Bloco 1 - Validação por Matriz de Cenários¶

Objetivo¶

Executar uma validação física interna do protótipo variando uma variável por vez (OVAT), mantendo as demais constantes:

número de passadas,
massa total da máquina,
umidade volumétrica do solo.

Configuração de referência usada¶

Tabela 3 Cenário de referência (Bloco 1)¶
passadas	profundidade_coluna_m	massa_maquina_kg	numero_rodas	largura_pneu_m	comprimento_contato_m	umidade_volumetrica	kc	kphi	n_bekker	sulco_final_mm	compactacao_superficial_final	energia_final_kJ
30.0	5.0	28000.0	8.0	0.65	0.45	0.28	120000.0	4500000.0	1.1	15.735	0.936	4.322

Resultados de sensibilidade¶

Sensibilidade do modelo por passadas, massa e umidade — Fig. 7 Sensibilidade do sulco final e do índice de compactação superficial para cada variação OVAT.¶

Tabela 4 Variação por passadas¶
passadas	sulco_final_mm	compactacao_superficial_final
5.0	15.519	0.777
10.0	15.735	0.868
20.0	15.735	0.92
30.0	15.735	0.936
40.0	15.735	0.944
60.0	15.735	0.948

Tabela 5 Variação por massa¶
massa_maquina_kg	sulco_final_mm	compactacao_superficial_final
18000.0	11.143	0.927
24000.0	13.864	0.934
28000.0	15.735	0.936
34000.0	18.656	0.938
42000.0	22.469	0.94

Tabela 6 Variação por umidade¶
umidade_volumetrica	sulco_final_mm	compactacao_superficial_final
0.18	14.096	0.928
0.23	14.99	0.928
0.28	15.735	0.936
0.33	16.672	0.941
0.38	17.832	0.945

Critérios de coerência (gate)¶

Tabela 7 Checks automáticos de coerência física¶
criterio	resultado
Sulco final cresce com passadas	PASSOU
Compactação superficial final cresce com passadas	PASSOU
Sulco final cresce com massa	PASSOU
Compactação superficial final cresce com massa	PASSOU
Sulco final cresce com umidade	PASSOU
Compactação superficial final cresce com umidade	PASSOU

Leitura crítica do Bloco 1¶

O comportamento monotônico esperado foi observado nas três variações testadas.
O sulco residual satura cedo no cenário de referência (ordem de 10 passadas), o que pode ser interpretado como limiar operacional inicial de intervenção.
O bloco valida tendência física inicial, mas não substitui calibração geotécnica/agrícola por tipo de solo.

Profundidade de coluna: 5 m (justificativa técnica)¶

A coluna foi ajustada para 5 m como domínio computacional prático para as culturas-alvo desta fase. Para interpretação agronômica de compactação e raízes, o foco continua majoritariamente em camadas rasas e intermediárias.

Síntese de evidências (Embrapa + artigos):

Tabela 8 Faixas típicas de interação raiz-solo (resumo)¶
Cultura	Evidência principal	Interpretação prática para o modelo
Milho	Embrapa reporta maior concentração de raízes nos primeiros 30 cm; em solos tropicais, raramente ultrapassa 60 cm, e em clima temperado pode passar de 100 cm.	Zona crítica de manejo tipicamente superficial a intermediária.
Cana-de-açúcar	PAB (2006) observou 31% de raízes metabolicamente ativas em 0,6-0,8 m (vs. 23% em 0,0-0,2 m); PAB (2012) mostra relação entre manejo/tráfego e sistema radicular.	Forte interação nas camadas rasas e intermediárias, com exploração relevante em profundidade.
Café	Estudos de campo mostram concentração de raízes em 0,20-0,34 m e ocorrência de raízes finas em maior profundidade (0,80-0,94 m) em manejo conservacionista.	Predomínio de resposta superficial, com componente profundo dependente de solo e manejo.
Laranja	PAB (2007) em citros de tabuleiros costeiros reporta ~60% das raízes em 0-0,20 m e ~90% em 0-0,40 m; Embrapa recomenda solo com profundidade efetiva mínima de 1,0-1,2 m; tese de doutorado da UNESP em laranjeira ‘Valência’ reporta profundidade máxima de enraizamento de até 6,5 m.	Priorização prática em 0-0,40 m, com monitoramento complementar de camadas profundas em cenários de seca/solo favorável.

Conclusão operacional da equipe¶

Manter 5 m como limite de domínio é adequado para a fase atual e para as culturas discutidas.
Para tomada de decisão no estágio atual, priorizar indicadores por camadas em 0-0,3 m, 0,3-1,0 m e 1,0-2,0 m.
Profundidades >2 m e até 5 m devem ser tratadas como monitoramento complementar, não como indicador principal nesta fase inicial.

Referências usadas nesta síntese¶

Embrapa (milho): Relações com o solo (cultivo de milho)
Pesquisa Agropecuária Brasileira (cana): Quantificação de raízes metabolicamente ativas de cana-de-açúcar (2006)
Pesquisa Agropecuária Brasileira (cana): Compressibilidade do solo e sistema radicular da cana-de-açúcar em manejo com e sem controle de tráfego (2012)
Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental (café): Distribuição espacial das raízes de cafeeiro e dos poros de dois Latossolos (2014)
Pesquisa Agropecuária Brasileira (citros/laranja): Sistema radicular dos citros em Neossolo Quartzarênico dos Tabuleiros Costeiros (2007)
Embrapa (citros): Solos - Sistema de Produção de Citros para o Nordeste
UNESP (laranjeira ‘Valência’, tese): Distribuição de raízes e a relação com o estado hídrico de laranjeira ‘Valência’ enxertada sobre limoeiro ‘Cravo’ (2015, doutorado)