Alterações na rugosidade superficial do solo pelo preparo e pela chuva e sua relação com a erosão hídrica

Apesar de efêmera, a rugosidade superficial no solo induzida por métodos de seu preparo é requerimento importante nos sistemas de manejo de caráter conservacionista. Isto se deve ao fato de que ela aumenta a retenção e a infiltração superficiais de água no solo, reduz a velocidade e o volume do escoamento superficial e aprisiona os sedimentos da erosão, diminuindo os danos causados pela erosão hídrica. Considerando tais aspectos, realizou-se esta pesquisa com o objetivo de avaliar as alterações ocorridas na rugosidade superficial do solo pelas ações do preparo e da chuva, na ausência e na presença de cobertura morta, em relação à erosão hídrica. O estudo foi realizado em campo, na EEA/UFRGS, em Eldorado do Sul (RS), em 1996 e 1997, aplicando-se chuva simulada sobre um Argissolo Vermelho distrófico típico, de textura franco-argilo-arenosa e declividade de 0,07 m m-1. Avaliaram-se os preparos de solo aração, aração e duas gradagens e sem preparo, na ausência e na presença de 60 % de cobertura por resíduo cultural, submetidos a quatro testes de chuva simulada. O primeiro teste foi constituído de uma chuva segmentada, composta de quatro porções, com durações de 20, 20, 30 e 30 min, espaçadas uma da outra de 30 a 40 min, aplicada logo após o preparo do solo. Os demais testes foram constituídos de chuvas contínuas, com duração de 90 min, aplicadas 1, 20 e 35 dias após a primeira chuva. Tais chuvas foram aplicadas com o aparelho simulador de chuva de braços rotativos, na intensidade constante de 64,0 mm h-1. A alteração na rugosidade superficial do solo causada pelo preparo foi maior do que a causada pela chuva. O maior decréscimo na rugosidade superficial do solo pela ação da chuva ocorreu já no primeiro evento, logo após o solo ter sido preparado, antes do início da enxurrada. A rugosidade superficial do solo impediu ou retardou a enxurrada nos tratamentos com solo mobilizado nos segmentos de chuva de curta duração, aplicados logo após o preparo, impedindo ou reduzindo as perdas de água e solo naquele período, independentemente da cobertura do solo. Nas chuvas contínuas subseqüentes, de longa duração, a rugosidade superficial do solo não influenciou a perda de água nos tratamentos com solo mobilizado na ausência de cobertura, sendo alta em todos eles, mas a influenciou na sua presença, diminuindo-a com o aumento da rugosidade. O tratamento sem preparo permaneceu com a perda de água elevada sempre em tais chuvas. Quanto à perda de solo, nas mesmas chuvas, o efeito da rugosidade na sua redução foi mais evidente na ausência de cobertura, tendo sido substancialmente ocultado na sua presença. A cobertura morta adicionada ao solo não preservou a elevada rugosidade superficial inicialmente criada pelos preparos no solo degradado utilizado no estudo. Mesmo assim, ao final do experimento, ainda restava mais da metade da capacidade teórica inicial de retenção de água e de sedimento nas microdepressões formadas pela rugosidade. Os dados obtidos foram consistentes com teorias e conceitos usados em estudos de mecânica de erosão hídrica do solo.

Determinação de matéria orgânica do solo pela perda de massa por Ignição, em amostras do Rio Grande do Sul

A busca de métodos que possibilitam a determinação do teor de matéria orgânica (MO) do solo e que não geram resíduos danosos ao ambiente é importante. A oxidação da MO com dicromato é amplamente utilizada no Brasil, gerando resíduos laboratoriais que contêm Cr. Este trabalho teve por objetivo avaliar o método da perda de massa por ignição (PMI), em comparação ao método da combustão úmida usando a solução sulfocrômica, utilizado na Rede Oficial de Laboratórios de Análise de Solo e de Tecido Vegetal dos Estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina (ROLAS). Os resultados obtidos com a PMI também foram comparados com os do método-padrão de Walkley-Black, que também emprega o dicromato. Foram utilizados os resultados de amostras de solo de 19 unidades de mapeamento do Rio Grande do Sul (RS) e de 49 amostras da Depressão Central deste Estado. As 19 amostras incluíram: Vertissolo (1), Gleissolos (2), Argissolos (6), Luvissolo (1), Neossolo (1), Latossolos (3), Plintossolo (1), Planossolo (1), Alissolo (1), Nitossolo (1) e Chernossolo (1). As amostras da Depressão Central foram obtidas no Laboratório de Solos da Universidade Federal de Santa Maria. Os teores de MO determinados com a PMI foram, em média, 22 a 94 % maiores que os da solução sulfocrômica e 27 a 46 % maiores que os obtidos com o Walkley-Black, nas amostras da Depressão Central e nas unidades de mapeamento do RS, respectivamente. Houve correlação significativa entre a PMI e os métodos com dicromato. Os resultados indicam que o método PMI pode ser usado na análise do teor de MO do solo em substituição aos que empregam o dicromato. Para isso, equações que possibilitam calcular o teor de MO usando a PMI devem ser desenvolvidas para a maioria das classes de solos do RS.

Erosividade, coeficiente de chuva, padrões e período de retorno das chuvas de Quaraí, RS

O conhecimento da potencialidade das chuvas em causar erosão é necessário para planejamento de atividades agrícolas e de engenharia civil. Para a localidade de Quaraí (RS), foram determinados a erosividade da chuva e a relação com a precipitação e o coeficiente de chuva, os padrões hidrológicos e o período de retorno das chuvas. Utilizaram-se dados pluviográficos diários do período 1966-2003. Para cada chuva erosiva, foram separados os segmentos do pluviograma com a mesma intensidade e registrados os dados em planilha. Com o programa Chuveros, foram calculadas as erosividades mensal, anual e média das chuvas pelo índice EI30, no Sistema Internacional de Unidades, e os padrões hidrológicos de chuva, bem como o coeficiente de chuva. Foram realizadas correlações de Pearson e regressões lineares simples entre o índice de erosividade EI30 e os valores médios mensais (p) e anuais (P) de precipitação e do coeficiente de chuva (Rc). Foi calculada a intensidade máxima da chuva pelo método da distribuição extrema tipo 1 para durações de chuva de 1/6, 1/3, 1/2, 1, 2, 4, 8, 12, 24 e 48 h e períodos de retorno da chuva de 2, 5, 10, 20, 50 e 100 anos. Foram ajustadas equações que relacionam a intensidade máxima e a duração da chuva para os períodos de retorno da chuva de 2, 5, 10, 20, 50 e 100 anos, pelo método de regressão linear simples, e construído o gráfico que relaciona essas características da chuva. O valor médio anual de EI30 (fator R da USLE) calculado para Quaraí foi de 9.292 MJ mm ha-1 h-1 ano-1. Obtiveram-se as equações EI30 = -754,37 + 13,50 p (r² = 0,85) e EI30 = -47,35 + 82,72 Rc (R² = 0,84). Em relação ao total das chuvas estudadas, 44 % do número e 90 % do volume foram erosivas. Do número total das chuvas erosivas, 51 % foram do padrão hidrológico avançado, 25 % do intermediário e 24 % do atrasado, ao passo que, do volume total das chuvas erosivas, 57 % foram do padrão avançado, 25 % do intermediário e 18 % do atrasado. Das chuvas erosivas, 57 % da erosividade correspondeu a chuvas do padrão avançado, 25 % a chuvas do padrão intermediário e 18 % a chuvas do padrão atrasado.

Erosividade das chuvas em Uruguaiana, RS, determinada pelo índice EI30, com base no período de 1963 a 1991

A erosividade representa o potencial que as chuvas têm de provocar erosão hídrica no solo. O índice EI30 é um método de determinação dessa erosividade das chuvas e é calculado, para cada chuva individual e erosiva, pelo produto da energia cinética total da chuva e sua intensidade máxima em 30 min. O objetivo deste trabalho foi calcular a erosividade das chuvas do município de Uruguaiana, RS, para subsidiar aplicações práticas em conservação do solo. A partir de pluviogramas diários, foram separados, para cada chuva individual e erosiva, os segmentos com a mesma intensidade, registrados em planilha, digitados e analisados com o programa Chuveros, que calculou o índice EI30. Foram analisadas 978 chuvas erosivas de Uruguaiana, no período de 1963 a 1991, sendo encontrados valores de precipitação média anual de 1.399,8 mm ano-1 e erosividade média anual das chuvas de 8.875 MJ mm ha-1 h-1. Esse é o valor do Fator "R" (erosividade das chuvas) para ser usado na Equação Universal de Perdas de Solo, para predição das perdas de solo por erosão hídrica em Uruguaiana, RS. O período de outubro a abril apresentou 67 e 77,5 % da precipitação e da erosividade anual, respectivamente, sendo por isso necessários maiores cuidados quanto ao manejo dos solos agrícolas. O mês de fevereiro é o de maior potencial erosivo, com 1.403 MJ mm ha-1 h-1. O município de Uruguaiana apresentou 49,2 % do total das chuvas no padrão avançado, 24,5 no padrão intermediário e 26,3 % no padrão atrasado. A erosividade média anual de Uruguaiana pode ser igualada ou superada pelo menos uma vez a cada dois anos. O EI30 médio mensal de Uruguaiana e seu entorno podem ser estimados usando as relações apresentadas com o coeficiente de chuvas, permitindo utilizar dados pluviométricos. O modelo matemático que apresentou a melhor correlação entre o EI30 médio mensal e o coeficiente de chuvas Rc foi o quadrático (r = 0,9948).

Erosividade, padrões hidrológicos, período de retorno e probabilidade de ocorrência das chuvas em São Borja, RS

A capacidade erosiva da chuva pode ser estimada utilizando-se de alguns índices, dentre os quais o mais utilizado é o EI30, que representa o produto da energia cinética de impacto das gotas da chuva (E) pela intensidade máxima de precipitação em 30 min (I30). O objetivo deste trabalho foi determinar a erosividade, os padrões hidrológicos, o período de retorno e a probabilidade de ocorrência das chuvas em São Borja, RS, com base no período de 1956 a 2003. Foram utilizados pluviogramas diários da estação meteorológica da FEPAGRO, em São Borja, RS, a partir dos quais as chuvas individuais foram separadas em erosivas e não-erosivas. De cada chuva considerada erosiva foram cotados os segmentos de mesma inclinação, a hora e a quantidade acumulada, anotados em planilha, digitalizados e processados pelo programa computacional CHUVEROS, o qual calcula não só o índice EI30 da chuva e a erosividade mensal e anual, mas também determina os padrões hidrológicos de cada chuva. O período de outubro a abril concentrou 76 % da erosividade anual, o que coincide com o preparo do solo, semeadura e crescimento das culturas de verão. O pico mais notável no potencial erosivo ocorreu em março e abril (EI30 médio mensal de 1.260-1.269 MJ mm ha-1 h-1), quando, normalmente, as culturas praticamente estão em pleno desenvolvimento, enquanto o menor potencial erosivo ocorreu em julho e agosto (EI30 médio mensal de 268-271 MJ mm ha-1 h-1). Do número total de chuvas erosivas, 47, 25 e 28 % apresentaram padrões hidrológicos do tipo avançado, intermediário e atrasado, respectivamente, enquanto esses padrões perfizeram 50, 26 e 24 % do volume médio anual de chuvas erosivas e 53, 25 e 22 % da erosividade média anual das chuvas. O valor do índice de erosividade anual para São Borja, RS, foi de 9.751 MJ mm ha-1 h-1 ano-1 o qual representa o Fator "R" da Equação Universal de Perdas de Solo. A relação linear e potencial, que expressa o Fator "R" da USLE, foi obtido de dados pluviométricos, representados pelo coeficiente de chuva, que pode ser utilizado para regiões climáticas semelhantes que apenas dispõem de dados pluviométricos. O valor da erosividade média anual de 9.751 MJ mm ha-1 h-1 ano-1 é esperado pelo menos uma vez a cada 2,2 anos, com uma probabilidade de ocorrência de 44,9 %.

Inter-relação biomassa vegetal subterrânea-estabilidade de agregados-erosão hídrica em solo submetido a diferentes formas de manejo

O aumento da biomassa vegetal subterrânea e da estabilidade dos agregados do solo pelo seu manejo adequado aumentam sua capacidade para infiltrar água da chuva e resistir à erosão hídrica. Baseado nesta premissa, foi realizado um estudo de erosão em campo, sob chuva simulada, na Estação Experimental Agronômica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul - EEA/UFRGS, em Eldorado do Sul (RS), no verão de 2003/2004, utilizando um experimento de manejo do solo com 7,5 anos de duração. O objetivo da pesquisa foi investigar relações entre variáveis de manejo e de erosão, relacionadas à história de uso e manejo do solo e suas condições físicas superficiais momentâneas, criadas por tratamentos de seu preparo e de cobertura por resíduo cultural, os quais foram aplicados imediatamente antes da realização de testes de erosão com chuva simulada. Utilizou-se um Argissolo Vermelho distrófico típico, com textura superficial franco-argilo-arenosa e declividade média de 0,115 m m-1. Foram estudadas quatro seqüências culturais, com ou sem preparo (gradagem) e cobertura (resíduo cultural) do solo. Realizaram-se três testes de erosão com chuva simulada, cada um na intensidade de 64 mm h-1 e duração de 1,5 h, usando o aparelho simulador de braços rotativos. Avaliaram-se a massa de raízes mortas das plantas, o diâmetro médio ponderado de agregados do solo, a taxa constante de infiltração de água no solo e a perda total de água e de solo por erosão. A infiltração de água no solo foi maior e, inversamente, a perda de água menor no solo recém-mobilizado (superfície solta e rugosa) do que no solo não-mobilizado (superfície firme e praticamente lisa), mesmo o primeiro estando descoberto e o segundo tanto coberto quanto descoberto, com diferenças entre as seqüências culturais. No solo não-mobilizado e coberto, a perda foi pequena em todas as seqüências culturais, enquanto no solo descoberto, tanto não-mobilizado quanto recém-mobilizado, ela foi pequena somente naquelas seqüências culturais que propiciaram altos valores de massa de raízes mortas das plantas e de diâmetro médio ponderado de agregados do solo. No solo recém-mobilizado e descoberto, a diminuição da perda de solo também se deveu à rugosidade superficial criada pelo preparo. As relações da perda total de água e da perda total de solo, com a massa de raízes mortas das plantas e com o diâmetro médio ponderado de agregados do solo, foram significativas a 5 %.

Uso de regressões logísticas múltiplas para mapeamento digital de solos no Planalto Médio do RS

Regressões nominais logísticas estabelecem relações matemáticas entre variáveis independentes contínuas ou discretas e variáveis dependentes discretas. Essas foram avaliadas quanto ao seu potencial em predizer a ocorrência e distribuição de classes de solos na região dos municípios de Ibirubá e Quinze de Novembro (RS). A partir de modelo numérico de terreno digital (MNT) com 90 m de resolução, foram calculadas variáveis de terreno topográficas (elevação, declividade e curvatura) e hidrográficas (distância dos rios, índice de umidade topográfica, comprimento de fluxo de escoamento e índice de poder de escoamento). Foram então estabelecidas regressões logísticas múltiplas entre as classes de solos da região com base em levantamento tradicional na escala 1:80.000 e as variáveis de terreno. As regressões serviram para calcular a probabilidade de ocorrência de cada classe de solo, e o mapa final de solos estimado foi produzido atribuindo-se a cada célula do mapa a denominação da classe de solo com maior probabilidade de ocorrência. Observou-se acurácia geral (AG) de 58 % e acurácia pelo coeficiente Kappa de Cohen de 38 %, comparando-se o mapa original com o mapa estimado dentro da escala original. Uma simplificação de escala foi pouco significativa para o aumento da acurácia do mapa, sendo 61 % de AG e 39 % de Kappa. Concluiu-se que as regressões logísticas múltiplas apresentaram potencial preditivo para serem usadas como ferramentas no mapeamento supervisionado de solos.

Perdas de água, solo, matéria orgânica e nutriente por erosão hídrica na cultura do milho implantada em área de campo nativo, influenciadas por métodos de preparo do solo e tipos de adubação

Apesar do conhecimento existente sobre a erosão das terras cultivadas, há situações de uso e manejo do solo que necessitam de estudos mais aprimorados. Apoiado nisso, realizou-se esta pesquisa com o objetivo de avaliar a erosão hídrica pluvial do solo na cultura do milho (Zea mays L.), implantada em área de campo nativo, nos métodos de preparo escarificação e semeadura direta e nos tipos de adubação mineral (fertilizante contendo N e P) e orgânica (cama seca de aviário). O estudo foi desenvolvido a campo, na EEA/UFRGS, em Eldorado do Sul (RS), no verão de 2006/2007, aplicando-se chuva simulada sobre um Argissolo Vermelho distrófico típico com textura francoarenosa na camada superficial e declividade média de 0,13 m m-1. Foram realizados dois testes de erosão na pesquisa, cada um deles na intensidade constante de chuva de 64 mm h-1 e com duração de 1,5 h, usando-se o aparelho simulador de chuva de braços rotativos. O primeiro teste foi realizado logo após a implantação dos tratamentos, na semeadura do milho, e o segundo 75 dias mais tarde, no florescimento da cultura. Avaliaram-se atributos de solo e planta nas parcelas experimentais e de erosão hídrica no escoamento superficial. Observou-se que o crescimento da cultura e as perdas pela erosão foram influenciados pelos tratamentos estudados. O milho cresceu melhor na escarificação, independentemente da adubação. A perda de solo ocorreu somente na escarificação e no primeiro teste de erosão, em quantidade muito pequena, independentemente da adubação. A perda de água, de matéria orgânica e de nutrientes ocorreu em todos os tratamentos e testes de erosão, em quantidades variadas, na maior parte das vezes tendo sido maiores na semeadura direta, independentemente da adubação e do teste de erosão, e muito maiores no primeiro teste, em qualquer um dos tratamentos. O pH da enxurrada variou pouco e não mostrou tendência entre os tratamentos e testes de erosão, enquanto a condutividade elétrica e as concentrações médias de matéria orgânica e de nutrientes variaram amplamente e mostraram tendências claras. Este último aspecto repetiu com as quantidades totais acumuladas de matéria orgânica e nutrientes perdidas pela erosão. As maiores quantidades totais acumuladas de nutrientes perdidas pela erosão foram observadas para o K tanto na adubação mineral quanto na adubação orgânica, para o P na adubação mineral e para o N tanto na adubação mineral quanto na adubação orgânica, nesta ordem de valores decrescentes e todos na semeadura direta. Quantidades totais acumuladas de nutrientes perdidas pela erosão menores do que as recém-mencionadas, porém ainda expressivas, foram observadas para o K praticamente no restante dos tratamentos e para o N na escarificação com adubação orgânica.

Simulação do balanço de água no solo cultivado com trigo com modificação de dois modelos

O trigo é a principal cultura de inverno do estado do Rio Grande do Sul e o cálculo do balanço de água no solo é parte importante de modelos de crescimento, desenvolvimento e rendimento de culturas. O objetivo deste trabalho foi obter melhor estimativa do balanço de água no solo cultivado com trigo, modificando dois modelos de balanço de água nesse solo. Mediu-se o conteúdo de água no solo pelo método gravimétrico durante a estação de cultivo de dois cultivares de trigo em três datas de semeadura, em Santa Maria - RS, e a água disponível para a cultura foi representada pela fração de água no solo disponível para as plantas (FADS). O desempenho das versões originais e modificadas dos modelos de balanço de água no solo de Campbell & Diaz e de Amir & Sinclair foi avaliado pela raiz do quadrado médio do erro (RQME). O modelo de Campbell & Diaz modificado é mais realístico e com maior possibilidade de desempenho satisfatório em regiões de clima distinto daquele em que foi desenvolvido, mas o modelo de Amir & Sinclair modificado estimou melhor a água disponível no solo para a cultura do trigo na região do estudo. A profundidade máxima do sistema radicular de 0,30 m é mais apropriada para a simulação da fração de água disponível no solo, para a unidade de mapeamento de solo São Pedro.

Relações entre tamanho de sedimentos erodidos, velocidade da enxurrada, rugosidade superficial criada pelo preparo e tamanho de agregados em solo submetido a diferentes manejos

Vários fatores determinam a seletividade do processo de erosão hídrica pluvial no que se refere ao tamanho dos sedimentos transportados na enxurrada. Dentre eles, destacam-se a intensidade da chuva e da enxurrada a ela associada, a textura e o grau de consolidação da camada superficial do solo, a forma em que a erosão ocorre (entre sulcos, sulco ou voçoroca), a cobertura do solo por resíduos culturais, o microrrelevo do terreno ou a rugosidade superficial resultante do seu preparo e o tamanho e a estabilidade dos agregados do solo. Considerando isso, realizou-se este trabalho com o propósito de estabelecer relações quantitativas entre o índice D50 da distribuição de tamanho dos sedimentos erodidos, a velocidade da enxurrada, o índice IR da rugosidade superficial do solo criada pelo preparo e o diâmetro médio ponderado (DMP) dos agregados do solo, em solo submetido a diferentes formas de manejo. O estudo foi desenvolvido em campo, na Estação Experimental Agronômica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (EEA/UFRGS), em Eldorado do Sul (RS), aplicando-se chuva simulada sobre um Argissolo Vermelho com textura francoargiloarenosa na camada superficial e declividade média de 0,115 m m-1. Esse solo havia sido submetido ao uso agrícola de diferentes modos (cultivos contínuo e interrompido), com diferentes sequências culturais (gramíneas e leguminosas de inverno e verão, implantadas em fileira, usando a técnica de semeadura direta), durante 7,5 anos (partindo da condição original de campo nativo). Efetuaram-se sete testes de erosão na pesquisa, cada um deles na intensidade constante de chuva de 63,5 mm h-1 e com duração de 1,5 h, usando o simulador de chuva de braços rotativos e parcelas experimentais com dimensões de 3,5 x 11,0 m cada uma. Os referidos testes de erosão foram realizados nas seguintes condições físicas de superfície do solo: (a) solo não-mobilizado, com completa e nenhuma cobertura por resíduos culturais, e (b) solo sucessivamente mobilizado com grade leve de discos (cinco vezes, uma gradagem por vez), com nenhuma cobertura. As sequências culturais proporcionaram valores de DMP significativamente diferentes entre si, o que se refletiu em valores significativamente diferentes do índice IR e, em consequência, da velocidade da enxurrada e do índice D50, com as sequências com nenhum ou menos tempo de supressão do cultivo (no último período da pesquisa) tendo produzido os melhores resultados. No solo não-mobilizado e totalmente coberto, com a superfície consolidada e praticamente nenhuma rugosidade, a cobertura por resíduos culturais foi o fator determinante, tanto da redução da velocidade da enxurrada, quanto do aprisionamento das eventuais partículas desagregadas de solo de maior tamanho, o que acarretou valores do índice D50 muito pequenos. No solo nãomobilizado e descoberto, em que a enxurrada atingiu as suas maiores velocidades, o tamanho dos sedimentos erodidos foi ditado pela consolidação da superfície do solo e pelos valores do índice DMP, sendo os menores para os maiores valores das duas últimas variáveis referidas. Já no solo sucessivamente mobilizado com grade leve e descoberto, com a superfície solta e rugosa, a rugosidade superficial criada pelo preparo foi o fator determinante, tanto da redução da velocidade da enxurrada, quanto do aprisionamento das partículas desagregadas de solo de maior tamanho, o que aumentou o percentual das partículas erodidas com tamanho < 0,0375 mm e, em decorrência, diminuiu os valores do índice D50, independentemente dos valores de DMP. O aumento dos valores de DMP acarretou maior valor e maior persistência da rugosidade superficial do solo criada pelo preparo e, como consequência, diminuiu de modo mais efetivo a velocidade da enxurrada e o tamanho dos sedimentos erodidos. As relações matemáticas efetuadas com as variáveis em consideração indicaram tendência de ajustes significativos a modelos linear e nãolinear e foram coerentes na descrição dos processos que se pretendia visualizar com a realização da pesquisa.

Erosividade e características hidrológicas das chuvas de Rio Grande (RS)

As características específicas das chuvas variam entre regiões, e o conhecimento da sua potencialidade em causar erosão é necessário para planejar atividades agrícolas e de engenharia civil. Para a localidade de Rio Grande (RS), foi determinada a erosividade e sua relação com a precipitação e o coeficiente de chuva, os padrões hidrológicos e o período de retorno das chuvas. Utilizaram-se dados pluviográficos de 23 anos de Rio Grande. Para cada chuva erosiva, foram separados os segmentos do pluviograma com a mesma intensidade e registrados os dados em planilha. Com o programa Chuveros foram calculados a erosividade mensal, anual e média pelo índice EI30 no Sistema Internacional de Unidades e os padrões hidrológicos das chuvas. Os valores médios mensais da precipitação e do índice de erosividade foram expressos como percentagens do valor médio anual da precipitação e do índice de erosividade, respectivamente, a fim de obter a curva de distribuição acumulada da precipitação e do índice de erosividade em função do tempo. O coeficiente de chuva (Rc) foi calculado. Foram realizadas correlações de Pearson e regressões lineares simples entre o índice de erosividade EI30 e os valores médios anuais de precipitação e de coeficiente de chuva. O período de retorno foi calculado para 2, 5, 10, 20, 50 e 100 anos. O valor médio anual da erosividade das chuvas com base no índice EI30 para o Rio Grande foi de 5.135 MJ mm ha-1 h-1, valor que representa o Fator "R" da Equação Universal de Perdas de Solo (USLE). As equações de regressão entre EI30 e precipitação e coeficiente de chuva não foram significativas. Em relação ao total das chuvas, 32,6 % do número e 99,3 % do volume foram erosivos. Do número total das chuvas erosivas, 45,6 % foram do padrão hidrológico avançado, 25,6 % do intermediário e 28,7 % do atrasado, ao passo que, do volume total das chuvas erosivas, 47,8 % foram do padrão avançado, 28,0 % do intermediário e 24,2 % do atrasado. Da erosividade anual, 49,1 % correspondeu a chuvas do padrão avançado, 28,9 % a chuvas do padrão intermediário e 22,1 % a chuvas do padrão atrasado. O método da distribuição extrema tipo I foi adequado para obter as curvas de intensidade-duração-frequência. Os períodos de retorno da chuva podem ser calculados por meio das equações, utilizando os valores dos parâmetros encontrados, ou pelos gráficos das curvas de intensidade-duração-frequência.

Influência do fenômeno El Niño na erosividade das chuvas na região de Santa Maria (RS)

O fenômeno El Niño Oscilação Sul (ENOS) altera o tempo e o clima em vários locais, provocando alterações na circulação atmosférica que afetam os elementos meteorológicos e climáticos, principalmente a chuva, nas diferentes regiões do Brasil. Na região Sul do País, em anos de El Niño, fase positiva do fenômeno, a chuva é frequentemente acima da normal, e, em anos de La Niña, fase negativa do fenômeno, a chuva é frequentemente abaixo da normal. Algumas características das chuvas são alteradas pelo ENOS, como a frequência de ocorrência, a intensidade e a quantidade. Essas características são importantes para a definição das chuvas erosivas. Entre os métodos de determinação da erosividade das chuvas, o índice de erosividade EI30 é o mais usado no Rio Grande do Sul (RS). O objetivo deste trabalho foi determinar e associar o índice de erosividade EI30 com o fenômeno ENOS para a região de Santa Maria, RS. Usaram-se os dados diários de chuva registrados em pluviogramas a partir de 1º de julho de 1978 a 30 de junho de 2008, coletados na Estação Climatológica Principal de Santa Maria, RS. As chuvas individuais e erosivas foram identificadas nos pluviogramas, classificadas em anos de El Niño, La Niña e Neutros, e foi calculado o seu índice EI30. Foi realizada a análise de correlação de Pearson e análise de regressão entre o EI30 e o Índice Oceânico do Niño (ION). A significância da regressão foi testada com o teste t, a fim de quantificar a associação entre as duas variáveis, com vistas à possível previsibilidade do potencial erosivo das chuvas a partir de anomalias de Temperatura da Superfície do Mar (TSM) no oceano Pacífico. Também foram classificadas as chuvas em padrões Avançado, Intermediário e Atrasado. O potencial erosivo das chuvas em Santa Maria é afetado pelo fenômeno ENOS, de modo que maior número de chuvas tem maior potencial erosivo em anos de El Niño e em anos Neutros. A variabilidade do potencial erosivo das chuvas em Santa Maria é maior nos anos Neutros do que nos anos de anomalia da TSM. O padrão das chuvas é alterado em anos de anomalia da TSM, no sentido de que nos anos de El Niño há aumento nas chuvas de padrão avançado e em anos de La Niña há aumento nas chuvas de padrão atrasado; no padrão intermediário, há diminuição do número de chuvas em anos de El Niño e La Niña, em comparação com anos Neutros. A capacidade preditiva do potencial erosivo das chuvas em Santa Maria pelo índice ION é fraca.

Restauração da estrutura do solo por sequências culturais implantadas em semeadura direta, e sua relação com a erosão hídrica em distintas condições físicas de superfície

A estrutura do solo desempenha papel de destaque no crescimento de plantas e no controle da erosão e, por conseguinte, na produção de alimentos e na conservação do solo e da água. Considerando isso, realizou-se este trabalho com o objetivo de implementar e acompanhar o processo de restauração da estrutura de um solo degradado, por meio de sequências culturais (gramíneas e leguminosas de inverno e verão, dispostas nos modos de cultivo isolado e consorciado), implantadas em semeadura direta, e posteriormente verificar sua relação com as perdas de solo e água causadas pela erosão hídrica pluvial, em distintas condições físicas de superfície (solo não mobilizado, com e sem crosta; solo recém-mobilizado, por meio de escarificação e de escarificação seguida - um mês mais tarde - de gradagem; e coberturas por resíduo cultural de 100, 18 e 0 %). O estudo foi desenvolvido em campo, com chuva simulada, na EEA/UFRGS, em Eldorado do Sul (RS), de maio de 2004 a dezembro de 2007. Os testes de erosão, em número de seis e espaçados um do outro ao redor de uma semana, foram realizados de outubro a dezembro de 2007. Utilizou-se um Argissolo Vermelho distrófico típico com textura franco-argiloarenosa na camada superficial e declividade média de 0,115 m m-1; em avançado grau de degradação. As chuvas simuladas, na intensidade constante de 64 mm h-1 e com duração variando de 1 a 3 h, foram aplicadas com o aparelho simulador de braços rotativos, sendo os resultados de perda de solo e água ajustados para a duração única de chuva de 1,5 h. Foram medidos atributos de solo e planta nas parcelas experimentais e de erosão hídrica no escoamento superficial. As sequências culturais e os testes de erosão influenciaram significativamente os resultados da pesquisa, com as diferenças sendo maiores nos últimos e com as condições físicas externas ou superficiais do solo influenciando o processo erosivo mais do que as condições físicas internas ou subsuperficiais. De modo geral, todas as sequências culturais foram eficazes na restauração da estrutura do solo no período da experimentação: aquela que envolveu teosinto no que se refere à perda de solo e água e a que envolveu milho + feijão-miúdo e milheto no tocante à perda de solo foram as que melhor controlaram o processo de erosão hídrica pluvial. A superfície de solo não mobilizada e com pouca cobertura por resíduo cultural foi a que mais favoreceu a enxurrada e a erosão, independentemente da presença e do tipo de crosta, especialmente quando esta última foi levemente rompida antes da aplicação da chuva. A superfície de solo inteiramente coberta por resíduo cultural - tenha sido ela não mobilizada ou recém-escarificada - controlou a enxurrada de modo eficaz e impediu totalmente a erosão. A superfície de solo recém-gradeada sobre a superfície escarificada há um mês, embora com o solo mais mobilizado de todos e descoberto, praticamente não apresentou perdas de solo e água, contrariando o que se esperava.

Hidrogramas e sedimentogramas associados à erosão hídrica em solo cultivado com diferentes sequências culturais, com diferentes condições físicas na superfície

Estudos hidrossedimentológicos detalhados são de grande valia para o melhor entendimento e controle do processo de erosão hídrica e, por conseguinte, para se aprofundar a pesquisa no assunto e, assim, praticar a conservação do solo e da água de modo mais eficaz e duradouro. Considerando isso, realizou-se este trabalho com o objetivo de desenvolver hidrogramas (taxas instantâneas de descarga da enxurrada versus tempo) e sedimentogramas (concentrações instantâneas de sedimento na enxurrada e taxas instantâneas de perda de solo versus tempo) individualizados (cada repetição de tratamento), associados à erosão hídrica ocorrida em solo cultivado com diferentes sequências culturais (gramíneas e leguminosas de inverno e verão, implantadas em semeadura direta, nos modos de cultivo isolado e consorciado), com diferentes condições físicas na superfície (solo não mobilizado, solo recém-escarificado, solo previamente escarificado e solo recém-gradeado, com presença e ausência de crosta e de completa, pouca e nenhuma cobertura por resíduos culturais). O estudo foi desenvolvido em campo, na EEA/UFRGS, em Eldorado do Sul (RS), usando-se chuva simulada e um Argissolo Vermelho distrófico típico com textura franco-argiloarenosa na camada superficial e declividade média de 0,115 m m-1. No início da pesquisa esse solo encontrava-se bastante degradado. As chuvas simuladas (seis no total, sendo uma para cada teste de erosão) foram aplicadas com o aparelho simulador de braços rotativos, todas elas na intensidade planejada de 64 mm h-1 (neste trabalho usaram-se as intensidades observadas das chuvas, as quais variaram de 59,1 a 74,6 mm h-1) e com duração variando de 1 a 3 h (devido almejar-se atingir a condição de equilíbrio da enxurrada em todos os testes de erosão). Observou-se que os hidrogramas e sedimentogramas, de modo geral, resultaram coerentes com as condições das quais foram desenvolvidos. Assim, na maior parte das vezes, os hidrogramas diferenciaram-se mais entre os testes de erosão do que entre os tratamentos de sequência cultural, e o inverso ocorreu com os sedimentogramas. As superfícies de solo não mobilizadas e com pequena rugosidade e pouca cobertura, de modo geral, proporcionaram hidrogramas e sedimentogramas com menor tempo de partida e maior magnitude, independentemente da presença ou ausência de crosta e do tipo de sequência cultural. As superfícies de solo recém-mobilizadas e com média e grande rugosidade, de modo geral, proporcionaram hidrogramas e sedimentogramas com maior tempo de partida e menor magnitude, praticamente independentemente da cobertura e do tipo de sequência cultural. As superfícies de solo com completa cobertura tiveram suas enxurradas diminuídas e suas erosões eliminadas, independentemente da sua mobilização e do tipo de sequência cultural. A sequência cultural com teosinto proporcionou hidrogramas e sedimentogramas com os maiores tempos de partida e as menores magnitudes, seguida das com milho+feijão-miúdo e milheto, as quais diferenciaram pouco entre si. As repetições dos tratamentos proveram valores das taxas instantâneas de descarga da enxurrada que se pareceram mais e se distribuíram no tempo de modo mais uniforme do que os providos para as correspondentes concentrações instantâneas de sedimento e taxas instantâneas de perda de solo. Os dados obtidos foram valiosos no que diz respeito a poder entender melhor a variação comumente observada nos resultados de pesquisas de erosão hídrica realizadas em campo.

Perdas de solo e água por erosão hídrica após mudança no tipo de uso da terra, em dois métodos de preparo do solo e dois tipos de adubação

A mudança no tipo de uso da terra, se não devidamente planejada e conduzida, poderá resultar em solos com capacidade produtiva diminuída e com propensão à erosão aumentada, o que irá diminuir o rendimento das culturas e prejudicar a conservação do solo e da água. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar a erosão hídrica pluvial do solo em área originalmente de campo nativo, nos seus segundo e terceiro anos de cultivo com culturas anuais em fileira (respectivamente, feijão-miúdo - Vigna unguiculata - e sorgo - Sorghum bicolor), nos métodos de preparo do solo reduzido (escarificação) e sem preparo (semeadura direta) e nos tipos de adubação mineral (fertilizante NPK) e orgânica (cama de aviário), além de uma condição sem adubação (tratamento testemunha). O estudo foi desenvolvido em campo, na EEA/UFRGS, em Eldorado do Sul (RS), nos verões de 2007/2008 e 2008/ 2009. Usou-se chuva simulada e um Argissolo Vermelho distrófico típico com textura franco-arenosa na camada superficial e declividade média de 0,13 m m- 1. Realizaram-se dois testes de erosão em cada ciclo cultural: o primeiro, logo após o preparo do solo e a semeadura das culturas; e o segundo, cerca de 90 dias mais tarde (estádio fenológico de enchimento de legumes, no caso do feijão-miúdo, e de maturação, no do sorgo). As chuvas foram aplicadas com o simulador de braços rotativos, na intensidade planejada de 64 mm h-1 e com duração de 1,5 h cada uma. Os resultados evidenciaram que a mudança no tipo de uso da terra, excluída a condição sem adubação, não ocasionou perdas relevantes de solo e água por erosão hídrica. A mobilização do solo pela escarificação, na maior parte dos casos, favoreceu a infiltração e a retenção superficial da água da chuva e, em decorrência, reduziu a enxurrada, ao mesmo tempo em que satisfatoriamente controlou a erosão. Por sua vez, a ausência de mobilização do solo na semeadura direta, também na maior parte dos casos, induziu a formação de maior enxurrada, porém controlou melhor a erosão. Comparadas à condição sem adubação, a adubação mineral e a adubação orgânica contribuíram para reduzir a enxurrada e a erosão nos dois métodos de preparo do solo investigados, sem diferenças definidas entre elas em qualquer um destes últimos.