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https://repositorio.ifgoiano.edu.br/handle/prefix/6723| Tipo: | Tese |
| Título: | DIAGNOSE DA COMPACTAÇÃO DO SOLO: ABORDAGENS METODOLÓGICAS NA PENETROMETRIA E TEXTURA |
| Autor(es): | Souza, Ítalo Rômulo Mendes de |
| Primeiro Orientador: | Severiano, Eduardo da Costa |
| Primeiro Membro da Banca: | Costa, Kátia Aparecida de Pinho |
| Segundo Membro da Banca: | Rezende, Alexandre Garcia |
| Terceiro Membro da Banca: | Ferreira, Camila Jorge Bernabé |
| Quarto Membro da Banca: | Iiori, Piero |
| Resumo: | A compactação do solo constitui uma das principais formas de degradação física associadas à intensificação da agropecuária em ambientes tropicais, comprometendo o crescimento radicular, o funcionamento hidrológico, a provisão de serviços ecossistêmicos e a sustentabilidade dos sistemas agrícolas. Apesar de sua relevância, a diagnose da compactação do solo ainda representa um desafio metodológico, sobretudo pelas limitações inerentes aos indicadores tradicionalmente utilizados, como a resistência do solo à penetração e a caracterização textural convencional, especialmente em solos altamente intemperizados. Nesse contexto, esta tese teve como objetivo avaliar métodos de diagnose da compactação do solo em ambientes tropicais, com ênfase nas limitações associadas à resistência mecânica, à caracterização textural e à estimativa do comportamento compressivo do solo. Especificamente, analisaram-se a distribuição da resistência à penetração, a influência de atributos físicos, químicos, texturais e mineralógicos sobre a pressão de pré-consolidação, além do desempenho de modelos estatísticos e funções de pedotransferência. A pesquisa foi estruturada em dois capítulos complementares. No primeiro, avaliou-se a resistência do solo à penetração obtida em campo e em condições laboratoriais, a partir de uma base de dados proveniente de agroecossistemas tropicais distribuídos em diferentes regiões edafoclimáticas. Os resultados indicaram elevada frequência de valores considerados restritivos à penetração radicular nas avaliações de campo, concentrados predominantemente nas camadas superficiais do solo. Entretanto, verificou-se que a resistência medida in situ apresenta elevada variabilidade espacial e temporal, além de tendência à superestimação do impedimento mecânico, refletindo a forte dependência do teor de água, da textura e da heterogeneidade estrutural do solo. Em contraste, as medições realizadas em laboratório mostraram maior coerência diagnóstica, especialmente quando associadas a indicadores estruturais mais estáveis, como a densidade do solo relativa e a organização do sistema poroso, evidenciando que a resistência à penetração deve ser interpretada como um indicador funcional complementar e não como critério diagnóstico isolado. No segundo capítulo, foram desenvolvidas funções de pedotransferência para estimar a pressão de pré-consolidação de solos brasileiros representativos de ambientes tropicais, a partir de atributos físicos, químicos e mineralógicos. Os modelos estatísticos obtidos apresentaram elevado poder explicativo, demonstrando que o comportamento compressivo dos solos tropicais é fortemente controlado pela interação entre o teor de água no solo e o conteúdo de frações finas (argila+silte), refletindo a influência conjunta da textura, da mineralogia e da organização estrutural. Os resultados indicaram ainda que esses solos apresentam baixa capacidade de suporte de carga, tornando a compactação praticamente inevitável sob tráfego mecanizado, mesmo em condições aparentemente favoráveis de umidade. De forma integrada, os achados desta tese evidenciam que a compactação do solo em ambientes tropicais constitui um estado estrutural recorrente, condicionado tanto por fatores intrínsecos do solo quanto pelas limitações metodológicas dos indicadores empregados em sua avaliação. Conclui-se que a diagnose da compactação requer uma abordagem integrada entre campo e laboratório, aliando a identificação das camadas impeditivas à caracterização estrutural e compressiva do solo, bem como o uso criterioso de modelos preditivos, contribuindo para decisões de manejo mais eficientes e para a sustentabilidade física dos sistemas agrícolas tropicais. |
| Abstract: | Soil compaction is one of the main forms of physical degradation associated with the agriculture intensification in tropical environments, compromising root growth, hydrological functioning, the ecosystem services provision, and the agricultural systems sustainability. Despite its relevance, the diagnosis of soil compaction still represents a methodological challenge, mainly due to the limitations inherent in traditionally used indicators, such as soil resistance to penetration and conventional textural characterization, especially in highly weathered soils. In this context, this thesis aimed to evaluate methods for diagnosing soil compaction in tropical environments, with emphasis in the limitations associated with mechanical resistance, textural characterization, and estimation of soil compressive behavior. The research was structured in two complementary chapters. In the first one, soil resistance to penetration was evaluated in the field and in laboratory conditions, based on a database from tropical agroecosystems distributed across different edaphoclimatic regions. The results indicated a high frequency of values considered restrictive to root penetration in field assessments, concentrated predominantly in the surface layers of the soil. However, it was found that the resistance measured in situ shows high spatial and temporal variability, as well as a tendency to overestimate mechanical impedance, reflecting its strong dependence on water content, texture, and structural heterogeneity of the soil. In contrast, laboratory measurements showed greater diagnostic consistency, especially when associated with more stable structural indicators, such as relative soil density and pore system organization, demonstrating that penetration resistance should be interpreted as a complementary functional indicator rather than an isolated diagnostic criterion. In the second chapter, pedotransfer functions were developed to estimate the preconsolidation pressure of Brazilian soils representative of tropical environments, based on easily obtained physical, chemical, and mineralogical attributes. The statistical models obtained had high explanatory power, demonstrating that the compressive behavior of tropical soils is strongly controlled by the interaction between soil water content and fine fraction content, reflecting the combined influence of texture, mineralogy, and structural organization. The results also indicated that these soils have low load-bearing capacity, making compaction practically inevitable under mechanized traffic, even under apparently favorable moisture conditions. Taken together, the findings in this thesis show that soil compaction in tropical environments is a recurring structural condition, conditioned both by intrinsic soil factors and by the methodological limitations of the indicators used in its assessment. It is concluded that the diagnosis of compaction requires an integrated approach between the field and the laboratory, combining the identification of impeding layers with the structural and compressive characterization of the soil, as well as the judicious use of predictive models, contributing to more efficient management decisions and the physical sustainability of tropical agricultural systems. |
| Palavras-chave: | Física do Solo Penetrometria Funções de pedotransferência Solos tropicais Textura |
| Área do CNPq: | CIENCIAS AGRÁRIAS CIENCIAS AGRÁRIAS::AGRONOMIA CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO::FISICA DO SOLO |
| Idioma: | por |
| Pais: | Brasil |
| Editor: | Instituto Federal Goiano |
| Sigla da Instituição: | IF Goiano |
| Campus: | Campus Rio Verde |
| Programa/Curso: | Programa de Pós-Graduação em Ciências Agrárias – Agronomia |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | https://repositorio.ifgoiano.edu.br/handle/prefix/6723 |
| Data do documento: | 27-Fev-2026 |
| Aparece nas coleções: | Doutorado em Ciências Agrárias - Agronomia |
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| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| Tese_Italo_Romulo_Mendes_de_Souza.pdf | Tese_DIAGNOSE DA COMPACTAÇÃO DO SOLO: ABORDAGENS METODOLÓGICAS NA PENETROMETRIA E TEXTURA | 16,7 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
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