Manejar e preservar a estrutura do solo em lavouras cafeeiras é de fundamental importância para a obtenção de altas produtividades, sustentabilidade na atividade e preservação ambiental. Entretanto, o uso intensivo da mecanização em áreas aptas às operações mecanizadas, tem prejudicado a qualidade física dos solos. Com isso, a compactação tem sido identificada como um dos principais processos causadores de degradação do solo.

A compactação do solo é uma deformação volumétrica que promove alterações nas propriedades físicas e mecânicas do solo, modificando a relação ar-água do solo devido ao manejo inadequado. Quando a redução de volume se dá por expulsão de água dos poros do solo, este fenômeno passa a se chamar adensamento.

Em ambos os casos, esta redução é devida ao manejo inadequado do solo e está relacionada com o aumento da intensidade do tráfego de máquinas agrícolas, ação dos rodados e da das soleiras dos implementos que ocasionam algumas alterações físicas e mecânicas no solo, que podem ser observadas no solo bem como nas plantas.

Dentre os sintomas observados nos solos compactados podem-se destacar: aumento da resistência mecânica e energia necessária para o preparo, redução da aeração, da drenagem interna e a redistribuição da água, aumento do escorrimento superficial e o risco de erosão, presença de crostas, aparecimento de trincas nos sulcos de rodagem do trator, zonas endurecidas abaixo da superfície do solo, presença de resíduos vegetais parcialmente decompostos muitos meses após sua incorporação e empoçamento de água.

Nas plantas, os sintomas são: diminuição no tamanho, presença de folhas com coloração não característica, sistema radicular superficial, raízes mal formadas e horizontais. Em conseqüência da alteração da estrutura pela compactação ocorre um decréscimo da disponibilidade de água, de nutrientes e da difusão de gases do solo, limitando o desenvolvimento adequado de cafeeiros com conseqüente redução nos níveis de produtividade.

Diversos atributos do solo têm sido avaliados visando minimizar os efeitos adversos da compactação do solo tais como: densidade do solo, volume total de poros, resistência à penetração, capacidade de campo, ponto de murcha permanente, aeração a 10%, pressão de preconsolidação entre outros. Entretanto, a maioria dos atributos atualmente utilizados para estudos de compactação do solo apenas identificam a compactação do solo.

A pressão de preconsolidação é um parâmetro físico é utilizado como indicador da capacidade de suporte de carga do solo, uma vez que a aplicação de cargas maiores que este valor leva a uma compactação adicional. A pressão de preconsolidação divide a curva de compressão do solo em duas regiões, uma representando os níveis de pressões experimentadas pelo solo no passado e a outra as primeiras pressões aplicadas ao solo (Dias Junior, 2000).

Os modelos de capacidade suporte de carga do solo utilizam a pressão de preconsolidação em função da umidade do solo para a sua elaboração (Figura 1). Estes modelos vêm sendo amplamente utilizados na prevenção, avaliação e detecção de danos à estrutura do solo causados pelo manejo inadequado do solo contribuindo, portanto, para um manejo sustentável da lavoura cafeeira e não comprometendo as produtividades futuras.


Figura 1. Modelo de capacidade de suporte de carga para um Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA), submetido à diferentes manejos na projeção da saia de uma lavoura cafeeira e herbicida de pós-emergência no centro da rua. (p = pressão de preconsolidação; U = umidade gravimétrica; R2= coeficiente de determinação e n = número de amostras).

Observa-se que, para uma mesma umidade 0,30 kg kg-1, o solo submetido a diferentes sistemas de manejo das plantas daninhas apresentam diferentes capacidade de suporte de carga na projeção da saia do cafeeiro. Quando o controle de plantas daninhas foi realizado com a roçacarpa o que promove a desestruturação do solo na camada superficial, induz em menor capacidade de suporte de carga (p = 200 kPa) ou seja maior susceptibilidade à compactação adicional. Já quando o manejo foi realizado com o herbicida de pré-emergência, ocorre a formação do selamento superficial que é decorrente da formação de uma camada superficial de maior densidade pela destruição dos agregados do solo causado pelo impacto das gotas de chuva (Figura 2).


Figura 2. Centro da rua de uma parcela experimental submetida ao tratamento com herbicida de pré-emergência, detalhe do selamento superficial.

Em virtude do selamento superficial observa-se uma maior capacidade de suporte de carga para toda a faixa de umidade estudada na figura 1. Para a umidade de 0,30 kg kg-1, a pressão de preconsolidação foi de 287 kPa, o que implica em maior resistência à compactação adicional. Segundo Imhoff et. al., (2001), solos que apresentam altos valores de capacidade de suporte de carga, têm maiores possibilidades de apresentar condições restritivas ao crescimento das raízes das plantas, porém esta característica e favorável ao tráfego de máquinas

Ressalta-se ainda, que a magnitude das pressões aplicadas por máquinas agrícolas se é estimada entre 50 e 300 kPa, já, para reboques e caminhões, entre 300 e 600 kPa. Portanto, para se ter uma cafeicultura sustentável, é necessário conhecer os níveis de pressões que o solo suportou no passado e/ou a umidade do solo no momento das operações agrícolas mecanizadas para que a compactação adicional seja evitada (Silva, 2006).

Para uma mesma condição de solo, manejo a umidade do solo é o fator que governa a quantidade de deformação que poderá ocorrer no solo. Entretanto, em lavouras cafeeiras nas quais a mecanização tem surgido como uma alternativa na redução dos custos de produção o manejo do solo e do maquinário se torna essencial. Dentro destes aspectos o produtor poderá reduzir a carga por eixo, a pressão de contato dos pneus com o solo, utilizar sistemas de manejo que contribuem para a deposição de matéria orgânica, pois solos como maior agregação suportam mais carga além da matéria orgânica aliviar as tensões exercidas pelas máquinas agrícolas.

Os modelos de capacidade de suporte de carga também podem ser utilizados para avaliar os danos à estrutura do solo pelo tráfego de máquinas, através da pressão de preconsolidação determinada após o tráfego. Neste modelo são consideradas três regiões distintas de acordo com Dias Junior et. al. (2005):

a) uma região onde os valores das pressões de preconsolidação determinados após o tráfego são maiores que o limite superior do intervalo de confiança, sendo considerada a região onde a compactação adicional do solo já ocorreu;

b) uma região onde os valores das pressões de preconsolidação determinados após o tráfego estão entre os limites superior e inferior de confiança. Nesta região não ocorre compactação, mas ela indica a possibilidade da compactação ocorrer nas próximas operações mecanizadas, se as pressões aplicadas forem maiores que o limite superior do intervalo de confiança;

c) uma região onde os valores das pressões de preconsolidação determinados após o tráfego são menores que o limite inferior do intervalo de confiança nesta região não ocorre compactação do solo.

A figura 3 demonstra a aplicabilidade dos modelos de capacidade de suporte de carga para a avaliação dos impactos causados por máquinas agrícolas em lavouras cafeeiras no município de Patrocínio-MG. Os triângulos cheios representam as pressões de preconsolidação medidas após o tráfego dos equipamentos (Arbus 2000 + MF 265; Roçadora Tatu + MF 50 X) na época seca. Os círculos vazios representam as pressões de preconsolidação medidas após o tráfego da colhedora KTR tracionada pelo trator MF 275 na época seca sob um Latossolo Amarelo.

Observa-se, ainda nesta figura, que as pressões exercidas pelos equipamentos utilizados em lavouras cafeeiras induzem pressões ao solo causando tendência em ocorrer a compactação do solo na linha de tráfego destes equipamentos nas próximas operações e compactação adicional do solo conforme indicado pelas regiões "b" e "a" do modelo respectivamente.


Fonte: Adaptado de Silva et. al., 2006.

Figura 3 - Modelo de capacidade de suporte de carga para um Latossolo Amarelo (LA), com os critérios usados para analisar o efeito das operações mecanizadas na pressão de preconsolidação, de acordo com Dias Junior et. al. (2005). (p = pressão de preconsolidação; U = umidade gravimétrica; R2= coeficiente de determinação e n = número de amostras).

Recomendações

A compactação do solo é um dos principais processos severos causados ao solo. Seus efeitos podem ser detectados durante longo tempo e poderá ser de difícil correção. Portanto, é melhor evitar a compactação do solo que confiar em aliviar a estrutura compactada depois.

Entretanto quando a compactação já ocorreu, algumas recomendações podem ser feitas para tentar amenizar os seus efeitos danosos. Neste contexto, a subsolagem é uma operação recomendada para promover a desagregação de camadas compactadas sem, entretanto, causar inversão das camadas de solo visando facilitar a penetração das raízes das culturas e da água para as camadas mais profundas do solo e reduzindo a resistência mecânica do solo causada pela compactação.

A subsolagem é recomendada quando houver uma camada muito endurecida, em profundidades não atingidas por outros implementos (Camargo & Alleoni, 1997). Esta operação deve ser realizada após a prévia identificação da profundidade na qual a compactação ocorre, visto que esta operação é de alto custo e de alta demanda de energia.

Em estudos realizados pelo Laboratório de Física do Solo/DCS/UFLA em lavouras cafeeiras submetidas a diversos manejos localizadas no município de Patrocínio-MG, observou-se que a compactação do solo, ocorre em geral na profundidade de 0-25 cm. Portanto, para a correta utilização dos subsoladores é necessários conhecimentos sobre as características do solo, tais como profundidade da camada compactada, umidade do solo, cobertura existente na superfície, textura e estrutura e, ainda, das características necessárias para a operação do equipamento, como profundidade de trabalho, espaçamento entre hastes, dimensões e formato das hastes, potência necessária etc.

Para uma melhor movimentação do solo, e uma maior eficiência equipamento, Balastreire, (1990) sugere que o espaçamento entre as hastes deve aproximadamente 1,3-1,5 a profundidade de operação, ou seja, a profundidade de ocorrência da compactação. Em adição a isto, a subsolagem deve ser realizada na ausência de plantas daninhas ou restos de cultura, pois estas condições promovem um aumento da capacidade operacional do equipamento, proporcionando economia, menor deslizamento de rodas e menor requerimento de energia por hectare (Salvador & Benez, 1994).

Entretanto, a utilização destes equipamentos deve ser acompanhada de monitoramento da umidade do solo, pois quando um subsolador opera em solo úmido, em vez desenvolver superfícies de fratura por cisalhamento, o solo flui ao redor do subsolador e permanece essencialmente uma massa contínua, com apenas um plano de clivagem por onde o subsolador passou o que pode provocar efeito prejudicial pelo espelhamento das paredes do solo por onde passou o equipamento. Apesar de a subsolagem ser recomendada para solos com baixa umidade (período seco) esta operação dever ser realizada não muito longe do período chuvoso, pois o rompimento do solo provoca um ressecamento excessivo, com sérios prejuízos ao cafezal se a seca continuar por muito tempo após a operação (Fernandes, 1986).

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BALASTREIRE, L. A. Máquinas Agrícolas. Editora Manole Ltda. São Paulo, SP. 307 p. 1990.
CAMARGO, O. A. de & ALLEONI, L. R. F. Compactação do Solo e o desenvolvimento das plantas. 132 p. : il. 1997.

DIAS JUNIOR, M. S. de.; LEITE, F. P.; LASMAR JUNIOR, E.; ARAUJO JUNIOR, C. F. Traffic effects on the preconsolidation pressure due to eucalyptus harvest operations. Scientia Agricola, Piracicaba, v. 62, n.3, p. 248-255, may/jun. 2005.

DIAS JUNIOR, M. de S. Compactação do Solo. In: NOVAIS, R. F.; ALVAREZ, V. H. V.; SCHAEFER, C. E. G. R. Tópicos em Ciência do Solo. Viçosa: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, v.1, p.55-94, 2000.

FERNANDES, D. R. Manejo do Cafezal. In: RENA, A.B. MALAVOLTA, E.; ROCHA, M., YAMADA, T. (Eds.) Cultura do cafeeiro. Fatores que afetam a produtividade. Piracicaba: Potafos, p 275-301. 1986.

SALVADOR, N. & BENEZ, S. H. Subsolagem II - Rendimento efetivo e consumo energético na operação de subsolagem antes e depois de sistemas de preparo periódico do solo. In: CONGRESSO INTERNACIONAL DE ENGENHARIA AGRÍCOLA, 1., Chilan, 1994. Resumos, Chillan, Universidade de Concepcion, p. 24. 1994.

SILVA, A. R.; DIAS JUNIOR, M. de S.; GUIMARÃES, P. T. G. & ARAUJO JUNIOR, C. F. Modelagem da capacidade de suporte de carga e quantificação dos efeitos das operações mecanizadas em um Latossolo Amarelo cultivado com cafeeiros. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 30, p. 207-216. 2006.