Predição da tensão de cisalhamento do solo em ambientes agrícola e
                  natural do Cerrado brasileiro

O objetivo deste trabalho foi desenvolver modelos uni e multivariados para estimar a tensão de cisalhamento máxima (τ_máx), sob diferentes tensões normais (σ_n), conteúdos de água (U) e manejos do solo. O estudo foi realizado em Latossolo Vermelho distrófico sob Cerrado (área controle) e sob os sistemas de plantio direto e convencional. Amostras indeformadas foram retiradas na camada de 0,00-0,05 m e submetidas a U e σ_n crescentes, durante ensaios de resistência ao cisalhamento. Os modelos uni e multivariados - respectivamente τ_máx=10^(a+bU) e τ_máx=10^(a+bU+cσ_n) - foram significativos nos três sistemas de manejo do solo avaliados e explicam satisfatoriamente a relação entre U, σ_n e τ_máx. O solo sob Cerrado apresenta a maior tensão de cisalhamento (τ) estimada com uso do modelo univariado, independentemente do conteúdo de água do solo, enquanto o solo sob manejo convencional apresenta os maiores valores com o modelo multivariado, os quais estão associados a menores conteúdos de água nos limites de consistência do solo, nesse sistema de manejo.

limites de coesão; interação solo-máquina; resistência mecânica; pressão de pré-consolidação; compactação do solo; qualidade física do solo.

Autoria

Reginaldo Barboza da Silva

Universidade Estadual Paulista, Campus Experimental de Registro, Avenida Nelson Brihi Badur, no 430, Vila Tupy, CEP 11900-000 Registro, SP, Brazil. E-mail: rbsilva@registro.unesp.br, pieroiori@registro.unesp.br, alcivania@registro.unesp.br Universidade Estadual PaulistaBrazilRegistro, SP, BrazilUniversidade Estadual Paulista, Campus Experimental de Registro, Avenida Nelson Brihi Badur, no 430, Vila Tupy, CEP 11900-000 Registro, SP, Brazil. E-mail: rbsilva@registro.unesp.br, pieroiori@registro.unesp.br, alcivania@registro.unesp.br

Moacir de Souza Dias Junior

Universidade Federal de Lavras, Departamento de Ciência do Solo, Caixa Postal 3037, CEP 37200-000 Lavras, MG, Brazil. E-mail: msouzadj@dcs.ufla.br Universidade Federal de LavrasBrazilLavras, MG, BrazilUniversidade Federal de Lavras, Departamento de Ciência do Solo, Caixa Postal 3037, CEP 37200-000 Lavras, MG, Brazil. E-mail: msouzadj@dcs.ufla.br

Piero Iori

Francisca Alcivânia de Melo Silva

Sergio Mauro Folle

Embrapa Cerrados, Rodovia BR-020, Km 18, Caixa Postal 08223, CEP 73310-970 Planaltina, DF, Brazil. E-mail: sergio.folle@embrapa.br, claudio.franz@embrapa.br Embrapa CerradosBrazilPlanaltina, DF, BrazilEmbrapa Cerrados, Rodovia BR-020, Km 18, Caixa Postal 08223, CEP 73310-970 Planaltina, DF, Brazil. E-mail: sergio.folle@embrapa.br, claudio.franz@embrapa.br

Claudio Alberto Bento Franz

Zigomar Menezes de Souza

Universidade Estadual de Campinas, Departamento de Água e Solo, Avenida Cândido Rondon, no 501, Cidade Universitária Zeferino Vaz, Barão Geraldo, CEP 13083-875 Campinas, SP, Brazil. E-mail: zigomarms@feagri.unicamp.br Universidade Estadual de CampinasBrazilCampinas, SP, BrazilUniversidade Estadual de Campinas, Departamento de Água e Solo, Avenida Cândido Rondon, no 501, Cidade Universitária Zeferino Vaz, Barão Geraldo, CEP 13083-875 Campinas, SP, Brazil. E-mail: zigomarms@feagri.unicamp.br

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Figure 1:
Maximum shear stress (τ_max) of a Latossolo Vermelho distrófico (Rhodic Haplustox) under no-tillage, conventional tillage, and Cerrado, at 0.00-0.05 m depth, for each evaluated level of normal stress (s_n), according to soil water contents (U). **Significant at 1% probability.

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Figure 2.
Maximum shear stress (τ_max) of a Latossolo Vermelho distrófico (Rhodic Haplustox) under no-tillage (NT), conventional tillage (CT), and Cerrado (CE), at 0.00-0.05 m depth, subjected to different soil water contents (U) and normal stresses (σ_n). **Significant at 1% probability.

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Figure 3:
Maximum shear stress (τ_max) of a Latossolo Vermelho distrófico (Rhodic Haplustox) under no-tillage, conventional tillage, and Cerrado, at 0.00-0.05 m depth, according to soil water contents (U) and normal stresses (σ_n). * and **Significant at 5 and 1% probability, respectively.

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Figure 4:
Maximum shear stress (τ_max) of a Latossolo Vermelho distrófico (Rhodic Haplustox) estimated by the multivariate model τ_max=10^(a+bU+cσ_n), according to soil consistency limits - SL, shrinkage limit; PL, plastic limit; and LL, liquid limit - and to the precompression stress, considered as normal stress, under no-tillage, conventional tillage, and Cerrado, at 0.00-0.05 m depth.

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Table 1:
Characterization of hydrophysical and mechanical attributes of a Latossolo Vermelho distrófico (Rhodic Haplustox) under Cerrado and no-tillage and conventional tillage systems.

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Table 2:
Tunning parameters of the equations obtained from samples of Latossolo Vermelho distrófico (Rhodic Haplustox) under different uses and soil management systems, and soil water content based on the Mohr-Coulomb envelope (τ=c+σ_n tgΦ).

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Table 3:
Comparison between equations from the univariate model τ_max=10^(a+bU), after linearization of normal stresses (σ) in the soil management systems, using the procedure proposed by Snedecor & Cochran (1989)SNEDECOR, G.W.; COCHRAN, W.G. Statistical methods. Ames: Iowa State University Press, 1989. 503p..

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Table 4:
Comparison between equations from the univariate model τ_max=10^(a+bU), after linearization of the effects of soil management systems according to the evaluated normal stresses (σ_n), using the procedure proposed by Snedecor & Cochran (1989)SNEDECOR, G.W.; COCHRAN, W.G. Statistical methods. Ames: Iowa State University Press, 1989. 503p..

Figure 1: Maximum shear stress (τ_max) of a Latossolo Vermelho distrófico (Rhodic Haplustox) under no-tillage, conventional tillage, and Cerrado, at 0.00-0.05 m depth, for each evaluated level of normal stress (s_n), according to soil water contents (U). **Significant at 1% probability.

Figure 2. Maximum shear stress (τ_max) of a Latossolo Vermelho distrófico (Rhodic Haplustox) under no-tillage (NT), conventional tillage (CT), and Cerrado (CE), at 0.00-0.05 m depth, subjected to different soil water contents (U) and normal stresses (σ_n). **Significant at 1% probability.

Figure 3: Maximum shear stress (τ_max) of a Latossolo Vermelho distrófico (Rhodic Haplustox) under no-tillage, conventional tillage, and Cerrado, at 0.00-0.05 m depth, according to soil water contents (U) and normal stresses (σ_n). * and **Significant at 5 and 1% probability, respectively.

Figure 4: Maximum shear stress (τ_max) of a Latossolo Vermelho distrófico (Rhodic Haplustox) estimated by the multivariate model τ_max=10^(a+bU+cσ_n), according to soil consistency limits - SL, shrinkage limit; PL, plastic limit; and LL, liquid limit - and to the precompression stress, considered as normal stress, under no-tillage, conventional tillage, and Cerrado, at 0.00-0.05 m depth.

Table 1: Characterization of hydrophysical and mechanical attributes of a Latossolo Vermelho distrófico (Rhodic Haplustox) under Cerrado and no-tillage and conventional tillage systems.

Table 2: Tunning parameters of the equations obtained from samples of Latossolo Vermelho distrófico (Rhodic Haplustox) under different uses and soil management systems, and soil water content based on the Mohr-Coulomb envelope (τ=c+σ_n tgΦ).

⁽¹⁾
c, apparent cohesion intercept; σ_n, normal stress (kPa); and Φ, tan^-1 b.
^{* and **}
Significant at 5 and 1% probability, respectively.

Table 3: Comparison between equations from the univariate model τ_max=10^(a+bU), after linearization of normal stresses (σ) in the soil management systems, using the procedure proposed by Snedecor & Cochran (1989)SNEDECOR, G.W.; COCHRAN, W.G. Statistical methods. Ames: Iowa State University Press, 1989. 503p..

^ns
Nonsignificant.
^{* and **}
Significant at 5 and 1% probability, respectively.

Table 4: Comparison between equations from the univariate model τ_max=10^(a+bU), after linearization of the effects of soil management systems according to the evaluated normal stresses (σ_n), using the procedure proposed by Snedecor & Cochran (1989)SNEDECOR, G.W.; COCHRAN, W.G. Statistical methods. Ames: Iowa State University Press, 1989. 503p..

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[TFN01t02] ⁽¹⁾
c, apparent cohesion intercept; σ_n, normal stress (kPa); and Φ, tan^-1 b.

[TFN02t02] ^{* and **}
Significant at 5 and 1% probability, respectively.