Efeito do manejo e da umidade no comportamento compressivo de três latossolos

Kondo, M. K.; Dias Junior, M. S.

doi:10.1590/S0100-06831999000300002

Resumos

Para analisar o efeito da umidade e do manejo na compressibilidade de três solos: Latossolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Roxo e Latossolo Vermelho-Escuro sob cultura anual, mata natural e pastagem, localizados nos municípios de Lavras e Ijaci (MG), foram coletadas cinco amostras indeformadas e uma deformada em duas profundidades (0-0,03 e 0,27-0,30 m) com três repetições. A análise das amostras indeformadas foi realizada por meio de ensaio de compressão uniaxial sob diferentes umidades, determinando-se então as curvas de compressão. A partir das amostras deformadas, determinaram-se os limites de consistência, análise granulométrica e carbono orgânico. Observou-se que as variações nas propriedades físicas e mecânicas dos solos, induzidas pela sua gênese e manejo, alteraram o comportamento compressivo dos solos, tendo a umidade modificado a forma das curvas de compressão em todos os solos, deslocando-as para a região de maior densidade quando normalizadas, enquanto a densidade inicial controlou a sua posição no eixo da densidade do solo.

compressibilidade; curva de compressão; manejo; pressão de preconsolidação; índice de compressão

The objective of this work was to analyze the effect of moisture content and soil management on the compressibility behavior of three soils, namely, a Red-Yellow Latosol (LV), Dusky Red Latosol (LR) and Dark-Red Latosol (LE), under annual crop, natural forest and pasture. The soils were located in the region of Lavras and Ijaci (MG). Undisturbed and disturbed soil samples were collected in two depths (0-0,03 and 0,27-0,30 m) with three replicates. The undisturbed soil samples were used in the analysis of the uniaxial compression test under different moisture contents to determine the compression curves. With the disturbed soil samples were used to determine the consistency limits, particle size distribution and organic carbon. Variations in physical and mechanical properties of soils, induced by soil genesis and management, altered their compressive behavior and moisture content altered the form of the compression curves in all soils, moving them to the region of high bulk density when normalized, while the initial bulk density controlled its position in relation to the axis of the bulk density.

compressibility; compression curve; soil management; preconsolidation pressure; compression index

SEÇÃO I - FÍSICA DO SOLO

Efeito do manejo e da umidade no comportamento compressivo de três latossolos(¹ (1 ) Parte da Tese de Mestrado do primeiro autor, apresentada ao DCS/UFLA. Projeto financiado pelo CNPq. )

Management and moisture effects on the compressive behavior of three latosols (oxisols)

M. K. Kondo^I; M. S. Dias Junior^II

^IEngenheiro-Agrônomo, Pós-graduando do Departamento de Ciência do Solo, Universidade Federal de Lavras - UFLA, Caixa Postal 37, CEP 37200-000 Lavras (MG). Bolsista da CAPES

^IIEngenheiro Agrícola, Professor Adjunto do Departamento de Ciência do Solo, UFLA. Bolsista do CNPq

RESUMO

Para analisar o efeito da umidade e do manejo na compressibilidade de três solos: Latossolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Roxo e Latossolo Vermelho-Escuro sob cultura anual, mata natural e pastagem, localizados nos municípios de Lavras e Ijaci (MG), foram coletadas cinco amostras indeformadas e uma deformada em duas profundidades (0-0,03 e 0,27-0,30 m) com três repetições. A análise das amostras indeformadas foi realizada por meio de ensaio de compressão uniaxial sob diferentes umidades, determinando-se então as curvas de compressão. A partir das amostras deformadas, determinaram-se os limites de consistência, análise granulométrica e carbono orgânico. Observou-se que as variações nas propriedades físicas e mecânicas dos solos, induzidas pela sua gênese e manejo, alteraram o comportamento compressivo dos solos, tendo a umidade modificado a forma das curvas de compressão em todos os solos, deslocando-as para a região de maior densidade quando normalizadas, enquanto a densidade inicial controlou a sua posição no eixo da densidade do solo.

Termos de indexação: compressibilidade, curva de compressão, manejo, pressão de preconsolidação, índice de compressão.

SUMMARY

The objective of this work was to analyze the effect of moisture content and soil management on the compressibility behavior of three soils, namely, a Red-Yellow Latosol (LV), Dusky Red Latosol (LR) and Dark-Red Latosol (LE), under annual crop, natural forest and pasture. The soils were located in the region of Lavras and Ijaci (MG). Undisturbed and disturbed soil samples were collected in two depths (0-0,03 and 0,27-0,30 m) with three replicates. The undisturbed soil samples were used in the analysis of the uniaxial compression test under different moisture contents to determine the compression curves. With the disturbed soil samples were used to determine the consistency limits, particle size distribution and organic carbon. Variations in physical and mechanical properties of soils, induced by soil genesis and management, altered their compressive behavior and moisture content altered the form of the compression curves in all soils, moving them to the region of high bulk density when normalized, while the initial bulk density controlled its position in relation to the axis of the bulk density.

Index terms: compressibility, compression curve, soil management, preconsolidation pressure, compression index.

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LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em abril de 1998

Aprovado em fevereiro de 1999

ALVARENGA, R.C.; FIGUEIREDO, A.F.; OLIVEIRA, W. & FREIRE, J.C. Armazenamento de água em um Podzólico Vermelho-Amarelo sob pastagem e cultivo anual. Ci. Prat., 7:48-57, 1983.
ASSOULINE, S.; TAVARES-FILHO, J. & TESSIER, D. Effect of compaction on soil physical and hydraulic properties: experimental results and modeling. Soil Sci. Soc. Am. J., 61:390-398, 1997.
BARNES, K.K.; CARLETON, W.M.; TAYLOR, H.M.; THROCKMORTON, R.I. & VANDEN BERG, G.E. Compaction of agricultural soils. St. Joseph, American Society of Agricultural Engineers, 1971. 471p.
BAVER, L.D.; GARDNER, W.H. & GARDNER, W.R. Física de suelos. México, Unión Tipográfica Editorial Hispano-Americana, 1973. 529p.
BICKI, T.J. & SIEMENS, J.C. Crop response to wheel traffic soil compaction. Trans. Am. Soc. Agric. Eng., 34:909-913, 1991.
BLAKE, G.R. & HARTGE, K.H. Bulk density. In: KLUTE, A., ed. Methods of soil analysis. 2.ed. Madison, ASA/SSSA, 1986. pt.1. p.363-375. (Agronomy Monography, 9)
BOWLES, J.A. Engineering properties of soils and their measurements. 3.ed. New York, McGraw-Hill, 1986. 218p.
CARPENEDO, V. Compressibilidade de solos em sistemas de manejo. Porto Alegre, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 1994. 106p. (Tese de Doutorado)
CASAGRANDE, A. The determination of the pre-consolidation load and its pratical significance. In: CONFERENCE ON SOIL MECHANICS AND FOUNDATION ENGINEERING, Cambridge, 1936. Proceeding. Cambridge, 1936. v.3, p.60-64.
CULLEY, J.L.B. & LARSON, W.E. Susceptibility to compression of a clay loam Haplaquoll. Soil Sci. Soc. Am. J., 51:562-567, 1987.
DIAS JUNIOR, M.S. Compression of three soils under long-term tillage and wheel traffic. East Lansing, Michigan State University, 1994. 114p. (Tese de Doutorado)
DIAS JUNIOR, M.S. Uso da história de tensão e da variação da umidade como instrumentos para evitar a compactação adicional do solo. In: WORKSHOP SOBRE AVALIAÇÃO E MANEJO DOS RECURSOS NATURAIS EM ÁREA DE EXPLORAÇÃO DA CANA-DE-AÇÚCAR, 1., Aracaju, 1997, Palestras. Aracaju, EMBRAPA-CPATC, 1997. p.67-81.
DIAS JUNIOR, M.S. & PIERCE, F.J. A simple procedure for estimating preconsolidation pressure from soil compression curves. Soil Technol., 8:139-151, 1995.
DIAS JUNIOR, M.S. & PIERCE, F.J. O processo de compactação do solo e sua modelagem. R. Bras. Ci. Solo, 20:175-182, 1996.
GEE, G.W. & BAUDER, J.W. Particle size analysis. KLUTE, A., ed. Methods of soil analysis. 2.ed. Madison, ASA/SSSA, 1986. pt.1, p.383-411. (Agronomy Monography, 9)
GROHMANN, F. & QUEIROZ NETO, J.P. Efeito da compactação artificial de dois solos limo-argilosos sobre a penetração das raízes de arroz. Bragantia, 25:421-431, 1966.
GUPTA, S.C.; HADAS, A.; VOOHEES, W.B.; WOLF, D.; LARSON, W.E. & SCHNEIDER, E.C. Development of quids for estimating the ease of compaction of world soils. Bet Dagan, Israel, Research Report, Binational Agric. Res. Development, University of Minnesota, 1985. 178p.
HILL, R.L. & MEZA-MONTALVO, M. Long-term wheel traffic effects on soil physical properties under different tillage systems. Soil Sci. Soc. Am. J., 54:865-870, 1990.
HILLEL, D. Introduction to soil physics. San Diego, Academic Press, 1982. 365p.
HOLTZ, R.D. & KOVACS, W.D. An introduction to geotechnical engineering. Englewood Cliffs, Prentice-Hall, 1981. 733p.
KONDO, M.K. Compressibilidade de três Latossolos sob diferentes usos. Lavras, Universidade Federal de Lavras, 1998. 105p. (Tese de Mestrado)
LARSON, W.E.; BLAKE, G.R.; ALLMARAS, R.R.; VOORHEES, W.B. & GUPTA, S.C. Mechanics and related processes in structured agricultural soils. Dordrecht, Kluwer Academic Publishers, 1989. 273p. (Nato Applied Science, 172)
LARSON, W.E.; GUPTA, S.C. & USECHE, R.A. Compression of agricultural soils from eight soils orders. Soil Sci. Soc. Am. J., 44:450-457, 1980.
LEBERT, M. & HORN, R. A method to predict the mechanical strength of agricultural soils. Soil Till. Res., 19:274-286, 1991.
LEONARDS, G.A. Foundation engineering. New York, McGraw-Hill Book Company, 1962. 1136p.
MORAES, W.V. Comportamento de características e propriedades físicas de um Latossolo Vermelho-Escuro, submetido a diferentes sistemas de cultivos. Lavras, ESAL, 1984. 107p. (Tese de Mestrado)
MOURA FILHO, W. & BUOL, S.W. Studies of a Latosol Roxo (Eustrutox) in Brazil. Experientiae, 13:201-234, 1972.
ODELL, R.T.; THORNBURN, T.H. & McKENSIE, L.J. Relationships of Atterberg limits to some other properties of Illinois soils. Proc. Soil Sci. Soc. Am., 24:297-300, 1960.
OLIVEIRA, M.; CURI, N. & FREIRE, J.C. Relações massa/volume em Podzólico Vermelho-Amarelo textura média/argilosa da região de Lavras (MG) sob pastagem e cultivo anual. Ci. Prát., 7:66-74, 1983.
RAIJ, B. van & QUAGGIO, J.A. Métodos de análise de solo para fins de fertilidade. Campinas, Instituto Agronômico, 1983. (Boletim Técnico, 81)
RANDO, E.M.; ANDRADE, H. & FREIRE, J.C. Alterações na consistência e textura de um Latossolo Roxo distrófico, ocasionadas pelo cultivo convencional. Ci. Prát., 5:40-47, 1981.
ROSA Jr., E.J. Efeito de sistemas de manejo e tempo de uso sobre características físicas e químicas de dois solos de Ponta Porã. Viçosa, Universidade Federal de Viçosa, 1984. 89p. (Tese de Mestrado)
SIGMA PLOT. Scientific Graphing Software. Versão 4.0, San Rafael, Jandel Corporation, 1997. não paginado.
SILVA, A.P.; LIBARDI, P.L. & CAMARGO, O.A. Influência da compactação nas propriedades físicas de dois latossolos. R. Bras. Ci. Solo, 10:91-95, 1986.
SILVA, R.B. Efeito da adsorção de fósforo em parâmetros físicos e na compressibilidade de solos da micro-região dos Campos da Mantiqueira, MG. Lavras, Universidade Federal de Lavras, 1998. 109p. (Tese de Mestrado)
SMITH, C.W.; JOHNSTON, M.A. & LORENTZ, S. Assessing the compaction susceptibility of South African forestry soils. I. The effect of soil type, water content and applied pressure on uni-axial compaction. Soil Till. Res., 41:53-73, 1997.
SMUCKER, A.J.M. & ERICKSON, A.E. Tillage and compactive modifications of gaseous flow and soil aeration. In: LARSON, W.E.; BLAKE, G.R.; ALLMARAS, R.R.; VOORHEES, W.B. & GUPTA, S.C., eds. Mechanics and related processes in structured agricultural soils. Dordrecht, NATO Applied Sciences, Kluwer Academic Publishers, 1989. v.172. p.205-221.
SOWERS, G.F. Consistency. In: BLACK, C.A., ed. Methods of soil analysis. pt. 1. Madison, American Society of Agronomy, 1965. p.391-399. (Agronomy, 9)
STONE, R.J. & EKWUE, E.I. Maximum bulk density achieved during soil compaction as affected by the incorporation of three organic materials. Trans. Am. Soc. Agric. Eng., 36:1713-1719, 1993.
TAYLOR, H.M. Effects of soil strength on seedling emergence, root growth and crop yield. In: BARNES, K.K.; CARLETON, W.M.; TAYLOR, H.M.; THROCKMORTON, R.I. & VANDENBERG, G.E., eds. Compaction of agricultural soils. St. Joseph, American Society of Agricultural Engineers, 1971. p.292-305.
TROUSE Jr., A.C. Present knowledge and need for research. In: BARNES, K.K.; CARLETON, W.M.; TAYLOR, H.M.; THROCKMORTON, R.I. & VANDENBERG, G.E., eds. Compaction of agricultural soils. St. Joseph, American Society of Agricultural Engineers, 1971. p.225-240.
WARKENTIN, B.P. Effects of compaction on content and transmission of water in soils. In: BARNES, K.K.; CARLETON, W.M.; TAYLOR, H.M.; THROCKMORTON, R.I. & VANDENBERG, G.E., eds. Compaction of agricultural soils. St. Joseph, American Society of Agricultural Engineers, 1971. p.126-153.

(1

) Parte da Tese de Mestrado do primeiro autor, apresentada ao DCS/UFLA. Projeto financiado pelo CNPq.

Datas de Publicação

Publicação nesta coleção
07 Out 2014
Data do Fascículo
Set 1999

Histórico

Aceito
Fev 1999
Recebido
Abr 1998

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

[1] ALVARENGA, R.C.; FIGUEIREDO, A.F.; OLIVEIRA, W. & FREIRE, J.C. Armazenamento de água em um Podzólico Vermelho-Amarelo sob pastagem e cultivo anual. Ci. Prat., 7:48-57, 1983.

[2] ASSOULINE, S.; TAVARES-FILHO, J. & TESSIER, D. Effect of compaction on soil physical and hydraulic properties: experimental results and modeling. Soil Sci. Soc. Am. J., 61:390-398, 1997.

[3] BARNES, K.K.; CARLETON, W.M.; TAYLOR, H.M.; THROCKMORTON, R.I. & VANDEN BERG, G.E. Compaction of agricultural soils. St. Joseph, American Society of Agricultural Engineers, 1971. 471p.

[4] BAVER, L.D.; GARDNER, W.H. & GARDNER, W.R. Física de suelos. México, Unión Tipográfica Editorial Hispano-Americana, 1973. 529p.

[5] BICKI, T.J. & SIEMENS, J.C. Crop response to wheel traffic soil compaction. Trans. Am. Soc. Agric. Eng., 34:909-913, 1991.

[6] BLAKE, G.R. & HARTGE, K.H. Bulk density. In: KLUTE, A., ed. Methods of soil analysis. 2.ed. Madison, ASA/SSSA, 1986. pt.1. p.363-375. (Agronomy Monography, 9)

[7] BOWLES, J.A. Engineering properties of soils and their measurements. 3.ed. New York, McGraw-Hill, 1986. 218p.

[8] CARPENEDO, V. Compressibilidade de solos em sistemas de manejo. Porto Alegre, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 1994. 106p. (Tese de Doutorado)

[9] CASAGRANDE, A. The determination of the pre-consolidation load and its pratical significance. In: CONFERENCE ON SOIL MECHANICS AND FOUNDATION ENGINEERING, Cambridge, 1936. Proceeding. Cambridge, 1936. v.3, p.60-64.

[10] CULLEY, J.L.B. & LARSON, W.E. Susceptibility to compression of a clay loam Haplaquoll. Soil Sci. Soc. Am. J., 51:562-567, 1987.

[11] DIAS JUNIOR, M.S. Compression of three soils under long-term tillage and wheel traffic. East Lansing, Michigan State University, 1994. 114p. (Tese de Doutorado)

[12] DIAS JUNIOR, M.S. Uso da história de tensão e da variação da umidade como instrumentos para evitar a compactação adicional do solo. In: WORKSHOP SOBRE AVALIAÇÃO E MANEJO DOS RECURSOS NATURAIS EM ÁREA DE EXPLORAÇÃO DA CANA-DE-AÇÚCAR, 1., Aracaju, 1997, Palestras. Aracaju, EMBRAPA-CPATC, 1997. p.67-81.

[13] DIAS JUNIOR, M.S. & PIERCE, F.J. A simple procedure for estimating preconsolidation pressure from soil compression curves. Soil Technol., 8:139-151, 1995.

[14] DIAS JUNIOR, M.S. & PIERCE, F.J. O processo de compactação do solo e sua modelagem. R. Bras. Ci. Solo, 20:175-182, 1996.

[15] GEE, G.W. & BAUDER, J.W. Particle size analysis. KLUTE, A., ed. Methods of soil analysis. 2.ed. Madison, ASA/SSSA, 1986. pt.1, p.383-411. (Agronomy Monography, 9)

[16] GROHMANN, F. & QUEIROZ NETO, J.P. Efeito da compactação artificial de dois solos limo-argilosos sobre a penetração das raízes de arroz. Bragantia, 25:421-431, 1966.

[17] GUPTA, S.C.; HADAS, A.; VOOHEES, W.B.; WOLF, D.; LARSON, W.E. & SCHNEIDER, E.C. Development of quids for estimating the ease of compaction of world soils. Bet Dagan, Israel, Research Report, Binational Agric. Res. Development, University of Minnesota, 1985. 178p.

[18] HILL, R.L. & MEZA-MONTALVO, M. Long-term wheel traffic effects on soil physical properties under different tillage systems. Soil Sci. Soc. Am. J., 54:865-870, 1990.

[19] HILLEL, D. Introduction to soil physics. San Diego, Academic Press, 1982. 365p.

[20] HOLTZ, R.D. & KOVACS, W.D. An introduction to geotechnical engineering. Englewood Cliffs, Prentice-Hall, 1981. 733p.

[21] KONDO, M.K. Compressibilidade de três Latossolos sob diferentes usos. Lavras, Universidade Federal de Lavras, 1998. 105p. (Tese de Mestrado)

[22] LARSON, W.E.; BLAKE, G.R.; ALLMARAS, R.R.; VOORHEES, W.B. & GUPTA, S.C. Mechanics and related processes in structured agricultural soils. Dordrecht, Kluwer Academic Publishers, 1989. 273p. (Nato Applied Science, 172)

[23] LARSON, W.E.; GUPTA, S.C. & USECHE, R.A. Compression of agricultural soils from eight soils orders. Soil Sci. Soc. Am. J., 44:450-457, 1980.

[24] LEBERT, M. & HORN, R. A method to predict the mechanical strength of agricultural soils. Soil Till. Res., 19:274-286, 1991.

[25] LEONARDS, G.A. Foundation engineering. New York, McGraw-Hill Book Company, 1962. 1136p.

[26] MORAES, W.V. Comportamento de características e propriedades físicas de um Latossolo Vermelho-Escuro, submetido a diferentes sistemas de cultivos. Lavras, ESAL, 1984. 107p. (Tese de Mestrado)

[27] MOURA FILHO, W. & BUOL, S.W. Studies of a Latosol Roxo (Eustrutox) in Brazil. Experientiae, 13:201-234, 1972.

[28] ODELL, R.T.; THORNBURN, T.H. & McKENSIE, L.J. Relationships of Atterberg limits to some other properties of Illinois soils. Proc. Soil Sci. Soc. Am., 24:297-300, 1960.

[29] OLIVEIRA, M.; CURI, N. & FREIRE, J.C. Relações massa/volume em Podzólico Vermelho-Amarelo textura média/argilosa da região de Lavras (MG) sob pastagem e cultivo anual. Ci. Prát., 7:66-74, 1983.

[30] RAIJ, B. van & QUAGGIO, J.A. Métodos de análise de solo para fins de fertilidade. Campinas, Instituto Agronômico, 1983. (Boletim Técnico, 81)

[31] RANDO, E.M.; ANDRADE, H. & FREIRE, J.C. Alterações na consistência e textura de um Latossolo Roxo distrófico, ocasionadas pelo cultivo convencional. Ci. Prát., 5:40-47, 1981.

[32] ROSA Jr., E.J. Efeito de sistemas de manejo e tempo de uso sobre características físicas e químicas de dois solos de Ponta Porã. Viçosa, Universidade Federal de Viçosa, 1984. 89p. (Tese de Mestrado)

[33] SIGMA PLOT. Scientific Graphing Software. Versão 4.0, San Rafael, Jandel Corporation, 1997. não paginado.

[34] SILVA, A.P.; LIBARDI, P.L. & CAMARGO, O.A. Influência da compactação nas propriedades físicas de dois latossolos. R. Bras. Ci. Solo, 10:91-95, 1986.

[35] SILVA, R.B. Efeito da adsorção de fósforo em parâmetros físicos e na compressibilidade de solos da micro-região dos Campos da Mantiqueira, MG. Lavras, Universidade Federal de Lavras, 1998. 109p. (Tese de Mestrado)

[36] SMITH, C.W.; JOHNSTON, M.A. & LORENTZ, S. Assessing the compaction susceptibility of South African forestry soils. I. The effect of soil type, water content and applied pressure on uni-axial compaction. Soil Till. Res., 41:53-73, 1997.

[37] SMUCKER, A.J.M. & ERICKSON, A.E. Tillage and compactive modifications of gaseous flow and soil aeration. In: LARSON, W.E.; BLAKE, G.R.; ALLMARAS, R.R.; VOORHEES, W.B. & GUPTA, S.C., eds. Mechanics and related processes in structured agricultural soils. Dordrecht, NATO Applied Sciences, Kluwer Academic Publishers, 1989. v.172. p.205-221.

[38] SOWERS, G.F. Consistency. In: BLACK, C.A., ed. Methods of soil analysis. pt. 1. Madison, American Society of Agronomy, 1965. p.391-399. (Agronomy, 9)

[39] STONE, R.J. & EKWUE, E.I. Maximum bulk density achieved during soil compaction as affected by the incorporation of three organic materials. Trans. Am. Soc. Agric. Eng., 36:1713-1719, 1993.

[40] TAYLOR, H.M. Effects of soil strength on seedling emergence, root growth and crop yield. In: BARNES, K.K.; CARLETON, W.M.; TAYLOR, H.M.; THROCKMORTON, R.I. & VANDENBERG, G.E., eds. Compaction of agricultural soils. St. Joseph, American Society of Agricultural Engineers, 1971. p.292-305.

[41] TROUSE Jr., A.C. Present knowledge and need for research. In: BARNES, K.K.; CARLETON, W.M.; TAYLOR, H.M.; THROCKMORTON, R.I. & VANDENBERG, G.E., eds. Compaction of agricultural soils. St. Joseph, American Society of Agricultural Engineers, 1971. p.225-240.

[42] WARKENTIN, B.P. Effects of compaction on content and transmission of water in soils. In: BARNES, K.K.; CARLETON, W.M.; TAYLOR, H.M.; THROCKMORTON, R.I. & VANDENBERG, G.E., eds. Compaction of agricultural soils. St. Joseph, American Society of Agricultural Engineers, 1971. p.126-153.

Brasil

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Efeito do manejo e da umidade no comportamento compressivo de três latossolos

Management and moisture effects on the compressive behavior of three latosols (oxisols)

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