Suscetibilidade à compactação de um latossolo vermelho-escuro e de um podzólico vermelho-amarelo

Susceptibility to compaction of a haplortox and a paleudalf

Resumos

A compactação de solos agrícolas resulta de interações máquina-solo que influenciam as propriedades físicas e biológicas do solo, bem como o crescimento e produtividade das plantas. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi determinar o índice de compressão, a pressão de preconsolidação e a deformação de um Latossolo Vermelho-Escuro (LE) e de um Podzólico Vermelho-Amarelo (PV), com diferentes estados iniciais de compactação e de grau de saturação em água. Para tal, foram utilizadas amostras indeformadas, coletadas em dois solos e em duas profundidades, em sistema plantio direto e preparo convencional de solo, em vários pontos e épocas, dentro de cada área e tipo de manejo. Com isso, obteve-se ampla variação natural dos valores de densidade do solo, correspondentes aos diferentes estados iniciais de compactação e grau de saturação. As amostras indeformadas foram submetidas ao ensaio de compressão uniaxial, realizado com aplicação de pressões estáticas de 12,5; 25; 50; 100; 200; 400 e 800 kPa, mantendo cada pressão constante por cinco minutos. Esse tempo foi determinado em pré-testes, observando-se que 99% da deformação máxima ocorreu nesse tempo. A deformação do solo apresentou comportamento diferenciado para cada solo. No LE, sob baixos graus de saturação (< 30%), a relação entre deformação e densidade inicial foi curvilínea, enquanto, para graus de saturação mais elevados, foi praticamente linear. Já no PV, aquela relação foi curvilinear para graus de saturação menores que 30% e maiores que 60%, enquanto, nas saturações intermediárias (30 a 60%), o comportamento observado foi linear. O índice de compressão relacionou-se negativamente com a densidade do solo inicial nos dois solos e com o grau de saturação no solo PV. Para níveis de densidade do solo inicial maiores que 1,45 Mg m-3, o LE apresentou maior suscetibilidade à compactação em grau de saturação próximo a 70%, enquanto, quando menos compactado (densidade do solo inicial < 1,30 Mg m-3), a maior suscetibilidade ocorreu sob menores saturações, próximas a 50%. As equações de regressão múltipla para a pressão de preconsolidação, utilizando somente valores de densidade do solo inicial e grau de saturação, apresentaram coeficientes de determinação (R²) baixos (0,28, para o PV, e 0,32, para o LE), apesar de significativos, indicando a necessidade de incorporação de outras variáveis nesses modelos.

compressibilidade; índice de compressão; pressão de preconsolidação; densidade do solo; grau de saturação em água

SEÇÃO I - FÍSICA DO SOLO

Suscetibilidade à compactação de um latossolo vermelho-escuro e de um podzólico vermelho-amarelo(¹)

Susceptibility to compaction of a haplortox and a paleudalf

V. R. Silva^I; D. J. Reinert^II; J. M. Reichert^II

^IPós-graduando em Agronomia, Universidade Federal de Santa Maria - UFSM. CEP 97105-900 Santa Maria (RS). E-mail:[e-mail]

^IIProfessor Titular do Departamento de Solos-CCR, UFSM. CEP 97105-900 Santa Maria (RS). Bolsista do CNPq. E-mails: [e-mail]; [e-mail]

RESUMO

A compactação de solos agrícolas resulta de interações máquina-solo que influenciam as propriedades físicas e biológicas do solo, bem como o crescimento e produtividade das plantas. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi determinar o índice de compressão, a pressão de preconsolidação e a deformação de um Latossolo Vermelho-Escuro (LE) e de um Podzólico Vermelho-Amarelo (PV), com diferentes estados iniciais de compactação e de grau de saturação em água. Para tal, foram utilizadas amostras indeformadas, coletadas em dois solos e em duas profundidades, em sistema plantio direto e preparo convencional de solo, em vários pontos e épocas, dentro de cada área e tipo de manejo. Com isso, obteve-se ampla variação natural dos valores de densidade do solo, correspondentes aos diferentes estados iniciais de compactação e grau de saturação. As amostras indeformadas foram submetidas ao ensaio de compressão uniaxial, realizado com aplicação de pressões estáticas de 12,5; 25; 50; 100; 200; 400 e 800 kPa, mantendo cada pressão constante por cinco minutos. Esse tempo foi determinado em pré-testes, observando-se que 99% da deformação máxima ocorreu nesse tempo. A deformação do solo apresentou comportamento diferenciado para cada solo. No LE, sob baixos graus de saturação (< 30%), a relação entre deformação e densidade inicial foi curvilínea, enquanto, para graus de saturação mais elevados, foi praticamente linear. Já no PV, aquela relação foi curvilinear para graus de saturação menores que 30% e maiores que 60%, enquanto, nas saturações intermediárias (30 a 60%), o comportamento observado foi linear. O índice de compressão relacionou-se negativamente com a densidade do solo inicial nos dois solos e com o grau de saturação no solo PV. Para níveis de densidade do solo inicial maiores que 1,45 Mg m^-3, o LE apresentou maior suscetibilidade à compactação em grau de saturação próximo a 70%, enquanto, quando menos compactado (densidade do solo inicial < 1,30 Mg m^-3), a maior suscetibilidade ocorreu sob menores saturações, próximas a 50%. As equações de regressão múltipla para a pressão de preconsolidação, utilizando somente valores de densidade do solo inicial e grau de saturação, apresentaram coeficientes de determinação (R²) baixos (0,28, para o PV, e 0,32, para o LE), apesar de significativos, indicando a necessidade de incorporação de outras variáveis nesses modelos.

Termos de indexação: compressibilidade, índice de compressão, pressão de preconsolidação, densidade do solo, grau de saturação em água.

SUMMARY

Soil compaction of the agricultural soils is a result of soil machine interactions, which influence physical and biological soil properties and their relations with crop growth and yield. The objective of this study was to determine the compression index, the preconsolidation pressure and the soil strain of a Haplortox (LE) and a Paleudalf (PV), with different initial state of compaction and water saturation. Undisturbed soil samples were collected in two soils and at two depths, at no tillage and conventional tillage, at several locations and different times to obtain a natural variation of bulk density, corresponding to different initial levels of compactness and water saturation. For the uniaxial compression test, successive static loads of 12.2; 25; 50; 100; 200; 400 and 800 kPa were used, during five minutes for each load. This was determined at previous tests, where 99% of the soil strain had occurred at the time. Soil strain showed differentiated behaviors for each soil. For soil Haplortox, under low water saturation (< 30%), the relation for strain versus initial bulk density was curvilinear, whereas for higher water saturation, the relation was practically linear. For the Paleudalf, the relation was curvilinear for low (< 30%) and high (> 60%) water saturation, whereas for the intermediate saturation (30 to 60%) the model was linear. The compression index correlated negatively with the initial bulk density and with water saturation in PV. For high initial bulk density (> 1.45 Mg m^-3), the Haplortox had greater susceptibility to compaction when water saturation was near 70%, whereas when the same soil had low compaction (bulk density < 1.30 Mg m^-3), the major susceptibility occurred under lower water saturation (near 50%). Multiple regression equations for preconsolidation pressure, using initial bulk density and water saturation, had low determination coefficient (0.28 for PV and 0.32 for LE), although significant, which indicates the need for incorporation of more variables in these models.

Index terms: compressibility, compression index, preconsolidation pressure, bulk density, water saturation.

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AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem, em especial, ao Prof. José Mário Soares, chefe do Laboratório de Materiais de Construção Civil-CT-UFSM, pelas sugestões, orientação, empréstimo e utilização do Laboratório, e aos bolsistas de Iniciação Científica, Adriano Zanette, Raquel Bastos Rubin e Juliano Souto, pela ajuda na execução deste trabalho.

LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em maio de 1999

Aprovado em fevereiro de 2000

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(1

) Parte da Tese de Mestrado do primeiro autor, apresentada ao Programa de Pós-graduação em Agronomia, Universidade Federal de Santa Maria-UFSM. Pesquisa parcialmente financiada com recursos do CNPq/FINEP (Projeto PRONEX 60/97).

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  06 Out 2014
• Data do Fascículo
  Jun 2000

Histórico

• Aceito
  Fev 2000
• Recebido
  Maio 1999