Preparo mecanizado do solo

Na produção agrícola, o preparo do solo tem grande influência sobre a produtividade e qualidade final do produto. No entanto, quando realizado de forma intensiva, pode provocar excesso de desagregação do solo, erosão, compactação pelos rodados e órgãos ativos das máquinas e equipamentos. A utilização de operações mecanizadas de forma racional do ponto de vista operacional, técnico e econômico durante a instalação de uma cultura são determinantes para que o produtor possa aumentar o grau de eficiência de seus conjuntos mecanizados. Este fato, proporcionará a elevação da capacidade operacional, aumento do retorno econômico ao produtor e melhoria da conservação do solo e água. 

O preparo do solo tem como finalidade promover condições que favoreçam o desenvolvimento adequado das culturas, proporcionar a redução da população inicial de plantas invasoras, otimizar as condições de germinação e emergência das sementes, assim como o estabelecimento das plântulas. As operações de preparo de solo devem possibilitar ainda o aumento da infiltração de água, diminuindo as perdas de água e sedimentos por erosão e modificar as propriedades físicas do solo. 

Na busca cada vez maior por métodos de manejo sustentável, a relação entre necessidade do uso de operações mecanizadas e a qualidade do solo, é cada vez mais utilizada para escolha adequada da forma de preparo de solo a ser realizada.  

Avaliando o perfil mobilizado do solo

O perfilômetro de hastes é um equipamento comumente utilizado para mensuração de parâmetros envolvendo a mobilização do solo, como área mobilizada, área de elevação, empolamento e rugosidade do solo. Estes índices podem ser utilizados para avaliar a qualidade do preparo do solo e a possibilidade de redução de operações mecanizadas durante o preparo do solo. 

O deslocamento vertical do perfil do solo e a área mobilizada em decorrência das operações de preparo mecanizado podem ser mensuradas com o levantamento de três perfis: o perfil da superfície natural, da superfície de elevação e o perfil interno do solo mobilizado. O perfil mobilizado do solo é um fator importante para se determinar a condição final da camada do solo manipulado. Tanto a elevação do perfil do solo quanto sua área mobilizada, é decorrente dos fenômenos da operação de preparo do solo. O perfil da superfície natural, superfície final e o perfil interno do solo mobilizado são conhecidos a partir do preparo do solo. O perfil superficial final é determinado no mesmo local, que é a elevação do solo e o perfil interno que corresponde à área de solo mobilizada. A profundidade de atuação do órgão ativo e largura de corte do equipamento de mobilização do solo tem uma grande relação com o perfil mobilizado do solo, sendo influenciado pelo teor de água no perfil do solo, ou seja, quando o solo se encontra úmido há menor mobilização do solo, e o inverso acontece quando secos.

A determinação destes perfis pode ser realizada com o uso de um perfilômetro de hastes (Figura 1), que devem ser colocados antes da operação de preparo, para que se possa obter o perfil superficial natural. Após a realização das operações mecanizadas, novas mensurações deverão ser realizadas, para que se possa obter parâmetros como áreas de elevação, mobilização e espessura média da camada mobilizada. A partir das leituras realizadas como o perfilômetro de hastes é possível calcular o índice de empolamento do solo, resultantes da mobilização efetuada pelos equipamentos de preparo de solo, sendo representado pela relação da área de elevação e a área mobilizada. Desta forma, quanto maior o empolamento, menor é a relação entre a área mobilizada de fundo com a de superfície. Este parâmetro representa grande importância na adequação do tipo de preparo e qual equipamento a ser utilizado. A ação dos equipamentos provoca também o efeito da rugosidade no solo, que pode ser avaliada por meio da determinação da mobilização. Desta maneira solos que apresentam maiores ondulações podem se mostrar mais uniformes após a ação de determinados equipamentos, bem como solos com superfície mais plana podem se tornar mais rugosos.

O experimento

A execução deste estudo ocorreu no Departamento de Engenharia do Instituto de Tecnologia – IT da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro. O experimento foi realizado em uma área de planossolo hidromórfico cinzento, de textura média. O objetivo deste trabalho, foi determinar os parâmetros de mobilização do solo para diferentes tipos de preparo mecanizado.

Para realização do experimento, foi utilizado como fonte de potência um trator marca John Deere, modelo 5403, de 75CV e tração 4x2 TDA, para realizar as operações de preparo do solo com arado (arado de discos, Tatu Marchesan, modelo AFL, 4 discos de 24 polegadas, escarificador (marca Bragantino – Agromec é composto por 6 hastes curvas) e enxada rotativa sem a placa encanteiradora (marca Lavrale modelo RSFEA150). Para os preparos do solo com o uso da grade (grade aradora, marca KLR, modelo GACI245, do tipo “off set”), utilizou-se um trator Agrale modelo 5075.4, 4x2 TDA, com potência de 75CV. As máquinas e implementos utilizados são apresentados na Figura 2. 

A estrutura do perfilômetro de hastes foi construída de alumínio, os quais foram dobrados e rebitados. Eletrodos revestidos de cobre de 88 cm de altura e 0,2 cm de espessura foram utilizados como hastes (42 hastes utilizadas no total). As alturas das hastes puderam ser mensuradas a partir do uso de papel milimetrado tamanho A2 suportado por um papel cartão liso fixado à estrutura do perfilômetro. O perfilômetro construído apresentou uma largura útil de 84 cm de comprimento, permitindo leituras em um intervalo de 2 cm, totalizando 42 leituras, obtidas por meio da análise visual e correspondente demarcação no papel milimetrado (Figura 3).

O experimento foi conduzido em delineamento de blocos casualizados, com 4 blocos e 4 parcelas, de acordo com a tabela 1. Em cada parcela foram realizadas 3 repetições de leituras do perfil de elevação e do perfil do sulco. Após a obtenção das 42 leituras, o perfilômetro foi deslocado na direção longitudinal, fazendo-se coincidir o ponto da última leitura da posição anterior com a primeira leitura no novo posicionamento. Este procedimento foi repetido até a obtenção da largura útil total de 2,52 m. Cada parcela apresentou 30 metros de comprimento e 5 metros de largura, totalizando 150 m2.

A partir das leituras de perfil de elevação e perfil de sulco foram calculados os seguintes parâmetros de mobilização do solo: área mobilizada do solo, área de elevação do solo, profundidade do sulco, empolamento do solo, espessura média da camada mobilizada e índice de rugosidade de acordo com as equações comumente disponíveis em literaturas especializadas. 

Para observar as variações no perfil do solo causadas pelas diferentes operações mecanizadas durante o preparo, foram construídos gráficos por meio das leituras do perfilômetro de hastes. Os índices de mobilização do solo também foram submetidos a uma análise de variância e comparação entre as médias para os diferentes tipos de preparo de solo por meio do teste de Tukey a 5% de significância.

Resultados e discussão

A partir da leitura do perfilômetro (Figura 4), foi possível perceber as variações na mobilização dos relevos do solo. Os perfis com maiores variações ocorreram no Preparo 1, enquanto as variações mais suaves foram percebidas no solo mobilizado pelo Preparo 4. Este fato indicou que o preparo com menores operações de grade aradora e sem uso da enxada rotativa provocou maiores variações ao longo dos perfis de mobilização do solo. O preparo com menor uso de grade aradora e o maior número de passadas de enxada rotativa propiciou um perfil mais suave, fato este associado ao solo que já se encontrava intensamente revolvido pela ação das máquinas. Ao analisar os perfis, sugere-se ainda que regiões do perfil mobilizado que apresentaram variações extremamente baixas entre os perfis de elevação e sulco, indicam compactação no solo pela ação dos rodados das máquinas, o que gerou uma penetração inadequada dos órgãos ativos das máquinas e implementos de preparo do solo.

A profundidade, empolamento e rugosidade, foram os parâmetros de mobilização de solo que mais sofreram mais influência dos diferentes tipos de preparo, possibilitando a ocorrência de diferenças significativas entre os tratamentos avaliados (tabela 2). O Preparo 2 e Preparo 4 apresentam os maiores índices de profundidade de sulco e de empolamento do solo, sendo estes tratamentos os mais propícios ao encrostamento e a erosão caso ocorra chuvas fortes e constantes. Diferenças significativas entre os preparos também foram encontradas no índice de rugosidade, o que pode ser explicada pelo maior número de passadas de grade e enxada rotativa, que proporcionam agregados de menor tamanho. 

Ainda avaliando os valores médios da Tabela 2, observou-se que o Preparo 1 obteve a menor área mobilizada, o que é justificado pelo fato deste preparo ter sido realizado com o menor número de operações mecanizadas. Já o Preparo 4, que obteve a maior área mobilizada de solo, foi o realizado com maior número de operações mecanizadas e uso de enxada rotativa. Com relação à área de elevação do solo, o Preparo 2 e Preparo 4 foram os que mais apresentaram área de elevação do solo. 

A análise destes parâmetros permite avaliar a influência das operações mecanizadas na qualidade do solo preparado. Além do mais, a escolha por formas de preparo de solo a partir do uso de um menor número de operações mecanizadas acarreta na redução da demanda energética pelo conjunto mecanizado e consequentemente menor custo operacional. 

Considerações finais

Para a implantação de uma lavoura é fundamental que se tenha conhecimento das condições do solo que cada cultura necessita, para que se possa optar pela escolha adequada do tipo de preparo deste solo do ponto de vista técnico, operacional e econômico. Assim, a avaliação dos parâmetros de mobilização do solo a partir da observação do perfil do solo, pode oferecer informações relevantes para que as operações mecanizadas de preparo de solo sejam realizadas de forma a reduzir o consumo de energia e contribuir para a conservação do solo, sem prejudicar o desenvolvimento e a produtividade das culturas.

*Por Jhiorranni Freitas Souza e Anderson Gomide Costa, da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, e Túlio de Almeida Machado, do Instituto Federal Goiano