Densidade máxima de solos e resposta de plantas de milho a graus de compactação

Abstract

A densidade do solo varia em função de suas características mineralógicas, de textura e ainda do teor de matéria orgânica. Essa variação da densidade em função de atributos intrínsecos de cada solo dificulta a utilização de seus valores absolutos na comparação do estado de compactação de diferentes solos, afetando a definição de valores de densidade crítica que seriam importantes para a tomada de decisão no manejo. Algumas desvantagens do método do Proctor normal, o mais utilizado para a obtenção da densidade máxima, e o fato de sua relativa recente utilização em estudos de solos agrícolas limitam o uso da densidade relativa nos estudos da compactação dos solos. Neste sentido, alternativas para a determinação da densidade máxima devem ser buscadas, de forma a se permitir ampliar o banco de dados de valores de densidade relativa para solos agrícolas. Com a compactação o sistema radicular tem seu crescimento limitado e um menor volume de solo pode ser explorado pelas raízes, consequentemente, as plantas absorvem menos água e nutrientes, o que pode acarretar em perdas de potencial produtivo. Na cultura do milho os efeitos negativos da compactação do solo são observados no crescimento vegetativo da parte aérea como das raízes, no comprimento, diâmetro e distribuição de raízes e na taxa de absorção de nutrientes. O objetivo desse trabalho foi avaliar, em um primeiro capítulo, diferentes metodologias para a obtenção da densidade máxima em solos de diferentes granulometrias e, no segundo capítulo avaliar qual o grau de compactação limitante para a cultura do milho em camadas subsuperficiais artificialmente compactadas. Para a comparação entre métodos, amostras recolhidas entre as peneiras de 4 e 2 mm foram utilizadas nos ensaios de compactação para obtenção da densidade máxima. Os ensaios de compactação avaliados para a obtenção da densidade máxima do solo foram: Proctor Normal, teste de compressão uniaxial com uso do consolidômetro, Mini-Proctor (MCT) e prensa hidráulica. No experimento com plantas do segundo capítulo, cada unidade experimental foi formada por tubos de PVC rígido (diâmetro de 10 cm) divididos em três anéis que foram preenchidos pelos solos. Os tubos foram formados pela união com fita adesiva de três anéis. O anel superior (altura de 5 cm) e o inferior (altura de 10 cm) foram preenchidos para se alcançar a densidade de 1,0 kg dm -3 , enquanto no anel intermediário (altura de 10 cm) preenchidos de forma a se obter os graus de compactação de 75%; 80%; 85% e 90%. Finalizado o cultivo (45 dias), a altura das plantas, número de folhas e o diâmetro dos colmos foram avaliados. As raízes recolhidas foram avaliadas quanto aos seguintes parâmetros morfológicos: diâmetro médio, comprimento, volume e área superficial. Todos os métodos foram efetuados com quatro repetições. Não se verificaram diferenças entre a densidade máxima obtida pelo teste de Proctor (referência) e os demais métodos avaliados. Embora alguns procedimentos, como o do Mini-Proctor e o do consolidômetro, sejam considerados como de maior precisão, isto não resultou em melhor desempenho destes métodos em relação aos demais ou mesmo ao método de referência. Um valor de grau de compactação ótimo ou desejável foi encontrado próximo de 80%. Muito embora o mesmo 80% de grau de compactação tenha sido considerado ótimo no solo argiloso para algumas características fitotécnicas das plantas do milho, a produção de biomassa foi sempre prejudicada com o incremento da compactação.

The soil bulk density varies according to its mineralogical characteristics, texture and organic matter content. This variation of values is function of intrinsic attributes of each soil and difficult the use of its absolute values on compaction state comparison of different soils, affecting the establishment of critical values of soil bulk density, which can be very interesting for decision making in soil management. Disadvantages on procedures of Proctor method which is used to obtain maximum soil density, and its relatively recent use in agricultural soils studies limits the use of relative density in studies of soil compaction. In this sense, alternatives for the determination of the maximum soil bulk density may be evaluated aiming to allow increasing the database of relative soil bulk density for agricultural soils. Soil compaction limits root system growth and a smaller volume of soil can be exploited by the roots. Consequently, the plants can absorb less water and nutrients, which can lead to losses of productive potential. For corn plants, negative effects of soil compaction are observed on the vegetative growth of the aerial part as well as in roots, affecting its length and diameter, and also the distribution and the rate of nutrient absorption. The objective of this study was to evaluate, in a first chapter, different methodologies to obtain the maximum soil bulk density in soils of different textures, and in the second chapter, to evaluate the degree of limiting compaction for corn cultivation in artificially compacted subsurface layers. For the comparison between methods, soil samples containing aggregates of 4 to 2 mm were used in the compaction tests to obtain the maximum density. The compaction tests evaluated to obtain the maximum soil bulk density were: Proctor Normal, uniaxial compression test with use of the consolidometer, Mini-Proctor (MCT) and hydraulic press. In the experiment with plants of the second chapter, each experimental unit was formed by rigid PVC tubes (diameter of 10 cm) divided into three rings that were filled by two soils. The tubes were formed by bonding with three- ring adhesive tape. The upper ring (height 5 cm) and lower ring (height 10 cm) were filled to reach the density of 1.0 kg dm -3 , while in the intermediate ring (height of 10 cm) were filled in order to obtain degrees of compaction of 75%; 80%; 85% and 90%. After finishing the cultivation (45 days), plant height, number of leaves and the diameter of the stalks were evaluated. The roots were evaluated for the following morphological parameters: mean diameter, length, volume and surface area. All methods were performed with four replicates. No differences were verified between the maximum soil bulk density obtained by Proctor test (reference) and others evaluated methods. Although some procedures, such as the Mini-Proctor and consolidometer, are considered more accurate, this did not result in better performance of these methods in relation to the others or even to the reference method. A value of optimum or desirable soil degree of compaction was found to be close to 80%. Although the same 80% of degree of compaction was considered optimal in the clayey soil for some plant breeding characteristics of corn, the biomass production was always affected with the increase in compaction.