Soil compaction due to forest harvest operations

Abstract

-The objective of this work was to determine, through the use of the bearing capacity model, the traffic effects of the forest harvest operations on the preconsolidation pressure (σ p ), during one cycle of the eucalyptus plantation. The work was conducted using undisturbed soil samples, collected at the surface of the A horizon and in the top of the B horizon of an Udult (PA), Aquox (FX) and Udox (LA) soils. The undisturbed soil samples were used in the uniaxial compression tests. The soil sampling was done before and after the harvest operations. The operations performed with the Forwarder caused greater soil compaction than the ones done with the Feller Büncher and Harvester. The percentage of soil samples, in the region with additional soil compaction, indicated that the Udult was the soil class more susceptible to soil compaction, followed by the Aquox and Udox. Despite Udult is the more susceptible to soil compaction, the regeneration of the soil structure in this soil class was more efficient than in Aquox. The percentage of soil samples with σ p values in the region with additional soil compaction in 1996, 1998 and 2004, after harvest operations, indicated a sustainable forest exploration in this period.Index terms: Eucalyptus, soil structure, preconsolidation pressure, bearing, capacity model. Compactação do solo em conseqüência das operações de colheita florestalResumo -O objetivo deste trabalho foi determinar, pelo uso do modelo de capacidade de suporte de carga, o efeito do tráfego das operações de colheita florestal na pressão de preconsolidação (σ p ), durante um ciclo do eucaliptus. O trabalho foi realizado com amostras indeformadas, coletadas na superfície do horizonte A e no topo do horizonte B de um Argissolo Amarelo, de um Plintossolo e de um Latossolo Amarelo. As amostras indeformadas foram usadas nos ensaios de compressão uniaxial. A amostragem foi realizada antes e depois das operações de colheita. As operações realizadas com o Forwarder causaram maior compactação do solo do que as operações realizadas com o Feller Büncher e o Harvester. A porcentagem de amostras de solo, na região onde ocorre compactação adicional, indicou que o Argissolo Amarelo foi mais suscetível à compactação, seguido do Plintossolo e do Latossolo Amarelo. Apesar de o Argissolo Amarelo ser a classe de solo mais suscetível à compactação, a regeneração da estrutura nesta classe de solos foi mais evidente do que no Plintossolo. As porcentagens de amostras de solo com σ p situados na região em que ocorreu compactação adicional em 1996, 1998 e 2004, após as operações de colheita, indicaram uma exploração sustentável da floresta nesse período.Termos para indexação: Eucalyptus, estrutura do solo, pressão de preconsolidação, modelos, capacidade de suporte de carga.

Soil compaction caused by harvest and logging operations in eucalyptus forests in coarse-textured soils from northeastern Brazil

“…The number of compacted samples did not differ much between horizons (Table 4), although higher compaction is usually noticed in the most shallow layers (Ampoorter et al, 2007;Dias Junior et al, 2007;Dias Junior et al, 2008). The upper BA horizon in these soils often presents a high mechanical strength and may become more severely hampered by additional compaction.…”

“…It has been used as an indicator of the soil mechanical strength and load bearing capacity to estimate more accurately the risk of soil compaction in various studies regarding forest harvest operations (Dias Junior et al, 2008Martins et al, 2013;Leite, 2010). Soil precompression stress and hence soil load bearing capacity decrease exponentially with increase in soil moisture (Lima et al, 2006;Mosaddeghi et al, 2006;Dias Junior et al, 2007;Ajayi et al, 2013); making these soil properties specially relevant in management strategies aiming to minimize the risk of additional soil compaction caused by traffic with farm machinery (Dias Junior et al, 2005;Pais et al, 2013;Severiano et al, 2013).…”

Pressão de preconsolidação e intervalo hídrico ótimo como indicadores de alterações estruturais de um latossolo e de um cambissolo sob cana-de-açúcar

“…Assim, para um correto planejamento das atividades mecanizadas, é necessário o conhecimento do comportamento compressivo em diferentes classes de solo (Dias Júnior et al, 2007), baseados no manejo e na variação do conteúdo de água no solo (Oliveira et al, 2003). A minimização dos impactos na estrutura dependerá da adequação da trafegabilidade das máquinas sobre o solo em diferentes condições climáticas ao longo da safra canavieira.…”

Simulated Traffic Dynamic Loading on Physical Properties of a Red Latosol under No-Tillage

“…The maximum tension that the soil has been already subjected is known as pre-consolidation pressure (or historic tension), which reflects the history of soil tensions, indicating, theoretically, the highest pressure that the soil has already supported in the past, in addition to being also an estimation of soil load bearing capacity (Dias junior et al, 2007). Uniaxial compression tests have been used to evaluate soil compaction.…”