Variação sazonal de pressão de pré-consolidação do solo em platação de café de clima tropical

The objective of this study was to describe the seasonal change of precompression stress behavior in coffee plantations in the sub-humid tropic zone of Brazil as affected by agriculture traffic associated with the time since the establishment the coffee plantation, field slope, sampling position in and sampling depths. The coffee plantations on a uniform soil type; Red-Yellow Latosol were aged 2, 7, 18 and 33 years. Areas with side slope of 3, 9 and 15% were selected in these coffee plantations for this study. The soil was sampled at three positions on the coffee plantation row (bottom of traffic line, inter-row and top of traffic line) and at two depths (topsoil and sub-surface). Samples were collected over a one year period for each month of year. The study showed that the time since the establishment of a coffee farm and the slope steepness had significant effect on soil disturbance in mechanized operation. The coffee plantation with longer establishment time and onsteeper terrain had higher precompression stress. The top traffic line presented higher load-bearing capacity than inter-row and bottom traffic line. The sites were more susceptible to compaction in the period from November to January of the year , because the Red-Yellow Latosol presented lower load-bearing capacity than the stress applied by tractor used in coffee management practices.Objetivou-se, neste trabalho, avaliar o comportamento da pressão de pré-consolidação, no decorrer de um ano, em um Latossolo Vermelho-Amarelo cultivado com cafeeiros de diferentes tempos de implantação em diversas declividades do terreno. Este estudo foi conduzido em plantações cafeeiras localizadas em Três Pontas, sul de Minas Gerais. O solo da área de estudo foi classificado como Latossolo Vermelho Amarelo. O trator utilizado na área de estudo foi um Massey Ferguson 265. Esse estudo foi conduzido em plantações cafeeiras com 2, 7, 18 e 33 anos de implantação. Nessas plantações foram selecionadas ruas de café, com 3, 9 e 15% de declividade. Foram coletadas amostras de solo indeformadas e deformadas na linha de tráfego de cima e de baixo e na entrelinha do cafeeiro, nas camadas de 0,0 a 0,03 m e 0,15 a 0,18 m. A avaliação da pressão de pré-consolidação, ao longo de um ano, indicou que o tempo de cultivo e a declividade do terreno tiveram um efeito significativo sobre a alteração estrutural do solo, sendo que as áreas com maior tempo de cultivo e as mais declivosas apresentaram os maiores valores de pressão de pré-consolidação. A linha de tráfego de cima apresentou maior capacidade de suporte de carga do que a entrelinha e a linha de tráfego de baixo. O período de novembro a janeiro foi a época mais crítica para o tráfego agrícola, pois o Latossolo Vermelho-Amarelo apresenta baixa capacidade de suporte de carga e esse é período crítico em termos de umidade no solo

Pressões de contato e o impacto de conjuntos motomecanizados em Latossolo com presença e ausência de palhada de cana-de-açúcar

High contact pressures applied to soil result in a greater degree of compaction, in addition to promoting other negative effects. The objective of this study was to quantify contact areas by using different methodologies, and pressures of farm equipment employed in production activity and evaluate structural changes caused in a Red Latosol with the presence and absence of straw cover. The design was completely randomized in a factorial scheme of type 4 (tire on front axle, tire on rear axle, tire on a sugarcane wagon and metallic track of sugar cane Harvester) x 2 (presence and absence of straw). The contact area (CA) of the run was obtained by three procedures: analytical measure of the area of an ellipse (CA1); digital measurement of area of an ellipse (CA2); and measurement of real contact area (RCA), with digital resources. The contact pressure was calculated from the ratio of mass of each machine's axle and the contact area of the run. The contact area obtained according to the procedure of the ellipse (CA1 and CA2) is overrated when compared to actual area obtained digitally (RCA). The straw reduces the contact pressure in the soil, due to the deep tire treads and consequently, increased contact area. Areas where the traffic of the machines occurred with soil covered with the presence of straw showed reduced soil resistance to penetration, cone index and pre-consolidation pressure, confirming that the increased contact area produced by straw reduced the pressure applied and the compression power dissipated in the soil.403265278Altas pressões de contato aplicadas ao solo resultam em um maior grau de compactação deste, além de promover outros efeitos maléficos. O objetivo deste estudo foi quantificar as áreas e pressões de contato de conjuntos motomecanizados empregados na atividade sucroalcooleira e avaliar as alterações estruturais proporcionadas em um Latossolo Vermelho com e sem cobertura de resíduos vegetais (palha). O delineamento empregado foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial do tipo 4 (pneu acoplado no eixo dianteiro, pneu acoplado no eixo traseiro, pneu acoplado a um transbordo agrícola canavieiro e esteira metálica de colhedora de cana de açúcar) x 2 (com e sem palha na superfície). A área de contato (CA) dos rodados foi obtida por três procedimentos: medida analítica da área de uma elipse (CA1); medida digital da área de uma elipse (CA2); e medida da área de contato real (RCA), com recursos digitais. A pressão de contato foi calculada a partir da relação da massa dos eixos de cada conjunto motomecanizado e a respectiva área de contato do rodado. A área de contato obtida de acordo com o procedimento da elipse (CA1 e CA2) é superestimada quando comparada área real, obtida digitalmente (RCA). Os resíduos vegetais diminuem a pressão de contato na interface rodado-solo, devido ao maior aprofundamento das garras do rodado e por consequência, aumento da área de contato. Áreas onde o tráfego das máquinas ocorreu com solo coberto de palha apresentaram menor resistência do solo à penetração, índice de cone e pressão de pré-consolidação, confirmando que o aumento da área de contato produzida pela palha reduziu a pressão aplicada e dissipou a energia de compactação no solo.||High contact pressures applied to soil result in a greater degree of compaction, in addition to promoting other negative effects. The objective of this study was to quantify contact areas by using different methodologies, and pressures of farm equipment employed in production activity and evaluate structural changes caused in a Red Latosol with the presence and absence of straw cover. The design was completely randomized in a factorial scheme of type 4 (tire on front axle, tire on rear axle, tire on a sugarcane wagon and metallic track of sugar cane Harvester) x 2 (presence and absence of straw). The contact area (CA) of the run was obtained by three procedures: analytical measure of the area of an ellipse (CA1); digital measurement of area of an ellipse (CA2); and measurement of real contact area (RCA), with digital resources. The contact pressure was calculated from the ratio of mass of each machine's axle and the contact area of the run. The contact area obtained according to the procedure of the ellipse (CA1 and CA2) is overrated when compared to actual area obtained digitally (RCA). The straw reduces the contact pressure in the soil, due to the deep tire treads and consequently, increased contact area. Areas where the traffic of the machines occurred with soil covered with the presence of straw showed reduced soil resistance to penetration, cone index and pre-consolidation pressure, confirming that the increased contact area produced by straw reduced the pressure applied and the compression power dissipated in the soil

Predição da tensão de cisalhamento do solo em ambientes agrícola e natural do Cerrado brasileiro

The objective of this work was to develop uni‑ and multivariate models to predict maximum soil shear strength (tmax) under different normal stresses (σn), water contents (U), and soil managements. The study was carried out in a Rhodic Haplustox under Cerrado (control area) and under no‑tillage and conventional tillage systems. Undisturbed soil samples were taken in the 0.00–0.05 m layer and subjected to increasing U and σn, in shear strength tests. The uni‑ and multivariate models – respectively tmax=10(a+bU) and tmax=10(a+bU+csn) – were significant in all three soil management systems evaluated and they satisfactorily explain the relationship between U, σn, and tmax. The soil under Cerrado has the highest shear strength (t) estimated with the univariate model, regardless of the soil water content, whereas the soil under conventional tillage shows the highest values with the multivariate model, which were associated to the lowest water contents at the soil consistency limits in this management system.O objetivo deste trabalho foi desenvolver modelos uni e multivariados para estimar a tensão de cisalhamento máxima (tmáx), sob diferentes tensões normais (σn), conteúdos de água (U) e manejos do solo. O estudo foi realizado em Latossolo Vermelho distrófico sob Cerrado (área controle) e sob os sistemas de plantio direto e convencional. Amostras indeformadas foram retiradas na camada de 0,00–0,05 m e submetidas a U e σn crescentes, durante ensaios de resistência ao cisalhamento. Os modelos uni e multivariados – respectivamente tmáx=10(a+bU) e tmáx=10(a+bU+csn) – foram significativos nos três sistemas de manejo do solo avaliados e explicam satisfatoriamente a relação entre U, sn e tmáx. O solo sob Cerrado apresenta a maior tensão de cisalhamento (t) estimada com uso do modelo univariado, independentemente do conteúdo de água do solo, enquanto o solo sob manejo convencional apresenta os maiores valores com o modelo multivariado, os quais estão associados a menores conteúdos de água nos limites de consistência do solo, nesse sistema de manejo

Assessing Rainfall Erosivity with Artificial Neural Networks for the Ribeira Valley, Brazil

Soil loss is one of the main causes of pauperization and alteration of agricultural soil properties. Various empirical models (e.g., USLE) are used to predict soil losses from climate variables which in general have to be derived from spatial interpolation of point measurements. Alternatively, Artificial Neural Networks may be used as a powerful option to obtain site-specific climate data from independent factors. This study aimed to develop an artificial neural network to estimate rainfall erosivity in the Ribeira Valley and Coastal region of the State of São Paulo. In the development of the Artificial Neural Networks the input variables were latitude, longitude, and annual rainfall and a mathematical equation of the activation function for use in the study area as the output variable. It was found among other things that the Artificial Neural Networks can be used in the interpolation of rainfall erosivity values for the Ribeira Valley and Coastal region of the State of São Paulo to a satisfactory degree of precision in the estimation of erosion. The equation performance has been demonstrated by comparison with the mathematical equation of the activation function adjusted to the specific conditions of the study area

Resistência do solo à penetração e ao cisalhamento em diversos usos do solo em áreas de preservação permanente

The soil resistance to penetration and shear can be used as indicators of soil compaction and to indicate the susceptibility of a soil to erosion. The objective of this study was to quantify and compare the impact provided by different land uses in a haplic cambissol in areas of permanent preservation, from the soil resistance to penetration and shear. The experimental area was located in an area of permanent preservation, the sub-basin of the Ribeira Iguape River - SP, with different land uses: banana cultivation - CBAN, degraded pasture - PDEG, silvopastoral system - MPIS and native forest - MNAT. The test for resistance to penetration was accomplished with a digital penetrometer compaction of manual effort, to a depth of 40 cm. The soil shear strength was determined by Vane Test at a depth between 0 and 5 cm. The degraded pasture was similar to native forest, with less resistance to penetration. The banana cultivation and silvopastoral system were the land uses with the highest resistance to penetration, bringing serious risk of erosion in areas of permanent preservation. The soil under native forest had lower shear strength. The cultivation of bananas, degraded pasture and silvopastoral system were the land uses with higher shear strength of soil, indicating that the use of these soils in areas of permanent preservation is promoting the same compression.A resistência do solo à penetração e ao cisalhamento pode ser utilizada como indicadores de compactação do solo e até indicar a suscetibilidade de um solo à erosão. O objetivo deste trabalho foi quantificar e comparar o impacto proporcionado por diferentes usos do solo em um Cambissolo Háplico em áreas de preservação permanente, a partir da resistência do solo à penetração e ao cisalhamento. A área experimental foi instalada em uma área de preservação permanente, na sub-bacia rio Ribeira de Iguape – SP, com diferentes usos do solo: cultivo de banana – CBAN, pastagem degradada – PDEG, sistema silvipastoril – MPIS e mata nativa – MNAT. O ensaio de resistência do solo à penetração foi realizado com um penetrômetro digital de esforço manual, até a profundidade de 40 cm. A resistência do solo ao cisalhamento foi determinada pelo ensaio de palheta (Vane Test) na profundidade entre 0 e 5 cm. A pastagem degradada foi semelhante à mata nativa, com menor resistência do solo à penetração. O cultivo de banana e o sistema silvipastoril foram os usos do solo que apresentaram maior resistência do solo à penetração. O solo sob mata nativa apresentou menor resistência ao cisalhamento. O cultivo de banana, a pastagem degradada e o sistema silvipastoril foram os usos do solo que apresentaram maior resistência do solo ao cisalhamento, indicando que o uso destes solos em áreas de preservação permanente está promovendo a compactação dos mesmos

Resistência do solo à penetração e ao cisalhamento em diversos usos do solo em áreas de preservação permanente

The soil resistance to penetration and shear can be used as indicators of soil compaction and to indicate the susceptibility of a soil to erosion. The objective of this study was to quantify and compare the impact provided by different land uses in a haplic cambissol in areas of permanent preservation, from the soil resistance to penetration and shear. The experimental area was located in an area of permanent preservation, the sub-basin of the Ribeira Iguape River - SP, with different land uses: banana cultivation - CBAN, degraded pasture - PDEG, silvopastoral system - MPIS and native forest - MNAT. The test for resistance to penetration was accomplished with a digital penetrometer compaction of manual effort, to a depth of 40 cm. The soil shear strength was determined by Vane Test at a depth between 0 and 5 cm. The degraded pasture was similar to native forest, with less resistance to penetration. The banana cultivation and silvopastoral system were the land uses with the highest resistance to penetration, bringing serious risk of erosion in areas of permanent preservation. The soil under native forest had lower shear strength. The cultivation of bananas, degraded pasture and silvopastoral system were the land uses with higher shear strength of soil, indicating that the use of these soils in areas of permanent preservation is promoting the same compression.A resistência do solo à penetração e ao cisalhamento pode ser utilizada como indicadores de compactação do solo e até indicar a suscetibilidade de um solo à erosão. O objetivo deste trabalho foi quantificar e comparar o impacto proporcionado por diferentes usos do solo em um Cambissolo Háplico em áreas de preservação permanente, a partir da resistência do solo à penetração e ao cisalhamento. A área experimental foi instalada em uma área de preservação permanente, na sub-bacia rio Ribeira de Iguape – SP, com diferentes usos do solo: cultivo de banana – CBAN, pastagem degradada – PDEG, sistema silvipastoril – MPIS e mata nativa – MNAT. O ensaio de resistência do solo à penetração foi realizado com um penetrômetro digital de esforço manual, até a profundidade de 40 cm. A resistência do solo ao cisalhamento foi determinada pelo ensaio de palheta (Vane Test) na profundidade entre 0 e 5 cm. A pastagem degradada foi semelhante à mata nativa, com menor resistência do solo à penetração. O cultivo de banana e o sistema silvipastoril foram os usos do solo que apresentaram maior resistência do solo à penetração. O solo sob mata nativa apresentou menor resistência ao cisalhamento. O cultivo de banana, a pastagem degradada e o sistema silvipastoril foram os usos do solo que apresentaram maior resistência do solo ao cisalhamento, indicando que o uso destes solos em áreas de preservação permanente está promovendo a compactação dos mesmos