Soil compressive behavior and pore morphometry in soils with contrasting structure and texture

As modificações estruturais causadas no solo por diferentes sistemas de manejo podem resultar em diferentes níveis de compactação, interferindo na densidade e porosidade do solo, alterando o crescimento radicular das plantas e funcionamento hídrico, por exemplo. A pressão de preconsolidação é um atributo físico do solo, que representa a máxima pressão que o mesmo pode suportar sem que ocorram deformações plásticas e tem sido utilizada para identificar a compactação, sendo capaz de quantificar as pressões que podem ser aplicadas ao solo sem provocar compactação adicional. A quantificação e a caracterização da porosidade do solo permitem avaliar sua qualidade estrutural. Para tal, tem-se utilizado os estudos micromorfométricos, com foco no estudo do sistema poroso do solo. O presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a mudança no tamanho e morfologia dos poros em função da pressão de preconsolidação de dois solos com textura e estrutura contrastantes. Os solos foram classificados como Latossolo Vermelho de textura muito argilosa, localizado no município de Piracicaba - SP / Brasil e Neossolo Quartzarênico de textura arenosa, localizado no município de São Pedro - SP / Brasil. Foram coletadas três amostras indeformadas em anéis volumétricos com 2,5 cm de altura e 7 cm de diâmetro, na profundidade de 0 - 2,5 cm, 17,5 - 20 cm e no horizonte diagnóstico de cada solo (Bw a 150 cm de profundidade no caso do Latossolo e C a 50 cm de profundidade no caso do Neossolo). Em seguida, as amostras foram equilibradas nas tensões de -1, -6, -10, -33, -100 e -1500 KPa e em sequência submetidas ao ensaio de compressão uniaxial, onde foram aplicadas de forma sucessiva as pressões de 25, 50, 100, 200, 400, 800 e 1600 KPa. Após o ensaio, foi feita a curva de compressão do solo, para obtenção da pressão de preconsolidação dos mesmos. Em seguida as amostras foram impregnadas para posterior análise das imagens obtidas. Observou-se em todos os horizontes dos dois solos estudados que quanto maior a umidade volumétrica, menor os valores de pressão de preconsolidação, ou seja, quanto maior o teor de água no solo, maior sua suscetibilidade a compactação. O Neossolo apresentou em geral, pressões de preconsolidação maiores que o Latossolo, apresentando maior capacidade de suporte de carga, devido a sua textura ser arenosa e a estrutura em grãos simples. Foi possível observar que as amostras compactadas apresentaram maiores quantidades de poros arredondados e alongados, sobretudo de tamanhos médios e pequenos, enquanto as testemunhas não compactadas apresentaram poros complexos, arredondados e alongados de todos os tamanhos. Concluiu-se que a compactação alterou a morfologia dos poros, assim como o tamanho e a conectividade entre eles.Different management system can modify soil structure in several soil compaction levels interfering soil density and porosity which affects, for example, plant root development and soil water balance. Preconsolidate pressure is a soil physical attribute that represent the maximum pressure that a soil can support without suffering plastic deformation and has been used not only to identify soil compaction, but also quantify the amount of pressure that can be applied in soil without causing additional compaction. Evaluation of soil structure quality can be made through the quantification and characterization of soil porosity which are based on micromorphometric studies. The aim of this study was to evaluate the changes on soil size and morphology as function of the preconsolidate pressure in two soils with different texture and structure. Soils used in the studied were classified as Oxisol Clay texture, located the Piracicaba city - SP/Brazil and Entisol Sand texture, located Sao Pedro city - SP/Brazil. It was sampled three undisturbed in volumetric ring with 2.5 cm of height and 7 cm of diameter at the depths of 0-2.5 cm, 17.5-20 cm and diagnostic horizon from each soil (Bw at 150 cm depth for LATOSSOLO and 50 cm depth for NEOSSOLO). Samples were balanced at tensions of -1, -6, -10, -33, -100 and -1500 KPa and, then, submitted to the unixial compression test under seven pressures (25, 50, 100, 200, 400, 800 and 1600 KPa). Soil compression curve was made in order to achieve the preconsolidate pressure. The samples were impregnated before image analysis. Results indicate that, at all soil horizons from both soil, higher volumetric water content is related to lower preconsolidation pressure values becoming more susceptible to compaction. Entisol presented, in general, higher preconsolidation pressures than Oxisol, indicating that it has higher soil bearing capacity due to sandy texture and simple grain structure. It was possible to note that compressed samples had higher quantity of small and medium rounded pores and elongated size, while the standard non-compressed sample presented complex, rounded and elongated pores of all sizes. Therefore, it can be concluded that soil compaction changed pore morphology likewise their size and connectivity