Espaço poroso avaliado por tomografia e propriedades hídricas e mecânicas em solos argilosos sob culturas anuais e campo natural
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Data
2020-07-16Primeiro membro da banca
Reinert, Dalvan José
Segundo membro da banca
Gubiani, Paulo Ivonir
Terceiro membro da banca
Holthusen, Dörthe
Quarto membro da banca
Awe, Gabriel Oladele
Metadata
Mostrar registro completoResumo
A crescente demanda por alimentos e energia provocou uma intensificação na agricultura, com
incorporação de novas áreas resultando em mudanças do uso do solo. A agricultura utiliza
máquinas de grande porte, as quais aplicam pressões elevadas sobre os solos. As pressões
podem resultar em alterações no sistema poroso do solo, alterando a permeabilidade do sistema
poroso. O objetivo geral foi compreender o comportamento mecânico do solo e o efeito de
pressões normais estáticas e transientes na permeabilidade de diferentes classes de solo do
Planalto do Rio Grande do Sul, mediante utilização de ensaios mecânicos, avaliação da
permeabilidade e escaneamento de raios-X. Amostras de solo foram coletadas em perfis sob
campo nativo e uso agrícola, com duas classes de solo para cada uso: Latossolo Vermelho e
Nitossolo Vermelho. Amostras foram coletadas com cilindros volumétricos na parte central de
cada horizonte (Hz). Nas amostras foi mensurada a curva de retenção de água, a permeabilidade
do solo ao ar (Ka), condutividade hidráulica do solo saturado (Ksat), a pressão de préconsolidação
e índice de compressão. Os ensaios de compressibilidade foram realizados em
dois conjuntos de amostras: (i) aplicação de pressões de 12,5, 25, 50, 100, 200, 400 e 800 kPa
sequencialmente, com tempo de aplicação da pressão por 20 minutos e (ii) aplicação das
pressões 12,5, 25, 50, 100, 200, 400 e 800 kPa com 30 ciclos de carregamento e
descarregamento de cada pressão. O ensaio foi interrompido após a aplicação de cada pressão
para medição da permeabilidade do solo ao ar. Além disso foram obtidas imagens tomográficas
para caracterização da macroporosidade do solo. A condutividade hidráulica do solo saturado
demonstrou a alteração na estrutura do solo, com diminuição de três a cinco vezes em cultivo
agrícola em relação ao campo nativo. A pressão de pré-consolidação foi maior nos solos sob
campo nativo e o índice de compressão foi maior nos horizontes superficiais do solo, indicando
que as camadas superficiais dos solos são susceptíveis a compactação e que a subsuperfície já
sofreu alterações devido a propagação das pressões aplicadas por tráfego de máquinas. A
análise das imagens de tomografia permitiu distinguir a condição estrutural dos solos sob os
diferentes usos. No campo nativo, a rede de poros está mais conectada, com maiores valores de
conectividade e com poros de maior tamanho. Nos solos sob cultivo agrícola, os Hz superficiais
tem predomínio de poros menores e menor conectividade. Entretanto, a permeabilidade do solo
foi sensível ao rearranjo da estrutura do solo devido a aplicação de pressões, com diminuição
nos valores na menor pressão aplicada 12,5 kPa. A permeabilidade do solo ao ar não foi alterada
devido ao tipo de ensaio de compressibilidade estático ou cíclico. A tomografia
computadorizada de raios-x é uma aliada na detecção de alterações na estrutura do solo,
permitindo explicar o comportamento de propriedades de intensidade, como a condutividade
hidráulica saturada e a permeabilidade do solo ao ar.
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