Simulação da expectativa de perdas de solo em microbacia sob diferentes manejos florestais

Este estudo foi designado a avaliar, por meio de simulação cartográfica em Sistema de Informações Geográficas (SIG), o impacto de diferentes estratégias de manejo florestal na escala de uma microbacia hidrográfica. O projeto foi desenvolvido em uma pequena microbacia (2,8 km²), localizada na porção norte do litoral capixaba (Estado do Espírito Santo), inserida em um a área de plantação industrial de eucalipto pertencente ao complexo agroindustrial da Aracruz Celulose S.A. A avaliação dos impactos potenciais foi efetuada por meio da aplicação da equação universal de perdas de solo (EUPS), sendo diferentes cenários simulados com base no processamento digital da base primária de dados (dados ancilares relativos a cobertura pedológica, relevo, clima e vegetação). A simulação considerou quatro diferentes estratégias de manejo, variando de uma situação mais crítica (completa ausência de qualquer técnica conservacionista) até uma abordagem mais próxima da situação atualmente observada (onde diferentes técnicas de manejo têm sido empregadas). Os primeiros resultados permitem denotar a adequacidade do uso dessas técnicas de investigação prospectiva em suporte ao manejo operacional de florestas de produção. Todavia, alguns cuidados devem ser adotados quanto ao alcance desta abordagem, especificamente quanto ao modelo EUPS e, ainda, a uma tendência à dispersão multiplicativa de erros detectada durante o processamento digital.

Índices de erosividade da chuva, perdas de solo e fator erodibilidade para dois solos da região dos cerrados - primeira aproximação

Os objetivos deste trabalho foram: testar a adequação de diferentes índices de erosividade das chuvas, comparar duas equações propostas para cálculo da energia cinética das chuvas e estimar o fator K (erodibilidade) da equação universal de perdas de solo (EUPS) para um latossolo vermelho-escuro (LE) álico muito argiloso e um podzólico vermelho-amarelo (PV) álico muito argiloso da região de Sete Lagoas (MG). Não houve diferença significativa entre as duas equações testadas para cálculo da energia cinética das chuvas. O índice EI30 mostrou ser um bom estimador da erosividade da chuva e pode continuar sendo utilizado como fator R (erosividade) da EUPS para a região estudada. Os valores do fator K, para o LE e o PV da região de Sete Lagoas, foram, respectivamente, 0,002 e 0,033 t h (MJ mm)-1.

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.

Utilização de métodos de representação espacial para cálculo do fator topográfico na equação universal de perda de solo revisada em bacias hidrográficas

Métodos de representação espacial para o cálculo do fator topográfico (LS) da Equação Universal de Perda de Solo Revisada (RUSLE) têm sido utilizados para estimar a erosão do solo e a produção de sedimentos em bacias hidrográficas. Esses procedimentos baseiam-se nas equações tradicionalmente empregadas para determinação do fator LS e em informações que caracterizam a forma das vertentes derivadas do modelo numérico de elevação (MNE). Neste estudo foram analisados dois métodos de representação espacial utilizados no cálculo do fator LS em modelos matemáticos de erosão e produção de sedimentos em bacias hidrográficas. A análise foi realizada em quatro bacias rurais de relevo movimentado. Os valores de LS obtidos pelos métodos de representação espacial foram comparados entre si e com valores de LS determinados pelo método tradicional com levantamento em campo. Resultados mostraram que os valores de LS gerados pelos métodos de representação espacial apresentam diferenças significativas entre si, sendo dependentes do procedimento de cálculo e do método utilizado para determinar a direção de fluxo no MNE. Também foi verificado que os valores numéricos do fator LS determinados pelos métodos de representação espacial apresentam diferenças em relação àqueles estimados pelo método tradicional.

Análise espacial dos fatores da equação universal de perda de solo em área de nascentes

O objetivo deste trabalho foi avaliar a perda de solo de área de nascentes da Microbacia do Córrego do Tijuco, SP. Foi utilizada a análise espacial dos fatores da equação universal da perda de solo (EUPS), em integração com análise de componentes principais e geoestatística. A perda de solo média, estimada para a área, foi de 118,5 Mg ha‑1 por ano, considerada alta. Próximo à zona urbana, houve alta interação dos fatores erosividade da chuva e práticas conservacionistas, o que evidencia grande perda de solo, em razão da concentração da água proveniente da camada impermeabilizada urbana, com alta velocidade de escoamento. Nos divisores de águas, a atuação da erodibilidade foi proeminente, em contraste com o fator topográfico. Foram observadas áreas com atuação conjunta destes fatores, inclusive em locais de inclinação suave, porém com alto potencial natural de erosão. A interação das análises multivariadas e geoestatística permite a estratificação da área, identifica locais com propriedades específicas quanto à perda de solo, e espacializa os fatores do processo erosivo e suas interações ao longo do relevo.

Parâmetros de erosividade da chuva e da enxurrada correlacionados com perdas de solo e erodibilidade de um Latossolo Roxo de Dourados (MS)

Estudaram-se as correlações entre os parâmetros de erosividade e as perdas de solo ocorridas de 24/06/1989 a 22/10/1994, num Latossolo Roxo da Unidade de Execução de Pesquisa de Âmbito Estadual (UEPAE) de Dourados (MS) - EMBRAPA. Parâmetros de erosividade da chuva, da enxurrada e da chuva-enxurrada foram analisados por meio de regressão linear simples, múltipla e não-linear, com os objetivos de: (a) definir um parâmetro de erosividade para chuvas individuais, visando aprimorar o uso da equação universal de perda de solo local, e (b) determinar o fator erodibilidade para o solo estudado. Foram tomadas 147 chuvas individuais para o cálculo computacional da erosividade. O modelo com a altura da enxurrada na forma não-linear a (Vu)b foi o que melhor se correlacionou com a capacidade erosiva das chuvas individuais, superando todos os demais modelos, simples ou compostos, da chuva ou da chuva-enxurrada. Surpreendentemente, neste trabalho, o parâmetro EI30 apresentou baixa correlação com as perdas de solo. Assim, o melhor modelo de erosividade estimador da perda de solo local foi dado pelo seguinte modelo da enxurrada 0,1444 (Vu)1,0728. Os fatores erodibilidade do solo, estimados pelos modelos a (Vu)b e a + b EI30, foram, respectivamente, de 0,1444 t ha-1 mm-1 e 0,0037 t ha h ha-1 MJ-1 mm-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 num Latossolo Vermelho aluminoférrico submetido a diferentes sistemas de preparo e cultivo sob chuva natural

A chuva e a enxurrada, combinadas, são os agentes ativos na erosão hídrica, a qual também é influenciada pela cobertura, rugosidade, tipo de cultura e sistema de preparo do solo. Os preparos de solo conservacionistas reduzem a erosão hídrica em relação aos preparos convencionais, visto que são menos intensos e mantêm o solo coberto por maior período de tempo e, às vezes, proporcionam aumento da rugosidade na superfície do solo. Para avaliar as perdas de solo e água causadas pela erosão hídrica sob chuva natural, realizou-se um experimento em Chapecó (SC), num Latossolo Vermelho aluminoférrico, com declividade média de 0,09 m m-1, entre 1994 e 1999. Estudaram-se os tratamentos: preparo convencional, cultivo mínimo, rotação de preparos e semeadura direta, executados no sentido paralelo ao declive, com duas repetições, com algumas combinações de rotação de culturas no inverno e no verão. O tratamento-testemunha constou de preparo de solo convencional, sem cultivo (parcela-padrão da Equação Universal de Perda de Solo - EUPS). A semeadura direta com rotação de culturas reduziu as perdas de solo em 45 % em relação ao preparo de solo convencional no verão e semeadura direta no inverno, com rotação de culturas e, em relação ao preparo de solo convencional sem cultura, esta redução foi de 99 %. Nos preparos de solo conservacionistas, as perdas de solo foram reduzidas em 80 % em relação aos preparos de solo convencionais, na média dos tratamentos que envolveram culturas e dos anos de cultivo. Nos tratamentos de semeadura direta, as perdas de solo foram duas vezes maiores na primavera/verão do que no outono/inverno, enquanto, nos demais tratamentos, essas perdas foram 3,3 vezes maiores no outono/inverno, na média dos tratamentos e dos anos de cultivo. As perdas de água foram pequenas e se comportaram de maneira semelhante às perdas de solo, diferindo quanto à magnitude.

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.

Adequação de métodos indiretos para estimativa da erodibilidade de solos com horizonte B textural no Brasil

O conhecimento da erodibilidade dos solos (fator K) é de fundamental importância para a aplicação da equação universal de perdas de solo (EUPS). O objetivo deste trabalho foi verificar a adequação de diferentes métodos indiretos para estimativa da erodibilidade de solos com horizonte B textural (Bt) de várias regiões geográficas do Brasil. Coletaram-se amostras superficiais de 22 solos com Bt, cujo fator K foi determinado diretamente no campo. Realizaram-se diversas análises químicas e físicas, de modo que o fator K pudesse ser estimado por treze diferentes métodos indiretos. Correlacionaram-se os valores dos fatores K medidos no campo com os obtidos indiretamente. Verificou-se que nenhum dos métodos indiretos testados é adequado para a estimativa do fator K de todo o conjunto de solos com Bt estudados.

Estimativa da erodibilidade a partir de atributos de solos com horizonte B textural no Brasil

Os métodos existentes para estimar a erodibilidade dos solos (fator K) não se têm mostrado adequados quando aplicados a solos brasileiros. Este trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de método indireto para estimar a erodibilidade, visando obter esse fator, a partir de propriedades do solo facilmente determináveis. Assim, os horizontes A e Bt (B textural) de 22 solos de várias regiões geográficas do Brasil foram submetidos a diversas análises químicas e físicas, e a descrição morfológica do perfil foi considerada. Tais resultados (variáveis independentes) foram submetidos à análise de regressão linear múltipla em "stepwise", e relacionados com a erodibilidade (fator K) medida diretamente no campo (variável dependente). Obtiveram-se várias equações com graus crescentes de complexidade e precisão. A partir das variáveis selecionadas, tanto do horizonte A quanto do Bt, e da distribuição do tamanho das partículas, obtida com e sem dispersante químico, foi possível estimar, satisfatoriamente, a erodibilidade desses solos. As informações contidas na descrição morfológica dos perfis de solo, especialmente as referentes à estrutura, bem como os teores de carbono orgânico, foram de grande importância para a determinação indireta da erodibilidade (fator K).

A erosividade das chuvas em Fortaleza (CE): I - distribuição, probabilidade de ocorrência e período de retorno - 1ª aproximação

A aplicação da Equação Universal de Perdas de Solo para previsão de perdas por erosão e para planejamento conservacionista requer a avaliação de valores locais de índices de erosividade da chuva. Visando contribuir para o conhecimento desses índices na zona litorânea do estado do Ceará, os objetivos do presente estudo foram: (a) determinar o fator R e os valores anuais do índice EI30, sua distribuição mensal, probabilidade de ocorrência e períodos de retorno em Fortaleza (CE) no período de 1962 a 1981, e (b) criar um banco de dados que permita, numa análise posterior, avaliar as correlações entre o índice EI30 e as chuvas mensais, com vistas em simplificar o cálculo desse índice e atualizar seus valores durante o período de 1982 a 2000. A energia cinética total, intensidades uniformes, intensidades máximas em 30 minutos e o índice EI30 em chuvas individuais foram determinados em 7.300 diagramas diários de pluviógrafo do período de 1962 a 1981, disponíveis na Estação Meteorológica da Universidade Federal do Ceará, em Fortaleza. Distribuições de freqüência dos valores máximos individuais e anuais do índice EI30 e seus períodos de retorno foram calculados e plotados em curvas de probabilidades de ocorrência desses valores. No período de 20 anos, o valor do fator R em Fortaleza foi de 6.774 com uma amplitude de 2.237 a 12.882 MJ mm (ha h ano)-1. Esse valor médio anual pode ocorrer ou ser superado pelo menos uma vez a cada 2,2 anos, com uma probabilidade de 46 %. Os valores individuais máximos estimados para os períodos de retorno de 2, 5, 20, 50 e 100 anos foram de 1.363, 2.415, 3.783, 5.950 e 8.000 MJ mm (ha h)-1, respectivamente. Nos meses de fevereiro a maio, são esperadas as mais altas perdas de solo e água, posto que 70 % do valor anual do índice de erosividade ocorre nesse período, quando é utilizado o preparo convencional do solo e a cobertura vegetal é incipiente.

A erosividade das chuvas em Fortaleza (CE): II - correlação com o coeficiente de chuva e atualização do fator R no período de 1962 a 2000

A correlação entre o índice de erosividade EI30 e o coeficiente de chuva (Rc) no período de 1962 a 1981, em Fortaleza (CE), foi avaliada com o objetivo não só de analisar a viabilidade de utilização do Rc na atualização dos valores da erosividade no período de 1982 a 2000 nesse município, mas também de identificar uma equação que pudesse ser empregada para estimar a erosividade em outras localidades da zona litorânea do estado do Ceará onde não existem diagramas de pluviógrafos. Um alto coeficiente de correlação (r = 0,99**) foi encontrado entre os valores mensais do índice EI30 e o Rc. O melhor ajuste na regressão entre essas variáveis foi encontrado na equação EI30 = 73,989Rc0,7387. O emprego dessa equação permitiu atualizar o fator R em Fortaleza no período de 1962 a 2000, estendendo, dessa forma, a computação de dados de erosividade para uma série contínua de 39 anos. O fator R atualizado para essa série foi de 6.900 MJ mm (ha h ano)-1 , com 69,5 % desse valor anual distribuído nos meses de janeiro a abril. Este trabalho também forneceu informações úteis para planejar o controle da erosão e para estimar, com precisão razoável, a erosividade em outros locais do litoral cearense, desprovidos de diagramas de pluviógrafos.

Desenvolvimento e análise de uma rede neural artificial para estimativa da erosividade da chuva para o Estado de São Paulo

O conhecimento do valor da erosividade da chuva (R) de determinada localidade é fundamental para a estimativa das perdas de solo feitas a partir da Equação Universal de Perdas de Solo, sendo, portanto, de grande importância no planejamento conservacionista. A fim de obter estimativas do valor de R para localidades onde este é desconhecido, desenvolveu-se uma rede neural artificial (RNA) e analisou-se a acurácia desta com o método de interpolação "Inverso de uma Potência da Distância" (ID). Comparando a RNA desenvolvida com o método de interpolação ID, verificou-se que a primeira apresentou menor erro relativo médio na estimativa de R e melhor índice de confiança, classificado como "Ótimo", podendo, portanto, ser utilizada no planejamento de uso, manejo e conservação do solo no Estado de São Paulo.

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).