UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JULIO DE MESQUITA FILHO” 

FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E VETERINÁRIAS 

CÂMPUS DE JABOTICABAL 
 

 

 

 

 

SUBSOLAGEM EM PROFUNDIDADE VARIADA COM BASE 

NO MAPEAMENTO DE ÁREAS DE MANEJO ESPECÍFICO 

 

 

 

Lucas Aguilar Cortez 

Engenheiro Agrônomo 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2013 



UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JULIO DE MESQUITA FILHO” 

FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E VETERINÁRIAS 

CÂMPUS DE JABOTICABAL 
 

 

 

 

 

SUBSOLAGEM EM PROFUNDIDADE VARIADA COM BASE 

NO MAPEAMENTO DE ÁREAS DE MANEJO ESPECÍFICO 

 

 

 

Lucas Aguilar Cortez 

Orientador: Prof. Dr. José Marques Júnior 
 
 
Dissertação apresentada à Faculdade de 
Ciências Agrárias e Veterinárias – Unesp, 
Campus de Jaboticabal, como parte das 
exigências para a obtenção do título de Mestre 
em Agronomia (Produção Vegetal). 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2013 



 

 
 
 
 
 

  
Cortez, Lucas Aguilar 

C828s Subsolagem em profundidade variada com base no mapeamento 
de áreas de manejo especifico/ Lucas Aguilar Cortez. – – 
Jaboticabal, 2013 

 x, 57 p. : il. ; 28 cm 
  
 Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista, 

Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, 2013 
 Orientador: José Marques Júnior 

Banca examinadora: Carlos Eduardo Angeli Furlani, Mauricio dos 
Santos Simões 

 Bibliografia 
  
 1. Subsolagem. 2. Compactação do solo. 3. Cana de ácucar. 4. 

Mineralogia do solo. 5. Pedotransferência. 6. Geoestatística. I. 
Título. II. Jaboticabal-Faculdade de Ciências Agrárias e 
Veterinárias. 

  
CDU 631.42 

  
Ficha catalográfica elaborada pela Seção Técnica de Aquisição e Tratamento da Informação – 
Serviço Técnico de Biblioteca e Documentação - UNESP, Câmpus de Jaboticabal. 
e-mail: cortez.lucas@ig.com.br 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



 



 

 

 

DADOS CURRICULARES DO AUTOR 
 

LUCAS AGUILAR CORTEZ – nascido em 27 de março de 1987 em Ribeirão Preto – 

SP, graduado em Engenharia Agronômica pela Universidade Estadual Paulista “Júlio 

de Mesquita Filho” – FCAV/UNESP Jaboticabal (2010). Foi bolsista de iniciação 

científica pela FAPESP no período de 2007 a 2010. Exerce o cargo de Suporte 

Técnico de Plantio na Usina São Martinho Açúcar e Álcool S/A. Atuação profissional 

com preparo de solo, plantio e colheita mecanizada. Estudos com ênfase em 

mineralogia do solo, física do solo, química do solo, variabilidade espacial, cana-de-

açucar, agricultura de precisão, relação solo-paisagem, gênese do solo, 

pedotrasnferência e geoestatística. Membro do grupo de pesquisa Caracterização 

do Solo para fins de Manejo Específico (CSME / UNESP). 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



 

 

 

 

 

 

DEDICO 

 

Aos dois maiores responsáveis por tudo que sou até hoje, os meus verdadeiros 

companheiros, meus amigos, meus exemplos, meus heróis... Meus pais que tanto 

amo,  

José Carlos Cortez da Silva e Ana Gomes Aguilar da Silva 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



 

 

OFEREÇO 

 

À minha outra metade, minha companheira, meu grande amor, a pessoa que Jesus 

me confiou como minha esposa Amanda De Nadai Correa Cortez. Ao meu irmão 

Allan Aguilar Cortez, meu grande exemplo, homem no qual busco seguir os passos 

a cada dia. A minha cunhada Francine, meu afilhado João Pedro e minha sobrinha 

Louise. A minha madrinha Claudia e meu irmão João Victor. Minha vó Ida e também 

aos meus avós que infelizmente já partiram fisicamente, mas que de uma forma ou 

de outra sei que sempre estará intercedendo junto a mim: Antônio Gomes Aguilar (in 

memoriam) Lídia Cortez (in memoriam) e Alcides Rodrigues (in memoriam). A todos 

os tios, tias, primos, prima e por fim todos da segunda família que com a graça de 

Deus somei por meio de meu casamento. Vocês são o alicerce da minha vida. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



 

AGRADECIMENTOS 

 

 À Deus pelo dom da vida, sem duvida o grande responsável por tudo! 

 Ao Prof. Dr. José Marques Júnior, pela orientação, ensinamentos, amizade e 

acima de tudo pela paciência, desde o inicio de minha graduação.  

 Aos membros da banca examinadora Prof. Dr. Carlos Eduardo Angeli Furlani 

e Dr. Maurício dos Santos Simões, pelas valiosas contribuições e sugestões. 

À todos os amigos integrantes do Grupo de Pesquisa CSME, em especial, 

Diego Silva Siqueira (Pimpão), Rafael Gonçalves Peluco e Frederico Luiz Siansi, 

pela convivência, apoio e acima de tudo verdadeira amizade. 

Aos meus amigos pessoais que fazem a vida ficar cada dia mais prazerosa 

José Henrique, Kadu, Viuva e Daniel De Bortoli Teixeira. 

À todos os amigos dentro e fora da universidade, especialmente aos amigos 

da Usina São Martinho, ao Luis Gustavo Teixeira, mais que um chefe um amigo, ao 

meu grande companheiro de trabalho Bruno Mazzaron, a todos lideres da USM em 

especial José Arlindo, Ailton, Gutierrez e todos que fazem parte de nossa grande 

equipe de trabalho que sem duvidas alguma tem grande parte desse mérito.   

 À Usina São Martinho S/A pelo apoio na realização dos trabalhos e pela 

concessão da área de estudo. 

 À FCAV - UNESP JABOTICABAL, pela estrutura fornecida para minha 

graduação e pós-graduação. 

 À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – CAPES, 

pelo apoio financeiro. 

  Finalmente, à todos que de maneira direta ou indireta contribuíram para 

realização deste trabalho. 

 

“NENHUM DE NÓS É TÃO CAPAZ QUANTO TODOS JUNTOS” 

  (W. BENNIS)



VII 

 

 

INDICE 

CAPÍTULO 1. CONSIDERAÇÕES GERAIS ...................................................................... 1 

1.1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 1 

1.2 REVISÃO DE LITERATURA ................................................................................. 2 

1.2.1 Relação Solo-Paisagem, variabilidade dos atributos do solo e áreas de manejo 
específico .................................................................................................................................. 3 

1.2.2 Compactação do solo e Subsolagem......................................................................... 4 
1.2.3 Suscetibilidade magnética e suas utilizações no estudo dos atributos do solo .. 6 

1.2.4 Geoestatística aplicada em ciências agrárias .......................................................... 7 

1.2.5.1 Variograma .................................................................................................................. 8 
1.2.5.2 Krigagem ................................................................................................................... 10 

1.3 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................... 11 

CAPÍTULO 2. VARIABILIDADE HORIZONTAL E VERTICAL DA RESISTÊNCIA À 

PENETRAÇÃO DO SOLO ............................................................................................... 20 

2.1. INTRODUÇÃO .......................................................................................................... 20 

2.2. MATERIAL E MÉTODOS.......................................................................................... 22 

2.2.1. LOCALIZAÇÃO DA ÁREA E AMOSTRAGEM ....................................................... 22 

2.2.2 COLETA E AVALIAÇÃO DOS ATRIBUTOS DO SOLO .......................................... 23 

2.2.3. ANÁLISES ESTATÍSTICAS E GEOESTATÍSTICA ................................................ 23 

2.2.4. SUBSOLAGEM ...................................................................................................... 24 

1.3. RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................................ 25 

2.4. CONCLUSÃO ........................................................................................................... 33 

2.5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................... 33 

CAPITULO 3. RELAÇÃO DA MINERALOGIA E SUSCETIBILDADE MAGNÉTICA COM A 

QUALIDADE FÍSICA DO SOLO ...................................................................................... 40 

3.1. INTRODUÇÃO .......................................................................................................... 40 

3.2. MATERIAL E MÉTODOS.......................................................................................... 41 

3.2.1. LOCALIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO ................................................................ 41 

3.2.2. AMOSTRAGEM E METODOLOGIA DE LABORATÓRIO ...................................... 42 



3.2.2.1. ANÁLISES FÍSICAS............................................................................................ 43 

3.2.2.2. ANÁLISES QUÍMICAS ........................................................................................ 43 

3.2.2.3. ANALISES MINERALÓGICAS ............................................................................ 44 

3.2.2.4. SUSCETIBILIDADE MAGNÉTICA ...................................................................... 45 

3.2.3. ANÁLISE ESTATÍSTICA ........................................................................................ 46 

3.3. RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................................ 46 

3.4. CONCLUSÃO ........................................................................................................... 51 

3.5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................... 51 

 



IX 

 

SUBSOLAGEM EM PROFUNDIDADE VARIADA COM BASE NO MAPEAMENTO 

DE ÁREAS DE MANEJO ESPECÍFICO 

 

Resumo– A compactação do solo tem se destacado a nível mundial como sendo 

um dos principais fatores limitantes há produção das culturas. Considerando que a 

subsolagem, prática agrícola que visa neutralizar este problema, possui elevado 

custo operacional além de ocasionar elevada queima de combustível fóssil, faz-se 

necessário estudos que visam otimizar esta operação. Desta maneira o objetivo 

deste trabalho é mapear os locais de compactação, por meio de técnicas indiretas 

como suscetibilidade magnética do solo, procedendo à subsolagem somente em 

áreas cujo grau de compactação seja restritivo ao crescimento radicular, avaliando 

assim a capacidade operacional e consumo de combustível desta operação em 

relação à subsolagem realizada em área total. A área de estudo localiza-se, 

município de Guariba (SP), o solo característico é oxisoil, e encontra-se sob cultivo 

de cana-de-açúcar com colheita mecanizada há seis anos. Foram avaliados 

parâmetros físicos do solo como resistência à penetração, densidade, umidade, 

textura e suscetibilidade magnética. A subsolagem localizada e em profundidade 

variada proporcionou um incremento na capacidade operacional de até 61,7% em 

relação aos métodos convencionais. Já para o consumo e queima de combustível 

houve uma redução de até 57,1%. Conclui-se que esta técnica pode ser utilizada 

para auxiliar no desenvolvimento de estratégias mais eficazes permitindo a 

construção de cenários para auxiliar no manejo local sobre a operação de 

subsolagem. 

 

Palavras-Chave: Variabilidade espacial, subsolagem localizada, compactação do 

solo, cana-de-açúcar  

 

 

 

 

 

 



X 

 

SUBSOILING DEPTH VARIED BASED ON THE MAPPING OF AREAS OF 

SPECIFIC MANAGEMENT 

 

Abstract- Soil compaction has emerged worldwide as one of the main limiting factors 

for crop production. Whereas subsoiling agricultural practice meant to counteract this 

problem has high operating costs in addition to causing high fossil fuel combustion, it 

is necessary studies to optimize this operation. Thus the aim of this study is to map 

the locations of compaction through indirect techniques such as magnetic 

susceptibility of the soil, proceeding to subsoiling only in areas where the degree of 

compaction is restrictive to root growth, thus evaluating the operational capacity and 

fuel consumption of this operation in relation to subsoiling in total area. The study 

area is located in the municipality of Guariba (SP), the soil is a oxisoil, and is under 

cultivation of sugar cane with mechanical harvesting six years ago. We assessed soil 

physical parameters such as penetration resistance, bulk density, moisture, texture 

and magnetic susceptibility. The subsoiling localized and varying depth provided an 

increase in operating capacity of up to 61.7% compared to conventional methods. As 

for the consumption and burning fuel was reduced by up to 57.1%. It is concluded 

that this technique can be used to aid in the development of effective strategies 

allowing the construction of sets for assisting in the management operation on the 

local sub soiling. 

 

Keywords: Spatial variability, subsoiling located, soil compaction, sugar cane. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



1 

 

CAPÍTULO 1. CONSIDERAÇÕES GERAIS 

 

1.1 INTRODUÇÃO 

 

No Brasil, a cultura da cana de açúcar destaca-se pela elevada área produtiva, 

sendo este o principal produtor mundial da cultura. Segundo a Companhia Nacional 

de Abastecimento (Conab) a área cultivada com cana-de-açúcar que será colhida na 

safra 2013/14 está estimada em 8.893 milhões de hectares. 

 Apesar das áreas produtivas se concentrarem nas regiões Centro Sul e 

Nordeste do Brasil, a cultura vem se expandindo em todas as regiões do pais, nos 

mais diferentes tipos de solo, os quais expressam o resultado da interação de 

inúmeros fatores como material de origem, clima, relevo, compartimentos geológicos 

entre outros (CORTEZ et al., 2011). A interação desses fatores resulta em elevada 

variabilidade do solo, onde o conhecimento da variabilidade dos atributos do solo é 

fundamental para o planejamento agrícola sustentável (BARBIERI et al. 2008).  

O solo representa um ambiente heterogêneo, não renovável, cujo equilíbrio pode 

ser afetado por fatores bióticos e abióticos do ambiente, desta forma tonar-se 

imprescindível um gerenciamento sustentável a fim de impedir sua degradação física 

pela erosão e compactação (KIBBLEWHITE et al., 2008). 

A compactação do solo é apontada por CANILLAS & SALOKHE (2002) como 

sendo um dos principais causadores da degradação dos solos agrícolas. Como 

consequência o solo apresenta redução da porosidade, aeração, infiltração de água 

e aumento da resistência á penetração de raízes. Esta quando presente em solos 

cultivados com cana-de-açúcar tem sido o principal fator que afeta a produtividade 

(TANAKA & JUNIOR, 2007), sendo agravada pelo elevado nível de mecanização 

dessa cultura. 

Pesquisadores investigam a compactação, devido ao tráfego de máquinas, e 

seus efeitos sobre a produção agrícola, como redução de produtividade, aumento da 

suscetibilidade do solo a erosão e aumento da potência necessária para o preparo 

de solo (BECERRA et al., 2010;. BOTTA et al., 2010). Considerando que a 

subsolagem, prática que visa descompactação do solo, possui elevado custo 

operacional e elevada demanda energética, tornam-se importantes estudos que 

norteiem melhores procedimentos para que problemas não sejam acrescentados 



2 

 

devido a operações inadequadas ou mesmo locais onde a subsolagem faz-se 

desnecessária (SALVADOR et al., 2008). 

Nesse sentido, conhecer os atributos físicos do solo, inferindo sobre o estado 

da compactação, pode ser importante ferramenta para auxiliar o manejo local das 

operações agrícolas. Vários autores (VIEIRA et al., 1983; McBRATNEY, 2003; 

SIQUEIRA; MARQUES JUNIOR; PEREIRA, 2010) têm estudado a delimitação de 

zonas específicas de manejo com base no uso da geoestatística. No entanto, a 

aplicação desta técnica requer um elevado número de amostras (LEGROS, 2006; 

CORTEZ et al., 2011) onerando a atividade.  

A agricultura atual aspira por métodos de detecção rápida e precisa na 

determinação de propriedades físicas do solo, visto a complexidade e custo dos 

atuais métodos (MONTANARI et al. 2012). Buscando ferramentas alternativas, 

pesquisadores investem nos estudos das aplicações de funções de 

pedotransferência (MCBRATNEY et al., 2002), estimando atributos do solo, a partir 

de outros atributos medidos com maior facilidade e baixo custo, como exemplo a 

suscetibilidade magnética. 

Segundo MAHER & THOMPSON (1999), os minerais com capacidade 

magnética armazenam arquivos naturais contendo registros dos fatores e processos 

de formação do solo. A suscetibilidade magnética (SM) é um atributo de fácil 

medição que pode ser utilizada em funções de pedotransferência (GRIMLEY; 

VEPRASKAS, 2000), tendo em vista os resultados favoráveis de pesquisas 

utilizando-a como ferramenta auxiliar na previsão da variabilidade espacial dos 

atributos do solo (SIQUEIRA, 2010).  

Nesse sentido o objetivo deste trabalho é a identificação de áreas com 

diferentes potencias de compactação do solo por meio de técnicas indiretas como a 

suscetibilidade magnética, auxiliando no planejamento local sobre a operação de 

subsolagem bem como o manejo da cultura visando à manutenção das condições 

físicas adequadas para cultura da cana de açúcar.  

 

1.2 REVISÃO DE LITERATURA 

 



3 

 

1.2.1 Relação Solo-Paisagem, variabilidade dos atributos do solo e áreas de 

manejo específico 

 

A influência das formas do relevo e suas implicações na variabilidade dos 

atributos do solo têm sido estuda por diversos autores (NIZEYIMANA & BICKI 1992; 

DE ALBA et al. 2004; VAN OOST et al. 2005; BRITO et al. 2006; MARQUES 

JÚNIOR 2009; SIQUEIRA et al., 2010; CAMARGO et al., 2010). Pesquisas ainda 

avalia a influência da paisagem sobre a variabilidade dos atributos físicos do solo e 

sua relação com o crescimento da planta (PENNOCK et al, 2001,. REZAEI & 

GILKES, 2005; TERRA et al, 2006). 

A influência do relevo nos atributos do solo, ocorrida por conta da distribuição 

dos fluxos de água tanto no sentido vertical como no horizontal (VERITY & 

ANDERSON, 1990), possui relação direta com a produção das culturas 

(ALBUQUERQUE et al., 1996). Assim, como os atributos do solo, a planta também 

apresenta relações dependência com o relevo. Nos estudos de KRAVCHENKO & 

BULLOCK (2000), foi observado que há uma variação na distribuição espacial do 

teor de proteína e óleo da cultura da soja influenciada pela topografia. 

SOARES et al. (2005) afirmam que, para compreender a variação dos atributos 

físicos do solo, é necessário considerar variações verticais e laterais ao longo da 

toposseqüência. Nesse sentido as propriedades do solo variam sistematicamente 

nas direções verticais e laterais (WILDING & DREES, 1983) como função da posição 

do local da paisagem, fatores de formação do solo e/ou práticas de manejo do solo 

(BECKETT & WEBSTER, 1971).   

A paisagem pode ser utilizada na definição de zonas de manejo e juntamente 

com o estudo da variabilidade espacial, possibilita melhor controle dos fatores de 

produção das culturas e proteção ambiental (FRAISSE et al., 1999). Os ambientes 

de produção para cana-de-açúcar assim como outras classificações técnicas, como 

o mapa de capacidade e uso do solo, são elaborados com base nos levantamentos 

de solos. Assim o conhecimento das relações entre solo e a posição da paisagem 

pode subsidiar levantamentos de solos com maior acurácia (MARQUES JÚNIOR & 

LEPSCH, 2000), subsidiando desta forma a adoção de melhores práticas de manejo. 

MARQUES JÚNIOR (2009) propõem que os estudos sobre manejo do solo, 

envolvam a análise espacial quantitativa dos seus atributos, permitindo identificar e 



4 

 

mapear áreas de manejo específico. Neste local a variabilidade dos atributos do solo 

é mínima, próximo à homogeneidade, permitindo a transferência de tecnologia para 

áreas semelhantes (MALLARINO et al., 2001). Para identificar estas áreas alguns 

pesquisadores tem proposto a associação de conceitos de relação solo-paisagem 

com ferramentas de classificação numérica (SIQUEIRA et al. 2010).  

A técnica do mapeamento de áreas de manejo específico, que faz uso da relação 

solo-paisagem e da classificação numérica, tem sido utilizada com êxito na 

caracterização de atributos físicos, químicos e mineralógicos do solo (SOUZA et al., 

2009; CAMARGO et al., 2008), otimização amostral (MONTANARI, et al., 2005), 

planejamento agrícola e implantação de sistemas de cultivo para cana-de-açúcar 

(CAMPOS et al., 2007), estudo da emissão de CO2 (PANOSSO et al., 2008), perda 

de solo e nutrientes por erosão (IZIDORIO et al., 2005) e cultivo de citros 

(SIQUEIRA et al., 2010). Dessa maneira, esses trabalhos podem ser utilizados para 

nortear a identificação de limites entre áreas com diferentes padrões de variabilidade 

no campo, e assim, serem tomados como referência para o planejamento das 

operações agrícolas. 

 

1.2.2 Compactação do solo e Subsolagem 

 

O termo compactação do solo refere-se à compressão do solo não saturado 

durante a qual existe um aumento de sua densidade em consequência da redução 

de seu volume, resultante da expulsão do ar dos poros do solo. Quando o fenômeno 

de redução de volume ocorre com a expulsão de água dos poros, este passa a se 

chamar adensamento. Em ambos os casos, esta redução de volume é devida ao 

manejo inadequado do solo DIAS JUNIOR (2000). 

Altos valores de resistência do solo à penetração podem interferir no 

crescimento das raízes em comprimento, diâmetro (MEROTTO & MUNDSTOCK, 

1999) e na direção preferencial do crescimento radicular. Além disso, estudos 

indicam que a resistência do solo à penetração das raízes tem efeitos diretos no 

crescimento da parte aérea das plantas e na partição de carboidratos entre a raiz e 

parte aérea (MASLE & FARQUHAR, 1988), porém isto pode ser modificado pela 

operação de subsolagem. 



5 

 

A subsolagem é uma prática de cultivo em profundidade que tem como 

finalidade o rompimento das camadas compactadas sem, entretanto, causar 

inversão do solo, devendo ser recomendada, somente, quando houver a presença 

de uma camada muito endurecida, em profundidades não atingidas por outros 

implementos (CAMARGO & ALLEONI, 1997).  

Segundo CASTRO (1985), é uma prática agrícola cujo objetivo é quebrar 

camadas compactadas do solo abaixo daquela considerada arável (0,20 a 0,25 m), 

alcançando a profundidade de trabalho de no mínimo 0,30 m. Para a ASAE (1999), 

essa profundidade deve ser maior que 0,40 m com o propósito de desagregar o solo, 

melhorando com isso o crescimento das raízes em profundidade e a movimentação 

da água ao longo do perfil. TAYLOR E BELTRAME (1980), RÍPOLI et al. (1985) e 

GADANHA JÚNIOR et al. (1991) consideram que a subsolagem pode atingir 

profundidades de até 0,80 m. 

Os efeitos benéficos da subsolagem são normalmente temporários e a 

resistência à penetração retorna a seus valores originais em cerca de 2 a 4 anos, 

dependendo do tipo de solo e das práticas culturais predominantes.  

Uma estratégia usada por algumas usinas é proceder à subsolagem apenas 

no canteiro de plantio, denominada subsolagem localizada. Esta operação tem como 

principio a redução do numero de hastes e menor mobilização do solo. Segundo 

LANÇAS (1988) e BICUDO (1990), o número de hastes tem influência no consumo 

de óleo diesel e desempenho operacional, fornecendo maior consumo conforme se 

aumenta o número de hastes e apresentando, portanto, menor desempenho. 

Por meio da subsolagem localizada espera-se obter maior capacidade 

operacional e menor consumo de combustível visto a menor mobilização do solo que 

esta operação preconiza. Com as zonas de tráfegos pré-estabelecidas, 

“canteirização”, é possível constatar também menor resistência ao rolamento, 

facilitando operações subsequentes como plantio, tratos culturais e colheita. Apesar 

de estas iniciativas práticas obterem bons resultados, existe ainda uma lacuna na 

literatura a respeito da viabilidade econômica e operacional da subsolagem 

localizada em cultivo de cana de açúcar. 

 



6 

 

1.2.3 Suscetibilidade magnética e suas utilizações no estudo dos atributos do 

solo 

 

No extenso território brasileiro, por meio dos levantamentos de solos em 

pequena escala pode-se ter uma ampla visão e reconhecer grandes áreas com 

conclusões equivocas de homogeneidade. Nos ambientes tropicais, segundo BUOL 

(1990), a realidade da variabilidade dos solos é mascarada pelos levantamentos em 

pequena escala, que proporcionaram um falso sentido de uniformidade. O 

conhecimento sobre a variabilidade dos atributos do solo é de grande importância 

para a identificação do potencial agrícola (SIQUEIRA, 2010) e desenvolvimento 

sustentável das práticas de manejo do solo (LÓPEZ, 2009).  

Segundo McBRATNEY et al. (2002), no estudo e avaliação quantitativa dos 

atributos do solo, a coleta e análise das amostras são as etapas mais intensivas e 

onerosas. A agricultura atual exige metodologias mais rápidas e econômicas para a 

realização das análises do solo (OKIN & PAINTER, 2004), tendo em vista o elevado 

número de amostras requeridas para caracterização de áreas de manejo específico 

(VISCARRA ROSSEL et al., 2006; TITTONEL et al., 2008).  

No intuito de diminuir os custos com a obtenção de informações nos estudos 

em ciência do solo, alguns autores (McBRATNEY et al., 2002) propõem o uso de 

funções de pedotransferência, as quais são definidas como modelos matemáticos 

que são utilizados na agricultura moderna para estimar, indiretamente, atributos do 

solo de maneira simples, rápida e confiável. 

Um exemplo desta propriedade é a suscetibilidade magnética (SM), a qual 

tem demonstrado apresentar relação de interdependência entre os atributos do solo 

(PETROVSKÝ et al.,1998; GRIMLEY & VEPRASKAS, 2000; ROYAL, 2001). 

Pesquisas têm utilizado com êxito a suscetibilidade magnética (SM) na quantificação 

indireta de propriedades físicas, químicas e mineralógicas do solo (SIQUEIRA et al., 

2010). 

O resultado da interação do conjunto de fatores de formação do solo como 

material de origem, clima, relevo, tempo, flora e fauna, é expresso por meio da 

variabilidade espacial dos atributos que o compõem (CORTEZ et al, 2011). Desta 

forma a SM varia com a topografia, clima, biodiversidade, fluxo de água e ação 

antrópica (EYRE & SHAW, 1994; SINGER et al., 1996; DE JONG et al., 2000). 



7 

 

Diante destes aspectos alguns autores (SCHACHTSCHABEL et al. 1998; 

MAHER; THOMPSON 1999) afirmam que a SM é sensível às variações dos fatores 

e processos de formação do solo, e pode ser expressa nas propriedades 

cristalográficas dos minerais presentes nos sedimentos e no solo. Como esses 

fatores e processos são específicos para cada local, a SM mostra-se uma 

promissora ferramenta no mapeamento destes locais (SIQUEIRA, 2010).  

Vários trabalhos envolvendo a SM apresentaram resultados de correlação 

com atributos físicos e químicos dos solos (HANESCH & SCHOLGER, 2005), 

atributos mineralógicos em diferentes classes de solos (CHEVRIER & MATHÉ, 

2007; TORRENT et al., 2008), e relação com atributos da cana-de-açúcar 

(MARQUES JUNIOR., 2009).  

Segundo DEARING et al., 1996 a SM é ideal para a realização de estudos 

que requerem grande quantidade de amostras, como os de variabilidade espacial, 

visto o baixo custo da técnica, ser relativamente sensível, rápida e com impacto 

ambiental nulo, no que diz respeito ao uso de reagentes químicos. Outra vantagem é 

que as medidas podem ser realizadas no campo e ser também empregadas como 

complemento de outros tipos de análises laboratoriais. Portanto, a avalição desse 

atributo pode auxiliar no mapeamento de áreas homogêneas de forma mais rápida e 

econômica. 

 

1.2.4 Geoestatística aplicada em ciências agrárias  

 

Surgida na África do Sul as primeiras aplicações da geoestatística ocorreram 

na mineração (DAVID, 1970; JOURNEL, 1974), quando o engenheiro de minas D. 

G. Krige, trabalhando com dados de concentração de ouro, concluiu que não 

conseguia encontrar sentido nas variâncias, se não levasse em conta a distância 

entre as amostras (KRIGE, 1951). Utilizada para fins diversos, a geoestatística 

passou a ser empregada em estudos da variabilidade de atributos do solo, nos quais 

a estatística clássica não consegue representar (VIEIRA et al., 1983; TRANGMAR et 

al., 1985). 

Os atributos do solo, em geral, não são aleatoriamente distribuídos no espaço 

(RUSSO & BRESLER, 1981). UPCHURCH & EDMONDS (1993) afirmam que os 

métodos estatísticos e as modalidades de coleta tradicionais, normalmente, são 



8 

 

inadequados para os estudos que visam a entender os processos responsáveis pela 

variabilidade do solo. 

ISAAKS & SRIVASTAVA (1989) propõem que as análises estatísticas 

clássicas que consideram a independência entre as amostras baseadas na média 

podem ser utilizadas, mas que apresentarão maior sucesso quando associadas com 

análises geoestatísticas. Segundo REICHARDT et al. (1986) de fato a estatística 

clássica e a geoestatística se completam 

Para realização de tais estudos pesquisadores têm utilizado métodos de 

classificação numérica, estatística multivariada, lógica fuzzy, geoestatística, métodos 

de fractais, entre outros (BURROUGH et al., 1994). Embora todos estes métodos 

permitam inferir sobre a variabilidade espacial do solo, a dependência espacial entre 

as amostras somente pode ser modelada por meio da geoestatística (MULLA et al., 

1992; WEBSTER, 2000). 

Muitos trabalhos utilizaram a geoestatística para compreender a distribuição 

espacial de atributos físicos e químicos do solo (VIEIRA et al., 1983; SCOTT et al., 

1994; CAMBARDELLA et al., 1994; PAZ et al., 1996; MONTANARI et al., 2005) e 

atributos da planta (TABOR et al., 1984; MULLA, 1993; SALVIANO et al., 1995). 

Dessa maneira, o uso da geoestatística no estudo da distribuição espacial, no 

contexto das relações solo-relevo, possibilita nova interpretação da interação entre 

atributos do solo e atributos das culturas. 

 

1.2.5.1 Variograma 

 

O gráfico que reproduz a existência ou não de dependência espacial de uma 

variável qualquer em estudo é denominado variograma. Ele pode ser representado 

analítica e/ou graficamente, sendo estimado pela equação 1. 

 



)(

1

2
)()(

)(2

1
)(ˆ

hN

i

ii hxZxZ
hN

h   [1] 

Em que, 

̂ (h): é a variância estimada; 

 N(h): é o número de pares experimentais de dados separados pelo vetor h;  

Z: representa os valores medidos para atributos do solo ou da cultura. 



9 

 

O variograma normalmente é representado pelo gráfico de  (h) versus h. Ele 

começa no valor chamado de variância pepita (C0) e vai aumentando obedecendo a 

semivariância, até uma distância conhecida como alcance (a), onde atinge o 

patamar (C0 + C1), conforme mostrado na Figura 1.2. 

 

Figura 1.2. Variograma experimental de um atributo qualquer do solo. 

 

Para pesquisadores como CAMBARDELLA et al. (1994), SALVIANO et al. 

(1998) e OLIVEIRA et al. (1999) a variância pepita (C0), que é um dos parâmetros 

avaliados pelo variograma, representa a variação não dependente espacialmente 

sobre o alcance examinado, ou seja, ela indica a variabilidade não explicada, 

podendo ser originada dos erros de medição ou de microvariações não detectadas 

quando é considerada a distância de amostragem utilizada.  

Para ISAAKS & SRIVASTAVA (1989) o patamar do variograma (C0 + C1) 

indica que os dados da variável não dependem umas das outras espacialmente, ou 

seja, as variáveis são separadas por uma distância onde a semivariância não é 

modificada (variância espacial independente). 

A razão entre o efeito pepita (C0) e o patamar (C0+C 1) pode ser usada para 

definir classes distintas de dependência espacial das variáveis do solo, seguindo 

uma classificação segundo CAMBARDELLA et al. (1994):  

1) C0/(C0+C1) ≤ 25 %, variável apresenta forte dependência espacial;  

2) C0/(C0+C1) entre 25 % e 75 %, variável apresenta moderada dependência 

espacial;  



10 

 

3) C0/(C0+C1) > 75 %, variável apresenta fraca dependência espacial. 

O alcance é um indicador da distância de separação em que dentro dela 

existe dependência entre os pontos amostrados (ISAAKS; SRIVASTAVA, 1989). Em 

estudos da ciência do solo os modelos, exponencial e o esférico são os mais 

ajustados. 

 

 

1.2.5.2 Krigagem 

 

A estimativa de valores em pontos não amostrados a partir de seus vizinhos é 

realizada por um método geoestatístico de interpolação. Existem vários 

interpoladores, sendo a krigagem o mais utilizado e complexo. KRAVCHENCO & 

BULLOCK, (1999), comparando vários interpoladores, concluíram que a krigagem foi 

o melhor interpolador para estimar atributos do solo na paisagem. 

 Neste método, pontos com maior proximidade do lugar onde foi realizada a 

amostragem tem maior peso do que os pontos mais distantes. Da mesma forma 

ocorre com pontos agrupados e isolados, os primeiros tem um peso maior na 

estimativa do que os segundos (VIEIRA et al., 1983; BORGELT et al., 1994).  

A krigagem, para possibilitar uma melhor estimativa de valores, utiliza um 

interpolador linear não tendencioso (JOURNEL & HUIJBREGTS, 1991; ISAAKS; 

SRIVASTAVA, 1989; VIEIRA et al., 1983). Ela pode ser expressa sob a forma de 

mapas de isolinhas ou de superfície tridimensional. 

O valor estimado para os locais não amostrados, pode ser definido pela 

equação 3. 

   



n

i

ii xZxZ
1

0
ˆ    [3] 

Em que, 

 0
ˆ xZ : é o valor estimado para locais não amostrados (x0);  

i : é o peso atribuído a cada valor amostrado Z (xi); 

N: é o número de pontos vizinhos usados na estimativa;  

Z (xi): é o valor da variável Z no local xi. 



11 

 

 

A construção de um mapa da área de estudo e a definição de isovalores 

definidos pela krigagem é ferramenta importante no planejamento agrícola, visto que 

permite a visualização e interpretação do comportamento e distribuição espacial dos 

atributos do solo avaliados. Essas informações são extremamente importantes para 

a tomada de decisão sobre o manejo específico a ser adotado em cada área 

delimitada pelos mapas (BURGESS & WEBSTER, 1980). 

 

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20 

 

CAPÍTULO 2. VARIABILIDADE HORIZONTAL E VERTICAL DA RESISTÊNCIA À 

PENETRAÇÃO DO SOLO 

 

RESUMO- A compactação do solo tem se destacado a nível mundial como sendo 

um dos principais fatores limitantes há produção das culturas. Considerando que a 

subsolagem, prática agrícola que visa solucionar este problema, possui elevado 

custo operacional além de ocasionar elevada queima de combustível fóssil, faz-se 

necessário estudos que visam otimizar esta operação. O objetivo deste trabalho foi 

estudar o potencial da prática da subsolagem em profundidade variada e de forma 

localizada com base no mapeamento de áreas de manejo específico. A área de 

estudo localiza-se no município de Guariba (SP), em solo oxisoil e encontra-se sob 

cultivo de cana-de-açúcar com colheita mecanizada há seis anos. Foram avaliados 

parâmetros físicos do solo como resistência à penetração, densidade, umidade e 

textura. A subsolagem localizada e em profundidade variada proporcionou um 

incremento na capacidade operacional de até 61,7% em relação à operação em 

área total. Já para o consumo de combustível fóssil houve uma redução de até 

57,1%. Conclui-se que esta técnica pode ser utilizada para auxiliar no 

desenvolvimento de estratégias mais eficazes permitindo a construção de cenários 

para auxiliar no manejo local sobre a subsolagem. 

 

2.1. INTRODUÇÃO 

Problemas com compactação do solo crescem paulatinamente em decorrência 

do intenso emprego de máquinas no campo, trafegando sem a precisa delimitação 

de zonas de tráfego e frequentemente, em condições improprias de umidade 

(KROULIK et al., 2011). Nesse sentido, empresas que fazem uso de técnicas da 

agricultura de precisão, como tráfego controlado, colhem inúmeros benefícios dentre 

os quais se destacam a redução na compactação e melhorias na qualidade da 

lavoura (SILVA et. al. 2011; DUNN et al., 2006). 

A compactação do solo em decorrência ao tráfego de máquinas causam efeitos 

agronômicos indesejáveis como decréscimo de produção, aumento da 

suscetibilidade do solo a erosão e aumento da potência necessária para o preparo 

do solo (BOTTA et al., 2008; KIBBLEWHITE et al., 2008; BECERRA et al., 2010; 

http://link.springer.com/search?facet-author=%22Claudia+Brito+Silva%22


21 

 

BOTTA et al., 2010). Como forma de controle desses problemas, operações de 

subsolagem se fazem necessária. 

De acordo com SALVADOR et al. (2009) a subsolagem é uma das operações 

mecanizadas de maior custo e demanda energética por área, sendo o combustível a 

principal componente que compõem os custos de produção (SIMÕES et. al, 2011). 

Os custos com combustível continuam sendo um problema mundial na agricultura, 

levando pesquisadores a buscarem métodos que minimizem seu uso (FERNANDES 

et al. 2008). Um método possível de utilização é a elaboração de mapas de 

subsolagem com base em avaliações da resistência do solo a penetração (RP).  

Segundo TAVARES-FILHO et al. (2001) um diagnóstico sobre a distribuição 

espacial da RP torna-se ferramenta importante para o estabelecimento de limites 

críticos de compactação, abaixo do qual não interfere no crescimento radicular das 

culturas. Os valores críticos de RP variam em função da espécie. ARSHAD et al. 

(1996), identificaram valores entre 2 e 4 MPa, porém ressalta-se que a RP apresenta 

relação direta com o conteúdo de argila e com a umidade do solo. DEXTER (1987) 

demonstrou que o crescimento de raízes pode ser inibido com valores de RP 

inferiores a 1 MPa em solos secos; entretanto, com umidade, pode haver 

crescimento com valores variando entre 4,0 e 5,0 MPa.  

A agricultura atual aspira por métodos de detecção rápida e precisa na 

determinação de propriedades físicas do solo, visto a complexidade e custo dos 

atuais métodos (MONTANARI et al. 2012). Por ser uma prática simples, rápida e de 

baixo custo, avaliações de RP podem ser utilizada para determinações do estado 

físico do solo, apresentando-se como uma importante ferramenta para subsidiar a 

identificação de zonas especifica de manejo nas operações de subsolagem. 

A adoção de zonas especifica de manejo é uma prática crescente no setor 

sucroalcooleiro visto a necessidade de otimização das atividades (SILVA et. al. 

2011). Operações de subsolagem já são realizadas de forma localizada por algumas 

usinas do setor, realizando a subsolagem apenas no canteiro de plantio. Esta 

estratégia preconiza a redução do numero de hastes e menor mobilização do solo, 

reduzindo significativamente os custos da operação. Apesar de essas iniciativas 

obterem bons resultados na prática, existe uma lacuna na literatura a respeito da 

viabilidade econômica e operacional levando-se em conta a variabilidade horizontal 

e vertical da compactação do solo.  

http://link.springer.com/search?facet-author=%22Claudia+Brito+Silva%22


22 

 

Assim o objetivo deste trabalho é mapear os locais e a profundidade de 

compactação, procedendo à subsolagem somente em áreas cujo grau de 

compactação seja restritivo ao crescimento radicular, avaliando a capacidade 

operacional e consumo de combustível desta operação em relação à subsolagem 

realizada em área total. 

 

2.2. MATERIAL E MÉTODOS 

 

2.2.1. LOCALIZAÇÃO DA ÁREA E AMOSTRAGEM 

A área de estudo, localiza-se no nordeste do estado de São Paulo, município de 

Guariba (SP). As coordenadas geográficas são 21° 19’ de latitude sul e 48° 13’ de 

longitude oeste. O clima da região, segundo a classificação de Köppen, é do tipo 

mesotérmico com inverno seco (Cwa), precipitação média de 1400 mm e chuvas 

concentradas no verão.  

 

FIGURA 1. Localização da área e malha amostral dos atributos estudados. (X) 

pontos avaliados de resistência à penetração, (●) pontos avaliados de resistência à 

penetração, densidade, volume total de poros, umidade e textura. 

 

A vertente estudada apresenta dois tipos de solo, no topo encontra-se o 

Latossolo Vermelho eutrófico (LVe) e da meia encosta para o sopé o Latossolo 

Vermelho eutroférrico (LVef), ambos sob cultivo de cana-de-açúcar com colheita 



23 

 

mecanizada há seis anos. O mapa de solos foi elaborado pelo Centro de Tecnologia 

Canavieira (CTC) na escala de 1:12.000. (FIGURA 1) 

 

2.2.2 COLETA E AVALIAÇÃO DOS ATRIBUTOS DO SOLO 

 

Para avaliar a resistência à penetração (RP) foi construída um malha com 

pontos georeferenciados em intervalos regulares de 30 m, totalizando 111 pontos 

em aproximadamente 10 ha (em cada área). Foi utilizado o penetrógrafo PNT-

Titan®, construído conforme a norma ASAE S313.3 (ASAE, 1999). Foram feitas 

avaliações no perfil de 0 - 0,4 m no qual a RP foi mensurada a cada 0,05 m, sempre 

a uma distância de 0,1 m do centro da planta.  

Para os atributos de densidade, umidade, granulometria e suscetibilidade 

magnética, foi construída uma malha com pontos georreferenciados em intervalos 

regulares de 70 m, totalizando 20 pontos (em cada área). As amostras foram 

coletadas nas profundidades de 0,0 - 0,1/ 0,1 - 0,2 / 0,2 - 0,3/ 0,3 - 0,4 m.  

As amostras já secas passaram por peneiras de malha com diâmetro de 

0,002 m para análises granulométricas. A granulometria foi determinada de acordo 

com a Lei de Stokes, pelo método da pipeta com solução de NaOH 0,1 N como 

dispersante químico e agitação mecânica em baixa velocidade por 16 horas, 

seguindo a metodologia proposta pela EMBRAPA (1997). 

A determinação do volume total de poros (VTP), macroporos e microporos 

foram realizadas em amostra indeformada de solo, retiradas com anel volumétrico 

no campo, e determinado na mesa de tensão. A densidade do solo foi determinada 

de acordo com a metodologia preconizada pela EMBRAPA (1997). A umidade do 

solo foi avaliada indiretamente com do sensor TDR (Time Domain Reflectometer) - 

Hydrosense system. A suscetibilidade magnética foi analisada pelo medidor MS2, de 

Bartington Instruments Ltd. 

 

2.2.3. ANÁLISES ESTATÍSTICAS E GEOESTATÍSTICA 

 

Os dados foram submetidos à análise estatística para determinação da 

média, máximo, mínimo e coeficiente de variação utilizando o programa Minitab 14 

MINITAB et al. (2000). 



24 

 

A análise da variabilidade espacial foi feita por meio da geoestatística (VIEIRA 

et al., 1983), utilizando-se o variograma, com base nas pressuposições de 

estacionariedade da hipótese intrínseca.  

O variograma experimental foi escolhido com base no número de pares 

envolvidos no cálculo da semivariancia dos primeiros “lags”, presença de patamar 

claramente definido e valor do R2 para o modelo ajustado e validação cruzada 

(BURROUGH & MCDONNEL 2002). Os valores foram interpolados por meio da 

krigagem ordinária e foram usados para construção do mapa de compactação por 

meio do programa SURFER (1999). 

 

2.2.4. SUBSOLAGEM 

Embasado pela literatura, neste estudo adotou-se o valor de RP igual a 4 

MPa como índice limite a inibição do crescimento radicular. Assim a prática da 

subsolagem só foi realizada em locais, e em profundidades, cuja RP apresentava 

valores iguais ou superiores a 4 MPa, conforme pode ser ilustrado pela Figura 2.  

Subsolagem

 (0-10) (10-20) (20-30) (30-40) (40-50) Profundidade

0,7242 3,0933 3,2478 3,6477 4,5825 50

0,3789 2,4194 2,6345 2,7452 3,4905 0

0,511 2,3102 4,1207 3,6947 3,2379 30

1,7094 6,0715 4,6147 3,8286 3,1298 30

0,3662 2,1868 4,1572 4,0015 4,2092 50

2,7692 5,5284 5,2729 4,2779 3,0232 40

0,5684 4,2947 2,6921 3,3937 3,0707 20

0,5937 3,6995 4,3851 3,8918 3,5017 30

RP MPa (Profundidade cm)

 

FIGURA 2. Esquema da Krigagem ordinária na identificação da profundidade 

de subsolagem  

Foram realizadas as operações de subsolagem convencional e localizada 

(apenas na linha de plantio) conforme ilustra a Figura 3. Ambas foram realizadas em 

profundidade fixa e variável de acordo com a distribuição espacial da RP totalizando 

quatro experimentos com 2,5 ha cada. 

 



25 

 

 

FIGURA 3. Esquema da Subsolagem convencional e localizada.  

 

O trator utilizado foi um CASE MAGNUM 305 cv, munido do sistema de piloto 

automático TRIMBLE. Em todas as operações foram avaliadas a capacidade 

operacional calculada segundo a razão entre área trabalhada pelo tempo gasto. O 

consumo de combustível foi obtido com o auxilio de um Fluxômetro da marca 

“Flowmate” oval, modelo M-III, instalado próximo ao filtro de combustível, com 

precisão de 0,1 mL conforme descrito por MAHL (2004). Em posse dos resultados 

sobre a demanda energética, foi realizado conforme FIGUEIREDO & LA SCALA 

(2011) uma conversão do consumo em equivalente a emissão de CO2. 

 

1.3. RESULTADOS E DISCUSSÃO 

 

Analisando a granulometria das áreas em estudo, observa-se que apesar da 

proximidade geográfica e a aparente semelhança entre as áreas, existem diferenças 

significativas. O teor de argila presente no LVef foi significativamente maior em todos 

os perfis estudados, porém a resistência do solo a penetração (RP) sempre 

apresentou os valores máximos no LVe. Estudos indicam que a RP apresenta 

relação direta com o conteúdo de argila e inversa com a umidade (ROSOLEM et al., 



26 

 

1999), entretanto no presente estudo os solos com maiores teores de argilas não 

foram acompanhados pelos maiores valores de RP, evidenciando que tão 

importante quanto o teor de argila presente no solo é fundamental observar a 

composição dos minerais constituintes na fração argila. 

Observando o comportamento da suscetibilidade magnética do solo, conclui-

se que os minerais da fração argila dos solos estudados apresenta clara distinção, 

devido a variações significativas que este atributo apresentou. Todas as 

profundidades obtiveram diferenças significativas das médias sendo que o LVef foi o 

solo que apresentou os maiores teores de SM, destaca-se à proximidade geográfica 

das áreas, aproximadamente 560 metros. Segundo MATHÉ et al. (2006) a SM pode 

ser utilizada como micro indicador das condições do solo. 

Os valores de suscetibilidade magnética são proporcionais à concentração de 

óxidos (SOUZA JUNIOR et al. 2010) e são utilizados em diversos estudos 

(MULLINS, 1977; DEARING, 1994), pois seus valores são altamente sensíveis e 

podem detectar a presença desses minerais em níveis de detecção bem abaixo 

daqueles encontrados na difração de raios-X (DRX) e na espectroscopia Mössbauer 

(MAHER, 1986). 

Estes comportamentos da fração argila do solo refletem em os outros 

atributos, podendo inferir sobre o potencial de compactação da área. Dentre os 

atributos mais utilizados para inferir sobre compactação do solo destacam-se a 

densidade, volume total de poros (VTP) e resistência do solo a penetração (RP). Os 

valores de densidade do solo e VTP apresentaram semelhança na distribuição em 

todas as profundidades (Tabela 1), porém o mesmo não se observa em relação à 

RP.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 



27 

 

TABELA 1. Média, mínimo, máximo e coeficiente de variação dos atributos. 

Atributos 
LVe 

Média Mínimo Maximo CV Média Mínimo Maximo CV 
Profundidade 0,00-0,10m Profundidade 0,10-0,20m 

SM 2728,80 2463,00 3004,00 5,32 2725,75 2391,00 3042,00 5,89 
RP 1,12 0,23 4,43 111,18 3,68 0,61 11,36 63,44 
Ds 1,26 1,00 1,40 8,37 1,26 1,00 1,40 7,89 

VTP 55,30 49,00 65,00 6,77 54,65 51,00 61,00 4,65 
Micro 40,35 

 
34,00 48,00 8,25 40,95ª 35,00 48,00 7,66 

Macro 14,80 9,00 30,00 35,73 13,70 7,00 27,00 34,89 
A.T. 189ª 145 212 10,93 183,5 145 230 13,16 
A.F. 
A.F 

64 46 70 12,70 58,5 
 

47 73 14,87 
A.M.F. 125 97 148 12,17 120,5 96 164 15,26 
Silte 343,75 292,5 419,5 10,47 352,25 148 519,5 18,97 

Argila 
 

470 381,5 554,5 9,32 463,25 
 

281,5 649 14,87 
Atributos Profundidade 20-30 Profundidade 30-40 

SM 2679,68 2289,00 2993,00 7,46 2718,20 2350,00 3096,00 6,93 
RP 3,74 0,70 6,01 35,64 3,96 0,83 6,52 33,98 
Ds 1,24 1,10 1,30 7,09 1,25 1,10 1,40 7,59 

VTP 55,15 50,00 60,00 5,14 54,85 49,00 60,00 5,10 
Micro 40,05 

 
35,00 44,00 5,87 41,00 37,00 45,00 6,43 

Macro 15,05 11,00 24,00 21,50 13,85 10,00 22,00 23,57 
A.T. 180 146 219 12,62 182 142 232 12,41 
A.F. 
A.F 

56 43 68 14,86 57 43 68 14,02 
A.M.F. 120 93 157 14,52 120,5 92 172 14,86 
Silte 351,75 314,5 481 11,36 349,5 275 431 10,36 

Argila 
 

476,5 304 505,5 10,95 475,5 384 550 8,62 

Atributos 
LVef 

Média Mínimo Maximo CV Média Mínimo Maximo CV 
Profundidade 0,00-0,10m Profundidade 0,10-0,20m 

SM 4936,00 3770,00 6183,00 13,28 4950,30 3773,00 6274,00 13,88 
RP 0,98 0,04 2,77 75,48 3,31 0,20 5,53 35,50 
Ds 1,28 1,10 1,40 6,99 1,29 1,10 1,50 7,07 

VTP 52,95 49,00 58,00 5,22 53,05 48,00 58,00 4,99 
Micro 38,20 36,00 41,00 3,25 38,65 37,00 41,00 3,28 
Macro 14,95 9,00 21,00 23,42 14,40 10,00 21,00 22,91 
A.T. 121 97 163 14,18 118,5 99 163 12,88 
A.F. 
A.F 

39,5 30 82 32,68 39 
A 

30 79 31,06 
A.M.F. 77,00 60 90 9,63 78 64 88 8,80 
Silte 189,75 130,5 312 25,24 201,5 159 306,5 18,52 

Argila 
 

663,5 559 741,5 7,83 667,5 594,5 733 5,42 
Atributos Profundidade 0,20-0,30m Profundidade 0,30-0,40m 

SM 4958,15 3854,00 6389,00 14,27 5004,75 3978,00 6735,00 14,70 
RP 4,09 0,28 5,99 32,77 3,97 0,15 6,15 33,45 
Ds 1,30 1,20 1,40 5,86 1,28 1,20 1,40 5,44 

VTP 52,15 48,00 57,00 4,41 52,45 49,00 56,00 4,17 
Micro 37,65 34,00 41,00 4,16 37,35 35,00 39,00 3,39 
Macro 14,45 10,00 23,00 20,64 14,95 10,00 20,00 19,10 
A.T. 115,5 47 155 18,89 115 28 162 22,04 
A.F. 
A.F 

38,5 16 74 35,47 38,5 5 81 40,36 
A.M.F. 75 30 82 14,86 76,5 20 84 18,22 
Silte 187 154 301 20,16 196,5 150,5 314,5 19,85 

Argila 
 

689,75 600 735,5 4,73 681,75 620,5 733 4,17 

SM- suscetibilidade magnética (10-8 m³ kg-1); RP- resistência do solo a penetração (MPa); 

Ds – densidade do solo (g cm-3), VTP- volume total de poros (%); Micro – microporosidade; 

Macro – macroporosidade; A.T – areia total; A.F. – areia fina; A.M.F. – areia muito fina 

 



28 

 

Com exceção da camada superficial, verifica-se que o valor médio da RP em 

todas as profundidades está próximo, porém os valores de máximos e mínimos 

apresentam variações significativas evidenciando que a distribuição espacial da 

camada compactada não apresenta de forma homogênea no perfil do solo (Tabela 

1). A RP, seguida dos macroporos foi a que apresentou maior coeficiente de 

variação (CV). Estes resultados indicam que o levantamento de solo, utilizando 

valores médios, não representa adequadamente a variabilidade espacial deste 

atributo no solo. SOUZA et al. (2004) afirmam que o CV serve como uma prévia do 

conhecimento sobre a variabilidade espacial.  

A variabilidade espacial, horizontal e vertical, de diversas propriedades do 

solo, inclusive da RP, é dependente de fatores de formação do solo e fatores 

relacionados com o manejo (SOUZA et al., 2001). Áreas pedologicamente idênticas 

podem apresentar variabilidade distinta em atributos, quando submetidas às 

diferentes práticas de manejo (CORÁ et. al., 2004).  Assim, para um manejo racional 

e eficaz, é imprescindível um estudo do comportamento da distribuição espacial da 

RP, visto que este atributo tem sido amplamente utilizada para quantificar o grau de 

compactação do solo por apresentar melhores correlações com o crescimento 

radicular (STONE et al., 2002; TAYLOR 1963), ser sensível ao manejo, ter relações 

diretas com a produtividade das plantas (BENGOUGH et al., 2001; LETEY, 1985). 

Desta forma, conclui-se que a identificação da distribuição espacial da RP, 

pode ser uma importante ferramenta para o estudo da compactação, auxiliando no 

manejo do solo. CANILLAS & SALOKHE (2002) apontam a compactação dos solos 

como sendo um dos principais causadores da degradação dos solos agrícolas. 

A utilização da geoestatísica para caracterização da variabilidade espacial 

dos atributos do solo, associada a outras técnicas de tomada de decisão são 

importantes para o refinamento das práticas de manejo e a avaliação dos efeitos da 

agricultura sobre a qualidade ambiental LIMA et al., (2009). Autores têm estudado a 

delimitação de zonas específicas de manejo com base no uso da geoestatística 

(SIQUEIRA; MARQUES JUNIOR; PEREIRA, 2010; MONTANARI et al. 2012). 

Por meio de ferramentas da geoestatística, foi constatada dependência 

espacial no LVe conforme pode ser observado na Figura 4, entretanto no LVef não 

foi constatada dependência espacial. O LVef localiza-se na encosta do perfil 

estudado, e por se encontrar uma área de deposição de sedimentos, os dados 



29 

 

evidenciam uma maior variabilidade dos atributos, indicando que para esta posição 

da paisagem a malha de amostragem deve ser mais adensada, aumentando assim, 

o numero de pontos. 

GESSLER et al. (2000) e KRAVCHENKO & BULLOCK (2002) relatam que a 

topografia (estudo do relevo), é um fator importante na distribuição espacial dos 

atributos do solo e que interferi no desenvolvimento vegetal. A influencia da 

curvatura do relevo sobre a variabilidade dos atributos dos solos é confirmada por 

vários autores (NIZEYIMANA & BICKI, 1992; HAMMER et al., 1995; LANDI et al., 

2004; MCBRATNEY et al., 2002; PENNOCK et al., 2003; MONTGOMERY, 2003; 

MONTANARI et al., 2005; TOMER et al., 2006; CAMARGO et al., 2008). 

Analisando o variograma obtido no LVe, observa-se clara dependência 

espacial da RP na área em estudo, concluindo que este atributo não se apresenta 

de forma aleatória no perfil do solo. Nota-se o patamar bem definido e próximo da 

linha da semivariância, indicando a ausência de tendência nos dados SIQUEIRA et 

al (2010a).  

 

 

FIGURA 4. Variograma e mapa de distribuição espacial da RP.  

 

Por meio do monitoramento da RP no perfil do solo foram identificados os 

locais onde este atributo apresentou valor igual ou superior a 4 MPa, possibilitando 

mapear as áreas bem como as profundidades que demandam a operação de 

subsolagem (FIGURA 4). Desta forma torna-se possível o estabelecimento de zonas 

especificas de manejo onde a operação somente faz necessária em locais e em 

profundidade previamente identificada. KICHLER et al. (2007) concluíram que 



30 

 

realizar a subsolagem a uma menor profundidade, aumenta a eficiência e diminuem 

os custos desta operação, visto a redução significativa da força de tração.   

Visando propiciar condições físicas adequadas para um perfeito 

desenvolvimento da cultura, é imprescindível que as camadas sub superficiais não 

apresentem impedimento mecânico ao crescimento radicular. Assim uma localização 

segura das zonas de compactação no perfil do solo faz-se necessária. Estudos 

apontam que é possível identificar a profundidade da camada compactada, visto que 

a variação da RP não se encontra de forma aleatória no perfil do solo, ABREU 

(2000) observou que a RP apresentou ausência de dependência espacial na 

camada que se estendia da profundidade de 0,075 m a 0,175 m. Porém na 

profundidade de 0,025 m a 0,05 m e acima 0,30 m, os valores de RP apresentaram 

dependência espacial e ajustou-se o modelo exponencial e esférico, corroborando 

com o estudo em questão.  

Considerando que a subsolagem é uma operação que objetiva a 

descompactação do solo à profundidade superior a 0,30 m (BOLLER 2001), camada 

na qual a variabilidade da RP mostra-se possuir clara dependência espacial, o 

estudo prévio da RP apresenta-se como importante ferramenta para subsidiar zonas 

de manejo localizada. LANÇAS (1988) e YSHIMINE (1993), estudando o 

desempenho de subsoladores com diferentes quantidades de hastes, e com 

velocidade de deslocamento constante em solos argilosos, constataram que a força 

de tração aumentou significativamente em função do número de hastes utilizadas. 

Além do numero de hastes utilizadas outro parâmetro determinante para o 

desempenho da operação é a profundidade de trabalho. Conclui-se que a 

velocidade de deslocamento de um subsolador é influenciada de maneira 

significativa pela profundidade de trabalho (BICUDO, 1990), e ambas interferem na 

variação da força de tração (LANÇAS, 1988; YSHIMINE, 1993). Em experimento 

realizado por SPOOR & GODWIN (1978), ocorreu um aumento de aproximadamente 

96% na força de tração necessária para tracionar um subsolador quando a 

profundidade de trabalho aumentou de 0,35 para 0,42 m. 

A operação da subsolagem foi realizada de acordo com as áreas delimitadas 

no mapa apresentado (FIGURA 4) e os resultados são expostos na Tabela 2 

 

. 



31 

 

TABELA 2. Capacidade operacional e consumo de combustível.  

Subsolagem 
C.O 

(ha/h) 

Consumo 

(L/ha) 

Kg CO2     

/ haa 

Área subsolada 

(%) 

Subsolagem 

Convencional* 

Prof. Fixa (40cm) 1,28 36,8 147,98 84 

Prof. Variável (30cm) 1,42 34,2 137,52 16 

Subsolagem 

Localizada** 

Prof. Fixa (40cm) 2,04 20,8 83,64 73 

Prof. Variável (30cm) 2,07 15,8 63,53 27 

CO – capacidade operacional; a – valores de equivalente de CO2 emitido calculados 

com base em FIGUEIREDO et al. (2011). 

 

Para melhor visualizar os contrastes entre as distintas operações foram 

confrontados os dados obtidos em cada modalidade de subsolagem e os resultados 

foram expostos na Tabela 3. 

TABELA 3. Comparação geral dos métodos de trabalho. 

Métodos 
Incremento da CO 

(ha/h) 

Redução de Combustível 

(L/ha) 

Redução 

de CO₂ 

(kg/ha) 

SCF1 x SCV2 10,9% 7,1% 7,1% 

SLF3 x SLV4 1,5% 24,0% 24,0% 

SCF x SLF 59,4% 43,5% 43,5% 

SCV x SLV 45,8% 53,8% 53,8% 

SCF x SLV 61,7% 57,1% 57,1% 

1Subsolagem convencional profundidade fixa; 2 Subsolagem convencional 

profundidade variada; 3 Subsolagem localizada profundidade fixa; 4 Subsolagem 

localizada profundidade variada. CO – capacidade operacional. 

De acordo com a Tabela 3 observa-se que a operação da subsolagem 

localizada quando comparada com a convencional, ambas em profundidade fixa, 

possui além de uma economia de 43,5% em litros de combustível, um incremento de 

59,4% na capacidade operacional. Estudos demonstram que o número de hastes 

tem influência no consumo específico operacional, apresentando menor 

desempenho conforme se aumentou o número de hastes (LANÇAS 1988 & BICUDO 

1990). 



32 

 

O desempenho de maior contraste obtido foi ao confrontar a mobilização total 

do solo ao método da subsolagem localizada. Os valores quando ocorre à operação 

apenas na linha de plantio atingem aproximadamente 61,7% em incremento na 

capacidade operacional e 57,1% em redução no consumo de combustível. (Tabela 

3). Os resultados obtidos quando realizada a operação em menor profundidade de 

trabalho mostram queda significativa no consumo de combustível. Observando à 

subsolagem localizada, verifica-se uma redução de 24% no consumo. Ressalta-se 

que a área mobilizada em menor profundidade (0,30 m) corresponde apenas 16% 

da área trabalhada na subsolagem convencional e 27% na localizada, valores estes 

que são determinados em função do tipo de solo e manejo estabelecido.  

Estudando o desempenho energético de subsoladores KICHLER et al. (2007) 

observaram que ocorreu aumento no consumo de combustível de 20% e incremento 

na força de 120% quando se aumentou a profundidade de 0,23 m para 0,35 m. 

RAPER (2005) verificaram redução no consumo de combustível da ordem de 43% e 

27%, quando a profundidade da operação foi de 0,25 e 0,35 m, respectivamente, 

comparado à profundidade de 0,45 m. O mesmo autor alerta que se pode conseguir 

redução do consumo de combustível trabalhando com profundidades variáveis, de 

acordo com a camada do solo a ser descompactada. 

Os resultados apresentados ratificam a importância da acurácia na 

determinação da profundidade da camada compactada no perfil do solo, visto que 

acima da qual ocorrerá aumento considerável na demanda de energia para executar 

a operação. Estes resultados estão de acordo com os obtidos por SPOOR & 

GODWIN (1978) e BICUDO (1990). 

Além dos benefícios já descritos, os resultados apresentados tornam-se 

relevantes no âmbito ambiental devido ao elevado potencial de mitigação de CO2. 

Segundo a Companhia Nacional de Abastecimento (Conab) a área cultivada com 

cana-de-açúcar que será colhida na safra 2013/14 está estimada em 8.893 milhões 

de hectares. Segundo a União da Industria de Cana de Açúcar (UNICA) atualmente 

a taxa de reforma e expansão dos canaviais gira em torno de 18%, variação esta 

devido ao clima, manejo varietal e as dificuldades financeiras encontradas no setor. 

Assim estima-se cerca de 1,6 milhões de hectares anualmente reformados, área 

esta que necessariamente devera passar por operações de preparo de solo e 

operações de descompactação do solo, incluindo a subsolagem. 



33 

 

Como já apresentado na Tabela 3, no estudo em questão, à diferença entre o 

sistema convencional de preparo do solo em relação ao método de subsolagem 

localizada alcançou uma economia de até 21 L/ha de combustível. Assim além da 

otimização da operação e dos recursos disponibilizados, os resultados apontam um 

beneficio ambiental de valor incontestável, devido a menor queima de combustível 

fóssil. Segundo (FIGUEIREDO & LA SCALA, 2011) para cada litro de diesel que se 

deixa de consumir são deixados de emitir 4,021 kg CO2.  

Segundo a Assessoria de Gestão Estratégica (AGE/MAPA) a média percapta 

brasileira de emissão de CO2 é aproximadamente 12,8 t/ano. Assim extrapolando os 

valores obtidos para toda área de reforma do setor sucroalcooleiro brasileiro, 

conclui-se que a taxa de mitigação de CO2 equivale à emissão de 10.555 

habitantes/ano, valor este considerando apenas a diferença de consumo.  

Somar esforços para reduzir as emissões dos setores de energia e do 

desmatamento, é também uma prioridade para implementar programas inovadores 

que promovam a mitigação nos setores agrícola e pecuário (CERRI et. al., 2009). 

Neste sentido, HUNT (1995) afirma que pequenas melhorias no gerenciamento das 

máquinas podem trazer maior retorno que grandes economias em outros custos de 

produção.  

 

 

2.4. CONCLUSÃO 

A subsolagem localizada e com profundidade variada apresentou uma 

capacidade operacional 61,7% maior do que a convencional, além de economizar 

57,1% no consumo de óleo diesel e reduzir a taxa de emissão de equivalente em 

CO2 na mesma proporção. O mapeamento com base em áreas de manejo 

específico apresentou bons indicadores quanto à métrica da sustentabilidade: menor 

consumo de energia e menor emissão de CO2. 

 

2.5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 

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40 

 

CAPITULO 3. RELAÇÃO DA MINERALOGIA E SUSCETIBILDADE MAGNÉTICA 

COM A QUALIDADE FÍSICA DO SOLO 

 

3.1. INTRODUÇÃO 

 

Tão importante quanto à compreensão da variabilidade espacial da 

compactação do solo é o esclarecimento da sua relação de causa e efeito com a 

mineralogia, visto que estudos indicam que esta relação interfere no comportamento 

da qualidade física dos solos (STRAUSS et al., 1997; FERREIRA et al., 1999a,b; 

PEDROTTI et al., 2003). 

Nos solos tropicais os principais minerais que influenciam na qualidade física 

dos solos, bem como retenção e distribuição da água, nutrientes, calor e gases são: 

caulinita, gibbsita, goethita e hematita (SCHWERTMANN & KÄMPF, 1985; GHIDIN 

et al., 2006a,b; CAMARGO et al., 2008b; CAMARGO et al., 2013). A participação 

dos óxidos de ferro na constituição de um solo pode conferir propriedades físicas 

desejáveis como a permeabilidade a água e resistência à erosão (ALVES, 2002). 

Segundo VITORINO et al. (2003) em estudo aos Latossolos e Argissolos da Região 

Sudeste do Brasil, a estabilidade dos agregados do solo de tamanhos maiores são 

influenciados positivamente pela gibbsita, sendo que a caulinita promove o efeito 

inverso. 

FERREIRA et al. (1999a), estudando a influência da mineralogia da fração 

argila em atributos físicos de Latossolos, verificaram que a caulinita e gibbsita são os 

constituintes mineralógicos responsáveis pelo desenvolvimento da estrutura dos 

Latossolos, sendo que em Latossolos cauliníticos apresentaram maior densidade do 

solo e menor estabilidade de agregados em água, macroporosidade e 

permeabilidade, quando comparados a Latossolos gibbsíticos. Dessa forma os 

minerais são importantes na agregação do solo e afetam a densidade do solo (Ds), 

apresentando correlação positiva entre caulinita e Ds. O inverso ocorre com a 

gibbsita (FERREIRA et al., 1999b; PEDROTTI et al., 2003; GUIDIN et al., 2006b). 

A apesar de pesquisas indicarem importantes relações entre a mineralogia 

com a qualidade física dos solos, a falta de informação e baixa aplicabilidade da 

mineralogia nas relações de causa e efeito estão relacionadas à complexidade e 

custo das análises mineralógicas (CAMARGO, 2013). Uma das alternativas para 



41 

 

solucionar esses problemas é a utilização de atributos que sejam co-variativos da 

mineralogia do solo e possam ser utilizados na quantificação indireta dos óxidos de 

ferro e alumínio.  

Pesquisas indicam que a suscetibilidade magnética (SM) apresenta como 

ferramenta importante na quantificação indireta de minerais, atributos físicos e 

químicos do solo e atributos da planta (SIQUEIRA et al., 2010; CORTEZ et al., 2011; 

CAMARGO, 2013). A compreensão da relação de causa efeito entre a mineralogia e 

suscetibilidade magnética com a qualidade física dos solos permite que os minerais 

possam ser utilizados como indicadores pedogenéticos (KÄMPF & CURI 2000), 

auxiliando na identificação de áreas com diferentes potencias de compactação do 

solo. Alguns autores (SCHACHTSCHABEL et al. 1998; MAHER; THOMPSON 1999) 

afirmam que a SM é sensível às variações dos fatores e processos de formação do 

solo, e portanto tem potencial como atributo indicador da presença e ambientes de 

formação de minerais com expressão magnética. 

Nesse sentido, a identificação da espacialização dos teores dos minerais da 

fração argila, levando em consideração ferramentas de técnicas indiretas como SM, 

apresenta-se como importante ferramenta para auxiliar no entendimento da relação 

de causa e efeito entre esses minerais e a variação do potencial de compactação do 

solo. Portanto, o objetivo deste trabalho é esclarecer a relação da mineralogia com a 

qualidade física do solo utilizando a suscetibilidade magnética na identificação de 

áreas com diferentes potencias de compactação do solo. 

 

3.2. MATERIAL E MÉTODOS 

 

3.2.1. LOCALIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO 

 

A área em estudo localiza-se no nordeste do Estado de São Paulo, Município 

de Guariba (SP), nas coordenadas geográficas são 21o 19’ de latitude sul e 48o 13’ 

de longitude oeste, com altitude média de 640 m acima do nível do mar. Situa-se na 

província geomorfológica Planalto Ocidental Paulista, próxima ao limite das Cuestas 

Basálticas no divisor litoestratigráfico arenito-basalto. O clima da região, segundo a 

classificação de Köppen, é do tipo mesotérmico com inverno seco (Cwa), 



42 

 

precipitação média de 1.400 mm e chuvas concentradas no período de novembro a 

fevereiro. A vegetação natural era constituída por floresta tropical subcaducifólia. 

A seleção da área foi norteada pela presença de uma vertente representativa 

da região. No topo encontra-se o Latossolo Vermelho eutrófico (LVe) e da meia 

encosta para o sopé o Latossolo Vermelho eutroférrico (LVef), ambos sob cultivo de 

cana-de-açúcar com colheita mecanizada há seis anos. O mapa de solos foi 

elaborado pelo Centro de Tecnologia Canavieira (CTC) na escala de 1:12.000. 

 

 

FIGURA 1. Localização das áreas (a) e perfil altimétrico (b). 

 

3.2.2. AMOSTRAGEM E METODOLOGIA DE LABORATÓRIO 

 

Á área possui aproximadamente 20 hectares, sendo 10 ha sob o Latossolo 

Vermelho eutrófico (LVe) e 10 ha sob Latossolo Vermelho eutroférrico (LVef) 



43 

 

(FIGURA 1). Foram avaliados em 20 pontos de cada área e determinados atributos 

como macroporosidade, microporosidade, densidade do solo, resistência á 

penetração e suscetibilidade magnética nas profundidades de 0,00 - 0,10m / 0,10 - 

0,20m / 0,20 - 0,30m e 0,30 - 0,40m. 

No total foram feitas 80 avaliações por área levando-se em conta as 

diferentes profundidades. Visando o compreender a expressão dos minerais nos 

pontos de maiores compactações, foram selecionadas as amostras com os cinco 

maiores valores de densidade do solo e os cinco menores, totalizando 10 pontos 

para cada área. As análises de ferro ditionito, ferro oxalato, ferro total e mineralogia 

dos óxidos de ferro e alumínio foram feitas nestas amostras. 

 

3.2.2.1. ANÁLISES FÍSICAS 

 

Para a leitura da resistência utiliziou-se o penetrógrafo PNT-Titan®, 

construído conforme a norma ASAE S313.3 (ASAE, 1999). Esse penetrógrafo possui 

célula de carga de 1500 N, sendo que as avaliações da RP foram observadas no 

perfil de 0 – 0,40m. 

A granulometria foi determinada de acordo com a Lei de Stokes, pelo método 

da pipeta com solução de NaOH 0,1 N como dispersante químico e agitação 

mecânica e