Introdução

A compactação do solo é um problema recorrente na agricultura, em razão do intenso tráfego de máquinas agrícolas em conteúdos inadequados de água no solo (condição de friabilidade), além disso, a estrutura do solo e pisoteio de animais também contribuem para a compactação. A compactação do solo é o aumento de massa de sólidos por unidade de volume, oriundo, principalmente de processos antropogênicos (BEUTLER et al., 2005).

A resistência do solo à penetração é o principal indicador de compactação do solo, relacionado com a densidade e umidade do solo, sendo assim completo por refletir os efeitos dos sistemas de manejo do solo sobre o ambiente radicular (VALADÃO et al., 2015). Assim, em estados críticos de compactação pode haver redução do desenvolvimento radicular com consequente redução da absorção de água e nutrientes, afetando a produção (VIEIRA e MUZILLI, 1984). Valores críticos de resistência do solo à penetração podem variar de 1,5 MPa a 4,0 MPa (ROSOLEM et al., 1999); embora, de maneira geral, valores próximos a 2 MPa são aceitos como impeditivos ao crescimento radicular.

Também têm sido observado valores de resistência do solo à penetração críticos para o desenvolvimento radicular em sistema plantio direto de 3,0 a 4,0 MPa (VAZ et al., 2011; BETIOLI JÚNIOR et al., 2012; GUIMARÃES et al., 2013). A resistência mecânica do solo à penetração pode ser influenciada por diversos fatores, entre eles a umidade, estrutura do solo, densidade do solo, impacto de gotas de chuva, tráfego de máquinas agrícolas, pisoteio de animais, etc. Dessa forma, para avaliar a resistência à penetração pode-se utilizar penetrômetro de impacto modelo Stolf, que é composto por haste que penetra o solo em função do impacto de um peso que cai em queda livre de uma altura constante (STOLF, 1991).

O penetrômetro de impacto tem sido mais utilizado em razão do baixo custo, da não necessidade de calibração frequente e dos resultados não dependerem do operador. Por esses motivos os penetrômetros de impacto têm sido indicados para todas as situações de coleta em condições de campo (BEUTLER et al., 2007). Portanto, objetivou-se avaliar do estado de compactação do solo em sistema semeadura direta, analisando a resistência do solo à penetração média e máxima no perfil, por meio da estatística descritiva e geoestatística.

Metodologia

O trabalho foi conduzido na FAECA – Fazenda Experimental de Ciências Agrárias da Universidade Federal da Grande Dourados – UFGD no município de Dourados, MS. O local situa-se em latitude de 22º14’S, longitude de 54 º59’W e altitude de 434 m. O clima é do tipo Am, monçônico, com inverno seco, e precipitação média anual de 1500 mm, e temperatura média de 22ºC (ALVARES et al., 2013).

O solo da área é um Latossolo Vermelho distroférrico, sendo a área amostral está caracterizada na Figura 1. Foram coletados dados da resistência mecânica do solo à penetração (RP), por meio de um penetrômetro de impacto modelo IAA/PlanalsucarStolf, adaptado pela KAMAQ (STOLF et al., 2011), com as seguintes características: massa de 4 kg com impacto em curso de queda livre de 0,40 m; cone com 0,0128 m de diâmetro e ângulo sólido de 30º; e haste com diâmetro aproximado de 0,01 m.

Com o intuito de identificar zonas de maior RP no perfil do solo, foram coletados dados a cada camada de 0-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,30; 0,30- 0,40 e 0,40-0,50 m de profundidade, utilizando-se um sistema de navegação que realizou o contorno da área e foi gerado uma malha amostral com pontos equidistantes de 0,20 ha (aproximadamente 45 m entre pontos) resultando em 87 pontos amostrais.

Em cada ponto amostral foi realizada três replicações em um raio de até 5 m do ponto marcado para coleta no sistema (Figura 2). Foram coletadas amostras deformadas nas camadas de 0-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,30 e 0,30-0,40 e 0,40-0,50 m de modo aleatório na área para determinação da umidade do solo no momento de coleta dos dados de resistência à penetração, sendo determinado pelo método gravimétrico, conforme Kiehl (1979) e Claessen (1997). Inicialmente, os dados de RP foram analisados por meio da estatística descritiva, e para verificação da dependência espacial, interpolação dos dados de resistência à penetração e construção de mapas foi empregada a análise geoestatística.

Resultados e Discussão

Os dados de umidade da área indicaram para a camada de 0-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,30; 0,30-0,40 e 0,40-0,50 m valores de 26%, 17%, 17%, 21% e 23%, respectivamente. O que indica maior saturação na camada superior e menor das demais, provavelmente devido a menor infiltração ocasionada pelos elevados valores de compactação na área (Tabela 1).

Observa-se maiores valores da RP na camada de 0-0,10 e 0,10-0,20 m, faixa em que se encontram os níveis máximos de compactação, e as demais camadas com valores entre 4 e 5 MPa (Tabela 1). O tráfego contínuo de máquinas pesadas e equipamentos agrícolas em solo com teor de água no solo elevado pode promover compactação superficial até 0,20 m de profundidade (STRECK et al., 2004).

Os valores de RP média são considerados críticos para a maioria das culturas, segundo Rosolem et al., (1999), embora Marasca et al. (2011) tenham observado, em plantio direto, valores superiores a 4 MPa que não foram restritivos à cultura da soja. Porém, faz-se necessário um manejo diferenciado para remoção das camadas compactadas, uma vez que esta condição pode restringir o desenvolvimento radicular do milho (FREDDI et al., 2007), quando da sucessão com a soja.

Observa-se variação nos valores mínimos e máximos de RP em todas as camadas analisadas (Tabela 1), sendo a maior variação na camada 0-0,10 m (2,35 e 8,88 MPa), respectivamente, provavelmente em razão de sua exposição às intempéries e seu contato direto com o tráfego de máquinas, sobretudo quando as condições de umidade do solo são inadequadas (COELHO et al., 2012).

Vale ressaltar que os valores de desvio padrão e variância (Tabela 1) foram menores na camada de 0,20- 0,30 m que nas demais, demonstrando que nesta camada a variabilidade do grau de compactação é menor, mostrando que o efeito da compactação pelo tráfego de máquinas é refletido nas camadas superficiais, corroborando resultados de Bottega et al. (2011) em área de plantio direto.

A partir da análise do semivariograma para RP (Tabela 2), observou-se o ajuste do modelo esférico para as camadas avaliadas e para a análise das resistências máximas ao longo da área avaliada; concordando com Cortez et al. (2014) quando analisaramRP em Argissolo Amarelo sob diferentes intensidades de tráfego de tratores. E Marasca et al. (2011) ao avaliarem variabilidade espacial de RP em sistema plantio direto constataram maior ajuste do modelo esférico para atributos físicos do solo.

Observou-se que o efeito pepita apresentou valor zero para todos os atributos nas camadas de solos. Conforme relatado por Nagahama et al. (2016), a existência de valores de efeito pepita próximos a zero aumenta a exatidão de estimativas por meio da krigagem. Ressalta-se que quanto menor for à proporção do efeito pepita em relação ao patamar do variograma, maior será a continuidade do fenômeno e a variância da estimativa, e maior será a confiança que se pode ter na estimativa (BOTTEGA et al., 2011).

Quanto aos alcances obtidos, verifica-se uma variação de 321,84 e 529,21 m, o que demonstra que a malha amostral poderia ser de no mínimo 321,84 m de distância horizontal uma vez que foi utilizada a de distância de 45 m; ou seja, para a obtenção da mesma precisão dos dados amostrados, as malhas estudadas poderiam ter sido de no mínimo de 321,84 m e máximo de 529,21 m de distância entre os pontos horizontais amostrados ao longo da área experimental. Esses valores, portanto, poderiam torna-se referência em futuras coletas de RP nas condições em que se deu o estudo.

Na espacialização (Figura 3) com os valores médios de RP agrupados em 4 classes de cores podem-se verificar a variabilidade da RP dentro de cada camada ao longo da área. Em geral, nota-se o predomínio dos valores entre 4 e 5 MPa, nas camadas avaliadas. Tais valores são considerados altos e acima do valor limitante abordado na literatura (VAZ et al., 2011; BETIOLI JÚNIOR et al., 2012; GUIMARÃES et al., 2013).

Na Figura 4, são apresentados os mapas de isolinhas para resistência do solo à penetração média nas camadas de 0,30-0,40 e 0,40-0,50 m; em que é possível observar a também predomínio de área com altos níveis de compactação, entre 4 e 6 MPa, fazendo-se necessário um manejo localizado visando à descompactação do solo.

Em relação à análise espacial da RP média e máxima na área (Figura 5), observa-se pequena discrepância nos valores referentes à resistência média do perfil, em que praticamente toda a área está ocupada com valores entre 4,00-6,00 MPa, com pontos intermediários e críticos em grande parte de sua extensão.

Porém, a avaliação da RP máxima no perfil revela predominância de área com níveis críticos de compactação, com valores de RP superiores a 6 MPa, seguido da faixa compreendida entre 4 e 6 MPa, o que requer procedimentos de manejo do solo localizado visando à descompactação do solo no perfil. Vale destacar que, em função da umidade do solo, estes valores podem representar limitação ao desenvolvimento radicular e produção de culturas, em sistemas de sucessão soja-milho (FREDDI et al., 2007).

Conclusões

O manejo agrícola provoca compactação superficial da área sob semeadura direta, onde ocorre valores críticos de resistência à penetração - RP (4,00-6,00 MPa) em todas as camadas avaliadas. A RP apresenta dependência espacial em todas as camadas dentro do gride amostral, sendo os maiores alcances nas camadas de 0-0,10 m e 0,40-0,50 m. A interpretação da variabilidade da RP máxima demonstra necessidade da adoção do manejo de descompactação do perfil de solo de toda a área estudada