Análises de parâmetros físicos em solos submetidos a diferentes manejos

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O trabalho objetivou em avaliar as diferenças nos parâmetros físicos, de solos típicos do cerrado submetido à semeadura direta por quatro anos seguidos

Autores: Luan Coêlho Silva¹; Naendra Silva Soares¹; Cintia Nayara Nascimento dos Santos¹; Alexandre Barreto Almeida dos Santos²; Flávia Fernandes Ribeiro de Miranda²

Trabalho publicado nos Anais do evento e divulgado com a autorização dos autores.

RESUMO

As práticas agronômicas procuram produzir alimentos conservando os recursos naturais, porém tais práticas nem sempre admitem atender a este objetivo por promoverem alterações nas propriedades físicas e químicas danificando a qualidade do solo. Diante ao exposto o trabalho objetivou estimar parâmetros físico químicos: densidade de partícula, densidade aparente, volume total de poros, velocidade de infiltração básica, e capacidade de campo de solos típicos do cerrado submetido à semeadura direta (plantio direto), área de cultivo perene (seringueira), área degradada e por fim uma área de campo nativo (sem qualquer interferência agrícola), em fazendas da região central do estado do Tocantins. As análises foram realizadas no campo (nas áreas das coletas), e no laboratório de Solos, da Católica do Tocantins, Palmas – TO. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado. A área de maior infiltração de água, foi em cultivo perene, com espécies vegetais arbóreas com raízes pivotante e profundas. O solo de área degradada foi o que obteve maior densidade de partículas, seguido do campo nativo, plantio direto e área de cultivo perene. Portanto as técnicas de manejo adotadas influenciam diretamente nos parâmetros físico químicos.

Termos de indexação: Alterações; Infiltração; Laboratório.

INTRODUÇÃO

Os solos minerais são constituídos por uma mistura de partículas sólidas de natureza mineral e orgânica, ar e água, formando um sistema trifásico, sólido, gasoso e líquido. As partículas da fase sólida variam grandemente em tamanho, forma e composição química e a sua combinação nas várias configurações possíveis forma a chamada matriz do solo. Considerando o solo como um corpo natural organizado, portanto ocupando dado espaço, a recíproca da matriz do solo forma a porosidade dos solos. Outro fator que interfere diretamente na porosidade dos solos refere-se à maneira com que as partículas sólidas se arranjam na formação dos solos (Reinert et al., 2006).

A densidade do solo (Ds) é uma característica modificável e seu valor depende das condições estruturais e do estado de compactação do solo Jorge et al., (2012) apud Leite et al., (2015). Ainda segundo Tormena et al., (2002), apud Leite et al., (2015), os diferentes usos do solo promovem modificações nas propriedades físicas, sensíveis a essas alterações destacam-se a densidade e a porosidade. Outra densidade que pode ser observada é a densidade de partículas do solo (Dp), que possui grande relevância como indicativa da composição mineralógica, cálculo da velocidade de sedimentação de partículas em líquidos e determinação indireta da porosidade (Forsythe, 1975, apud Gubiani et al., 2006).

A infiltração de água no solo é o processo de entrada de água no perfil do solo. Segundo Fagundes et al. (2012), este processo ocorre porque o potencial total da água da chuva ou da irrigação, na superfície do solo é aproximadamente nulo e a água no perfil do solo apresenta um potencial negativo, sendo que quanto mais negativo este potencial mais seco estará o solo. Segundo Pott (2001), a taxa de entrada de água no solo decresce com o tempo em função do umedecimento do perfil assumindo um valor mínimo constante denominado de velocidade de infiltração básica (VIB).

As atividades de uso e exploração da terra desempenham influências significativas sobre a infiltração devido às modificações nas propriedades físicas dos solos decorrida pela interferência antrópica. Segundo Lal (1984) e Bertol et al., (2001), apud Leite et al., (2015), os solos, quando cultivados intensamente ao longo do tempo, podem tornar-se compactados, bem como apresentar diminuição do volume de poros ocupado pelo ar e o aumento na retenção de água.

Do ponto de vista das atividades agrícolas, os indicadores físicos assumem importância por estabelecerem relações fundamentais com os processos hidrológicos, tais como taxa de infiltração, escoamento superficial, drenagem e erosão. A qualidade desses atributos propicia condições adequadas para o crescimento e o desenvolvimento das plantas e para a manutenção da diversidade de organismos que habitam o solo Doran & Parkin, 1994, apud Gomide et al., (2011). Possuem também função essencial no suprimento e armazenamento de água, de nutrientes e de oxigênio no solo. Entre os principais indicadores físicos de qualidade de solo sob o ponto de vista agrícola, estão a textura, estrutura, resistência à penetração, profundidade de enraizamento, capacidade de água disponível, percolação ou transmissão da água e sistema de cultivo (Gomes & Filizila, 2006).

Diante disso, a avaliação quantitativa mais usada na avaliação da qualidade da condição estrutural é de natureza indireta e mede outras propriedades físicas indiretamente influenciadas pela estrutura do solo. A avaliação da estabilidade de agregados, densidade do solo, porosidades e infiltração e retenção de água, considerando a classe textual, indicam o estado atual da estrutura do solo. Esse tipo de avaliação é bastante usado para medir-se a evolução da estrutura de um dado solo quando submetido a diferentes sistemas de manejo (Loureiro, 2012).

Contudo o presente trabalho objetivou em avaliar as diferenças nos parâmetros físicos, de solos típicos do cerrado submetido à semeadura direta por quatro anos seguidos (plantio direto), área de cultivo perene (seringueira), área degrada e por fim uma área de campo nativo (sem qualquer interferência agrícola), por métodos de análises laboratoriais físicas como densidade de partícula, densidade aparente, volume total de poros, velocidade de infiltração básica (VIB), e capacidade de campo (C.C.) (base volume).

MATERIAL E MÉTODOS

As análises foram realizadas no campo (nas áreas de coleta), e no laboratório de Solos, da Católica do Tocantins, em Palmas – TO, com coordenadas geográficas 48º16’34” W e 10º32’45” S, em altitude de 230 m.

Foram coletadas três amostras de solo indeformadas e uma deformada de cada área em fazendas nas proximidades da região de Paraíso do Tocantins-TO coordenadas geográficas do município 10° 10′ 20” S 48° 52′ 52” W. Para classificação do primeiro nível categórico dos solos foram utilizado dados segundo Santos et al., (2013). Correspondem ao plantio direto (PD) coletado na fazenda “Recanto” e tipo de solo correspondente ao latossolo, cultura perene (CP) coletado na chácara “Folha Verde” e tipo de solo correspondente a plintosolo e campo nativo (CN), degradada (D) coletados na fazenda “Fazenda pé de serra” com tipos de solos correspondentes a neosolo, tendo como base para classificação de acordo com dados pesquisados no livro sistema brasileiros de classificação de solos 3° edição, a escolha destes foram baseadas nas técnicas de manejo adotadas.

Foram coletadas com auxílio de uma enxada amostras indeformadas com os anéis volumétricos e deformadas cerca de 500g de solo de cada área, nos primeiros 20 cm de profundidade concentrando na fração mais fértil e orgânica dos solos em questão. Usando anéis volumétricos de 102,02 cm³, para realizar as análises de da Capacidade de Campo (CC), e anéis volumétricos maiores para realizar a VIB, densidade das partículas (Dp), densidade aparente (Da), volume total de poros. Dos testes realizados, apenas um foi em campo (VIB), os outros foram realizados em laboratório.

Para a determinação da Capacidade de campo (base volume), foi utilizada (+-200gr) de solo deformado, levado para o laboratório e seco em estufa por aproximadamente 105°C durante 24h. Após essa amostra foi passada por uma peneira com malha de 2mm, medido em seguida um volume de 100 ml de solo em um bécker e transferido – o, para um funil de plástico e colocado um pouco de algodão na base do funil para evitar a saída de solo. Foi colocado um funil sobre a proveta de 100 ml, em seguida, mediu 100 ml de água em outra proveta e adicionado aos poucos no funil com o solo. Após adicionado todo conteúdo de água ao funil, esperou-se cessar a drenagem da amostra. Com isso, observou-se que a C.C em % foi a quantidade de água retirada pela amostra de solo no funil. Esses foram os métodos utilizados nos 4 tipos de solos.

A velocidade de infiltração básica (VIB) de água no solo foi realizada utilizando o método do infiltrômetro de anéis concêntricos, composto por material metálico os quais foram cravados ao solo de maneira concêntrica. Para se determinar a densidade das partículas (Dp), pesou-se 20g de terra fina seca em estufa (TFSE), peneirada em peneira de 2mm e secada em estufa por 48 horas, há 38°C. Em seguida, foi transferida para o balão volumétrico de 50ml e adicionado 15 ml de álcool etílico com auxilio de uma bureta de 50ml, agitando-a por 1 minuto para facilitar a penetração do álcool nos capilares. Após essa etapa completou o balão volumétrico com álcool etílico, realizando assim a leitura do nível que o mesmo sobrou na bureta. Logo após, foi determinado o volume de TFSE usando a expressão: V=50-L, e a densidade de partícula usando a expressão: Dp= 20/V.

Para a determinação da densidade do solo (Ds), coletou-se uma amostra de solo com estrutura indeformada em um anel volumétrico de 102,02 cm³, levando-o para secar em estufa a 105ºC para se determinar a massa seca (Ms) do solo. Para a determinação da densidade do solo fou usado a expressão: Ds=Ms/V, onde o volume é dado em cm², utilizando a formula: V (cm²)= área (cm²) x altura (cm), e a área (cm²) que é determinada utilizando a formula: .

Já o volume total de poros (VTP) do solo foi determinado utilizando a expressão: VTP%= [1-(Ds/Dp)]x100.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Analisando os dados estatísticos de densidade do solo e VIB, na Tabela 1, pode-se constatar que os tratamentos foram significativos a 1% de probabilidade, para ambas as análises.

Tabela 1. Resumo da análise de variância da densidade do solo e VIB de diferentes tipos de solos submetidos a técnicas de manejo distintas (Plantio Direto – PD, Degradada – D, Campo Nativo – CN e Cultura Perene – CP).

As médias foram comparadas pelo teste Tukey a 5% as quais obtiveram diferenças estatísticas conforme os dados da Tabela 2.

Tabela 2. Comparação estatística das médias da densidade do solo (Ds) e VIB, obtidos nos diferentes tratamentos, em função dos diferentes tipos de manejo.

De acordo com os dados das medias obtidas dos diferentes tipos de manejo, verificou que os resultados tanto para cultura perene como para área degradada não se diferem estatisticamente e superiores aos outros tratamentos (plantio direto e campo nativo). Resultados diferentes em termos de diferença de densidade do solo em técnicas de manejo distintas foram comprovados de acordo com Stone et al. (2001), apud Falleiro, (2003), apud Gonçalvez et al. (2013), onde os valores de densidade obtidos para o solo sob plantio direto foram maiores que os obtidos para o solo sob manejo convencional nas duas camadas avaliadas. Em muitos estudos são observados maiores valores de densidade do solo sob plantio direto, em relação ao preparo convencional, sendo esses relacionados ao adensamento natural devido à ausência de revolvimento, como também, à compactação ocasionada pelo tráfego de máquinas.

Com relação a velocidade de infiltração básica de agua no solo (VIB), de acordo com o quadro de medias, observou-se que a área de cultivo perene (silvícola), diferenciou-se estatisticamente das outras áreas, ou seja, a área de maior infiltração de água, foi em solos submetidos a cultivo silvícola, destinadas a culturas perenes, com espécies vegetais arbóreas com raízes pivotantes e profundas. Resultado semelhante a esse foi encontrado por Leite et al. (2015), em suas pesquisas, que constatou que a floresta nativa apresentou os maiores valores de VIB e os demais sistemas de uso e manejo (cultivo em aleias, plantio convencional e pastagem), não apresentaram diferenças significativas. Estes valores mais altos da infiltração na área, se devem, provavelmente, à influência da matéria orgânica sobre as propriedades físicas do solo. Em estudos realizados por Silva e Kato, (1998) apud, Leite et al. (2015) chegaram à conclusão de que a retirada da floresta nativa e o estabelecimento em seu lugar de pastagem ou de outras atividades agrícolas ocasiona a redução na velocidade de infiltração básica de água no solo. A floresta nativa proporcionou condições favoráveis à infiltração de água no solo.

Os resultados para a densidade de partícula do solo (Dp), volume total de poros (VTP) e capacidade de campo (CC) (base volume), encontra-se disposta na tabela 3 abaixo.

Tabela 3. Resultados complementares sobre a densidade de partícula do solo (Dp), volume total de poros (VTP) e capacidade de campo (CC) (base volume).

Observando os resultados da tabela 3, com relação a densidade de partículas, a que maior apresentou quantidades de partículas que compõem a matriz do solo foi o solo da área degradada 2,5 g/cm³, seguida do campo nativo e de plantio direto, com 2,2 g/cm³ e por último a área de cultivo perene, com 2,1 g/cm³. Segundo Ferreira et al. (2003), apud Leite et al. (2015), os valores de densidade de partícula representam os minerais constituintes do solo: feldspato, quartzo e silicatos e tendem a apresentar em uma mesma área pouca variação de valores de Dp. A densidade de partículas relaciona-se com o material de origem do solo e assim apresenta poucas variações de valores em termos absolutos. Ainda segundo Reichardt, (1985), apud Leite et al. (2015), a densidade de partículas do solo não sofre influência pelo manejo do solo.

Em se tratando do VTP (%) e CC, observa-se que o solo da área de plantio direto apresentou os maiores resultados. Gonçalvez et al. (2013) relatou que as técnicas de manejo de plantio direto e convencional, adotadas influenciam diretamente na densidade do solo, pois atua diretamente na dinâmica da agua e nutrientes. Segundo Bicalho, (2011) os diferentes sistemas de manejo apresentaram diferença significativa, para a profundidade 0-20 cm, , o sistema de manejo que apresentou a maior densidade do solo foi à área de sequeiro o qual não diferiu significativamente dos sistemas de manejo da área irrigada e do algodão, ao contrário da mata nativa que apresentou a menor densidade. Os outros sistemas de manejo, não diferiram entre si pastagem, pomar, algodão e área irrigada.

CONCLUSÃO

A densidade do solo foi maior na área degrada e em área de cultivo perene, o maior valor de VIB ocorreu em solos submetidos a cultivo silvícola, destinadas a culturas perenes, com espécies vegetais arbóreas com raízes pivotantes e profundas. O solo de área degrada foi o que obteve maior taxa de partículas que compõem sua matriz do solo, com relação à densidade de partículas, seguido do campo nativo, plantio direto e área de cultivo perene.

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Informações dos autores:  

¹ Discentes do curso de agronomia da Católica do Tocantins. Palmas, Tocantins;

² Docentes do curso de Agronomia da Católica do Tocantins. Palmas, Tocantins.

Disponível em: Anais do XXX CONGRESSO BRASILEIRO DE AGRONOMIA, Fortaleza – CE, Brasil,2017.

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