Desenvolvimento de sistemas de produção de milho no sul do Brasil com características de sustentabilidade

De 1991 a 1993, foi desenvolvido um experimento, no Campus da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), em um podzólico vermelho-amarelo, com 0,055 m m-1 de declividade, visando identificar sistemas de produção de milho com características de sustentabilidade. As parcelas mediam 22,0 x 3,5 m, conforme método para experimentos com chuva natural, e utilizaram-se os seguintes tratamentos: (1) solo descoberto; (2) aveia-preta + ervilhaca comum/milho; (3) tremoço-azul/milho; (4) chícharo/milho; (5) milho + mucuna; (6) milho + feijão-de-porco e (7) campo nativo. Os adubos verdes e o milho foram semeados transversalmente ao declive, no sistema plantio direto. As principais avaliações foram a cobertura do solo nos sistemas de produção, as taxas de erosão e, após 1,5 ano da implantação dos sistemas, algumas características químicas, físicas e biológicas do solo. A cobertura do solo manteve-se elevada nos sistemas de produção de milho, especialmente nos sistemas aveia + ervilhaca/milho, milho + mucuna e milho + feijão-de-porco, proporcionando um controle efetivo sobre a erosão hídrica, com redução superior a 98% nas perdas de solo e 85% nas de água . Os sistemas de produção com inclusão de adubos verdes apresentaram alta adição de carbono orgânico ao solo, refletindo no aumento do teor de CO na camada superficial (0-2,5 cm). Em relação ao solo descoberto, tais sistemas apresentaram maior infiltração de água no solo e maior atividade microbiana, na camada de 0-5 cm. Com a utilização de leguminosas, foi possível reduzir à metade a adubação nitrogenada mineral na cultura do milho, obtendo-se rendimentos de grãos superiores ao dobro da média estadual. Considerando as taxas de perdas de solo e água e as modificações induzidas pelos sistemas de produção, nas características químicas, físicas e biológicas do solo, conclui-se que os sistemas apresentaram características de sustentabilidade.

Sistemas de manejo de solo e perdas de nutrientes e matéria orgânica por erosão

Perdas de nutrientes e matéria orgânica por erosão hídrica são fortemente influenciadas pelo manejo do solo. O uso de sistema de manejo inadequado pode causar poluição e eutroficação de mananciais, aumentar os custos com adubação e provocar a degradação de agroecossistemas. As perdas de cálcio, magnésio e potássio trocáveis e solúveis, fósforo disponível e matéria orgânica por erosão foram avaliadas, entre 1988 e 1994, em Latossolo Roxo álico epieutrófico muito argiloso, com 0,03 m m-1 de declividade, em Dourados (MS), sob condições de chuva natural, em diferentes sistemas de manejo do solo. Os tratamentos, aplicados na sucessão trigo-soja, foram: (a) escarificação + gradagem niveladora, (b) gradagem pesada + niveladora; (c) plantio direto, e (d) aração com arado de discos + duas gradagens niveladoras, sem cobertura vegetal. A enxurrada foi coletada diariamente e, em laboratório, separou-se o sobrenadante (solução) do sedimento. O Ca2+, o Mg2+, o K+ e o P disponível foram determinados tanto na solução quanto no sedimento, e a matéria orgânica apenas no sedimento. Concentrações de Ca2+ e Mg2+ foram mais elevadas na solução, enquanto as de P e K+ foram maiores no sedimento. O plantio direto proporcionou a maior concentração média de P no sedimento entre os sistemas estudados; além disso, também resultou em maiores concentrações de Ca2+ em solução e taxa de enriquecimento em P no sedimento, em relação aos sistemas que envolveram preparo e cultivo de trigo-soja. Entretanto, o plantio direto foi o sistema mais eficaz no controle da erosão, perdendo as menores quantidades totais de nutrientes e de matéria orgânica. Dos sistemas que envolveram o cultivo da sucessão trigo-soja, o de gradagens (pesada + niveladora) foi o menos eficaz, ficando o sistema de escarificação + gradagem niveladora em posição intermediária. Comparado ao plantio direto, o tratamento com gradagens perdeu cerca de 6,5 vezes mais K+, 6,0 vezes mais P e matéria orgânica, 5,0 vezes mais Ca2+ e 4,0 vezes mais Mg2+. As perdas de Ca2+, Mg2+ e K+, em solução e total, e as de matéria orgânica, no sedimento, foram relacionadas com as de água e de solo e ajustadas matematicamente a um modelo potencial. As perdas de nutrientes apresentaram a seqüência: Ca2+ >K+ >Mg2+ >P.

Erosão hídrica em cambissolo húmico alumínico submetido a diferentes sistemas de preparo e cultivo do solo: I. perdas de solo e água

O impacto das gotas de chuva e o escoamento superficial são os agentes ativos na erosão hídrica, a qual é fortemente influenciada pela cobertura e rugosidade do solo, tipo de cultura e sistema de preparo. Os preparos conservacionistas diminuem a erosão hídrica em relação aos preparos convencionais, por meio da cobertura e rugosidade superficial. Com o objetivo de quantificar as perdas de solo e água sob chuva natural, nos sistemas de preparo: aração + duas gradagens, escarificação + gradagem e semeadura direta, executados no sentido paralelo ao declive, ambos com rotação e sucessão de culturas, realizou-se um trabalho no Campus do Centro de Ciências Agroveterinárias de Lages (SC), no período de janeiro de 1993 a outubro de 1998. Na rotação, foram utilizadas as culturas de soja, aveia preta, feijão, ervilhaca comum, milho, ervilhaca comum, soja, trigo, feijão, nabo forrageiro, milho e aveia preta e, na sucessão, trigo e soja em todos os anos. O outro tratamento constou de solo sem cultura, preparado com aração + duas gradagens no sentido paralelo ao declive. Utilizou-se um Cambissolo Húmico alumínico argiloso, com 0,102 m m-1 de declividade média. A semeadura direta, na média da rotação e sucessão de culturas, reduziu as perdas de solo em 52, 68 e 98% em relação à escarificação + gradagem, aração + duas gradagens e aração + duas gradagens no solo sem cultura, respectivamente. Na primavera-verão, as perdas de solo foram 63% maiores do que no outono-inverno, na média dos tratamentos estudados. A rotação de culturas reduziu as perdas de solo em 37% em relação à sucessão, na média dos tratamentos de preparo do solo com culturas. O sistema de cultivo influenciou mais fortemente as perdas de solo quando o preparo do solo constou de aração + duas gradagens. As perdas de água comportaram-se de maneira semelhante às perdas de solo, diferindo quanto à magnitude dos seus valores.

Erosão hídrica em cambissolo húmico alumínico submetido a diferentes sistemas de preparo e cultivo do solo: II. perdas de nutrientes e carbono orgânico

A erosão hídrica é uma das principais causas do empobrecimento dos solos, por causa do transporte de nutrientes. Os nutrientes são transportados pela erosão hídrica adsorvidos aos colóides do solo e, ou, solubilizados, podendo variar com o sistema de preparo do solo. Este trabalho foi desenvolvido no Campus do Centro de Ciências Agroveterinárias de Lages (SC), no período de janeiro de 1993 a outubro de 1998, com o objetivo de quantificar as perdas por erosão de fósforo, potássio, cálcio, magnésio e carbono orgânico sob chuva natural, nos seguintes sistemas de preparo: (a) aração + duas gradagens, (b) escarificação + gradagem e (c) semeadura direta executados no sentido paralelo ao declive, com rotação e sucessão de culturas nos três sistemas. Na rotação, foi utilizada a seguinte seqüência de culturas: soja, aveia preta, feijão, ervilhaca comum, milho, ervilhaca comum, soja, trigo, feijão, nabo forrageiro, milho e aveia preta e, na sucessão, trigo e soja em todos os anos. Outro tratamento constou de (d) aração + duas gradagens + solo sem cultura, preparado no sentido paralelo ao declive. Utilizou-se um Cambissolo Húmico alumínico argiloso, com 0,102 m m-1 de declividade média. A concentração de fósforo, potássio, cálcio, magnésio e carbono orgânico no solo foi, em geral, maior nos preparos conservacionistas do que nos convencionais. No entanto, a perda total dos referidos elementos foi, em geral, pouco influenciada pelos sistemas de preparo do solo, relacionando-se fracamente com as perdas de solo e água. As concentrações desses nutrientes no sedimento da erosão correlacionaram-se positivamente com as suas concentrações na camada de 0-0,025 m de profundidade do solo, apresentando uma taxa de enriquecimento próximo a um.

Razão de perdas de solo e fator c para as culturas de soja e trigo em três sistemas de preparo em um cambissolo húmico alumínico

Utilizando dados obtidos em experimento de perdas de solo e água sob chuva natural em Lages (SC), de novembro de 1992 a outubro de 1998, calcularam-se a razão de perdas de solo (RPS) e o fator C da equação universal de perda de solo, para três sistemas de preparo do solo e duas culturas. Foram estudados os tratamentos aração+duas gradagens (A + G), escarificação+gradagem (E + G) e semeadura direta (SDI), submetidos à sucessão das culturas de soja (Glycine max) e trigo (Triticum aestivum L.), comparados à aração + duas gradagens sem culturas (SSC), sobre um Cambissolo Húmico alumínico com declividade média de 0,102 m m-1. O ciclo de ambas as culturas foi dividido em cinco estádios, com igual intervalo de tempo entre eles. Tanto as RPS quanto os fatores C variaram ampla-mente entre os sistemas de preparo do solo e entre os estádios durante o ciclo das culturas, bem como entre os ciclos na mesma cultura e entre as culturas, indicando forte efeito do manejo do solo, da época do ano, da cultura e da chuva sobre essas variáveis. Os valores médios de RPS na cultura de soja foram de 0,1711, 0,1061 e 0,0477 Mg ha Mg-1 ha-1, para a A + G, E + G e SDI, respectivamente, enquanto, para o trigo, as referidas RPS, para os respectivos sistemas de preparo do solo, foram de 0,2416, 0,1874 e 0,0883. Os valores médios do fator C, para os respectivos sistemas de preparo do solo, foram de 0,1437, 0,0807 e 0,0455 Mg ha Mg-1 ha-1, para a cultura de soja; de 0,2158, 0,1854 e 0,0588 Mg ha Mg-1 ha-1, para o trigo, e, para a sucessão das referidas culturas, de 0,3713, 0,2661 e 0,1043 Mg ha Mg-1 ha-1.

Razão de perdas de solo e fator C para milho e aveia em rotação com outras culturas em três tipos de preparo de solo

Dados de um experimento de perdas de solo e água sob chuva natural em Lages (SC), de novembro de 1992 a outubro de 1998, foram usados para o cálculo da razão de perdas de solo (RPS) e o fator C da equação universal de perda de solo, em três sistemas de preparo com milho e aveia em rotação com outras culturas. Os tratamentos: aração + duas gradagens (A + G), escarificação + uma gradagem (E + G) e semeadura direta (SDI) foram submetidos ao cultivo de milho (Zea mays) e aveia preta (Avena sativa) em rotação com outras culturas e comparados à aração + duas gradagens sem culturas (SSC), sobre um Cambissolo Húmico alumínico com declividade média de 0,102 m m-1. O ciclo das culturas foi dividido em cinco estádios, com igual intervalo de duração. As RPS e os fatores C variaram amplamente entre os sistemas de preparo do solo e entre os estádios durante os ciclos das culturas, bem como entre os ciclos na mesma cultura e entre as culturas, indicando um forte efeito do manejo do solo, época do ano, cultura e chuva sobre essas variáveis. Os valores de RPS para o milho foram de 0,1189, 0,0888 e 0,0611 (Mg ha-1) (Mg ha-1)-1, para a A + G, E + G e SDI, respectivamente, enquanto para a aveia esses valores foram, respectivamente, de 0,0783, 0,0655 e 0,0760 (Mg ha-1) (Mg ha-1)-1. Para os mesmos sistemas de preparo do solo, os valores do fator C foram, respectivamente, de 0,1097, 0,0809 e 0,0610 (Mg ha-1) (Mg ha-1)-1, para o milho, e de 0,0671, 0,0409 e 0,0372 (Mg ha-1) (Mg ha-1)-1, para a aveia.

Perdas de solo e água em períodos de anomalias climáticas: "El Niño" e "La Niña" no sul do Brasil

O Sul do Brasil tem seu clima influenciado por anomalias climáticas denominadas "El Niño" e "La Niña". Durante o "El Niño", verifica-se precipitação pluvial em volume superior ao normal. De forma oposta, observa-se déficit hídrico durante o "La Niña". Resultados de perdas de solo e água associados a essas anomalias climáticas são escassos, sendo o seu estudo o objetivo principal deste trabalho. Para isso, durante sete anos (abril de 1993 a março de 2000), utilizou-se um experimento de perdas de solo sob chuva natural, desenvolvido em Santa Maria (RS). O solo da área experimental era um Argissolo Vermelho distrófico arênico. O clima da região é do tipo "Cfa", subtropical úmido sem estiagens, de acordo com a classificação climática de Köeppen, com precipitação pluvial média anual de 1.686 mm. As parcelas experimentais apresentavam dimensões de 3,5 x 22 m de comprimento, com declividade média de 5,5 %. Elas foram delimitadas por chapas de metal e na sua parte inferior foi instalada uma calha coletora de enxurrada, ligada a um tanque que, por sua vez, foi acoplado a um segundo por meio de um divisor "Geib". Os tratamentos selecionados em delineamento inteiramente casualizado, com duas repetições, foram os seguintes: (a) solo descoberto e (b) milho (Zea mays)/mucuna cinza (Stizolobium cinereum) sob sistema plantio direto. O volume total de chuvas, o índice de erosividade (EI30) e a intensidade da chuva foram determinados com base em dados da estação meteorológica da Universidade Federal de Santa Maria. Após cada chuva, foram avaliadas as perdas de solo e água. Durante o "El Niño", ocorreram chuvas com elevada intensidade que resultaram no aumento da erosão em relação à média do período experimental. Por outro lado, no "La Niña", as perdas de solo e água foram inferiores àquela média. Um único evento de precipitação pluvial do "El Niño" apresentou perda de solo equivalente à de um ano inteiro do "La Niña". O sistema plantio direto de milho/mucuna foi eficiente em controlar a erosão, mesmo durante o "El Niño", e importante estratégia de convivência com o "La Niña".

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.

Escarificação mecânica e biológica para a redução da compactação em argissolo franco-arenoso sob plantio direto

O manejo influi nas propriedades físicas no campo, alterando a dinâmica do ar, da água e de solutos no solo. Propriedades físicas em sistemas de manejo conservacionista do solo foram avaliadas em um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico arênico (Typic Hapludalf) de textura franco-arenosa no horizonte A. Os tratamentos foram estabelecidos em solo com histórico de 10 anos de plantio direto, a saber: soja em sistema plantio direto; soja em solo escarificado; crotalária em cultivo mínimo e solo descoberto sem preparo. Foram determinadas: a resistência mecânica à penetração; a densidade do solo; a porosidade total; a distribuição do tamanho de poros; a condutividade hidráulica do solo saturado e não saturado; a infiltração de água no solo pelos métodos de anéis concêntricos e sob chuva natural; a variação da umidade volumétrica do solo durante o ciclo das culturas e a curva característica de água no solo. Observou-se que a resistência mecânica à penetração (RP) foi máxima na camada de 0,075 m, nos tratamentos sem preparo do solo, enquanto, no solo escarificado (Esc-soja), a RP máxima ocorreu em maior profundidade (0,175 m). A mobilização subsuperficial (escarificação) e a superficial (discagem e semeadura) do solo não se refletiram em redução na densidade do solo (Ds). O solo sob plantio direto de soja apresentou maior volume de macroporos que o solo sob cultivo de crotalária e descoberto, na profundidade 0,02 a 0,05 m, favorecendo a maior condutividade hidráulica do solo saturado e a menor retenção de água no solo em situação de déficit hídrico. Dentre as propriedades físico-mecânicas analisadas, a RP mostrou-se mais sensível em detectar a compactação do que a Ds e porosidades, especialmente para camadas de solo pouco espessas. A eficácia da ruptura da camada compactada do solo depende da propriedade hídrica ou mecânica do solo usada como indicadora. Usando a condutividade hidráulica do solo saturado, em médio prazo, a "escarificação biológica" (CM-crot) mostrou-se mais eficaz na ruptura da camada compactada e estabelecimento de poros condutores de água do que a escarificação mecânica (Esc-soja) do solo. Em contrapartida, se o indicador for a RP, o resultado é inverso. Assim, a propriedade hídrica ou mecânica do solo a ser usada como indicadora para a avaliação da eficácia da ruptura da camada compactada do solo depende do processo físico priorizado: a infiltração e redistribuição de água ou a penetração e crescimento de raízes.

Razão de perdas de terra e fator C da cultura do cafeeiro em cinco espaçamentos, em Pindorama (SP)

hídrica em culturas perenes, embora tais dados sejam imprescindíveis ao planejamento conservacionista e estudos de modelagem de erosão. Dados de um experimento de perdas de terra e água sob chuva natural em Pindorama (SP), de julho de 1960 a junho de 1972, foram usados para o cálculo da razão de perdas de terra (RPT) e do fator C da equação universal de perdas de solo, em cinco espaçamentos na cultura do cafeeiro (Coffea arabica L.). Foram estabelecidas parcelas com espaçamentos de 3,0 x 0,5 m, 3,0 x 1,0 m, 3,0 x 2,0 m, 3,0 x 3,0 m e 4,0 x 2,0 m em um Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico textura arenosa/média com declividade média de 0,100 m m-1. O ciclo da cultura foi dividido em dois estádios: do plantio aos 60 meses e dos 60 aos 144 meses. Os resultados mostraram que: (a) as perdas anuais de terra e água para a cultura do cafeeiro foram de 4 Mg ha-1 e 18 mm respectivamente; (b) os valores de RPT para o cafeeiro foram de 0,1346, 0,0883, 0,1015, 0,1422 e 0,1001 Mg ha-1 Mg-1 ha, para os espaçamentos 3,0 x 0,5 m, 3,0 x 1,0 m, 3,0 x 2,0 m, 3,0 x 3,0 m e 4,0 x 2,0 m respectivamente; (c) a magnitude do fator C, para os referidos espaçamentos, foi, respectivamente, de 0,1354, 0,0866, 0,0995, 0,1412 e 0,1004 Mg ha-1 Mg-1 ha; (d) as RPTs e os fatores C variaram amplamente entre os espaçamentos, bem como e, mais expressivamente, entre os estádios da cultura, indicando forte efeito do espaçamento e da cobertura vegetal; (e) o espaçamento 3,0 x 1,0 mostrou-se mais eficiente na redução da erosão hídrica na cultura do cafeeiro.

Perdas de solo, água e nitrogênio por erosão hídrica em diferentes sistemas de manejo

As perdas de nutrientes são influenciadas pelo sistema de manejo do solo. Em geral, as concentrações de nutrientes na enxurrada são maiores nos sistemas conservacionistas de manejo de solo, enquanto as perdas totais de nutrientes são maiores nos sistemas convencionais. Determinaram-se, sob condições de chuva natural, as perdas de NH4+ e NO3- na água e de N mineral no sedimento da enxurrada, nos seguintes sistemas de manejo do solo: semeadura direta com seis anos de cultivo (SD6), semeadura direta com nove anos de cultivo (SD9), uma escarificação + uma gradagem com nove anos de cultivo (E+G9), uma aração + duas gradagens com nove anos de cultivo (A+2G9) e uma aração + duas gradagens sem cultivo por nove anos (SSC9), cultivados no sentido paralelo ao declive, com duas repetições. O experimento foi desenvolvido sobre um Cambissolo Húmico alumínico léptico, com declividade média de 0,102 m m-1, entre 11/1999 e 10/2001. Nos tratamentos com cultivo do solo, estabeleceu-se uma rotação em que foram incluídas as culturas de feijão, ervilhaca, milho e aveia e, em sucessão, as culturas de soja, trigo, soja e trigo. As perdas de solo e água foram maiores no preparo convencional do que nos sistemas conservacionistas de manejo do solo. As concentrações de NH4+ e NO3- na água da enxurrada foram menores no preparo convencional do que nos sistemas conservacionistas de manejo do solo, enquanto, no sedimento da enxurrada, as concentrações de N mineral foram menores nos sistemas conservacionistas de manejo do solo do que no preparo convencional. As perdas totais de NH4+ e NO3- na água e de N no sedimento da enxurrada foram menores nos sistemas conservacionistas de manejo do solo do que no preparo convencional.

Aspectos financeiros relacionados às perdas de nutrientes por erosão hídrica em diferentes sistemas de manejo do solo

A erosão hídrica é a forma mais séria de degradação do solo, pois, além de reduzir a capacidade produtiva deste para as culturas, causa prejuízos financeiros e ambientais em razão da perda de nutrientes a ela associada. A presente pesquisa foi realizada com o objetivo de quantificar as perdas de água e solo, de P, K, Ca e Mg na água e de P disponível e K, Ca e Mg trocáveis nos sedimentos da enxurrada perdida por erosão hídrica, em um experimento realizado sob chuva natural, entre novembro de 1992 e outubro de 2003, no sul do Planalto Catarinense. Calculou-se o custo financeiro desses nutrientes, expressos na forma de superfosfato triplo (P), cloreto de potássio (K) e de calcário (Ca e Mg), perdidos na erosão hídrica, para um Cambissolo Húmico alumínico léptico com declividade média de 0,10 m m-1, em três sistemas de manejo do solo, com duas repetições: preparo convencional (PC), preparo mínimo (PM) e semeadura direta (SD). Em uma das repetições dos tratamentos foram cultivados soja, trigo, milho, ervilhaca, feijão, aveia, soja e nabo forrageiro, em sistema de rotação de culturas, enquanto na outra se cultivaram soja, trigo, soja, trigo, soja, trigo, soja e trigo, em sistema de sucessão de culturas. Para efeito de realização deste trabalho, as duas parcelas experimentais com o mesmo tipo de manejo do solo foram consideradas como repetição, embora com diferentes espécies culturais (em rotação e em sucessão de culturas). As perdas de solo foram fortemente influenciadas pelo sistema de manejo e variaram com os anos de cultivo, enquanto as perdas de água variaram menos do que as de solo, tanto nos sistemas de manejo do solo quanto nos anos de cultivo. O valor monetário das perdas anuais de P expresso na forma de superfosfato triplo, de K expresso como cloreto de potássio e de Ca e Mg expressos na forma de calcário, por erosão hídrica, foi relativamente elevado, independentemente do sistema de manejo do solo. A SD e o PM comportaram-se de modo semelhante em termos de valor monetário das referidas perdas, em cujos tratamentos as perdas de água e solo foram expressivamente menores que no preparo convencional. O valor monetário da perda anual por hectare de K expresso na forma de cloreto de potássio, por erosão hídrica, foi equivalente a 2,6 vezes aquele representado pelo somatório das perdas de P na forma de superfosfato triplo e de Ca e Mg na forma de calcário, na média dos sistemas de manejo do solo. Na SD, essas perdas foram de US$ 14,83 por hectare por ano, enquanto no PM foram de US$ 16,33 e, no PC, de US$ 24,94. Na média destes sistemas de manejo do solo, o valor monetário total anual por hectare das perdas de P expresso na forma de superfosfato triplo correspondeu a 8,6 %, enquanto de K na forma de cloreto de potássio e de Ca e Mg expressos na forma de calcário o valor correspondeu a 76,8 e 14,6 %, respectivamente.

Efeito de escarificação e da erosividade de chuvas sobre algumas variáveis de valores de erosão hídrica em sistemas de manejo de um nitossolo háplico

O preparo do solo altera as suas condições físicas de superfície e subsuperfície e, conseqüentemente, influencia os valores de propriedades que se relacionam com a erosão hídrica. O trabalho, realizado entre junho de 2005 e março de 2006 em um Nitossolo Háplico alumínico típico, objetivou estudar o efeito de uma escarificação e da erosividade de chuvas sobre algumas variáveis relacionadas à erosão hídrica do solo nos sistemas de manejo: (a) preparo convencional sem cultivo do solo (SCE); (b) preparo convencional (PCE); (c) semeadura direta em solo nunca preparado e com resíduos queimados (SQE); e (d) semeadura direta tradicional (STE). Nos tratamentos PCE, SQE e STE, cultivaram-se aveia-preta, soja, ervilhaca-comum, milho, feijão preto, nabo forrageiro, em rotação durante cinco anos e meio. Após a escarificação, aplicaram-se cinco testes de chuva simulada, com 64 mm h-1 e duração de 20, 30, 40, 50 e 60 min cada um. Entre os testes 2 e 3 de chuva simulada, ocorreram 57 mm de chuva natural; entre os testes 3 e 4, 21 mm; e entre os testes 4 e 5, 30 mm. Determinaram-se o teor de água no solo antes das chuvas, a rugosidade superficial do solo, o tempo de empoçamento e de início da enxurrada, a infiltração de água no solo, o escoamento superficial, a concentração de sedimentos na enxurrada e a perda total de solo. O teor de água do solo praticamente não variou nos tratamentos e nos testes de chuva. A rugosidade superficial foi influenciada pelo manejo anterior do solo, tendo sido menor no SCE do que nos demais tratamentos, sem diferença entre estes. Ao final dos testes de chuva, a rugosidade superficial era menor do que antes do seu início em todos os tratamentos, com exceção do SCE. Esse comportamento da rugosidade influenciou o empoçamento da água da chuva na superfície do solo e, principalmente, o início da enxurrada, refletindo-se também na infiltração de água no solo e no volume de enxurrada. O tratamento STE foi o mais eficaz na redução do volume de enxurrada, na concentração de sedimentos na enxurrada e na perda total de solo. O modelo exponencial do tipo y = a e-bx ajustou-se à taxa de perda de solo e à erosividade das chuvas no tratamento SCE, enquanto em PCE, SQE e STE foi o modelo linear do tipo y = a + bx que se ajustou aos referidos dados.

Redução da erosão hídrica em três sistemas de manejo do solo em um Cambissolo Húmico da região do Planalto Sul-Catarinense

O preparo do solo situa-se entre os componentes de seu manejo mais importantes no processo de produção das plantas cultivadas, sendo normalmente usado para criar ambiente favorável à semeadura e germinação das sementes e ao crescimento das plantas. Em adição, ele é o principal responsável pela criação das condições físicas superficiais do solo que, em última análise, determinam a eficácia de redução da erosão e do escoamento superficial dos diversos sistemas de manejo empregados no estabelecimento de uma cultura, em um local. Considerando esses aspectos, realizou-se um estudo de erosão em campo, sob condições de chuva natural, no município de Lages (SC), na região fisiográfica do Planalto Sul-Catarinense, no período de novembro de 2002 a outubro de 2005. O objetivo principal da pesquisa foi quantificar as perdas de água e solo nos ciclos culturais do trigo (Triticum aestivum L.) e da soja (Glycine max L.), usando os sistemas de manejo de solo convencional (aração+duas gradagens), reduzido (escarificação + uma gradagem) e sem preparo (semeadura direta), com vistas à determinação da eficácia de redução da erosão e do escoamento superficial dessas formas de manejo do solo. O experimento foi instalado em um Cambissolo Húmico alumínico léptico, apresentando textura superficial franco-argilo-siltosa e declividade média de 0,102 m m-1. Avaliaram-se características de planta e erosão hídrica em cinco estádios de desenvolvimento das culturas, definidos com base na percentagem de cobertura do solo pelo dossel das plantas. A quantidade total de chuva foi praticamente a mesma (cerca de 650 mm) em ambos os ciclos culturais, porém com alguma diferença na sua distribuição, tendo se concentrado mais no período que vai do intermediário ao final na cultura do trigo e no período inicial na cultura da soja. Este último comportamento se repetiu em relação à erosividade das chuvas, mas com os valores absolutos tendo sido diferentes em cada ciclo cultural (1.545 MJ mm ha-1 h-1 no ciclo do trigo e 2.573 MJ mm ha-1 h-1 no ciclo da soja), refletindo-se nos resultados de perda de água e solo por erosão hídrica. O valor médio anual determinado do índice de erodibilidade do solo (fator K do modelo EUPS ou EUPSR de predição da erosão) foi de 0,018 MJ-1 mm-1 ha-1. As perdas médias anuais de água e solo em geral foram relativamente pequenas em todas as situações estudadas, embora com a da primeira variável sendo maior no ciclo cultural do trigo e a da segunda, maior no ciclo cultural da soja, bem como com ambos os tipos de perda decrescendo na ordem de preparo convencional, preparo reduzido e semeadura direta e com a perda de solo proporcionalmente sendo bem mais reduzida pelo manejo do que a perda de água. Os valores médios provisoriamente determinados do fator C - cobertura e manejo do solo, do modelo EUPS ou EUPSR, para a sucessão cultural trigo-soja, nas condições climáticas da região do estudo, foram iguais a 0,23 no sistema de manejo com preparo convencional do solo, 0,06 no sistema de manejo com preparo reduzido e 0,023 no sistema de manejo semeadura direta.

Estimativa do escoamento superficial em uma bacia hidrográfica com base em modelagem dinâmica e distribuída

A estimativa do escoamento superficial em bacias hidrográficas é de suma importância para conservação dos recursos naturais; entretanto, esse é um processo complexo e dinâmico, principalmente no contexto de sua variabilidade espacial. Dessa forma, torna-se adequada a aplicação dos Sistemas de Informações Geográficas (SIG) usando pequenas células de informação, pois assim é possível considerar o comportamento espacial das variáveis associadas à origem do escoamento superficial. Este trabalho teve como objetivo implementar os modelos hidrológicos Curva Número (CN-SCS) e Curva-Número Modificado (CN-MMS), com base na linguagem de programação do SIG PCRaster e em uma base de dados reduzida, de forma distribuída e dinâmica, com o intuito de estimar as lâminas de escoamento superficial geradas numa bacia hidrográfica de Latossolos, localizada no município de Nazareno, região dos Campos das Vertentes, Minas Gerais. Para aplicação do modelo CN-SCS foi preciso desenvolver um mapa com valores de CN no formato do PCRaster, enquanto para o modelo CN-MMS foram necessários os seguintes mapas: umidade volumétrica de saturação do solo, umidade volumétrica inicial do solo e profundidade de solo. Para simulação e avaliação de ambos os modelos, foram aplicados 18 eventos de chuva natural que provocaram escoamento superficial, durante o ano hidrológico 2004-2005, e suas respectivas lâminas de escoamento observadas. A análise do desempenho dos modelos foi feita aplicando-se análise de sensibilidade baseada no erro médio e na Raiz do Erro Quadrático (REQ). Tendo-se como referência essas estatísticas de precisão, pôde-se constatar que o modelo CN-MMS apresentou melhor calibração quando comparado ao modelo CN-SCS, devido à consideração direta da umidade inicial do solo. Contudo, a estruturação dos modelos no SIG PCRaster possibilitou o desenvolvimento de uma ferramenta computacional eficaz e útil para simulação do escoamento superficial, visto que propicia estruturação de rotinas computacionais considerando os problemas associados à variabilidade espacial dos dados de entrada dos modelos.