Resistência Tênsil e Friabilidade de um Latossolo Vermelho distroférrico sob Integração Lavoura- Pecuária

R.M.L. GUIMARÃES (1), C.A. TORMENA (2), L.P. PETEAN(3), E. BLAINSKI (4)

(1) Doutoranda do Programa de Pós-graduação em Agronomia - PGA, Bolsista Capes, Universidade Estadual de Maringá - UEM. Av. Colombo, 5790, Maringá, PR, 87020-900. E-mail: rachellocks@gmail.com (apresentador do trabalho). (2) Professor Associado do Departamento de Agronomia da Universidade Estadual de Maringá, Bolsista CNPq. (3) Doutorando do Programa de Pós-Graduação em Agronomia, Universidade Estadual de Maringá. (4) Doutorando do Programa de Pós-Graduação em Agronomia, Universidade Estadual de Maringá. Bolsista Capes. Apoio financeiro: CNPq e Capes.

RESUMO - A integração lavoura-pecuária conjugada com o sistema de plantio direto é uma técnica utilizada em várias regiões do país, com bons resultados agronômicos e econômicos. Nesta modalidade de manejo, o comportamento físico-mecânico do solo ainda é pouco estudado. O objetivo deste trabalho foi avaliar a resistência tênsil (RT) e a friabilidade (F) de um Latossolo Vermelho distroférrico em integração lavoura-pecuária sob plantio direto. Foram utilizados cinco tratamentos, com diferentes alturas de corte das forrageiras de inverno, com altura mínima da forragem (AMF) de: T1) AMF = 7 cm; T2) AMF = 14 cm; T3) AMF = 21 cm; T4) AMF = 28 cm; e T5) testemunha, área com aveia e azevém sem pastejo. Verificaram-se os seguintes valores médios de RT e F do solo: T1 (RT= 101,7 kPa e 0,35 ≤ F ≤ 0,43); T2 (RT= 111,7 kPa e 0,33 ≤ F ≤ 0,42); T3 (RT= 100,3 kPa e 0,31 ≤ F ≤ 0,47); T4 (RT= 101,4 kPa e 0,35 ≤ F ≤ 0,45) e T5 (RT= 116,8 kPa e 0,37 ≤ F ≤ 0,46). Não houve diferença significativa tanto para a RT quanto para a F pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Os resultados permitem concluir que a utilização de pecuária para pastejo das forrageiras de inverno não interferiu na qualidade física do solo avaliada pela RT e F.

Introdução A integração lavoura pecuária é uma prática que

tem contribuído para a viabilização econômica das propriedades rurais. Nesta prática a introdução da pecuária não é eventual, mas parte constante de um sistema misto de produção de grãos e de produção animal. Este sistema de manejo tem como objetivos maximizar racionalmente o uso da terra, da infraestrutura e da mão-de-obra. Com a diversificação da produção podem-se diluir os riscos e agregar valores aos produtos agropecuários. As áreas de lavouras dão suporte à pecuária por meio da produção de alimentação animal, na forma de grãos, silagem e feno, ou na forma de pastejo direto. Imhoff et al. [1] alertam, entretanto, que em sistemas de produção que envolvam

pecuária, a degradação física do solo pelo pisoteio animal pode comprometer a qualidade física do solo.

A resistência tênsil (RT) é um indicador sensível das condições físicas do solo. Quantitativamente, a RT é igual ao máximo estresse que pode ser aplicado no solo sem que este sofra rompimento em sua estrutura (Hillel [2]). Do ponto de vista fitotécnico, problemas no estabelecimento das culturas foram associados a valores elevados de RT (Ley et al. [3]). A elevada RT dificulta a penetração das semeadoras no solo, restringe a emergência das plântulas e interfere no crescimento das raízes no solo. Pesquisas têm demonstrado que RT é influenciada por diversos fatores como o teor de argila dispersa em água e a concentração da solução do solo, teor de matéria orgânica, ciclos de secamento e umedecimento do solo e a presença de materiais ligantes e/ou cimentantes da estrutura do solo (Rahimi et al. [4]).

Segundo Kay e Dexter [5] o fator determinante para que ocorra o fraturamento dos agregados são as zonas de falhas no interior dos mesmos, resultante da formação e da estabilidade da estrutura. De acordo com Braunack et al. [6] a resistência tênsil pode ser considerada como um indicador estrutural do solo definido pela menor resistência das forças que estabilizam os agregados e Utomo e Dexter [7] sugerem que a distribuição da RT dos agregados do solo pode ser utilizada com um índice para friabilidade do solo (F).

A heterogeneidade da RT resultante das fissuras existentes dentro dos agregados foi identificada como F (Dexter e Watts [8]). F é calculado pelo coeficiente de variação dos valores de RT e também é considerada uma importante propriedade física do solo, uma vez que a condição de solo friável é desejável para o estabelecimento de um meio de semeadura com adequada qualidade para a germinação e crescimento das plântulas (Watts e Dexter [9]). Utomo e Dexter [7] definem F como a tendência de uma massa de solo se desintegrar ou fraturar sob uma força aplicada.

O objetivo deste trabalho foi de avaliar o efeito do pisoteio animal durante o pastejo de forrageiras de inverno, num sistema de integração lavoura-pecuária sob plantio direto na RT de agregados e na F de um Latossolo Vermelho distroférrico.

Palavras-chave: resistência tênsil, friabilidade,

qualidade física do solo. Material e métodos O experimento foi conduzido na Fazenda

Experimental da Cooperativa Agroindustrial de Campo Mourão - PR, COAMO. O solo foi classificado como Latossolo Vermelho distroférrico. A análise granulométrica realizada na camada de 0-0,15 m indicou valores médios de 850 g kg-1 de argila, 120 g kg-1 de silte e 30 g kg-1 de areia, classe textural muito argiloso (Embrapa [10]). Os tratamentos foram instalados em 2002 e a coleta dos dados para este trabalho foi realizada em novembro de 2005. Durante este período, a área foi cultivada com a cultura da soja no verão e com aveia e azevém no inverno. O pastejo animal ocorreu de maio a outubro.

Para a condução do experimento estabeleceram-se cinco tratamentos, com diferentes alturas de corte da forrageira em que se estabeleceu altura mínima da forragem (AMF) de: T1) AMF = 7 cm; T2) AMF = 14 cm; T3) AMF = 21 cm; T4) AMF = 28 cm; e T5: testemunha onde a área não foi pastejada. Em cada tratamento, foram coletados, aleatoriamente, oito blocos de solo (0,15 x 0,20 x 0,10 m) na camada de 0-0,20 m de profundidade, sendo os mesmos identificados e envolvidos individualmente em filmes plásticos para conservar a umidade e a integridade estrutural da amostra. No laboratório os blocos de solo foram manualmente fragmentados em seus agregados naturais. Os agregados foram secos ao ar por 36 horas e submetidos à secagem final em estufa a uma temperatura de 40ºC, por 48 horas, para a homogeneização da umidade dos mesmos. Os agregados foram classificados com auxílio de peneiras metálicas de 19,0 e 12,5 mm de abertura, sendo que aqueles que apresentaram diâmetro médio de 15,75 mm - os quais passaram pela peneira de 19,0 mm e foram retidos pela peneira de 12,5 mm - foram armazenados em sacos plásticos devidamente identificados, até o momento em que se realizaram os testes para a determinação da resistência tênsil dos mesmos. Para o estudo da RT foram utilizados 40 agregados de cada bloco de solo, sendo estes submetidos, individualmente, a um teste de tensão indireta. Para isso foi utilizado um atuador eletrônico linear que emprega uma velocidade constante de 0,03 mm s-1 com uma célula de carga de 20 Kg, a qual é acoplada a um microcomputador para a aquisição de dados. A RT foi calculada conforme descrito por Dexter & Kroesbergen [11]:

=2D

P*0,576RT (1)

Sendo 0,576 uma constante de proporcionalidade que reflete a relação entre o estresse compressivo aplicado e o estresse tênsil gerado no interior do agregado, P a força aplicada por ocasião da ruptura (N) e D2 o

diâmetro efetivo de cada agregado (m). A F do solo foi calculada segundo o método do coeficiente de variação proposto por Watts & Dexter [9]:

nYYF YY

2

σ±

σ= (2)

Sendo Yσ o desvio padrão dos valores de resistência tênsil

medidos, Y a média dos valores de resistência tênsil obtidos e n o número de repetições. Adotou-se neste estudo a classificação de F do solo estabelecida por Imhoff et al. [12] e apresentado na Tabela 1. A análise estatística dos dados foi realizada utilizando-se o software SAS [13]. Os dados foram submetidos ao teste de normalidade de Shapiro-Wilk e os tratamentos foram comparados por meio do teste de Tukey e intervalo de confiança dos mesmos.

Resultados e Discussão A normalidade dos valores de RT e F foi avaliada por

meio do teste de Shapiro-Wilk. Todos os tratamentos, exceto o tratamento 2, apresentaram distribuição log-normal para RT. Para F os valores ajustaram-se à distribuição normal, com exceção do tratamento 3. Estes resultados são similares àqueles de Skidmore & Layton, Perfect et al., Imhoff et al., Giarola e Araújo [14,15,1,16,17]. Por outro lado, os trabalhos de Bartoli et al. e Dexter & Watts [18,8] relatam a distribuição normal para a RT. Verificaram-se os seguintes valores médios de RT e F do solo: T1 (RT= 101,7 kPa e 0,35 ≤ F ≤ 0,43); T2 (RT= 111,7 kPa e 0,33 ≤ F ≤ 0,42); T3 (RT= 100,3 kPa e 0,31 ≤ F ≤ 0,47); T4 (RT= 101,4 kPa e 0,35 ≤ F ≤ 0,45) e T5 (RT= 116,8 kPa e 0,37 ≤ F ≤ 0,46). Embora o tratamento testemunha tenha apresentado os maiores valores médios de coeficiente de variação, não foi encontrada diferença estatística entre as médias dos tratamentos (teste de Tukey, p<0,05). A variação na forma dos agregados podem ter influenciado a amplitude de variação da resistência tênsil. Nas Figuras 1 e 2 são demonstrados os valores médios para a RT e F do solo em todos os tratamentos.

Os tratamentos também não apresentaram diferença significativa com relação a F (Figura 2), sendo o solo classificado como friável em todos os tratamentos. A formação de uma adequada cama de semeadura para o perfeito estabelecimento das culturas depende da condição friável do solo. Ressalta-se que a pressão de pastejo não foi suficiente para modificar a microestrutura do solo e alterar os valores de RT e F em comparação com o solo sem a ocorrência de pastejo. Em solos que apresentam friabilidade reduzida, pode ocorrer a formação de agregados de tamanhos desuniformes. Neste sentido, em solo sob sistema de plantio direto, por ocasião da semeadura, a produção de tais agregados pode ser extremamente prejudicial à germinação e ao estabelecimento das culturas devido a redução do contato semente-solo, bem como pela ocorrência de condições impeditivas ao desenvolvimento inicial do sistema radicular das plantas. Neste estudo, as condições estruturais do solo para o plantio das culturas de verão são consideradas

adequadas e não se verificou efeito deletério do pisoteio dos animais nas variáveis medidas.

Conclusões No solo e nas condições do estudo, a RT e a F não

apresentaram diferenças estatisticamente significativas entre os tratamentos. O solo encontra-se em condição friável, revelando que o pisoteio dos animais não interferiu na qualidade física do solo.

Referências

[1] IMHOFF, S. et al. 2000. Aplicações da curva de resistência no controle da qualidade física de um solo sob pastagem. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.35, n.7, p. 1493-1500. [2] HILLEL, D. 1980. Fundamentals of soil physics, Academic Press, New York, [3] LEY, G.J.; MULLINS, C.E.; LAL, R. 1993. Effects of soil properties on the strength of weakly structures tropical soils. Soil and Tillage Research, v.28, n.1, p.1-13. [4] RAHIMI, H.; PAZIRA, E.; TAJIK, F. 2000. Effect of soil organic matter, electrical conductivity and sodium adsorpition ratio on tensile strength of aggregates. Soil and Tillage Research, v.54, n.3/4, p.146-146. [5] KAY, B.D., DEXTER, A.R.. 1992. The influence of dispersible clay and wetting/drying cycles on the tensile strength of a red-brown earth. Aust. J. Soil Res. V.30, p.297-310, [6] BRAUNACK, M.V., HEWITT, J.S., DEXTER, A.R. 1979. Brittle fracture of soil aggregate and the compaction of aggregate beds. Journal of Soil Science, v.30, p.653-667. [7] UTOMO, W.H.; DEXTER, A.R. 1981. Soil friability. Journal of Soil Science, v.32, p.203-213. [8] DEXTER, A.R.; WATTS, C. 2000. Tensile strength and friability. p.401-430. In K. Smith and C. Mullins (ed.). Soil and environmental analysis, Physical Methods. 2nd ed. Marecel Dekker Inc., New York.

[9] WATTS, C.W.; DEXTER, A.R. 1998. Soil Friability: theory, measurement and the effects of management and organic carbon content. European Journal of Soil Science, v.49, p.73-84. [10] EMBRAPA. 1999. Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Sistema brasileiro de classificação de solos. Rio de Janeiro, 412p. [11] DEXTER, A.R., KROESBERGEN, B. 1985. Methodology for determination of tensile strength of soil aggregates. J. agric. Engng Res., v.31, p.139-147. [12] IMHOFF, S.; SILVA, A.P.; DEXTER A. 2002. Factors contributing to the tensile strength and friability of Oxisols. Soil Sci. Soc. Am. J. 66:1656-1661. [13] SAS INSTITUTE. 1999. Statistical Analysis System Institute. SAS/STAT Procedure guide for personal computers. Version 5. Cary: SAS Institute. [14] SKIDMORE, E.L.; LAYTON, J.B. 1992. Dry-soil aggregate as influenced by selected soil properties. Soil Science Society of America Journal, v. 56, n.2, p. 557 - 561. [15] PERFECT, E.; KAY, B.D.; SILVA, E.P. 1995. Influence of soil properties on the statistical characterization of dry aggregate strength. Soil Sci. Soc. Am. J., 59:532-537. [16] GIAROLA, N.F.B. 2002. Similaridade entre solos coesos e hardsetting: caracterização do comportamento físico. Tese de Doutorado, Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Universidade de São Paulo, Piracicaba. [17] ARAUJO, M.A. 2004. Qualidade física e estrutural de um Latossolo Vermelho distroférrico em plantio direto. Tese de Doutorado, Universidade Estadual de Maringá, Maringá. [18] BARTOLI, F. BURTIN, G.; GUÉRIF, J. 1992. Influence of organic matter on aggregate in oxisols rich in gibbsite on in goethite. II: Clay dispertion, aggregate atrengh and water stability. Geoderma, New York, v.54 p.259 - 274.

Tabela 1. Classificação do solo quanto à friabilidade (F) de acordo com o método do coeficiente de variação.

Parâmetro Classe

F < 0,10 Não friável

F = 0,10 – 0,20 Levemente friável

F = 0,20 – 0,50 Friável

F = 0,50 – 0,80 Muito friável

F > 0,80 Mecanicamente instável

1,0

1,6

2,2

2,8

3,4

4,0

4,6

5,2

5,8

T1 T2 T3 T4 T5

Tratamentos

ln R

esis

tên

cia

tên

sil

Máximo Média Mínimo

Figura 1. Valores de LN RT (kPa) para os tratamentos: T1 (AMF= 7 cm); T2 (AMF=14 cm); T3 (AMF=21cm); T4 (AMF=28 cm) e T5 (área não pastejada). O intervalo de confiança (95%) das médias está representado pelas barras e a sobreposição entre elas indica igualdade dos tratamentos.

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

T1 T2 T3 T4 T5

Tratamentos

Fria

bili

dade

Máximo Média Mínimo

Figura 2. Valores de F para os tratamentos: T1 (AMF= 7 cm); T2 (AMF = 14 cm); T3 (AMF = 21cm); T4 (AMF= 28 cm); e T5 (área não pastejada). O intervalo de confiança (0,95) das médias está representado pelas barras e a ocorrência de sobreposição entre elas demonstra a ausência de diferença significativa entre tratamentos.