Construção, desenvolvimento e validação de um penetrômetro eletrônico de acionamento hidráulico

Abstract

Resumo: A resistência do solo à penetração tem sido largamente utilizada como indicadora da compactação do solo, por estar relacionada a importantes atributos do solo e das plantas e por ser uma medida fácil e rápida de determinação. A determinação da resistência do solo à penetração com uso do penetrômetro orienta para as melhores estratégias para o manejo do solo, favorecendo assim o desenvolvimento das culturas. A resistência do solo à penetração é uma das propriedades físicas do solo diretamente relacionada com o crescimento das plantas e modificada pelos sistemas de preparo do solo. O objetivo deste trabalho foi desenvolver, construir e validar um penetrômetro eletrônico com acionamento hidráulico, visando padronizar a velocidade de penetração e facilitar a obtenção desses valores em áreas que exigem muitas leituras, possibilitando ainda o georreferenciamento dessas áreas no momento da obtenção dos valores. A execução deste trabalho ocorreu no Departamento de Solos e Engenharia Agrícola, aliada à estrutura física e do Laboratório de Adequação de Tratores Agrícolas. As leituras de resistência do solo à penetração e coletas de solos para as análises granulométricas, de umidade e densidade do solo foram realizadas em duas áreas distintas na Fazenda Experimental Cangüiri, pertencente à Universidade Federal do Paraná. Foram realizadas 36 leituras com cada penetrômetro nas duas áreas totalizando 144 leituras. Os resultados de resistência à penetração, dos equipamentos, foram analisados estabelecendo-se o intervalo de confiança pelo teste t a 10% de probabilidade, a cada 5 centímetros de profundidade. Concluindo que os dois penetrômetros foram eficientes na diferenciação dos níveis de compactação do solo das duas áreas, porém o penetrômetro desenvolvido operou de maneira satisfatória, apresentando maior sensibilidade ao detectar a resistência oferecida pela haste cônica ao penetrar o solo, assim validando este equipamento. Palavras-chave: Penetrômetro. Resistência do solo à penetração. Compactação.

Abstract: Soil resistance to penetration has been widely used as an indicator of soil compaction because it is related to important attributes of soil and plants and is an easy measure and rapid determination. The determination of soil resistance to penetration using penetrometer guides to the best strategies for soil management, thus favoring the development of crops. Soil resistance to penetration is one of the soil physical properties directly related to the plants growth and modified by the soil tillage systems. The objective of this work was to develop, validate an electronic penetrometer with hydraulic drive, aiming at standardizing the penetration speed and facilitating the obtainment of these values in areas that require many readings, also allowing the georeferencing of these areas at the moment of obtaining the values. The work as performed in the department of soil and agricultural engineering, allied to the physical structure and human resources of the laboratory of Tractors Agricultural Adequacy. Soil penetration readings and soil sampling for particle size, soil moisture and analyzes were performed in two distinct areas at the Cangüiri experimental farm, belonging to the Federal University of Paraná. 36 readings were performed with each penetrometer in the two areas totaling 144 readings. The results of penetration resistance equipment were analyzed by establishing the confidence interval by the t-test at 10% probability, at each 5cm of depth. Concluding that the two penetrometers were efficient in the differentiation of soil compaction levels of the two areas, however, the developed penetrometer operated in a satisfactory manner, presenting greater sensitivity when detecting the real resistance offered by the conical rod when penetrating the soil, thus validating this equipment. Key words: Penetrometer. Soil resistance to penetration. Compression.