universidade de sÃo paulo escola superior de … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp...

50
Prof. Walter F. Molina Jr DER/ESALQ – USP 2013 UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA LUIZ DE QUEIROZ DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE BIOSSISTEMAS

Upload: trinhnguyet

Post on 26-Nov-2018

218 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

Prof. Walter F. Molina Jr DER/ESALQ – USP 2013

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

ESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA LUIZ DE QUEIROZ

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE BIOSSISTEMAS

Page 2: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

PREPARO DE SOLO

“CONVENCIONAL”

INTRODUÇÃO

Page 3: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

PROBLEMAS ENCONTRADOS NO

PREPARO CONVENCIONAL:

• Excessiva desagregação por

mobilização;

• Mobilização frequente na mesma

profundidade (monocultura);

• Trânsito de máquinas e implementos;

tráfego intenso.

Page 4: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

CONSEQÜÊNCIA:

RESULTADOS:

COMPACTAÇÃO

SUPERFICIAL E SUBSUPERFICIAL

• Erosão (de diversas formas);

• Diminuição da matéria orgânica;

• Redução das atividades microbiológicas

e macrobiológicas (fauna).

Page 5: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

/////////// Zona de Compactação /////////////

Page 6: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

/////////// Zona de Compactação /////////////

Page 7: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

CAMADA COMPACTADA

Page 8: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

TRÁFEGO SOBRE O SOLO

COMPACTAÇÃO E

DEGRADAÇÃO

Page 9: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

COMPACTAÇÃO POR TRÁFEGO DE VEÍCULOS

Page 10: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

EROSÃO EM S.PAULO

Page 11: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

• Emergência irregular;

• Desenvolvimento (tamanho) irregular;

• Folhas amareladas;

• Sistema radicular pouco profundo;

• Raízes mal formadas.

Page 12: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

• Presença de crosta superficial;

• Camadas adensadas na subsuperfície;

Page 13: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

• Água estagnada (empoçamento)

• Presença de crosta superficial;

• Camadas adensadas na subsuperfície;

Page 14: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

• Água estagnada (empoçamento)

• Erosão excessiva;

• Preparo raso;

• Presença de crosta superficial;

• Camadas adensadas na subsuperfície;

• Superfície com grande quantidade de

torrões.

Page 15: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

Trincheira: visual ou com auxílio de estilete;

AVALIAÇÃO DA COMPACTAÇÃO

Page 16: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

Densidade: relação massa/volume

(laboratório);

AVALIAÇÃO DA COMPACTAÇÃO

Page 17: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

Resistência Mecânica: cisalhamento e

deformação (laboratório);

AVALIAÇÃO DA COMPACTAÇÃO

Page 18: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

Resistência Mecânica: cisalhamento e

deformação (laboratório);

AVALIAÇÃO DA COMPACTAÇÃO

CISALHAMENTO DIRETO

Page 19: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

Resistência Mecânica: cisalhamento e

deformação (laboratório);

AVALIAÇÃO DA COMPACTAÇÃO

ENSAIO DE

COMPRESSÃO

TRIAXIAL

Page 20: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

Resistência à penetração: penetrômetros

e penetrógrafos.

AVALIAÇÃO DA COMPACTAÇÃO

Page 21: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

PENETRÔMETRO

DE PRESSÃO

(LEITURA DIRETA)

PENETRÔMETRO

DE IMPÁCTO

(MAIS PRECISO,

EXIGE CÁLCULOS)

Page 22: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

PENETRAÇÃO NO DE PENETRAÇÃO PENETRAÇÃO IMPÁCTO

(cm) IMPÁCTOS (cm) POR IMPÁCTO POR dm

0-5 1 5,0 5,0 2,0

5-10 1 4,0 4,0 2,5

10-15 1 5,2 5,2 1,9

15-20 1 4,5 4,5 2,2

20-25 1 5 5 2,0

25-30 1 4 4 2,5

30-35 1 3 3 3,3

35-40 2 4 2 5,0

40-45 2 2,5 1,25 8,0

45-50 1 3 3 3,3

50-55 1 4,5 4,5 2,2

Page 23: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

PROVÁVEL ZONA DE COMPACTAÇÃO

À PROFUNDIDADE DE 30 a 45 cm

Page 24: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

PONTEIRA

PENETRÓGRAFO

MECÂNICO

GRÁFICO DE

RESISTÊNCIA À

PENETRAÇÃO

Page 25: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento
Page 26: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

PENETRÓGRAFO ELETRÔNICO

Page 27: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

MANEJO APROPRIADO

DO SOLO

Page 28: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NO MANEJO CONSERVACIONISTA

A premissa básica do que se convenciona chamar de manejo (ou preparo) de solo consevacionista (“preparo reduzido”) é

manter matéria vegetal na superfície do solo

e, portanto, NÃO inversão de camadas.

PREPARO VERTICAL

Page 29: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

Sistemas de Manejo do Solo

Conceitos Fundamentais (Coelho, 1991)

Sistema

Parâm. Fundamentais

Sistema Convencional

Preparo Reduzido

Plantio Direto

Mobilização Área total Área total Sulco

Incorporação de Resíduos Total Parcial Nenhuma

0 -15 40 - 65 85 - 100 Resíduos na

Superfície

Page 30: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

EFEITOS DA COBERTURA VEGETAL (Base da Filosofia Conservacionista)

• Atividade microbiana

• Atividade macrobiana

• Dormência de sementes

• Temperatura do Solo

• Ferramentas de penetração

• Umidade do solo

Page 31: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

Efeitos do Preparo nas Condições

Biológicas e Físicas do Solo

Page 32: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

Efeitos do Preparo nas Condições

Biológicas e Físicas do Solo

Page 33: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

1- CHASSI 2- PONTOS DE ENGATE 3- HASTE 4- SAPATA (PONTEIRA)

5- GUME DA HASTE 6- ALETA 7- FUSÍVEL (PARAFUSO DE SEGURANÇA)

EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NO MANEJO

CONSERVACIONISTA

Hastes Rígidas

Page 34: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NO MANEJO

CONSERVACIONISTA

ESCARIFICADORES

PREPARO VERTICAL

SUBSOLADORES

Page 35: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

DEFINIÇÃO DAS OPERAÇÕES NO MANEJO CONSERVACIONISTA

ESCARIFICAÇÃO:

SUBSOLAGEM:

Operação PERIÓDICA que utiliza hastes rígidas para romper camadas do solo em profundidade, sem mobilização (inversão de camadas) a profundidades de até 200mm

Operação CORRETIVA que utiliza hastes rígidas para romper camadas do solo em profundidade, sem mobilização (inversão de camadas) a profundidades que freqüentemente ultrapassam 400mm.

Page 36: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

• Preparo do solo de campos com restos

culturais;

FINALIDADES DA ESCARIFICAÇÃO

• Preparo profundo do solo em substituição à

aração;

• Soltar solos duros e secos, antes da aração;

• Romper camadas de impedimento superficiais

resultantes dos efeitos da aração (soleira de

arado).

Page 37: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

• Manutenção de cobertura vegetal;

VANTAGENS DA ESCARIFICAÇÃO EM

RELAÇÃO À ARAÇÃO

• Manutenção da umidade do solo;

• Possibilidade de preparo de solos “pesados”

onde há dificuldade de penetração de

equipamentos convencionais (arados e grades);

• Possibilidade de realização de operações

conjugadas com destorroadores e niveladores;

• Alta capacidade operacional;

• Menor exigência tratória se comparado a arados;

Page 38: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

Vista Frontal

Forma de rompimento da camada trabalhada

Vista Lateral

COMPORTAMENTO DO SOLO À AÇÃO DE

HASTES RÍGIDAS NO PREPARO EM

PROFUNDIDADE

Page 39: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

EFEITO INTERFERÊNCIA

(FUNÇÃO DA RELAÇÃO PROFUNDIDADE E

DISTÃNCIA ENTRE HASTES)

CAMADA COMPACTADA

Page 40: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

EFEITO INTERFERÊNCIA

(FUNÇÃO DA RELAÇÃO PROFUNDIDADE E

DISTÃNCIA ENTRE HASTES)

CAMADA COMPACTADA

20cm 30cm

Page 41: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

FORÇAS QUE ATUAM NO ROMPIMENTO DA

CAMADA COMPACTADA EM FUNÇÃO DO ÂNGULO

DE ATAQUE DA SAPATA (OU PONTEIRA)

ÂNGULO DE

ATAQUE

Page 42: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

ANGULAÇÃO DAS ALETAS

EXIGE MUITA

POTÊNCIA

CAUSA POUCO

EFEITO

IDEAL

Page 43: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

Tipos de Hastes

A: Reta Vertical, A1: Reta Inclinada, B1: Curva, C: Parabólica, D e D1: Diagonais

Page 44: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

Hastes Retas

Hastes Parabólicas

Page 45: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

SUBSOLADOR

MONTADO DE HASTE

SEMI-PARABÓLICA

COM PONTEIRAS

ALADAS

Page 46: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

SUBSOLADORES/

ESCARIFICADORES

MONTADOS

DE HASTES INCLINADAS

Page 47: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

ESCARIFICADOR +

ENXADA ROTATIVA +

SEMEADORA

SUBSOLADOR COM

TORPEDO

(PARA DRENAGEM)

Page 48: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

ESCARIFICADOR DE MOLAS

(ATUA ATÉ 25 cm)

Page 49: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento

TIPO DE MONTAGEM DE HASTES E

EXIGÊNCIA TRATÓRIA (POR HASTE) EM

FUNÇÃO DAS CONFIGURAÇÕES NO CHASSI

MENOR EXIGÊNCIA

MELHOR EFEITO

MENOR EXIGÊNCIA

MELHOR EFEITO

MAIOR EXIGÊNCIA

PIOR EFEITO

Page 50: UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA SUPERIOR DE … · prof. walter f. molina jr der/esalq – usp 2013 universidade de sÃo paulo escola superior de agricultura luiz de queiroz departamento