z
Tráfego agrícola e seus
efeitos nos atributos do solo e
na cultura de cana-de-açúcar
Prof. Dr. Zigomar Menezes de Souza
Sociedade dos Técnicos
Açucareiros e Alcooleiros do
z
Roteiro
Introdução
Produção de cana-de-açúcar no Brasil
Evolução das máquinas agrícolas
Compactação
Indicadores de qualidade física do solo
Custo-benefício da compactação e sua
mitigação
Controle de tráfego agrícola
Resultados experimentais
1/3 de toda terra
fértil
do
planeta
desapareceu
nos
últimos 40 anos
(FAO)
Lençóis
freáticos
cada
vez
mais
exauridos
nos
levarão
à
escassez
de
alimentos
–
os
preços
devem
dobrar até 2030
The Guardian
z
Importância econômica da cana-de-açúcar
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
Brasil
Sudeste
Centro-Oeste
Nordeste
Sul
Norte
Área colhida (em mil
ha)
Safra 2017/18
Safra 2018/19
63% dessa área está
localizada na região sudeste
(maior produtor nacional)
z
Mudanças no setor
2016/2017
97,5% área colhida sem
queima - 3.747 colhedoras
(Sistema Ambiental Paulista,
2017
Lei Estadual 11.241-SP, set
2002
+
Protocolo Agroambiental
2007
z
Benefícios da Mecanização para Cultura da
Cana-de-açúcar
Escassez de mão de obra
Melhores condições de trabalho
Maior rendimento operacional
Evita a queima dos canaviais
z
Benefícios da Mecanização para Cultura da
Cana-de-açúcar
Escassez de mão de obra
Melhores condições de trabalho
Maior rendimento operacional
Evita a queima dos canaviais
z
1.480 kg
+10.000 Kg
1940
Atualmente
Evolução das máquinas agrícolas
Potên
cia
z
Técnicas de plantio, os tratos culturais e a colheita
=
Maquinários e implementos pesados
Cana-de-açúcar
Destruição da soqueira
Torta de filtro
Plantio mecanizado
Plantio mecanizado
Irrigação
Problema
z
Pressões exercidas por tráfego
vs
Umidade do solo
Tráfego deve se adequar a períodos em que o solo se encontre em
uma umidade ótima para evitar compactação severa e profunda no
perfil do solo
z
Compactação do solo
Reduz da porosidade
Aumenta a densidade
Reduz a aeração
Aumenta a resistência do solo a
penetração de raízes
z
Ensaio de Proctor
Determina a relação existente entre a
densidade,
umidade
e
energia
de compactação
de um solo com estrutura alterada, sendo o ponto em
que se obtém a
máxima densidade, denominado
“umidade ótima”
de
compactação para um dado nível de energia aplicada.
Próctor Normal
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 1.15 1.2 1.25 1.3 1.35 1.4 1.45 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 Teor de água D en si d ad e d o so loz
Valores da densidade do solo (Ds), densidade máxima (Dsmax), umidade ótima de
compactação, teores de argila, silte, areia e matéria orgânica para o Latossolo
Vermelho eutroférrico (LVef), Latossolo Vermelho distrófico (LVd), Latossolo
Vermelho-Amarelo (LVA), Argissolo Vermelho-Vermelho-Amarelo (PVA) e Cambissolo (CX)
Fonte: Dias Júnior (2000)
Classe de
solo
Ds
Ds máx
Ug ótima
Argila
Silte
Areia
M.O.
---kg dm
-3---
kg kg
-1---g kg
-1---
dag kg
-1LVef
1,31
1,43
0,30
570
270
60
1,86
LVd
1,12
1,44
0,26
570
180
250
2,10
LVA
1,15
1,57
0,20
370
170
460
0,95
PVA
1,29
1,53
0,22
300
310
390
1,86
CX
1,29
1,64
0,16
130
390
480
0,43
Tenacidade
Conteúdo de água
Limites e estados de consistência do solo
A condição de umidade na qual o solo
pode ser trabalhando é a
friável
, isto
é, o estado semissólido abaixo do
limite de plasticidade
z
Problema
Alguns solos apresentam umidade crítica de compactação menor do que
o limite de plasticidade, ou seja, dentro da faixa de friabilidade (Gamero
(1982); Stone & Ekwue (1993); Ekwue & Stone (1997); Figueiredo et al.
(1998); Figueiredo et al. (2000); Silva et al. (2010); Klein et al. (2014).
Friabilidade
vs
Umidade crítica de compactação
Tenacidade
Conteúdo de água
Umidade crítica de compactação
z
Capacidade de suporte de carga do solo
Ensaio de
compressão
uniaxial
Pressões
25 a 1600 kPa
Relação
pressão de preconsolidação x umidade do solo
Faixa de umidade
5 a 50%
σp
(kPa
)
Degradação
Ug (m
3m
-3)
z
Capacidade de suporte de carga do solo
Tráfego de
máquina
Pressões > CSCS
Deformação
elástica
= recuperável
DEGRADAÇÃO ESTRUTURAL DO SOLO
Deformação
plástica
= não recuperável
Pressão no
solo
z
Determinação da umidade do solo
Umidade
gravimétrica
Tensiômetro
FDR
(Reflectometria
com domínio
da frequência)
TDR
(Reflectometria
com domínio
do tempo)
Exemplo do uso do Diviner 2000
para monitor da umidade do solo em áreas de
cana-de-açúcar
1,50 m
Entrelinha
0,75 cmLinha
0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00z
DECISÕES TÊM CONSEQUÊNCIAS
Compactação
Uma regra geral seria evitar o tráfego em solos
úmidos
z
Porém, evitar o tráfego em
solos úmidos nem sempre é
z
Custo-benefício da compactação do solo e sua
mitigação
R$ h
a
-1
Evitar a
compactação do
solo
ex.: Controle de
tráfego
Descompactar o
solo
ex.: subsolagem
Manter o solo
compactado
ex.: não manejar
Custos de
produção
Custos de
produção
Custos de
produção
Margem Bruta
Margem Bruta
Margem Bruta
Descompactar o solo, por exemplo,
com
subsolagem,
traz
benefícios
econômicos
para
o
agricultor
em
relação a não manejar a compactação.
z
•
Separa zonas de tráfego de zonas em que há crescimento das
plantas
•
Concentra a passagem de pneus em linhas permanentes
•
Necessidade do ajuste da bitola das máquinas
z
z
Controle de Tráfego Agrícola
Ajuste de bitola
Piloto automático
z
CONTROLE DE TRÁFEGO AGRÍCOLA
E SEUS EFEITOS NOS ATRIBUTOS DO
SOLO E NA CULTURA DA
CANA-DE-AÇÚCAR
z
CONTROLE DE TRÁFEGO AGRÍCOLA
E SEUS EFEITOS NOS ATRIBUTOS DO
SOLO E NA CULTURA DA
CANA-DE-AÇÚCAR
z
ÁREA DE ESTUDO
Usina São Martinho, Pradópolis – SP
Latossolo Vermelho
z
Tratamentos
Característica
T
CT1
CT2
Espaçamento
1,5 m
1,5 m
1,5 m
Bitola
2,0 m
3,0 m
3,0 m
z
z
Preparo do Solo
mecânica
Eliminação da soqueira
- Tratores: 4 Case MX-240, 1 Case
MX-270
z
Preparo do Solo
Subsolagem
Tratores: 4 CASE MX 305, 1 Case MX 270
Implementos: 5 Subsoladores, 5 ou 7 hastes
Profundidade: 35 a 45 cm
z
Preparo do solo
z
z
Delineamento experimental
T CT1 CT2 CT1 CT2 T T CT2 CT1 CT2 CT1 T Bloco 1 Bloco 2 Bloco 3 Bloco 4 21 m 50 m Trincheira (replicação) Colheita (14 linhas)Blocos casualizados com esquema de parcelas subsubdivididas
z
Intervalo Hídrico Ótimo (IHO)
Resultados
Locais de amostragem
LR
C
LP
IH
O
(m
3m
-3)
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
CT2
CT1
T
CT2 = controle de tráfego
com ajuste da bitola e piloto
automático
CT1 = Ajuste da bitola
T = testemunha sem
controle de tráfego
Em geral,
observou-se
redução no IHO no
sentido LR<C<LP
Amostra
impregnada
Corte e desbaste
Blocos polidos
Processamento
Digitalização
z
Micromorfologia do Solo
Resultados
Local de Amostragem
LR
C
LP
Poro
si
dade Tota
l (%)
0
8
16
24
CT2 CT1 T0,00 - 0,12 m
a
a
a
a
ab
b
a
ab
b
0,15 - 0,27 m
Local de Amostragem
LR
C
LP
Po
ro
sid
ad
e T
o
tal (%
)
0
8
16
24
CT2 CT1 Ta
a
a
a
a
a
a
a
a
A PT foi similar
entre os sistemas
de manejo na LR
nas duas camadas
Maiores valores
foram na região do
z
Resultados
CT2
CT1
T
LR
C
LP
5000mOs maiores poros
estão nos
tratamentos com
controle de tráfego
e ajuste de bitola
z
Tipo de Poros
Resultados
LR 0,00 - 0,12 m
Tamanho de Poros Pequeno Médio Grande
Po ro sidade d o So lo (%) 0 5 10 15 CT2 CT1 T ab a b ab a b a a a C 0,00-0,12 m Tamanho de Poros Pequeno Médio Grande
Poro si dade do Solo (%) 0 5 10 15 CT2 CT1 T a a a a a a a ab b LP 0,00-0,12 m Tamanho de Poros Pequeno Médio Grande
Po ro sidad e d o S o lo ( %) 0 5 10 15 CT2 CT1 T ab a b ab a b a a a LR 0,15-0,27 m Tamanho de Poros Pequeno Médio Grande
Po ro sidade d o So lo (%) 0 5 10 15 CT2 CT1 T a a a a a a a a a C 0,15-0,27 m Tamanho de Poros Pequeno Médio Grande
Poro si dade do Solo (%) 0 5 10 15 CT2 CT1 T a b b a a a a a a LP 0,15-0,27 m Tamanho de Poros Pequeno Médio Grande
Po ro sidad e d o S o lo ( %) 0 5 10 15 CT2 CT1 T a b b a a a a a a
Na LR os poros
pequenos e médios
foram maiores em
CT1.
No C os poros
grandes estão na
camada superficial
e os pequenos em
subsuperfície em
CT2
Na LP os poros
médios na camada
superficial e de
poros pequenos em
subsuperfície.
Atributos da Planta
Resultados
Sistema de
Manejo
(1)Produtividade
(Mg ha
-1)
(%)
CT2
126,45 A
119,34
CT1
124,96 A
118,09
T
105,82 B
100,00
CV (%)
11,38
z
ATRIBUTOS FÍSICO-MECÂNICOS DO
SOLO E DESENVOLVIMENTO
RADICULAR DA CANA-DE-AÇÚCAR
EM DIFERENTES ESPAÇAMENTOS
COM CONTROLE DE TRÁFEGO
z
ÁREA DE ESTUDO
Usina Santa Fé, Nova Europa
– SP
Clima subtropical úmido do tipo Cwa
(Köppen), Tmín 16
°C e Tmáx 29 °C,
precipitação 1.340 mm ano
-1
Latossolo
Vermelho
distrófico
(Textura Média)
DELINEAMENTO EXPERIMENTAL E TRATAMENTOS
Blocos ao ocaso (n = 4) com esquema de parcelas sub-subdivididas (parcela = tratamento (n = 3));
subparcela = local de amostragem (n = 3); sub-subparcela = camada de solo (n = 7)
T1 – T2 T3 1,5 m 0,4 m 1,55 m 1,5 m 2,0 m 1,5 m 1,5 m 0,9 m 0,4 m 50 m 30 m 6 m 3 m Bloco 1 Dec liv e 4 % Bloco 2 Bloco 4 T1: Espaçamento simples (1,5 m) sem controle de tráfego T2:
T3: Espaçamento duplo combinado (0,9 x 1,5 m) com controle de tráfego
Bloco 3
Espaçamento simples (1,5 m) com controle de tráfego
---Terceira colheita --- ---Quarta colheita --- T1 T2 T3 Média CV (%) T1 T2 T3 Média CV (%) Local Resistência do solo à penetração (MPa)
LR 2,66 Aa 2,85 Aa 3,18 Aa 2,90 A 30,06 3,52 Ab 3,97 Aa 4,21 Aa 3,90 A 28,22 C 2,79 Aa 2,37 ABa 2,35 Ba 2,51 B 3,53 Aa 3,05 Ba 3,20 Ba 3,26 B LP 2,06 Ba 1,91 Ba 1,83 Ba 1,93 C 2,92 Aa 2,68 Ca 2,79 Ba 2,80 C Camada 0,00-0,10 1,45 Aa 1,36 Aa 1,20 Aa 1,34 B 16,70 2,68 Aa 2,35 Aa 2,41 Aa 2,48 C 19,28 0,10-0,20 2,66 Aa 2,45Aa 2,28 Aa 2,46A 3,49 Aa 3,59 Aa 3,76 Aa 3,61 AB 0,20-0,30 2,65 Aa 2,62 Aa 2,74 Aa 2,67 A 3,74 Aa 3,75 Aa 3,62 Aa 3,70 A 0,30-0,40 2,75 Aa 2,49 Aa 2,76 Aa 2,67 A 3,70 Aa 3,41 Aa 3,46 Aa 3,52 AB 0,40-0,50 2,77 Aa 2,60 Aa 2,86 Aa 2,74 A 3,32 Aa 3,11 Aa 3,53 Aa 3,32 AB 0,50-0,70 2,64 Aa 2,60 Aa 2,77 Aa 2,67 A 3,10 Aa 3,20 Aa 3,35 Aa 3,22 B 0,70-1,00 2,61 Aa 2,51 Aa 2,52 Aa 2,55 A 3,23 Aa 3,19 Aa 3,66 Aa 3,36 AB Média 2,50 a 2,38 a 2,45 a 3,32 a 3,23 a 3,40 a CV (%) 40,60 30,13
LR = linha do rodado, C = canteiro, LP = linha de plantio; CV = coeficiente de variação. Médias seguidas pela mesma letra maiúscula na coluna e minúscula na linha não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Tukey (p<0,05).
Resistência do solo à penetração (RSP)
ATRIBUTOS FÍSICOS DO SOLO
Local Teor de água no solo (kg kg-1)
LR 0,20 Aa 0,19 Aa 0,18 Aa 0,19 B 10,42 0,18 Aa 0,16 Aa 0,16 Aa 0,17 B 11,38 C 0,20 Aa 0,19 Aa 0,18 Aa 0,19 B 0,18 Aa 0,16 Aa 0,16 Aa 0,17 B LP 0,22 Aa 0,20 Aa 0,21 Aa 0,21 A 0,19 Aa 0,18 Aa 0,18 Aa 0,19 A
---Terceira colheita --- ---Quarta colheita --- T1 T2 T3 Média CV (%) T1 T2 T3 Média CV (%) Local Resistência do solo à penetração (MPa)
LR 2,66 Aa 2,85 Aa 3,18 Aa 2,90 A 30,06 3,52 Ab 3,97 Aa 4,21 Aa 3,90 A 28,22 C 2,79 Aa 2,37 ABa 2,35 Ba 2,51 B 3,53 Aa 3,05 Ba 3,20 Ba 3,26 B LP 2,06 Ba 1,91 Ba 1,83 Ba 1,93 C 2,92 Aa 2,68 Ca 2,79 Ba 2,80 C Camada 0,00-0,10 1,45 Aa 1,36 Aa 1,20 Aa 1,34 B 16,70 2,68 Aa 2,35 Aa 2,41 Aa 2,48 C 19,28 0,10-0,20 2,66 Aa 2,45Aa 2,28 Aa 2,46A 3,49 Aa 3,59 Aa 3,76 Aa 3,61 AB 0,20-0,30 2,65 Aa 2,62 Aa 2,74 Aa 2,67 A 3,74 Aa 3,75 Aa 3,62 Aa 3,70 A 0,30-0,40 2,75 Aa 2,49 Aa 2,76 Aa 2,67 A 3,70 Aa 3,41 Aa 3,46 Aa 3,52 AB 0,40-0,50 2,77 Aa 2,60 Aa 2,86 Aa 2,74 A 3,32 Aa 3,11 Aa 3,53 Aa 3,32 AB 0,50-0,70 2,64 Aa 2,60 Aa 2,77 Aa 2,67 A 3,10 Aa 3,20 Aa 3,35 Aa 3,22 B 0,70-1,00 2,61 Aa 2,51 Aa 2,52 Aa 2,55 A 3,23 Aa 3,19 Aa 3,66 Aa 3,36 AB Média 2,50 a 2,38 a 2,45 a 3,32 a 3,23 a 3,40 a CV (%) 40,60 30,13
LR = linha do rodado, C = canteiro, LP = linha de plantio; CV = coeficiente de variação. Médias seguidas pela mesma letra maiúscula na coluna e minúscula na linha não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Tukey (p<0,05).
Resultados
Ba
Aa
Aa
Aa
Aa
Aa
Aa
Ba
Aa
Aa
Aa
Aa
Aa
Aa
Ca
Cb
BCb
Aa
Aa
Aa
ABa
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0
P
ro
fu
n
d
id
ad
e
(m)
RSP (MPa)
CV = 30.1 %
T1
Ba
Aa
Aa
aA
Aa
Aa
Aa
Ba
Aa
Aa
Aab
Aa
Aa
Aa
Ba
ABb
ABb
Ab
Aa
Aa
Aa
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0
RSP (MPa)
CV = 32.1 %
T2
Ca
ABa
Aa
ABa
ABa
ABa
Ba
Bab
Ab
Ab
Aab
Aa
Aa
Aa
Cb
Cc
BCc
ABab
Aa
ABa
ABa
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0
RSP (MPa)
CV = 26.5 %
T3
Terceira colheita
Resistência do solo à penetração
(RSP)
Ca
ABa
Aa
ABa
ABa
ABa
Ba
Bab
Ab
Ab
Aab
Aa
Aa
Aa
Cb
Cb
BCc
ABab
Aa
ABa
ABa
Bab
ABbc
Abc
Ab
Aa
Aa
Aa
Bb
Ab
Ab
Aab
Aa
Aa
Aa
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
RSP (MPa)
LR
C
LP
CL
PM
CV = 26.5 %
T3
--- Terceira colheita --- --- Quarta colheita --- T1 T2 T3 Média CV (%) T1 T2 T3 Média CV
(%) Local Densidade do solo (kg dm-3)
LR 1,57 Aa 1,59 Aa 1,66 Aa 1,61 A 7,09 1,60 Aa 1,63 Aa 1,66 Aa 1,63 A 6,25 C 1,60 Aa 1,52 ABb 1,52 Bb 1,56 B 1,59 Aa 1,53 Ba 1,54 Ba 1,55 B LP 1,53 Aa 1,50 Ba 1,51 Ba 1,51 C 1,49 Ba 1,47 Ba 1,48 Ba 1,48 C Camada 0,00-0,10 1,68 Aa 1,63 Aa 1,56 Aa 1,62 BC 5,56 1,65 Aa 1,59 Aa 1,55 Aa 1,60 BC 5,24 0,10-0,20 1,75 Aa 1,74 Aa 1,59 Aa 1,69 A 1,69 Aa 1,65 Aa 1,66 Aa 1,67 A 0,20-0,30 1,72 Aa 1,67 Aa 1,58 Aa 1,66 B 1,63 Aa 1,67 Aa 1,67 Aa 1,65 AB 0,30-0,40 1,62 Aa 1,55 Aa 1,52 Aa 1,57 CD 1,55 Aa 1,61 Aa 1,60 Aa 1,58 CD 0,40-0,50 1,57 Aa 1,49 Aa 1,51 Aa 1,52 D 1,50 Aa 1,52 Aa 1,55 Aa 1,52 D 0,50-0,70 1,49 Aa 1,45 Aa 1,43 Aa 1,46 E 1,46 Aa 1,40 Aa 1,49 Aa 1,45 E 0,70-1,00 1,41 Aa 1,40 Aa 1,41 Aa 1,41 E 1,42 Aa 1,38 Aa 1,42 Aa 1,40 E Média 1,57 a 1,54 a 1,58 a 1,56 a 1,54 a 1,56 a CV (%) 17,09 7,50
LR = linha do rodado, C = canteiro, LP = linha de plantio. CV = coeficiente de variação. Médias seguidas pela mesma letra maiúscula na coluna e minúscula na linha não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Tukey (p<0,05).
Densidade do solo (Ds)
ATRIBUTOS FÍSICOS DO SOLO
Resultados
5,2%
Na 4ª colheita, no
T3 o aumento de
Ds em LR foi
12,25>C e 4,1%>
LP.
No T2 esta
diferença foi de
10,9 e 4,1%,
respectivamente.
A Ds no C após a
terceira colheita, foi
5,2% maior em T1
comparado ao T2
e T3.
Tratamentos com
controle de tráfego
houve redução da
Ds na sequência
LR>C>LP
--- Terceira colheita --- --- Quarta colheita --- T1 T2 T3 Média CV (%) T1 T2 T3 Média CV (%) Local Macroporosidade (m3 m-3) LR 0,093 Aa 0,084 Ba 0,064 Bb 0,080 B 32,26 0,072 Ba 0,086 Ba 0,070 Ba 0,076 C 26,01 C 0,078 Ab 0,114 ABa 0,101 Aa 0,098 A 0,072 Bb 0,107 Aa 0,113 Aa 0,097 B LP 0,091 Ab 0,120 Aa 0,115 Aa 0,108 A 0,110 Aa 0,124 Aa 0,117 Aa 0,117 A Camada 0,00-0,10 0,079 Aa 0,103 Aa 0,091 Aa 0,091 B 24,61 0,077 Aa 0,099 Aa 0,107 Aa 0,094 BC 18,02 0,10-0,20 0,082 Aa 0,096 Aa 0,091 Aa 0,089 B 0,078 Aa 0,099 Aa 0,089 Aa 0,089 C 0,20-0,30 0,079 Aa 0,096 Aa 0,085 Aa 0,087 B 0,079 Aa 0,095 Aa 0,093 Aa 0,089 C 0,30-0,40 0,087 Aa 0,104 Aa 0,083 Aa 0,091 B 0,091 Aa 0,096 Aa 0,091 Aa 0,093 BC 0,40-0,50 0,083 Aa 0,106 Aa 0,089 Aa 0,092 B 0,075 Aa 0,102 Aa 0,097 Aa 0,091 C 0,50-0,70 0,098 Aa 0,113 Aa 0,096 Aa 0,102 A 0,089 Aa 0,126 Aa 0,104 Aa 0,106 AB 0,70-1,00 0,106 Aa 0,148 Aa 0,119 Aa 0,124 A 0,102 Aa 0,123 Aa 0,119 Aa 0,014 A Média 0,087 b 0,106 a 0,093 ab 0,084 b 0,106 a 0,100 a CV (%) 25,81 46,98
LR = linha do rodado, C = canteiro, LP = linha de plantio. CV = coeficiente de variação. Médias seguidas pela mesma letra maiúscula na coluna e minúscula na linha não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Tukey (p<0,05).