Preparo convencional do solo

O preparo inicial do solo tem por objetivo básico fornecer condições ótimas para a germinação, a emergência e o estabelecimento das plântulas. O preparo permite também reduzir a população inicial de plantas invasoras. A operação deve permitir ainda o aumento da infiltração de água, de modo a diminuir as perdas de água e sedimentos por erosão a um mínimo tolerável. Basicamente, o preparo convencional é realizado em duas etapas, que são o preparo primário e o secundário.

O preparo primário consiste na operação mais grosseira, realizada com arados ou grades pesadas, que visa afrouxar o solo, sendo utilizada também para incorporação de corretivos, de fertilizantes, de resíduos vegetais e de plantas daninhas, ou para a descompactação superficial. Na incorporação de insumos ou de material vegetal, os equipamentos de discos são mais eficientes, pois permitem melhor mistura desses ao solo. Têm como desvantagem o potencial de causar maior compactação subsuperficial que o arado de aivecas ou o escarificador. O arado de aivecas é eficiente na descompactação e na incorporação de resíduos vegetais. Por outro lado, tem baixa eficiência na mistura de insumos e pode deixar o solo desprovido de cobertura morta. O arado escarificador faz a descompactação do solo, ao mesmo tempo que mantém maior taxa de cobertura morta sobre o mesmo. Por outro lado, tem baixa eficiência no controle de plantas daninhas e na incorporação e mistura de insumos ao solo.

A segunda etapa, chamada preparo secundário, consiste na operação de destorroamento e de nivelamento da camada arada de solo por meio de gradagens do terreno. Sendo um dos objetivos do preparo do solo o controle de plantas invasoras, pode-se proceder à última gradagem niveladora imediatamente antes do plantio (Fig. 1). 

Figura 1 - Solo arado e gradeado

Foto: Ramon Costa Alvarenga 

Com o propósito de minimizar o impacto negativo do preparo do solo, deve-se proceder ao planejamento integrado das atividades, visando a sustentabilidade da atividade por meio da adequação de equipamentos e do calendário de trabalho, evitando-se, por exemplo, as operações em períodos com maior potencial de compactação do solo. A elaboração do planejamento conservacionista da gleba deve ser feita em função das condições locais de clima e solo, adotando-se sistemas de controle de erosão, como os terraços em nível ou com gradiente, os canais escoadouros e bacias de captação e infiltração. Conforme o tipo de solo e a declividade, os terraços poderão ser de base larga (solos profundos e declividade menor que 12%) ou base estreita (solos mais rasos e declividade até 18%).

Acima dessa declividade, os riscos de degradação do solo aumentam, não sendo recomendada a aração para uso com culturas anuais. Todas as operações mecânicas, a começar pelo preparo do solo, devem ser executadas preferencialmente em nível. Com este cuidado, cria-se uma série de pequenas depressões na superfície, que funcionam como pequenas barreiras ao escorrimento e à formação da enxurrada pelo aumento da rugosidade superficial, além de armazenarem a água até que esta se infiltre. O plantio e os cultivos realizados em nível, na sequência, aumentam a estabilidade do sistema de conservação de solo.

A utilização constante de um mesmo tipo de equipamento, como a grade pesada ou o arado de discos, que trabalha sempre em uma mesma profundidade, pode provocar compactação do solo logo abaixo da camada preparada. Uma das maneiras de minimizar o risco de compactação é alternar anualmente a profundidade de preparo do solo. É importante também atentar para as condições de umidade do terreno por ocasião de seu preparo. O ponto de umidade ideal é aquele em que o trator opera com o mínimo esforço, produzindo os melhores resultados na execução do serviço. Se o solo apresenta umidade acima da ideal, ocorrem aumentos da dificuldade de operação e dos riscos de problemas de compactação. Há maior adesão da terra nos implementos, chegando a impedir a operação, além da perda de tração (patinagem). Em solo muito seco, o destorroamento é ineficiente, exigindo maior número de passadas de grade para quebra dos torrões, com consequente incremento do consumo de combustível. Além do aumento do custo de produção, ocorre a pulverização excessiva do solo.

Compactação do solo

A compactação é a redução do espaço poroso e o aumento da resistência do solo e pode ser ocasionada pelo manejo inadequado. Como a habilidade das plantas em explorar o solo em busca de água e nutrientes é dependente da distribuição de raízes no perfil e essa, por sua vez, é dependente das condições físicas e químicas do solo, qualquer alteração dessas condições que prejudique o crescimento das raízes pode afetar a produtividade da cultura. Outras características e processos importantes no solo, como a condutividade hidráulica e a susceptibilidade à erosão, também podem ser afetados pela compactação.

A compactação é uma das principais consequências negativas do manejo inadequado do solo, sendo observada geralmente abaixo da camada revolvida pela ação dos implementos de preparo do solo, ou na superfície, devido ao tráfego de máquinas e implementos. São considerados agentes causadores de compactação, no caso dos tratores, as rodas, e, no caso dos implementos, os discos. A compactação é causada devido ao peso total do equipamento ser distribuído em uma área muito pequena, nos gomos dos pneus ou nas extremidades dos discos. Na camada compactada, as características físicas do solo são modificadas em relação ao solo natural. Durante o processo de compactação, após uma pressão no solo exercida pelas rodas dos tratores e por máquinas agrícolas, ocorre a quebra de agregados, a compressão da matriz argilosa e a redução do volume total, com o colapso dos macroporos.

Decorre desse processo o aumento da densidade do solo, ocorrendo simultaneamente a redução da porosidade, especialmente dos poros grandes, com a diminuição da troca gasosa (oxigênio e CO2); a limitação do movimento de nutrientes; a diminuição da taxa de infiltração de água no solo e o aumento da erosão. Nessa condição, a resistência do solo à penetração é aumentada, aumentando também o requerimento de potência para o preparo do solo. Podem ainda  ocorrer condições menos favoráveis ao desenvolvimento do sistema radicular das plantas (conjunto de raízes), que sofre uma série de modificações, tanto de ordem morfológica quanto fisiológica, alterando o seu padrão de crescimento, com tendência de distribuição mais superficial, afetando o desenvolvimento da planta, que apresenta menor crescimento.

A identificação da camada compactada pode ser feita no campo, por meio de observações práticas, ou utilizando-se métodos apropriados, como a determinação da densidade do solo, que é o método de maior precisão e largamente utilizado, uma vez que busca avaliar a proporção do espaço poroso em relação ao volume de solo. Apesar de muitas limitações, a resistência à penetração é frequentemente usada para indicação comparativa de graus de compactação por causa da facilidade e rapidez para se realizar um grande numero de medidas. Entretanto, quando forem feitas comparações dessas determinações, a textura e o teor de umidade deverão ser os mesmos, pois essas medidas são afetadas por esses atributos do solo.

A presença da compactação pode ser notada também através de observações dos sintomas visuais que provoca em plantas e no solo:

a) compactação superficial do solo, causada principalmente pelo tráfego; está associada ao volume de macroporos destruídos, sendo proporcional ao volume de espaço criado pelo rebaixamento da superfície do solo em relação à sua posição original;

b) compactação em subsuperfície - resultante principalmente das operações de preparo de solo, aparecendo geralmente entre 10 cm e 20 cm de profundidade;

c) água empoçada - em solos que originalmente não apresentavam esse problema, não havendo possibilidade de escorrimento do excesso de água, esta permanece sobre a superfície, formando poças nas depressões apresentadas pelo terreno;

d) erosão hídrica (Fig. 2) - é caracterizada pelo movimento sobre a superfície do terreno do excesso de água não infiltrada e pela deposição nas áreas mais baixas. Manifesta-se nas suas diferentes formas, desde laminar, em que se percebe a remoção mais homogênea, em toda a superfície, de pequena camada do solo, até as suas formas mais severas, em sulcos, podendo evoluir para voçorocas;

e) aumento de requerimento de potência para o preparo do solo - a camada compactada oferece maior resistência também aos implementos de preparo de solo, de tal maneira que é necessário usar maior potência para executar uma atividade, que anteriormente exigia menor requerimento de potência;

f) sistema radicular superficial e mal formado - a camada compactada exerce resistência à penetração das raízes, muitas vezes maior do que a pressão de crescimento das raízes; quando isso ocorre, há alteração no seu padrão de crescimento, que sofre mudanças, resultando em conformação e em disposição alteradas das raízes, que se tornam mais grossas e tortuosas; portanto, menos eficientes em extrair água e nutrientes do solo. As raízes crescem mais no sentido horizontal, acima dessa camada;

g) demora na emergência das plântulas - ocorre retardamento do processo de germinação e emergência  em razão da maior dificuldade para a infiltração da água e para as trocas gasosas;

h) padrão irregular de crescimento das plantas - observa-se um crescimento irregular de plantas, geralmente de porte mais baixo que o normal:

i) folhas com coloração não-característica - em razão, principalmente, de deficiência nutricional resultante de problemas relacionados à absorção de nutrientes em decorrência do menor volume de solo explorado, devido à compactação.
 

Figura 2 - Erosão hídrica em lavoura de milho

Foto: Ramon Costa Alvarenga

Uma vez identificada a presença de camada compactada e constatado que essa está causando problemas ao desenvolvimento das plantas e degradação do solo, o próximo passo é a sua eliminação. A técnica a ser adotada vai depender da profundidade em que a mesma se encontra e do grau de problema que ela esteja causando. Em situações em que ela ainda não é muito intensa, é possível contornar o problema modificando o sistema de manejo de solo e utilizando-se da rotação de culturas, incluindo plantas de sistema radicular mais vigoroso e fasciculado, capazes de penetrar em solos que ofereçam maior resistência. O sistema radicular dessas plantas irá deixar canalículos por onde penetrarão água e raízes de outras espécies mais susceptíveis à compactação.

O rompimento da camada compactada deve ser feito com implemento que alcance a profundidade imediatamente abaixo da zona compactada. Quando as condições dessa camada indicarem a necessidade de que ela seja eliminada, isto será feito da seguinte forma: se até a profundidade de 35 cm, ela pode ser rompida com o arado de aivecas ou o arado escarificador; se em profundidades maiores, com um subsolador. Quando for usado o escarificador ou subsolador para o rompimento da camada compactada deve-se levar em consideração que o espaçamento entre as hastes determina o grau de rompimento da camada compactada pelo implemento. O espaçamento entre as hastes deverá ser de 1,2 a 1,3 vezes a profundidade de trabalho pretendida. A umidade do solo também deverá ser baixa o suficiente para permitir a quebra da camada compactada. É importante salientar que os equipamentos de discos são ineficientes nessa operação.  

Uma vez rompida essa camada, deve ser traçado um plano de manejo desse solo que previna o aparecimento futuro de nova camada compactada, que podem incluir a mudança do sistema de manejo, o redimensionamento de máquinas e o uso da rotação de culturas. Para isso, deve-se lançar mão das técnicas de manejo e conservação do solo que sejam factíveis com a realidade na qual se trabalha.

Equipamentos para o manejo do solo

A escolha e utilização dos equipamentos agrícolas, nos diferentes sistemas de manejo do solo, são dependentes do tratamento que se quer dar ao solo para exploração agrícola. Além disso, os requerimentos de energia nos sistemas de manejo do solo poderão definir a viabilidade econômica dos referidos sistemas.

Para que um equipamento seja utilizado racionalmente e eficientemente, é necessário conhecer o sistema de manejo de solo que ele vai atender, as características desejáveis que o solo deverá apresentar, a energia consumida e também a sua capacidade efetiva de trabalho (ha/h).

Dos diferentes sistemas de manejo de solo e suas características utilizados em diferentes regiões produtoras do mundo, podemos destacar a seguir:

1. Sistema Convencional: combinação de uma aração (arado de disco) e duas gradagens, feitas com a finalidade de criar condições favoráveis para o estabelecimento da cultura.
2. Sistema Cultivo Mínimo: refere-se à quantidade de preparo do solo para criar nele condições necessárias a uma boa emergência e ao estabelecimento de planta.
3. Sistema Conservacionista: qualquer sistema de preparo do solo que reduza a perda de solo ou água, comparado com os sistemas de preparo que o deixam limpo e nivelado.

Equipamentos agrícolas utilizados para o manejo da palhada

Nos sistemas de produção em que o agricultor explora uma cultura anualmente, o picador de palha tem a finalidade de aumentar a rapidez de decomposição dos restos de cultura, melhorar a habilidade do arado em incorporá-lo e evitar embuchamento nas operações de plantio.

Nos sistemas de produção de duas culturas anuais (inverno e verão), o volume de restos de cultura é maior e o tempo disponível para decomposição dos mesmos é menor. Consequentemente, há necessidade de uma boa distribuição deste material no solo para maior facilidade das operações subsequentes. O material deve ser bem picado para evitar embuchamento junto aos sulcadores das semeadoras. Caso seja adotado o sistema convencional de preparo do solo, os motivos para se usar o picador de palha são os mesmos descritos anteriormente. Se o sistema adotado for o de plantio direto, o uso do picador de palha trará como consequências a uniformização da palhada em toda a área, diminuindo a evaporação da água da superfície e a melhoria da eficiência dos herbicidas.

Nos sistemas de exploração de culturas mecanizadas, a etapa de picar palha realiza-se durante a colheita, tendo em vista que as colhedoras são geralmente providas de um picador de palha, sendo essa palha posteriormente distribuída na superfície do solo. Mesmo assim, para a cultura do milho, haverá necessidade de uma operação complementar para picar melhor a palha, pois somente 30% da palhada, aproximadamente, passam por dentro da colhedora. Para tanto, pode-se utilizar uma roçadeira ou um picador de palha. Para outras culturas, tais como soja, trigo e arroz, a necessidade da operação complementar vai depender da altura do corte da colhedora. Caso a colheita seja feita com a barra de corte bem próxima ao solo e com colhedora equipada com picador de palha, essa operação será dispensada.

Para o caso de não utilização de colhedoras com picadores, há necessidade de manejar outras culturas de cobertura. Pode-se usar triturador, roçadora ou um rolo-faca. Tanto o triturador quanto a roçadora promovem uma fragmentação excessiva, recomendada apenas quando há grande quantidade de massa vegetal e quando se utilizam semeadoras com espaçamento entrelinhas reduzido (menor que 50 cm). O rolo-faca realiza o acamamento e o corte total ou parcial do material, dependendo de suas características construtivas. Como a palha não é muito picada, a decomposição dos resíduos é mais lenta. No entanto, sua eficiência depende do tipo de cobertura vegetal, do desenvolvimento da planta na época do manejo, da umidade do solo e da regularidade da sua superfície.

Equipamento para preparo do solo

O sistema convencional de preparo de solo consiste de uma aração com arado de disco e duas gradagens (com grade destorroadora e niveladora).

Para as culturas anuais, as grades pesadas vinham sendo bastante utilizadas por promoverem maior rendimento por hectare devido às altas velocidades de trabalho e pela habilidade de trabalhar em solos recém-desmatados, onde o sistema radicular da vegetação traz sérios problemas para os arados.

Tem sido verificado que, à medida que se aumenta a área da propriedade, há uma preferência pela grade aradora em detrimento do arado de disco, conforme é mostrado na Tabela 1.

A maior preferência pela grade aradora ou grade pesada pode ser atribuída ao seu maior rendimento de trabalho e ao menor consumo de combustível (Tabela 2).

Uma desvantagem da grade aradora é que ela provoca grande pulverização do solo. Além disso, o uso da grade continuamente, no verão e na safrinha, por anos sucessivos, pode provocar a formação do "pé-de-grade", uma camada compactada logo abaixo da profundidade de corte da grade, de 10 cm a 15 cm. Essa camada reduz a infiltração de água no solo, o que, por sua vez, irá favorecer maior escorrimento superficial e, consequentemente, provocar a erosão do solo e a redução da produtividade das culturas.

A incorporação de corretivos e, esporadicamente, de fertilizantes a menores profundidades, com a grade aradora, associada à existência de uma camada compactada logo abaixo, vai estimular o sistema radicular das culturas a permanecer na parte superficial do solo. A planta passa a explorar, portanto, menor volume de solo e fica mais vulnerável a veranicos que porventura ocorram durante o ciclo da cultura, podendo causar prejuízos ao agricultor.

Devido a dificuldades técnicas encontradas no uso dos arados de aiveca fabricados no país para tração mecânica, os mesmos vinham sendo mais utilizados para tração animal. Entretanto, nos últimos anos, alguns fabricantes começaram a se interessar por esse tipo de arado e, com isso, alguns modelos têm sido disponibilizados no mercado. No sentido de melhorar a resistência dos materiais utilizados neste tipo de arado, têm sido implementados mecanismos de segurança contra quebra dos mesmos e, também, tem sido modificada a largura de trabalho para adaptá-lo à tração mecânica em algumas regiões.

Na década de 1990, o arado escarificador foi disponibilizado para a agricultura brasileira e compõe mais um sistema conservacionista de manejo do solo.

Basicamente, esses três tipos de arados têm as seguintes características:

• Arado de disco: é recomendado para solos duros, com raízes e pedras, solos pegajosos, abrasivos e solo turfosos.
• Arado de aiveca: promove incorporação de resíduo e boa pulverização do solo sob condições ideais. Apresenta diferentes tipos de aiveca, de acordo com o tipo de solo.
• Arado escarificador: aumenta a rugosidade do solo, deixando uma apreciável quantidade de cobertura morta e também quebra a estrutura do solo a uma profundidade de 20 cm a 25 cm. Com essas três características, esse sistema aumenta a capacidade de infiltração de água no solo, diminui a evaporação e quebra a camada compactada, abaixo da área de preparo de solo, denominada "pé de arado".

As enxadas rotativas, como uma outra alternativa de manejo do solo, apresentam uma característica de preparo bastante conhecida: a pulverização do solo.

Apresentam possibilidades de regulagens, tanto na rotação das enxadas como também no tamanho de torrão que se quer obter. Seu uso é bastante aconselhado para os trabalhos em horticultura devido às exigências do plantio, pois as sementes utilizadas são de tamanho muito reduzido. Geralmente, é desaconselhado seu uso em solos localizados em regiões declivosas, pois a quebra da estrutura do agregado poderá favorecer os processos de erosão.

Requerimento de energia

Os requerimentos de energia das operações de manejo de solo dependem do tipo de solo e do tratamento que ele sofreu anteriormente. Valores de consumo de energia das diferentes operações com implementos foram obtidos para os solos de alta, média e baixa resistência à tração (Tabela 3). Os esforços de tração para os três tipos de solos foram convertidos para energia na barra de tração (Kwh/ha). A energia na tomada de potência, TDP (Kwh/ha), foi calculada, usando-se uma eficiência tratora entre 50% e 70%, dependendo do tipo e condições do solo. O consumo de combustível foi calculado usando-se uma estimativa de consumo de 2,46 TDP Kwh/l de diesel.

Tabela 4. Consumo de combustível (l/ha) para as diferentes operações de campo nos sistemas Convencional e de Plantio Direto em solos de resistência média à tração.