Resistência do solo à penetração

Os resultados referentes a resistência a penetração (RP) do solo submetido aos diferentes usos e avaliados ao final de um ano de implantação e uso dos sistemas integrados e solteiros são apresentados na Tabela 6. O sistema de manejo e uso afetou a RP do solo. É possível observar que área a Sol Pleno apresentou o maior valor médio de RP: 3,09 MPa, ao passo que a floresta apresentou o menor valor médio: 1,88 MPa. Os sistemas integrados SSP 30 e SSP 60 apresentaram valores médios de 1,98 e 1,90 MPa respectivamente. A partir dos dados é possível observar que os valores da RP dos SSPs se aproximaram dos valores de RP da floresta e que quanto maior o número de árvores menor foi a RP.

O ambiente Sol Pleno foi o único que apresentou valor de RP superior ao máximo considerado ótimo para as culturas: 2,5 MPa (SEMMEL et al., 1990). Esta elevada RP em Sol Pleno pode estar relacionada ao menor tempo de pousio desta área em relação as áreas dos SSPs, que pôde conferir menor aporte de MO ao solo, bem como menor estruturação, ou ainda ao menor conteúdo de água do solo (Tabela 6), o que limita as deformações causadas por cargas (GUERRA, 2010; IORI et al., 2012) já que a umidade do solo altera (reduz) a coesão e a adesão entre as partículas, onde a falta de água faz com que haja aproximação (coesão) das partículas tornado difícil a separação por forças externas (SILVEIRA et al., 2010). Assim, a magnitude da diferença dos valores de RP entre SSPs e monocultivo pode ser parcialmente reduzida por efeitos da umidade do solo.

Os menores teores de MO do solo em Sol Pleno ainda podem ser resultado da maior taxa de oxidação da MO, como observado pela respiração do solo (Tabela 5). De modo geral a RP, na ocasião da avaliação, era favorável nos ambientes integrados e imprópria no sistema a Sol Pleno (3,09 MPa) (BLAINSKI et al., 2008).

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Tabela 6. Valores médios de resistência a penetração (RP– MPa) e teor de

umidade (%) do solo (Argissolo Vermelho Eutrófico) sob pastagem de capim Mombaça em sistema de monocultivo (Sol Pleno – SP), sistema agloflorestal de capim Mombaça + babaçu com 30 e 60 % de sombreamento (SSP 30 e SSP 60) e floresta nativa.

Área Resistência a Penetração (MPa) Umidade do Solo* (%) Sol Pleno 3,09 10,10 SSP 30 1,98 10,99 SSP 60 1,90 22,11 Floresta 1,88 22,30

*umidade do solo determinada no momento da mensuração da RP.

Solos cultivados convencionalmente podem apresentar maiores valores de RP devido a decréscimos na umidade em maior magnitude que sistemas integrados, já que estes últimos mantêm as condições de umidade e temperatura mais estáveis (IORI et al., 2012). Isto implica em maior sensibilidade do ambiente Sol Pleno as condições climáticas. Maiores RP em Sol Pleno também podem ser resultantes de maiores taxas de lotação animal utilizadas nesta área durante o pastoreio com ovinos (TORNQUIST et al., 1999; LIMA et al., 2013).

Considerando os dados verificados na ocasião da avaliação pode-se

confirmar a hipótese de que nos ambientes integrados (SSPs) há menor resistência à penetração das raízes das gramíneas. Já a remoção das árvores faz com que a RP seja aumentada ao longo do tempo de uso. Ainda, os dados revelam que o abandono e a revegetação natural das áreas onde foram instalados os SSPs serviu para restaurar as condições de RP do solo e que o raleamento até 30% de sombreamento (120 árvores ha-¹) mantém a RP do solo parecida com a da floresta (BHAGWAT et al., 2008). De modo geral a implantação de SSPs em áreas de floresta secundária permite a manutenção da RP adequada ao desenvolvimento radicular.

Os menores valores de RP verificados nos SSPs e na floresta estão relacionados principalmente aos maiores teores de MO do solo (IORI, 2012) sob estes sistemas (Tabela 2). A MO do solo possui vários atributos que podem reduzir a RP, a saber: diminui a densidade do solo (DESJARDINS et al. 1994), já que promove sua estruturação e formação de macro e microporos (SOUSA e ALVES, 2003; PAUDEL et al., 2011); promove agregação (LIMA et al., 2013)

63 aumenta o conteúdo de água do solo, que reduz a capacidade de resistência a tensões e cargas exercidas devido a redução da coesão das partículas (ASSIS et al., 2009); as estruturas moleculares das substâncias húmicas atuam absorvendo e dissipando as pressões mecânicas, reduzindo a proximidade entre as partículas e aumentando o índice de espaços vazios (IORI et al., 2012)

Guerra (2010) e Lima et al., (2013) mencionam que a conversão de floresta em ambientes cultivados pode reduzir a MO do solo (FUJISAKA et al., 1998) e isso pode elevar a RP. Eles também verificaram menores valores de RP em sistemas integrados, se assemelhando aos observados em florestas nativas e maiores valores de RP em sistema de monocultivo. Nair et al. (2007) cita que SSPs são mais eficiente em incorporar C no solo que pastagens solteiras, embora estas, por sua vez, podem ser mais eficientes que florestas (BRAZ et al., 2004). Iori et al. (2012) também citam menores valores de RP onde há maior teor de MO do solo, já que esta atua como agente cimentante e estruturador do solo. Ribon e Tavares Filho (2008) avaliaram os efeitos da densidade, umidade e MO do solo sob a RP. Eles verificaram que na camada superficial, até 30 cm de profundidade, a variação da MO explicou 92 % da variação da RP. Ekwue e Stone (1995), em condições laboratoriais, encontraram que a MO (teores entre 17 e 27 g kg-1) reduz a resistência do solo em baixos conteúdos de umidade do solo.

64 3.1.6 Correlações

Os resultados referentes as correlações entre os valores médios, procedentes das três profundidades avaliadas, de todos os atributos oriundos dos diferentes usos e avaliados ao final de um ano de implantação e uso dos sistemas integrados e solteiros são apresentados na Tabela 7. A MO do solo foi a característica que mais se correlacionou com os demais atributos. Isto evidencia sua importância para as condições fisicoquímicas e biológicas do solo. A MO correlacionou-se positivamente com os cátions básicos do solo e consequentemente com os valores de SB e V%. Isto ocorreu porque diversas frações da MO (substâncias húmicas) possuem estrutura com grande número de terminações com cargas negativas, que servem para adsorver cátions. A correlação também foi positiva para CTCefetiva e CTCpH7, pois a MO eleva a superfície de troca, estando de acordo com Geissen e Guzman (2006).

A MO ainda apresentou correlação positiva com a umidade do solo ao longo dos ciclos e com a umidade instantânea da RP. Este é o resultado de sua capacidade de retenção de água. A correlação negativa da MO com a temperatura do solo esta relacionada ao fato de que nos ambientes sombreados a incidência de radiação é menor, aquecendo menos o solo, ao passo que a deposição de MO é elevada. Ainda, pode ser resultado do fato que a maior quantidade de água no solo favorece a perda de energia na forma de calor pela evaporação, o que resfria o solo. Assim, solo com maior teor de MO, possui maior umidade e menor temperatura. A MO ainda correlacionou-se negativamente com a RP, evidenciado seus efeitos sobre a redução da compactação e densidade do solo (RIBON e TAVARES FILHO, 2008; SOUSA e ALVES, 2003; PAUDEL et al., 2011).

A SB, CTCefetiva e CTCpH7 e V% correlacionaram positivamente entre si e com os elementos Ca, Mg e K, (Tabela 7) por serem os elementos que mais compuseram os cátions trocáveis no solo. A SB correlacionou-se positivamente com a umidade do solo e negativamente com a RP. Isto pode ser o resultado das bases do solo estarem, em grande parte, adsorvidas na MO. Assim, quanto maior a SB e consequentemente a MO maior foi o teor de água no solo e menor foi a RP. A correlação entre SB e umidade permitiu a correlação positiva entre

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CTCefetiva e CTCpH7 com a umidade, já que o cálculo da CTC considera o valor da

SB.

A saturação por bases (V%) foi correlacionada negativamente com a saturação por alumínio (m%) (Tabela 7). Desta forma, quanto maior a quantidade de bases adsorvidas ao complexo de troca dos coloides do solo menor foi a quantidade de Al, já que as bases deslocam o Al. Alfaia et al. (2004) também reporta que em SSPs pode ocorrer uma redução dos níveis de Al trocável e o aumento de bases como Ca e Mg.

A umidade do solo correlacionou-se negativamente com a temperatura do solo (Tabela 7), já que o amento do conteúdo de água eleva a evaporação e favorece o resfriamento do solo. A respiração do solo foi correlacionada positivamente com umidade e temperatura do solo, já que o aumento dos valores destas características favorecem a atividade biológica do solo. Ainda, a respiração foi correlacionada negativamente com a SB, CTCefetiva e CTCpH7. Embora isto pareça contraditório, já que o maior teor de nutrientes no solo pode favorecer a atividade microbiológica, tal resultado pode ser respaldado pelo fato de que a SB, CTCefetiva e CTCpH7 estiveram relacionadas com a MO, que foi baixa onde existia maior respiração edáfica. Assim, a medida que há maior oxidação da MO eleva-se as emissões de CO2, ao passo que reduz-se as superfície de troca (CTC) e o estoque de nutrientes disponíveis aos microorganismos.

66 Tabela 7. Correlações entre atributos químicos, físicos e biológicos do solo sob diferentes usos: floresta nativa, sistemas silvipastoris com 30 e 60% de sombreamento e sistema de pastagem em monocultivo. Para características químicas do solo e características repetidas no tempo, foram geradas primeiramente médias gerais de cada atributo para posterior cálculo das correlações. Em negrito são apresentadas as principais correlações.

Variáveis MO Ca Mg AL P K H + Al pH SB CTC¹ CTC² V% m% ˚C Umd Resp RP Umd

RP MO 1.00 Ca 0.78 1.00 Mg 0.67 0.88 1.00 AL -0.09 -0.11 -0.08 1.00 P 0.30 0.22 0.22 0.09 1.00 K 0.72 0.65 0.61 -0.07 0.26 1.00 H + Al 0.39 0.34 0.39 -0.03 0.03 0.28 1.00 pH -0.28 -0.23 -0.15 0.07 -0.12 -0.25 -0.07 1.00 SB 0.77 0.84 0.83 -0.10 0.22 0.83 0.40 -0.16 1.00 CTC¹ 0.78 0.83 0.83 -0.10 0.22 0.83 0.47 -0.16 1.00 1.00 CTC² 0.77 0.84 0.83 -0.09 0.23 0.83 0.40 -0.16 1.00 1.00 1.00 V% 0.72 0.86 0.85 -0.10 0.26 0.73 0.08 -0.17 0.88 0.85 0.88 1.00 m% -0.63 -0.69 -0.67 0.64 -0.10 -0.60 -0.34 0.21 -0.71 -0.71 -0.70 -0.70 1.00 ˚C -0.74 -0.67 -0.57 0.16 -0.31 -0.69 -0.33 0.29 -0.66 -0.67 -0.66 -0.62 0.56 1.00 Umidade 0.80 0.74 0.67 -0.17 0.14 0.69 0.53 -0.14 0.79 0.81 0.79 0.66 -0.65 -0.75 1.00 Respiração -0.57 -0.71 -0.64 0.17 -0.13 -0.65 -0.45 0.16 -0.71 -0.72 -0.70 -0.65 0.62 0.75 0.83 1.00 RP -0.75 -0.42 -0.29 0.06 -0.27 -0.47 -0.13 0.19 -0.79 -0.43 -0.43 -0.41 0.33 0.63 -0.52 0.53 1.00 Umd RP 0.77 0.76 0.73 -0.19 0.10 0.66 0.59 -0.11 -0.44 0.81 0.79 0.66 -0.70 -0.71 0.95 -0.82 -0.42 1.00

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