arenoso; fraea a rnoderada a media a grande granular a bloeos suban gulares; poros eomum muito pequenos; maeio, fria= vel, ligeiramente plastieo e ligeiramente pegajoso; transi9ao gradual e plana; raizes abundantes.
37-65 ern; bruno-avermelhado eseuro (5YR 3/4, umido), bruno-avermelhado (5YR 3,5/3,5, urnido amassado~ bruno eseuro (7,5YR 4/4, seeo); franeo-argilo-arenoso com easealho; moderada media a grandes blocos subangulares; poueos poros pequenos e poros co muns muito pequenos; ligeiramente duro, friavel~ ligeiramente plastieo e ligeiramente pegajosoi tran si9ao gradual e plana; raizes comuns.
65-90 em; bruno-avermelhado eseuro (2,5YR 3/4, lim! do), vermelho eseuro (2,5YR 3/5, umido amassado), -vermelho-amarelado (5YR 4/7, seeo); argilo-arenoso com easealho; moderada media a grandes bloeos subangulares; poueos poros muito pequenos; duro, friavel, ligeiramente p1astieo e pegajoso; transi-9ao difusa e plana; poueas raizes.
90-130 em; vermelho (2,5YR 3,5/6 limido), vermelho eseuro (2,5YR 3/7, limido amassado), vermelho-amare lade 5YR 4,5/8, seeo); argi1a com easealho; mode= rada media a grandes bloeos subangulares; eerosida de poueo e fraea; duro, firme, ligeiramente plasti co e pegajoso; raizes raras. -
+ 130 em i vermelho (2,5YR 4/7, umido); argila com easealho.
oeorre a presen9a de granulos eonereeionarios em todo 0 perfil, sendo a maior freq~eneia nos horizontes mais profundos
AP~NOlCE 2. Oensidade do solo (OS), densidade de part!culas (OP) e porosidade (p), em solo Sao Jeronimo.
Pastagelll Rotac;ao de Trigo/soja Solo deseo Trigo/soja Trigo/mi1ho Trigo/soja Trigo/milho Profundi nativa eu1turas plant. dir.y berto prep.eonv •. y prep.conv.'!) eu1t.minim.l/ plant.dir.y
dade DS DP P DS DP P DS DP P DS DP P DS DP P DS DP P DS DP P DS PD P (em) -3 (g.em ) -3 (X) (g.em ) -3 (X) (g.em ) -3 (X) (g.em )
-3 (X) (g. em ) -3 (X) (g.em ) -3 (X) (g.em ) -3 (X) (g.em ) (X) --------- ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- ------------ ---- ------------ ---- ---- ---- ---- ---- -------- ---- ----
0 - 7,5 1,43 2,57 44 1,51 2,62 42 1,53 2,65 42 1,57 2,65 41 1,58 2,66 41 1,66 2,66 38 1,60 2,60 38 1,50 2,60 42
7,5-15,0 1,69 2,64 36 1,68 2,63 36 1,69 2,66 36 1,67 2,59 36 1,66 2,66 38 1,66 2,65 37 1,73 2,67 35 1,72 2,63 35
15,0-22,5 1,68 2,65 37 1,70 2,67 36 1,642,71 39 1,67 2,62 36 1,72 2,66 35 1,70 2,68 37 1,67 2,67 37 1,68 2,63 36
22,5-30,0 1,63 2,64 38 1,61 2,68 40 1,61 2,62 39 1,63 2,64 38 1,61 2,54 37 1,68 2,68 37 1,65 2,66 38 1,66 2,62 37
30,0-45,0 1,63 2,67 39 1,60 2,62 41 1,60 2,68 40 1,63 2,65 38 1,58 2,68 41 1,66 2,61 36 1,61 2,68 40 1,65 2,67 38
!/ p1antio direto
~/ preparo eonveneional
3/ eultivo minima
lJ1 t-'
AP.t:NDICE 3. Resistencia a penetra9ao (RP) e urnidade grav~trica (tX;) ern solo S. Jeronimo.
Profun Pastagem na Rota~ao de Trigo/soja Solo deseo- Trigo/soja Trigo/milho Trigo/soja Trigo/milho
tiva - eulturas plant.dir.!/ berto prep. eonv.t/prep. eonv.t/eult. minJ! plant.dir.Y didade
(em) RP_2 (kg.em)
Ug RP Ug RP 2 Ug RP Ug RP Ug RP 2 Ug RP Ug RP 2 Ug (%) (kg.e~~ (%) (kg.e~ ) (%) (kg.e~~ (%) (kg.e~~ (%) (kg.e~ ) (%) (kg.e~l (%) (kg.e~ ) (%)
----
0 7,5 16 16,4 13 13,3 11 13,5 6 13 ,2 18 11,7 13 13 ,6 14 15,2 13 16,1
7,5-15,0 18 14,4 15 13,7 13 13,8 8 16,0 20 13,7 14 15,6 18 14,2 15 14,6
15 -22,5 17 14,0 15 18,8 13 14,4 15 15,8 18 14,2 16 15,6 19 14,9 17 14,7
22,5-30,0 16 14,3 15 14,3 14 14,8 17 15,9 18 15,1 19 15,3 17 15,3 17 15,0
3OJ)-45,O 16 14,7 16 15,1 15 15,7 18 15,8 18 15,7 22 15,6 18 16,4 19 15,4
1/ plantio direto
l/ preparo eonveneional
3/ eultivo min1mo
U1 tv
AP~NDICE 4. Media e desvio padrao da resisteneia a penetra~ao na profundidade de 7,5 a 15 em, em solo Sao Jeronimo.
Pastagem Rota~ao de nativa culturas
l7±3,23 l5±4,16
~/ plantio direto
Trigo/soja / Solo descoberto . 1 plant. dl.r '-
13±3,33 8±3,22
2/ preparo convencional
3/ cultivo minima
Trigo/soja Trigo/milho Trigo/soja Trigo/milho prep.conv,Y prep. conv2:.J culti.minin~l/plant.dir .. Y
20±5,20 l4±3,45 l8±3,6l l5±3,20
(J1
w
APt::NDICE 5. Taxas de infiltra9ao de agua -1 (nm.h ), em solo Sao Jeronimo.
Pastagem Rota~ao de Trigo/soja Solo desco Trigo/soja Trigo/mi1ho Trigo/soja Trigo/mi1ho
Tempo nativa cu1turas p1ant.dir ... !.! berto - prep.convl/prep.conv~/ cult.min.2/ plant.dir.l/
(min) R1 R2 R1 R2 Rl R2 R1 R2 R1 R2 R1 R2 R1 R2 R1 R2
---- ---- ---- ---- ---- ---- ----
I 180 180 360 360 300 180 660 360 1020 300 1200 600 360 720 600 480
2 120 60 120 240 120 120 60 240 180 60 480 420 120 240 120 120
3 120 60 120 120 60 60 60 120 120 60 420 360 120 180 60 60
4 120 60 60 120 60 60 60 60 120 60 420 360 120 240 60 120
5 60 120 120 120 60 60 00 60 60 60 300 600 120 180 60 120
10 84 48 60 84 36 72 2ft 12 72 36 312 264 108 156 72 60
20 60 70 66 65 30 48 18 24 60 48 225 264 102 162 48 78
30 76 84 54 53 36 48 24 24 60 36 275 240 96 150 18 66
45 66 72 55 44 32 32 18 18 48 40 204 180 88 90 60 68
60 44 90 60 56 28 39 18 18 54 36 196 162 84 170 60 64
90 62 70 58 44 22 30 18 12 52 30 237 127 82 126 62 60
120 57 78 54 42 20 26 12 12 52 32 271 80 80 121 42 60
1/ p1antio direto; 2/ preparo convencional; 3/ cu1tivo minimo; ~ = repeti~ao 1; R2 = repeti~ao 2.
lJl ~
AP~NDICE 6. Umidade gravimetrica antes de iniciar os testes de infiltra9ao,em solo Sao Jeronimo.
Profundidade (em)
Pastagem nativa
Rota~ao de Trigo/soja Solo deseo Trigo/soja Trigo/mi1ho Trigo/soja Trigo/mi1ho cuI turas p1ant.dir .. Y berto - prep. e onvi./p rep • eonv •. Y eu1t.min..:.1./ p1ant.dir~./
--------------._------------------------- % ------------- -----------------------
o - 15 11,1 11 ,2 12,8 9,6 9,6 9,6 12,9 9,5
15 - 30 10,1 11 ,0 12,5 10,9 10,1 10,1 13,0 9,4
1/ p1antio direto
2/ prepar~ eonveneional
3/ eu1tivo m~n~mo.
U1 U1