Avaliação visual da qualidade da estrutura do solo em sistemas de uso das terras

Visual assessment of soil structure quality in land use systems

SOLOS E NUTRIÇÃO DE PLANTAS SOIL SCIENCE AND PLANT NUTRITION

Avaliação visual da qualidade da estrutura do solo em sistemas de uso das terras¹

Visual assessment of soil structure quality in land use systems

Joelcio Eurich^I; Pedro Henrique Weirich Neto^II; Carlos Hugo Rocha^III; Zíngara Rocio dos Santos Eurich^IV

^IEngenheiro-Agrônomo, Mestre. Doutorando em Agronomia - Departamento de Solos e Engenharia Agrícola, Universidade Estadual de Ponta Grossa, Avenida General Carlos Cavalcanti, 4748, 84030-900, Ponta Grossa, Paraná, Brasil. [e-mail] (Autor para correspondência)

^IIEngenheiro Agrícola, Doutor. Departamento de Solos e Engenharia Agrícola, Universidade Estadual de Ponta Grossa, Avenida General Carlos Cavalcanti, 4748, 84030-900, Ponta Grossa, Paraná, Brasil. [e-mail]

^IIIEngenheiro-Agrônomo, Doutor. Departamento de Solos e Engenharia Agrícola, Universidade Estadual de Ponta Grossa, Avenida General Carlos Cavalcanti, 4748, 84030-900, Ponta Grossa, Paraná, Brasil. [e-mail]

^IVGeógrafa. Mestre. Doutoranda em Geografia - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Avenida General Carlos Cavalcanti, 4748, 84030-900, Ponta Grossa, Paraná, Brasil.

RESUMO

Sistemas sustentáveis de produção agropecuária demandam solos com boa estrutura, por isso, são necessários métodos eficientes para avaliação dessa estrutura. Objetivou-se, com este estudo, aplicar a metodologia de avaliação visual da estrutura do solo, em áreas previamente cobertas por Floresta com Araucária, em longo período de uso após o desmatamento. Selecionaram-se áreas sob três tipos de usos: floresta nativa, pastagem e cultivo agrícola, considerados como tratamento, sendo realizadas dez amostragens por tipo de uso. Nas amostras coletadas, procedeu-se à avaliação da qualidade da estrutura do solo, seguida da análise estatística dos dados, por meio da análise de variância e do teste de separação de médias. Observaram-se diferenças significativas nos valores médios de escore entre as áreas avaliadas. Os solos da área com floresta apresentaram Qe (Qualidade visual) médio = 1.68, estatisticamente semelhante ao dos solos sob pastagem (Qe médio = 2.25) e inferior ao dos solos cultivados, Qe médio = 2.40. Os valores de Qe obtidos por avaliação visual da qualidade da estrutura do solo mostraram-se eficientes para identificar diferenças entre os sistemas de uso do solo.

Palavras-chave: escore visual do solo, agregação do solo, pastagem, plantio direto.

ABSTRACT

Sustainable agricultural production systems require well-structured soils and, thus, efficient methods for the assessment of soil structure are required. The objective of this study was to apply the methodology of visual quality of the soil structure in areas previously covered by Araucaria Forest and long-term use after deforestation. The following areas under three types of land use were selected: forest, pasture and farming, considered as treatments, from which ten samples were collected by each type of land use. In the collected samples, the visual quality of soil structure was carried out followed by statistical analysis, by means of analysis of variance and mean separation test. Significant differences in mean scores were found among the assessed areas. The soils under forest cover showed a mean Ve (visual score) = 1.68, statistically similar to the soil under pasture (mean Ve = 2.25) and lower than the farmed soils, (mean Ve = 2.40). Values of visual score obtained by visual assessment of the quality of soil structure were effective to identify differences among land use systems.

Key words:aggregationof soil, grassland, no-tillage, visualscore of soil.

INTRODUÇÃO

Nas últimas décadas, as tecnologias voltadas ao campo apresentaram crescimento significativo, seja em soluções para problemas diagnosticados seja para diagnóstico de prováveis problemas. Inúmeras ferramentas, instrumentais ou analíticas, são apresentadas todos os dias, nas mais diferentes áreas do conhecimento agrícola (Eurich et al., 2010a).

Essas tecnologias acarretam diferentes manejos de sistemas agrícolas, alterando continuamente o meio agrícola e suas interações com os recursos naturais. Muitas vezes não são claras, porque não estão determinadas, as vantagens e desvantagens de se adotar essa ou aquela técnica. No que diz respeito à visão holística da sustentabilidade, faltam metodologias e informações sobre para que locais a determinação da influência exercida por essas alterações nos sistemas de manejo do solo se-ria fundamental no desenvolvimento de sistemas agrícolas sustentáveis (Dexter & Youngs, 1992).

A perda da estruturação do solo limita o desenvolvimento das plantas; consequentemente, resulta redução no potencial produtivo (Richart et al., 2005). Segundo Dexter (2004), as transformações e a consequente má qualidade física-estrutural do solo pode ser observada, avaliando-se diversos fatores, como baixa aeração, baixa infiltração de água e sistema radicular reduzido, refletindo a degradação da estrutura do solo. Entre as ferramentas utilizadas para a quantificação da degradação da qualidade física do solo, a densidade e a porosidade são as mais comumente utilizadas (Silva et al., 2012).

Infelizmente, muitas dessas análises fundamentais para o entendimento, bem como para a busca por sistemas mais sustentáveis de produção, são de difícil execução ou onerosas. Assim, por causa da heterogeneidade do meio rural, observam-se problemas de alcance dessas ferramentas e, até mesmo, a não existência de ferramentas mais eficazes, em alguns setores rurais (Eurich et al., 2010a).

Em vista disso, ferramentas de análises de qualidade estrutural dos solos, que apresentem aplicabilidade e baixo custo necessitam ser aprimoradas. O método denominado Avaliação Visual da Estrutura do Solo - AVES (Ball et al., 2007; Guimarães et al., 2011) pode suprir essa necessidade, tanto em regiões temperadas quanto em regiões tropicais (Giarola et al., 2009).

Sendo assim, objetivou-se aplicar a metodologia de avaliação visual da estrutura do solo, em áreas previa-mente cobertas por Floresta com Araucária, em longo período de uso após o desmatamento.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi realizado na Chácara Alcerich, situada no município de Palmeira, PR, entre 25º 23' 24,34" S e 49º 56' 30,46" O, em altitude aproximada de 900 m, inserida em uma colônia de agricultores familiares, que, de acordo com Eurich et al. (2010b), é formada, na sua maioria, por produtores que têm a pecuária leiteira como principal atividade. O município insere-se na região centro-sul do Paraná e o tipo climático regional, segundo a classificação de Köppen, é temperado úmido, com verão temperado (Cfb), ou seja, com temperatura média, no mês mais frio, abaixo de 18 ºC (mesotérmico), com verões frescos, com temperatura média no mês mais quente abaixo de 22 ºC e sem estação seca definida (IAPAR, 2000).

A fitofisionomia predominante na região é composta de áreas de pastagens, perenes e anuais, bem como áreas com sucessão entre pastagens anuais e lavouras anuais, associados a fragmentos de Floresta Ombrófila Mista, em geral acompanhando cursos d'água. Existe ainda a presença de capões, que constituem pequenas áreas de vegetação arbustiva e arbórea, ilhadas nas áreas de campo, sendo que os capões mais desenvolvidos apresentam aspecto de mata da formação de Araucárias (Rocha et al., 1993).

A propriedade em estudo iniciou suas atividades na década de 80, após a derrubada da mata de capões acima descrita, como demonstrado na Figura 1. Foram selecionadas três áreas, conforme sistema de uso antrópico: área de mata nativa, área de pastagem e área de lavoura (Figura 2). Seus respectivos históricos de produção são apresentados na Tabela 1.

A área de mata amostrada permanece inalterada, assim preservando as características naturais, em termos qualitativos de estruturação do solo. A área de pastagem é caracterizada pela presença de braquiária (Brachiaria humidicula Rendle Schweick), sendo realizada no início do inverno a sobressemeadura de aveia preta (Avena strigosa Schreb) e de azevém (Lolium multiflorum Lam), sem o revolvimento do solo. A área de lavoura é manejada como pastagem durante o inverno, sendo semeados a aveia preta e o azevém, com o auxílio da gradagem. Durante o período de verão, é cultivada com grãos (milho com finalidade de silagem, rotacionado com soja no ano de 2007), em sistema de plantio direto.

A área de lavoura é utilizada para pastoreio durante o período de inverno, com lotação média de 5 UA ha^-1, permanecendo no pastoreio por um período médio de 10 dias, com intervalos, entre pastoreios, de 30 dias. A área de pastagem é utilizada o ano inteiro, com uma lotação média de 5 UA ha^-1, permanecendo no pastoreio por um período médio de 10 a 15 dias, com intervalos, entre pastoreios, de 30 a 50 dias.

Para a realização da avaliação visual da estrutura do solo, utilizou-se a metodologia proposta por Ball et al. (2007) e descrita por Giarola et al. (2009) e Guimarães et al., (2011). Foram abertas, com pá reta, minitrincheiras com 0,30 m de largura x 0,40 m de comprimento x 0,30 m de profundidade, para a extração de amostras indeformadas (blocos), da camada superficial do solo de cada tratamento, com 0,15 m de largura x 0,25 m de profundidade x 0,10 m de espessura.

Nas amostras coletadas, procedeu-se à avaliação da estrutura do solo, apoiando-se na aparência, na resistência e nas características das unidades estruturais de blocos de solo, sendo realizados dez pontos de amostragem em cada área, totalizando assim 30 pontos de avaliação. Foram utilizados cinco qualidades visuais (Qe) para a classificação da qualidade: de Qe = 1 (melhor qualidade estrutural) a Qe = 5 (pior qualidade estrutural) (Ball et al., 2007; Guimarães et al., 2011).

De posse dos dados, procedeu-se à análise estatística com o software estatístico SASM-Agri® (Canteri et al., 2001), sendo realizada a análise de variância e posterior separação de médias pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A diferença de Ev entre os tratamentos (áreas) avaliados mostrou-se significativa a 5% de probabilidade (Tabela 2). Observou-se um CV (Coeficiente de Variação) de 26,10%, o que, de acordo com Pimentel-Gomes (1992), pode ser classificado como alto. Grande contribuição para altos valores de CV advém da área de pastagem estudada, que apresentou valores da qualidade visual (Qe) entre 1,52 e 3,65 (dados não apresentados), possivelmente influenciados pelo pisoteio animal desuniforme no momento do pastoreio.

Na Figura 3, observam-se as diferenças visuais entre as áreas estudadas, sendo possível identificar as diferentes formas de estruturação avaliadas pela metodologia. Na área de ambiente natural (mata - a), observou-se uma aparente deposição de serrapilheira, como substrato de matéria orgânica e sua contribuição na estruturação superficial do solo, sendo o elemento carbono o principal agente na melhoria da qualidade estrutural desses solos (Hickmann & Costa, 2012). Na área de pastagem (b), observou-se uma uniformidade de estruturação ao longo do bloco, o que lhe conferiu Qe médio. Na área de lavoura (c), identificou-se, em quase todas as amostragens, uma camada superior (cerca de 6 cm) bastante compactada. Também foi observada no limite da extração do bloco de solo, sendo em média de 20 cm de profundidade, uma camada bastante adensada, que dificultava a introdução da pá para a coleta dos blocos. Essa limitação foi devida, possivelmente, ao manejo de máquinas realizado na área, tanto para a semeadura de aveia preta e azevém, na pastagem, durante o inverno quanto para realização da ensilagem de milho, causando assim uma compactação subsuperficial (Rosa et al., 2011).

A intensificação do uso da terra, com a transformação de ambientes naturais em ambientes manipulados anualmente para a atividade agropecuária, tende a transformála em ambientes pouco favoráveis a essas atividades ao longo do tempo, se não forem tomados cuidados para a manutenção das qualidades física, química e biológica dos solos (Caten et al. 2012).

Observaram-se diferenças significativas nos valores médios de escore entre as áreas avaliadas (Figura 4). A área com ambiente de mata apresentou uma Qe média de 1,68, semelhante estatisticamente à da área de pastagem (Qe médio de 2,25) e inferior à da área de lavoura que apresentou uma Qe médio de 2,40.

Os valores de Qe obtidos na área de mata assemelham-se aos obtidos por Giarola et al. (2009), que encontraram valor médio de 1,70, e Giarola et al. (2010) com valor médio de 1,80. Esses autores também comentam a baixa variabilidade observada nos pontos de amostragem des-se ambiente, fato observado neste trabalho, mostrando a boa estruturação uniforme em ambientes naturais. De acordo com Ball et al. (2007), valores de Qe entre 1 e 2 são considerados como de boa estruturação, faixa em que se encontra classificada o Qe da mata.

Os valores de Qe estatisticamente iguais entre as áreas de mata e de pastagem (Figura 4) mostram que o não revolvimento do solo acarreta o favorecimento de sua estruturação. O manejo de pastejo utilizado na área também favorece a boa condição de estruturação do solo, enfatizado pelos períodos de intervalos entre pastejos.

O sistema de lavoura, com um valor de Qe superior ao da área de mata (Figura 4), mostra que o atual sistema de manejo da área não favorece sua estruturação. O valor médio de Qe, observado, foi 2,40, numericamente bem inferior ao encontrado por Giarola et al. (2009), em área de integração lavoura-pecuária (Qe = 3,07), mostrando que a área estudada ainda se apresenta com boa estruturação, em relação à de outros sistemas de manejo.

Müller et al., (2012), estudando áreas de longo período de plantio direto na região de Guarapuava – PR, observaram valores médios de Qe da ordem de 2,04, nas camadas superficiais (0-15 cm), mostrando que, em sistemas de lavoura sob plantio direto bem conduzidos, a estruturação do solo pode ser favorecida. Valores ainda melhores foram obtidos por Müller et al., (2009), que observaram médias de Qe = 1,71 para áreas sem revolvimento do solo, em experimentos de longa duração (mais de 10 anos), na China, Canadá e Alemanha.

CONCLUSÕES

O manejo de lavoura foi o que apresentou uma estruturação inferior à do ambiente de mata, sendo que o ambiente de pastagem sem revolvimento apresentou estruturação semelhante à do ambiente natural, embora todos os valores de Qe possam ser considerados bons.

Os valores de escores visuais obtidos por avaliação visual da estrutura do solo foram eficientes para mostrar a diferença entre os sistemas de manejo.

Recebido para publicação em 26/03/2013 e aprovado em 11/02/2014.

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1

Parte integrante do trabalho de tese de doutorado do primeiro autor.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  03 Fev 2015
• Data do Fascículo
  Dez 2014

Histórico

• Recebido
  26 Mar 2013
• Aceito
  11 Fev 2014