Load support capacity of an Oxisol cultivated with sugarcane and
                  mechanization effects on the soil

The objective of this work was to determine the load support capacity (LSC) of an Oxisol and, through compressibility models, relate it to wheel-soil interactions under management systems with one and three sugarcane crop cycles, with mechanized harvest. LSC evaluations were carried out on undisturbed soil samples, collected at planting row and bed, in four layers: 0.00-0.10, 0.10-0.20, 0.20-0.30, and 0.30-0.40 m. The contact area between wheels and soil was determined in order to estimate the contact pressure by agricultural machinery on the soil. Pre-consolidation pressures were used to determine LSC. The system with three cycles showed higher LSC than the system with only one cycle. The load support capacity of the soil evaluated in the range of friability is greater than the contact pressures applied to the soil by the wheels of the studied agricultural machines.

contact area; soil compaction; soil compressibility; compression curve; contact pressure; pre-consolidation pressure.

Authorship

Oswaldo Julio Vischi Filho

Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola, Departamento de Água e Solo, Avenida Cândido Rondon, no 501, Barão Geraldo, CEP 13083-875 Campinas, SP, Brasil. E-mail: ovischi@gmail.com, zigomarms@feagri.unicamp.br, allancharlles2@hotmail.com, gsdsouza@hotmail.comUniversidade Estadual de CampinasBrazilCampinas, SP, Brazil Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola, Departamento de Água e Solo, Avenida Cândido Rondon, no 501, Barão Geraldo, CEP 13083-875 Campinas, SP, Brasil. E-mail: ovischi@gmail.com, zigomarms@feagri.unicamp.br, allancharlles2@hotmail.com, gsdsouza@hotmail.com

Zigomar Menezes de Souza

Reginaldo Barbosa da Silva

Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Departamento de Solos, Campus de Registro, Avenida Nelson Brihi Badur, no 430, Vila Tupy, CEP 11900-000 Registro, SP, Brasil. E-mail: rbsilva@registro.unesp.br, camila.cassante@gmail.com, danilo_mgp@hotmail.co.ukUniversidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita FilhoBrazilRegistro, SP, BrazilUniversidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Departamento de Solos, Campus de Registro, Avenida Nelson Brihi Badur, no 430, Vila Tupy, CEP 11900-000 Registro, SP, Brasil. E-mail: rbsilva@registro.unesp.br, camila.cassante@gmail.com, danilo_mgp@hotmail.co.uk

Camila Cassante de Lima

Danilo de Moraes Gomes Pereira

Márcio Emanuel de Lima

Secretaria de Agricultura e Abastecimento do Estado de São Paulo, Coordenadoria de Defesa Agropecuária, Avenida Brasil, no 2.340, CEP 13070-178 Campinas, SP, Brasil. E-mail: marcio@cda.sp.gov.brSecretaria de Agricultura e Abastecimento do Estado de São PauloBrazilCampinas, SP, Brazil Secretaria de Agricultura e Abastecimento do Estado de São Paulo, Coordenadoria de Defesa Agropecuária, Avenida Brasil, no 2.340, CEP 13070-178 Campinas, SP, Brasil. E-mail: marcio@cda.sp.gov.br

Allan Charlles Mendes de Sousa

Gustavo Soares de Souza

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Figura 1:
Modelos de capacidade de suporte de carga do solo nos sistemas de manejo com um (CM1 LVe) e três ciclos (CM3 LVef) de cultivo de cana-de-açúcar (Saccharum sp.), para a linha de plantio, nas camadas de 0,00-0,10, 0,10-0,20, 0,20-0,30 e 0,30-0,40 m de profundidade. LC, limite de contração; LP, limite de plasticidade. * e **Significativo a 5 e 1% de probabilidade, respectivamente. n = 15, para cada manejo e camada.

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Figura 2:
Modelos de capacidade de suporte de carga do solo nos sistemas de manejo com um (CM1 LVe) e três ciclos (CM3 LVef) de cultivo de cana-de-açúcar (Saccharum sp.), para o canteiro, nas camadas de 0,00-0,10, 0,10-0,20, 0,20-0,30 e 0,30-0,40 m de profundidade. LC, limite de contração; LP, limite de plasticidade. * e **Significativo a 5 e 1% de probabilidade, respectivamente. n = 15, para cada manejo e camada.

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Figura 3:
Áreas de contato dos rodados do trator (A, B e C) e do transbordo (D, E e F), obtidas em superfície rígida (A e D) e no solo sem (B e E) e com palha (C e F). Linha cinza: área da elipse. Linha preta: área real.

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Figura 4:
Áreas de contato da esteira da colhedora obtidas em superfície rígida (A) e no solo com (B1 e B2) e sem palha (B3 e B4). Área da elipse: A1, B1 e B3. Área real: A2, B2 e B4.

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Tabela 1:
Caracterização química⁽¹⁾ e granulométrica⁽²⁾ dos Latossolos Vermelhos avaliados nas áreas dos tratamentos, nas camadas de 0,00-0,10, 0,10-0,20, 0,20-0,30 e 0,30-0,40 m.

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Tabela 2:
Limites e estados de consistência dos corpos de prova, de acordo com os cinco teores de água avaliados dos Latossolos Vermelhos.

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Tabela 3:
Teste de significância da comparação entre as equações obtidas nos modelos de capacidade de suporte de carga do solo, para os manejos com um e três ciclos (CM1 e CM3, respectivamente) de cultivo de cana-de-açúcar (Saccharum sp.) com colheita mecanizada, na linha de plantio (LP) e no canteiro (CT), nas camadas de 0,00-0,10, 0,10-0,20, 0,20-0,30 e 0,30-0,40 m.

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Tabela 4:
Atributos físico-mecânicos do solo para os teores de água na faixa de friabilidade, estimados pelo modelo Ϭp=10^a+bU, para os sistemas de colheita mecanizada com um e três ciclos (CM1 e CM3, respectivamente) de cultivo de cana-de-açúcar (Saccharum sp.), na linha de plantio e no canteiro, nas camadas de 0,00-0,10, 0,10-0,20, 0,20-0,30 e 0,30-0,40 m.

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Tabela 5:
Pressão exercida pelo contato rodado-solo, para diferentes maquinários e superfícies, determinada por meio da área de contato real e da elipse.

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Figura 1: Modelos de capacidade de suporte de carga do solo nos sistemas de manejo com um (CM1 LVe) e três ciclos (CM3 LVef) de cultivo de cana-de-açúcar (Saccharum sp.), para a linha de plantio, nas camadas de 0,00-0,10, 0,10-0,20, 0,20-0,30 e 0,30-0,40 m de profundidade. LC, limite de contração; LP, limite de plasticidade. * e **Significativo a 5 e 1% de probabilidade, respectivamente. n = 15, para cada manejo e camada.

Figura 2: Modelos de capacidade de suporte de carga do solo nos sistemas de manejo com um (CM1 LVe) e três ciclos (CM3 LVef) de cultivo de cana-de-açúcar (Saccharum sp.), para o canteiro, nas camadas de 0,00-0,10, 0,10-0,20, 0,20-0,30 e 0,30-0,40 m de profundidade. LC, limite de contração; LP, limite de plasticidade. * e **Significativo a 5 e 1% de probabilidade, respectivamente. n = 15, para cada manejo e camada.

Figura 3: Áreas de contato dos rodados do trator (A, B e C) e do transbordo (D, E e F), obtidas em superfície rígida (A e D) e no solo sem (B e E) e com palha (C e F). Linha cinza: área da elipse. Linha preta: área real.

Figura 4: Áreas de contato da esteira da colhedora obtidas em superfície rígida (A) e no solo com (B1 e B2) e sem palha (B3 e B4). Área da elipse: A1, B1 e B3. Área real: A2, B2 e B4.

Tabela 1: Caracterização química⁽¹⁾ e granulométrica⁽²⁾ dos Latossolos Vermelhos avaliados nas áreas dos tratamentos, nas camadas de 0,00-0,10, 0,10-0,20, 0,20-0,30 e 0,30-0,40 m.

⁽¹⁾
Métodos de análise química (VAN Raij et al., 2001VAN RAIJ, B.; ANDRADE, J.C. de; CANTARELLA, H.; QUAGGIO, J.A. Análise química para avaliação da fertilidade de solos tropicais. Campinas: Instituto Agronômico de Campinas, 2001. 285p.)
⁽²⁾
Método da pipeta com baixa rotação (Camargo et al., 1986CAMARGO, O.A. de; MONIZ, A.C.; JORGE, J.A.; VALADARES, J.M.A.S. Métodos de análise química, mineralógica e física de solos. Campinas: Instituto Agronômico de Campinas, 1986. 94p.)

Tabela 2: Limites e estados de consistência dos corpos de prova, de acordo com os cinco teores de água avaliados dos Latossolos Vermelhos.

⁽¹⁾
CT, canteiro; e LP, linha de plantio.

Tabela 3: Teste de significância da comparação entre as equações obtidas nos modelos de capacidade de suporte de carga do solo, para os manejos com um e três ciclos (CM1 e CM3, respectivamente) de cultivo de cana-de-açúcar (Saccharum sp.) com colheita mecanizada, na linha de plantio (LP) e no canteiro (CT), nas camadas de 0,00-0,10, 0,10-0,20, 0,20-0,30 e 0,30-0,40 m.

⁽¹⁾
Teste de homogeneidade dos dados.
^{* e **}
Significativo a 5 e 1% de probabilidade, respectivamente.
^ns
Não significativo.

Tabela 4: Atributos físico-mecânicos do solo para os teores de água na faixa de friabilidade, estimados pelo modelo Ϭp=10^a+bU, para os sistemas de colheita mecanizada com um e três ciclos (CM1 e CM3, respectivamente) de cultivo de cana-de-açúcar (Saccharum sp.), na linha de plantio e no canteiro, nas camadas de 0,00-0,10, 0,10-0,20, 0,20-0,30 e 0,30-0,40 m.

⁽¹⁾
Ds (LC) e Ds (LP), densidade do solo nos limites de contração e plasticidade, respectivamente.
⁽²⁾
σp (LC) e σp (LP), pressão de preconsolidação nos limites de contração e plasticidade, respectivamente.

Tabela 5: Pressão exercida pelo contato rodado-solo, para diferentes maquinários e superfícies, determinada por meio da área de contato real e da elipse.

⁽¹⁾
Transbordo carregado com 14 Mg de cana-de-açúcar (Saccharum sp.). PCE, pressão de contato da elipse. PCR, pressão de contato real.

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Embrapa Secretaria de Pesquisa e Desenvolvimento; Pesquisa Agropecuária Brasileira Caixa Postal 040315, 70770-901 Brasília DF Brazil, Tel. +55 61 3448-1813, Fax +55 61 3340-5483 - Brasília - DF - Brazil
E-mail: pab@embrapa.br

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Load support capacity of an Oxisol cultivated with sugarcane and mechanization effects on the soil

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[TFN01] ⁽¹⁾
Métodos de análise química (VAN Raij et al., 2001VAN RAIJ, B.; ANDRADE, J.C. de; CANTARELLA, H.; QUAGGIO, J.A. Análise química para avaliação da fertilidade de solos tropicais. Campinas: Instituto Agronômico de Campinas, 2001. 285p.)

[TFN02] ⁽²⁾
Método da pipeta com baixa rotação (Camargo et al., 1986CAMARGO, O.A. de; MONIZ, A.C.; JORGE, J.A.; VALADARES, J.M.A.S. Métodos de análise química, mineralógica e física de solos. Campinas: Instituto Agronômico de Campinas, 1986. 94p.)