Estrutura e compactação do solo

Os sistemas de manejo das áreas agrícolas com um ciclo (seis anos de cultivo) e três ciclos (dezoito anos de cultivo) afetam a estrutura e agregação do solo, atributos que condicionam a porosidade do solo, a densidade do solo, à resistência do solo à penetração e a capacidade de retenção e de movimentação de água. Os latossolos sob condições naturais são caracterizados, por terem excelente estrutura, boas propriedades relacionadas aos aspectos de geometria e continuidade de poros, sendo rápida a infiltração de água no solo. Entretanto, com as operações intensivas de preparo do solo pode ocorrer a compactação do solo.

Compactação é a compressão do solo não saturado, provocando reorganização estrutural das partículas e de seus agregados, resultando em aumento da densidade do solo e redução da porosidade total e dos macroporos (DIAS JÚNIOR, 2000). Ocorre principalmente em decorrência do excesso de pressão exercida pelo tráfego de máquinas e equipamentos sobre o solo em condições de excesso de água em que o seu teor está acima dos valores ideais. Kondo e Dias Júnior (1999) afirmam que pode ocorrer compactação do solo quando as operações forem realizadas com o solo na zona de friabilidade caso seja aplicada a esse solo, pressões maiores do que a sua capacidade de suporte de carga.

Vários pesquisadores têm demonstrado o efeito da compactação nos atributos do solo, com a alteração da sua estrutura e interferindo até no desenvolvimento da cultura implantada, com queda da produtividade das culturas (SILVA et al., 1994; TORMENA et al., 2002;

SILVA et al., 2003a; CHAN et al., 2006; SEVERIANO et al., 2008; TORMENA et al., 2008; MATERECHERA, 2009; CAVALIERI et al., 2011; SOUZA et al., 2012a). A compactação aumenta a densidade do solo e a sua resistência à penetração das raízes (TORMENA et al., 2002; MATERECHERA, 2009; MOREIRA et al., 2012) e diminui o volume de poros, principalmente os macroporos (SOUZA et al., 2006).

Avaliando o tráfego controlado em cana-de-açúcar em Latossolo Vermelho distrófico, Roque et al. (2010) inferiram que o tráfego das máquinas agrícolas aumenta a densidade do solo e diminui o diâmetro médio ponderado dos agregados e a macroporosidade na linha de rodado em relação à linha de plantio, o que causa a degradação da qualidade física do solo ao longo dos anos de cultivo.

Os pesquisadores Braunack e McGarry (2006) avaliaram os espaçamentos entre as linhas de cana-de-açúcar e a bitola da colhedora de cana-de-açúcar na Austrália e os efeitos do tráfego, controlado e aleatório, para os atributos físicos do solo. Concluíram que a densidade do solo e a resistência do solo à penetração na linha de plantio foram maiores, já a condutividade hidráulica saturada foi menor sob as linhas de tráfego aleatórias em comparação com as linhas de tráfego controlado.

Os benefícios do tráfego controlado na cana-de-açúcar são notados com o tempo de colheita mecanizada e os resultados indicaram que o tráfego controlado e o preparo reduzido melhoram os atributos do solo na linha de plantio, em comparação com o tráfego e o preparo convencional (SOUZA et al., 2012a). Braunack e McGarry (2006) verificaram que as melhorias ocorrem ao longo do tempo se o sistema utilizando tráfego controlado e preparo reduzido fossem adotados. A combinação de tráfego controlado e preparo reduzido formam a base de um sistema de produção sustentável para a indústria de açúcar da Austrália que serviria para proteger o solo e manter a produtividade em longo prazo.

Avaliando os níveis de compactação ocasionado pelo tráfego intenso de máquinas agrícolas e a resistência do solo à penetração (RP) em Latossolo Vermelho sob cana-de- açúcar, com colheita mecanizada, Cavichiolli et al. (2012) observaram que o valor médio de compactação encontrado nas linhas de plantio foi menor do que na entrelinha, com valores entre 2,0 e 4,0 MPa, enquanto que, na entrelinha estes valores se concentraram entre 4,0 e 6,0 MPa. Esta diferença no valor médio da resistência do solo à penetração foi justificada pela concentração do tráfego das máquinas durante as várias safras da cultura. Segundo Arshad et

al. (1996) os atributos físicos do solo, densidade, a porosidade e a resistência do solo à

penetração são bons indicadores de qualidade e permitem o monitoramento de áreas que sofreram algum tipo de interferência, determinando qual é o melhor manejo e que provoca uma menor degradação.

Estudando a compressibilidade, resistência do solo à penetração e intervalo hídrico ótimo em cana-de-açúcar sob Argissolo Amarelo nos tabuleiros costeiros de Alagoas, Pacheco e Cantalice (2011) verificaram que em mais de dezoito anos utilizando o sistema de colheita com transbordo, que emprega pneus de alta flutuação, contribui para evitar compactações adicionais em camadas mais profundas do solo, pois observaram valores de densidade do solo variando de 1,39 a 1,44 Mg m-3.

Em um estudo da resistência do solo à penetração nas zonas de tráfego e entre tráfego de uma colhedora de grãos, em Latossolo Vermelho, para dois sistemas de manejo do solo (plantio direto e preparo reduzido) e duas condições de umidade do solo, Silva et al. (2000a) verificaram na primeira avaliação que a resistência do solo à penetração ficou abaixo de 2,0 MPa e a maior RP foi encontrada na camada de 0,32 m no sistema com preparo reduzido, na segunda avaliação a maior RP, de 3,5 MPa, foi encontrada na camada de 0,075 a 0,10 m no sistema de plantio direto trafegado. Conforme Vepraskas e Miner (1986), os valores de resistência do solo à penetração de 2,8 a 3,2 MPa retardam a elongação das raízes das plantas de tabaco e com 4,0 MPa não há crescimento de raízes.

Reduções significativas ocorrem principalmente no volume de macroporos, enquanto que os microporos são menos afetados (STRECK et al., 2004). Segundo Hakansson e Voorhees (1997), sistemas que proporcionam pouco revolvimento do solo e apresentam tráfego de máquinas pesadas podem promover compactação do solo até 0,4 m, como no sistema de cultivo da cana-de-açúcar.

De acordo com Lanças e Assis (2003) e Souza et al. (2012a), a densidade do solo é significativamente elevada após o tráfego de máquinas agrícolas, com redução da macroporosidade e consequente diminuição da condutividade hidráulica. Way et al. (1995) verificaram aumento significativo da densidade do solo abaixo da linha de tráfego, sendo esse aumento tanto maior quanto ao aumento do número de carregamentos. Wood et al. (1993) observaram redução de 50% da porosidade e permeabilidade do solo na camada de 0,20-0,40

m, devido ao tráfego de quatro passadas de uma carreta graneleira em relação a uma única passada.

Ainda com relação à porosidade do solo, a compactação, além de diminuir o volume total de poros, interfere no tamanho, continuidade e nas classes de poros (DEXTER, 1988; HORN; LEBERT, 1994; LIMA et al., 2005; SOUZA et al., 2006). Devido às operações de carga dinâmica, a distribuição, tamanho e continuidade de poros são afetados negativamente, o que implica diminuições na permeabilidade ao ar e da água, promovendo redução no desenvolvimento radicular da cultura (HORN; LEBERT, 1994). Roque et al. (2010), pesquisando o efeito do tráfego de máquinas agrícolas na cultura da cana-de-açúcar, sob Latossolo Vermelho distrófico, observaram que na cana soca houve uma diminuição nos macroporos em todos os locais de amostragem, sendo que essa diminuição na macroporosidade evidencia o efeito do tráfego de máquinas pesadas nos tratos culturais e, principalmente, na colheita da cana-de-açúcar.

No sistema de colheita mecanizada na cultura de cana-de-açúcar, a ausência, ou revolvimento mínimo do solo, favorece a manutenção de teores de água mais elevados em virtude da manutenção dos resíduos culturais. Por isso, o tráfego sistemático de máquinas pode promover compactação excessiva na superfície do solo (SOUZA et al., 2005), principalmente em solos com elevados teores de argila. A compactação por pneus pode ser superficial, provocada pela pressão de ar nos pneus e subsuperficial, provocada pelo peso por eixo dos tratores, colhedoras e máquinas agrícolas (HAKANSSON; VOORHEES, 1997). Os mesmos pesquisadores inferiram que a profundidade máxima de efeito da compactação imposta por máquinas e implementos agrícolas, independentemente do tipo de solo e do peso do maquinário, não excede 0,5 m.

Constatações realizadas pelo staff da Coordenadoria de Defesa Agropecuária do estado de São Paulo indicam níveis elevados de compactação do solo nos canaviais paulistas, principalmente nos canaviais localizados sobre solos com textura média para arenosa (VISCHI FILHO, 2014). Mesmo com a utilização de subsoladores, que teoricamente promovem a descompactação desses solos, porque nem sempre essas operações são realizadas quando o teor de água no solo está adequado, comprometendo o sucesso da técnica utilizada. Após o preparo e o plantio, com as primeiras precipitações, ocorre o escoamento superficial pela diminuição da capacidade de infiltração das águas pluviais no solo adensado, causada

pelo selamento da camada superficial e a compactação da camada subsuperficial localizada a 0,25-0,30 m, na maioria dos casos. O perfil do solo compactado é evidenciado nos sulcos de erosão, mostrando claramente os sinais das hastes do subsolador e a pouca eficiência da operação realizada em desconformidade com o teor de água adequado.

Considerando que o desenvolvimento do setor sucroalcooleiro ocorra de maneira sustentável, é importante quantificar os níveis de pressão que podem ser aplicados aos solos para evitar a sua compactação, bem como identificar e quantificar os efeitos causados pelo manejo da cultura sobre o solo, de tal maneira que seja possível adaptar as atividades de forma condizente com o desenvolvimento sustentável para o setor.