Perdas de solo e água por erosão hídrica influenciadas por métodos de preparo, classes de declive e níveis de fertilidade do solo

A erosão é a forma mais prejudicial de degradação do solo. Além de reduzir sua capacidade produtiva para as culturas, ela pode causar sérios danos ambientais, como assoreamento e poluição das fontes de água. Contudo, usando adequados sistemas de manejo do solo e bem planejadas práticas conservacionistas de suporte, os problemas de erosão podem ser satisfatoriamente resolvidos. Com o propósito de obter informações quantitativas sobre o assunto, para servirem de guia nos planejamentos conservacionistas de uso da terra, realizou-se um experimento de erosão sob chuva natural, em Latossolo Vermelho distroférrico típico textura muito argilosa, no município de Santo Ângelo, região das Missões (RS), de dezembro de 1994 a maio de 1996, objetivando quantificar as perdas de solo e água causadas por erosão hídrica. Os tratamentos consistiram dos métodos de preparo do solo convencional, reduzido e semeadura direta, avaliados sob as condições "solo com fertilidade corrigida" nas classes de declividade de 0-0,04; 0,04-0,08 e 0,08-0,12 m m-1 (com gradientes médios de, respectivamente, 0,035; 0,065 e 0,095 m m-1) e "solo com fertilidade atual" na classe de declividade de 0,04-0,08 m m-1. As operações de preparo do solo e semeadura foram efetuadas todas transversalmente ao declive, exceto para o tratamento-testemunha (preparo convencional, sem cultivo, continuamente descoberto e sem crosta), no qual as operações de aração e gradagem foram realizadas no sentido do declive. A seqüência de culturas utilizada na avaliação da erosão foi constituída de dois ciclos culturais de soja (Glycine max, L.), no período de primavera-verão de 1994/95 e 1995/96, e um de aveia preta (Avena strigosa, S.), no período de outono-inverno de 1995. O índice de erosividade das chuvas (EI30) calculado no período experimental (1,5 ano) foi de 10.236 MJ mm ha-1 h-1 e concentrou-se, repetidamente, em 1995 e 1996, nos meses de janeiro a março, perfazendo, acumuladamente nestes duplos períodos, 70 % do total. Perdas significativas de solo por erosão hídrica (até 80 Mg ha-1 em um único ciclo cultural) ocorreram somente no preparo convencional sem cultivo e estabelecido no sentido do declive (testemunha), embora o solo na parcela tenha apresentado um valor de erodibilidade muito baixo (fator K igual a 0,0091 Mg ha h MJ-1 mm-1 ha-1 ). Sob cultivo, porém em valores bem mais baixos, as perdas de solo continuaram sendo as maiores no preparo convencional (ao redor de 13,0 Mg ha-1 em 1,5 ano), notadamente nas classes de declividade média e alta, ficando o preparo reduzido com as intermediárias (ao redor de 4,0 Mg ha-1 em 1,5 ano) e a semeadura direta com as menores (ao redor de 1,0 Mg ha-1 em 1,5 ano), enquanto as perdas de água foram todas muito baixas e pouco diferenciadas. A condição "solo com fertilidade corrigida" aumentou muito a quantidade de fitomassa aérea produzida pelas culturas e, conseqüentemente, a massa de resíduos culturais, a percentagem de cobertura morta do solo e as perdas de solo por erosão hídrica, especialmente no preparo convencional; contudo, ela praticamente não influenciou as perdas de água. Apesar das operações de preparo do solo e semeadura em contorno, fertilidade do solo melhorada e alta resistência do solo à erosão, o sistema de produção aveia preta-soja em preparo convencional apresentou, em declives superiores a 0,04 m m-1, perdas anuais de solo por erosão muito próximas ao limite tolerável, já no curto comprimento de rampa de 21 m utilizado nas parcelas experimentais deste estudo.

Produtividade de soja e propriedades físicas de um Latossolo submetido a sistemas de manejo e compactação

Em solos sob plantio direto, o tráfego de máquinas pode imprimir ao solo estado de compactação restritivo ao rendimento de culturas. Este trabalho foi realizado na Universidade de Cruz Alta, no município de Cruz Alta (RS). O objetivo foi avaliar os efeitos de sistemas de manejo e estados de compactação do solo sob sistema plantio direto nas propriedades físicas e no rendimento de grãos de seis cultivares de soja. O experimento foi realizado em um Latossolo Vermelho distroférrico, com 427 g kg-1 de argila. Os tratamentos, estabelecidos em blocos ao acaso, com quatro repetições, constaram de sistemas de manejo e estados de compactação criados por um rolo compactador de 2 Mg, foram: plantio direto (PD) contínuo sem compactação adicional (PD-C0), PD com uma passada do rolo compactador (PD-C1), PD com três passadas do rolo compactador (PD-C2), PD com cinco passadas do rolo compactador (PD-C3) e PD escarificado sem preparo secundário (ESCAR). As propriedades físicas avaliadas foram resistência à penetração do solo (RP), densidade do solo (Ds), porosidade total (Pt), macroporosidade (Macro) e microporosidade (Micro). A compactação do solo causou menores valores de Ds, espaço poroso e RP do solo na camada de 0-0,10 m de profundidade. Houve relação direta entre a Ds, volume de Micro e a RP do solo e relação inversa entre a Ds e o volume de Macro, com o aumento do estado de compactação. Os cultivares de soja apresentaram comportamento semelhante para os diferentes estados de compactação do solo. A escarificação do solo em área manejada por oito anos sob sistema plantio direto não propiciou incremento no rendimento de grãos de soja. Quando os valores de RP foram de até 2,6 MPa, os de Ds de até 1,51 Mg m-3 e volume de Macro superiores a 0,10 dm³ dm-3, em condições de lavoura, não houve comprometimento do rendimento de grãos de soja.

Método alternativo de avaliação da pressão de preconsolidação por meio de um penetrômetro

A curva de compressão do solo tem sido freqüentemente utilizada em estudos de compactação do solo. Essa curva representa graficamente a relação entre o logaritmo da pressão aplicada e a densidade do solo ou o índice de vazios. A pressão de preconsolidação divide essa curva em uma região de deformações recuperáveis e em uma de deformações não-recuperáveis. Por esse motivo, a pressão de preconsolidação tem sido usada como uma estimativa da capacidade de suporte de carga dos solos parcialmente saturados. A pressão de preconsolidação é obtida em laboratório por meio do ensaio de compressão uniaxial, o qual requer aparelhos sofisticados para a sua realização. Além do tempo gasto na realização do ensaio, há necessidade de usar um método gráfico ou de planilhas para a sua determinação. Uma maneira alternativa que visa minimizar este problema seria a calibração da pressão de preconsolidação com outras medidas de fácil e rápida obtenção. O objetivo deste trabalho foi propor um método alternativo de avaliação da pressão de preconsolidação por meio de um penetrômetro. Para isso, foram determinadas as pressões de preconsolidação e as resistências à penetração, no laboratório, na camada superficial de um Argissolo Amarelo (PA) e de um Plintossolo (FX) localizados na região de Aracruz, ES. Testes de campo foram efetuados em um Latossolo Vermelho-Amarelo (LV) localizado em Belo Oriente, MG. Os valores dos coeficientes de determinação foram significativos e variaram de 0,88 a 0,99. As equações que relacionam a pressão de preconsolidação (sigmap) com a resistência à penetração (RP) foram da forma: sigmap = a + b (RP). Pela equação, as pressões de preconsolidação serão estimadas em função da resistência à penetração e poderão ser utilizadas na identificação da compactação do solo e como uma ferramenta auxiliar de decisão sobre a realização ou não de determinada operação mecanizada.

Incremento da exatidão da análise granulométrica do solo por meio da coleta da suspensão (Silte + Argila)

A análise granulométrica do solo é realizada em três etapas: aplicação de pré-tratamentos para remoção de agentes cimentantes e floculantes, dispersão da amostra de solo e quantificação das frações do solo. Para quantificar as frações do solo, há necessidade de separá-las previamente. Dependendo do tamanho, utiliza-se o peneiramento, para as frações areia grossa e areia fina, e a sedimentação, para as frações silte e argila. Algumas propostas metodológicas calculam a proporção da fração silte no sistema por subtração das outras frações em relação à amostra original. No Laboratório de Física do Solo da Universidade Federal de Viçosa, realiza-se a coleta adicional da suspensão (fração silte + fração argila), o que incrementa a exatidão do resultado. As determinações que não levam em consideração esta coleta superestimam a proporção da fração silte, acumulando nesta fração a totalidade dos erros da determinação. Pode-se concluir que a coleta da suspensão (fração silte + fração argila) e a seqüência de cálculos decorrentes desta coleta levam a resultados mais adequados na análise granulométrica do solo, distribuindo o erro experimental nas quatro frações granulométricas.

Compressibilidade de agregados de um Latossolo Amarelo da Amazônia em resposta ao potencial da água do solo

Normalmente a utilização agrícola dos solos é realizada com máquinas e implementos pesados que lhes causam compactação, responsável por afetar a disponibilidade de ar e de água para as plantas. O objetivo deste trabalho foi estudar o comportamento de agregados de Latossolo Amarelo da Amazônia sob compressão mecânica, submetidos a quatro níveis de umidade. Amostras de solo, úmidas e indeformadas, coletadas sob floresta, no horizonte A, a 10 cm de profundidade, e no horizonte B, a 150 cm de profundidade, foram utilizadas neste trabalho. No laboratório, essas amostras foram fragmentadas e peneiradas para obtenção de agregados de 2 a 3 mm de diâmetro, os quais foram colocados em equilíbrio com umidade de quatro potenciais matriciais para, após essa etapa, sofrerem uma compressão uniaxial com pressões de 32 a 1.000 kPa. Os resultados mostraram que a maior compressibilidade dos agregados, tanto para o horizonte A como para o B, ocorreu para o potencial matricial -32 kPa (umidade de 0,38 kg kg-1), enquanto a menor ocorreu para os potenciais -1 kPa e -1.000 kPa (umidade de 0,32 e 0,30 kg kg-1, respectivamente), indicando que esse solo não deve ser trabalhado com umidades próximas a 0,38 kg kg-1. A maior redução de volume dos agregados, tanto para o horizonte A como para o horizonte B, foi obtida para pressões mecânicas inferiores a 400 kPa, indicando que esses solos são bastante sensíveis à compactação, principalmente os agregados do horizonte A, possivelmente por terem melhores condições estruturais decorrentes do maior teor de matéria orgânica.

Resistência hidráulica da crosta formada em solos submetidos a chuvas simuladas

Para avaliar a redução da taxa de infiltração em solos sujeitos ao encrostamento decorrente da aplicação de chuvas simuladas, foi realizado um experimento em esquema fatorial 5 x 6, sendo cinco solos (Argissolo Vermelho, Argissolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Vermelho-Amarelo, Neossolo Flúvico e Neossolo Quartzarênico) e seis energias cinéticas de chuva (0, 525, 1051, 2102, 3153 e 4204 J m-2), com três repetições. A partir dos dados de taxa de infiltração da água no solo e da espessura da crosta, determinadas por micromorfometria, calcularam-se a condutividade e a resistência hidráulica da crosta. Todos os solos apresentaram redução da taxa de infiltração, quando a energia cinética de chuva simulada aplicada aumentou. A resistência hidráulica da crosta aumentou com a energia cinética (especialmente para os solos Argissolos Vermelho-Amarelos e Vermelho) até atingir um valor máximo, a partir do qual ocorreu diminuição, atribuída ao desgaste erosivo da crosta provocado pelo aumento do escoamento superficial, associado aos maiores valores de energia cinética da chuva simulada. Por meio de análise de regressão múltipla, foram determinadas a relação da resistência hidráulica da crosta com a energia cinética da chuva e as características químicas e físicas de cada solo. A variável resistência hidráulica da crosta mostrou-se adequada a ser utilizada nos modelos infiltração da água no solo para descrever a influência do encrostamento neste processo.

Crescimento aéreo e radicular da soja e de plantas de cobertura em camadas compactadas de solo

O cultivo de plantas de cobertura com sistema radicular vigoroso em rotação de culturas pode melhorar a qualidade física de solos compactados. O objetivo deste trabalho foi avaliar o crescimento aéreo e radicular da soja e de cinco espécies utilizadas como plantas de cobertura de verão (guandu, guandu anão, mucuna preta, labe labe e crotalária juncea), em solo submetido a três níveis de compactação em subsuperfíce. Utilizou-se um Nitossolo Vermelho argiloso em vasos montados com anéis de PVC sobrepostos, com diâmetro interno de 20 cm e altura de 50 cm. A camada compactada localizada de 20-30 cm de profundidade foi caracterizada pelas densidades do solo de 1,13, 1,34 e 1,56 g cm-3 e 0,26, 0,66 e 1,98 MPa de impedância mecânica, respectivamente. Aos 60 dias da emergência das plantas, determinaram-se as massas da matéria seca da parte aérea e das raízes, a densidade do comprimento radicular e o diâmetro médio radicular. Apesar de alterar a distribuição do sistema radicular ao longo do perfil do solo, o impedimento físico em subsuperfície não diminuiu a produção total de raízes da soja e dos adubos verdes, com exceção da crotalária juncea. A mucuna preta foi a leguminosa mais tolerante e a soja a mais sensível à compactação do solo. O sistema radicular da crotalária juncea apresentou potencial de formação de "bioporos" compatível ao da mucuna preta, apesar de ter sido relativamente mais sensível à compactação do solo. O diâmetro médio das raízes da soja e da crotalária juncea apresentou correlação significativa com o crescimento radicular dentro da camada de solo compactado.

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.

Efeito da colheita seletiva de madeira sobre algumas características físicas de um latossolo amarelo sob floresta na Amazônia Central

A colheita seletiva de madeira pode vir a ser uma forma sustentável de uso da terra para ecossistemas florestais da Amazônia, uma vez que permite a manutenção de parte considerável da biomassa florestal, diminuindo, assim, a perturbação nas áreas exploradas. Neste sentido, o presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito da exploração seletiva de madeira sobre as características físicas de um Latossolo Amarelo. A área de estudo localiza-se a cerca de 80 km ao norte de Manaus e a vegetação é do tipo Floresta Ombrófila Densa. O número de árvores retiradas com um trator de esteiras D6, por arraste, em 1993, variou de sete a dez árvores/ha (DAP > 55 cm). O delineamento experimental foi do tipo blocos ao acaso, com três repetições. Seis tratamentos foram avaliados, equivalendo às seguintes classes de perturbação identificadas na área: trilha de trator, centro de clareira, borda da clareira/floresta, borda da floresta/clareira, floresta remanescente e floresta-controle. A colheita seletiva de madeira provocou modificações nas características físicas do solo, principalmente nas trilhas de trator, e representou, em média, 13,8 % da área total explorada. Os valores de densidade do solo e resistência à penetração foram maiores para o solo sob estas áreas, enquanto a macroporosidade e o volume de água disponível para as plantas apresentaram-se menores do que nas demais classes de perturbação. Estas classes foram menos afetadas, não se estabelecendo diferenças significativas para as características físicas do solo entre estas e a floresta-controle, indicando, assim, a colheita seletiva como uma prática de menor impacto para o solo dos ecossistemas florestais da Amazônia.

Compactação e compressibilidade do solo sob sistemas de manejo e níveis de umidade

O conteúdo de água do solo e os sistemas de manejo podem promover alterações em seus parâmetros de compressibilidade. O objetivo deste trabalho foi estudar os efeitos do conteúdo de água e de sistemas de manejo com cana-de-açúcar no grau de compactação e parâmetros de compressibilidade de um Argissolo Amarelo Coeso. Foram selecionadas quatro áreas na usina Triunfo, no Estado de Alagoas, a saber: uma não irrigada, uma irrigada, uma com aplicação de vinhaça e uma sob floresta nativa, como condição original. Amostras foram retiradas de cada área a 0-0,2, 0,2-0,4 e 0,4-0,8 m de profundidade, para determinar as alterações nos parâmetros de compactação, e nas camadas de 0-0,2 e 0,2-0,4 m, para determinar as alterações nos parâmetros de compressibilidade do solo. Os sistemas de manejo irrigado e sequeiro promoveram aumento no grau de compactação do solo e na resistência dos agregados à ruptura, resultando em aumento na capacidade de suporte de carga do solo. O aumento no conteúdo de água do solo reduziu a pressão de precompactação e aumentou o índice de compressão do solo, acarretando a redução da capacidade de suporte de carga do solo com o aumento do conteúdo de água.

Intervalo hídrico ótimo no monitoramento da compactação e da qualidade física de um latossolo vermelho cultivado com soja

A qualidade física do solo é essencial ao crescimento das plantas e à sustentabilidade dos sistemas agrícolas. O objetivo deste estudo foi avaliar a eficiência do intervalo hídrico ótimo (IHO) no monitoramento da compactação e qualidade física do solo para soja em cultivo de sequeiro e irrigado. O experimento foi realizado em Latossolo Vermelho eutroférrico (21 ° 14 ' 53 " S; 48 ° 17 ' 20 " W; 540 m de altitude). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 6 x 2, com quatro repetições. Os tratamentos de compactação foram: T1 = sem compactação; T2 = 1 passada de trator de 4 t; T3 = 1; T4 = 2; T5 = 4; e T6 = 6 passadas de um trator de 11 t, no mesmo local. Foi semeada a soja (Glycine max (L.) Merrill), cultivar IAC Foscarim 31. Foram coletadas amostras indeformadas de solo nas camadas de 3-6, 8-11, 15-18 e 22-25 cm, para determinação dos atributos físicos. Na colheita, foi avaliada a produtividade de soja em microparcela de 3,37 m². No cultivo de soja sequeiro e irrigado, a produtividade diminui a partir da resistência à penetração (RP) de 1,30 e 1,64 MPa e da densidade do solo (Ds) de 1,26 e 1,29 kg dm-3, com perdas de 19,15 e 11,71 % no maior nível de compactação (RP = 2,84 MPa; Ds = 1,45 kg dm-3), respectivamente. O IHO foi reduzido pela RP até atingir a Dsc(IHO = 0) de 1,33 e 1,38 kg dm-3, no cultivo de soja sequeiro e irrigado. O IHO é adequado no monitoramento da compactação e da qualidade física do solo para soja, quando sua aplicação é realizada com base no valor de resistência à penetração limitante e no valor de densidade crítica do solo (IHO = 0). A soja em cultivo irrigado tolera maior compactação.