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, 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.

NetErosividade MG: erosividade da chuva em Minas Gerais

A erosividade da chuva é um índice numérico que expressa a capacidade das chuvas em provocar erosão hídrica no solo. O presente trabalho teve por objetivo desenvolver um programa computacional para estimar os valores da erosividade da chuva no Estado de Minas Gerais com base em redes neurais artificiais (RNAs). O valor anual da erosividade da chuva é obtido pelo somatório dos valores mensais dos índices de erosividade EI30 ou KE > 25. Foram utilizados para cálculo de cada um desses índices dois métodos de obtenção da energia cinética de precipitação pluvial. Dessa maneira, obtiveram-se quatro valores de erosividade para cada mês, totalizando o desenvolvimento de 48 redes. As RNAs desenvolvidas foram implementadas no ambiente de programação Borland Delphi 7.0. O programa computacional desenvolvido foi denominado NetErosividade MG. O programa fornece, de forma fácil e rápida, os valores mensais e anual da erosividade da chuva para qualquer localidade do Estado de Minas Gerais.

Perdas de solo e nutrientes num latossolo vermelho-amarelo ácrico típico, com diferentes sistemas de preparo e sob chuva natural

O processo erosivo é a principal causa de degradação dos solos, trazendo, como consequência, prejuízos ao setor agrícola e ao meio ambiente, com reflexos econômicos e também sociais. Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar as perdas de solo e nutrientes em diferentes sistemas de preparo num Latossolo Vermelho-Amarelo ácrico típico. Foram instaladas cinco parcelas experimentais contendo os seguintes tratamentos: preparo convencional e cultivo morro abaixo (CMA); preparo convencional e plantio em nível (CEN); preparo com uma grade aradora e uma niveladora e plantio em nível (CNiv); preparo com duas gradagens niveladoras, plantio em nível (NA) e cultivo mínimo em nível (CMN). As perdas de solo foram determinadas pelo método direto durante o ciclo da cultura de algodão, de dezembro de 2005 a junho de 2006. A cada coleta foram retiradas amostras de solo para quantificar as perdas dos nutrientes N, P, K e carbono orgânico (C-org) nos sedimentos. A diminuição no revolvimento do solo proporcionou menores perdas de sedimento, nutrientes e C-org, destacando o CMN como o mais eficiente. As perdas de N, P, K e C-org nos sedimentos apresentaram tendências semelhantes às das perdas de solo, e N, P e K variaram conforme as adubações utilizadas. O C-org foi encontrado em maior quantidade no sedimento. A taxa de infiltração básica (TIB) expressou diferença entre os tratamentos na seguinte ordem em valores crescentes: CMA < CEN CNiv NA < CMN, demonstrando que os sistemas de preparo que minimizam a movimentação do solo e incrementam C-org aumentam a TIB e diminuem o processo erosivo.

Erosividade da chuva e erodibilidade de Cambissolo e Latossolo na região de Lavras, sul de Minas Gerais

No Brasil, ainda são relativamente poucos os estudos envolvendo erodibilidade do solo, principalmente Cambissolos, dada a morosidade na obtenção dos resultados de experimentos com chuva natural. O conhecimento dos índices de erosividade e de erodibilidade é importante para o planejamento conservacionista, contribuindo para a sustentabilidade dos solos. Este estudo teve como objetivos determinar a erosividade da chuva e a erodibilidade de Cambissolo Háplico Tb distrófico típico e Latossolo Vermelho distroférrico típico, sob chuva natural, em Lavras (MG), no período de 1998 a 2002. Os dados de precipitação pluviométrica foram obtidos na Estação Climatológica Principal de Lavras, localizada no campus da Universidade Federal de Lavras, próxima das unidades experimentais de perdas de solo. A erosividade (EI30) foi determinada a partir do produto da energia cinética da chuva pela sua intensidade máxima em 30 min. Estes dados, correlacionados com as perdas de solo, permitiram obter o índice de erodibilidade dos solos. A precipitação total média anual foi 1.287 mm e a erosividade média foi de 4.865 MJ mm ha-1 h-1 ano-1. A erodibilidade foi 0,0355 Mg h MJ-1 mm-1 para o Cambissolo e 0,0032 Mg h MJ-1 mm-1 para o Latossolo, em consonância com seus atributos mineralógicos, químicos, físicos e morfológicos diferenciais.

Rugosidade da superfície do solo sob diferentes sistemas de manejo e influenciada por chuva artificial

A rugosidade da superfície do solo é influenciada pelo manejo, formada em especial pelo tipo de preparo e reduzida pela ação da chuva, principalmente. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência de diferentes sistemas de manejo do solo e da aplicação de chuva artificial na rugosidade da superfície do solo. Os tratamentos estudados resultaram da combinação de três sistemas de manejo do solo, semeadura direta (SD), preparo convencional (PC) e cultivo mínimo (CM), com três doses de resíduo vegetal seco de soja (Glycine max L. Merrill): 0, 2 e 4 Mg ha-1. Nas unidades experimentais foram aplicadas sete chuvas, com intensidade de precipitação pluvial de 60 mm h-1 e duração de 60 min cada, totalizando 420 mm de lâmina de chuva. A rugosidade foi avaliada imediatamente antes e após o preparo do solo e imediatamente após a aplicação de cada uma das sete chuvas artificiais. Obtiveram-se valores do índice de rugosidade ao acaso entre 1,88 e 5,41 mm na semeadura direta; entre 3,88 e 8,30 mm no preparo convencional; e entre 8,99 e 17,45 mm no cultivo mínimo. Concluiu-se que: as operações de preparo do solo aumentaram a rugosidade da sua superfície, em geral; o cultivo mínimo foi o sistema de preparo do solo que proporcionou os maiores valores de rugosidade ao acaso; e nos tratamentos semeadura direta com cobertura do solo a ação da chuva não promoveu decaimento do microrrelevo do solo.

Avaliação e espacialização da erosividade da chuva no Vale do Rio Doce, região centro-leste do Estado de Minas Gerais

Um fator muito atuante no processo erosivo e considerado de grande importância é o fator R, denominado erosividade da chuva. Esse fator é um dos componentes da equação universal de perdas de solo. Estudos de variabilidade espacial têm sido realizados almejando definir a distribuição espacial do fator R para determinada região. Objetivou-se com este trabalho calcular a erosividade da chuva (fator R - EI30) e gerar os mapas de espacialização desta. O estudo foi realizado em áreas experimentais de plantios de eucalipto localizadas em nove municípios, no Vale do Rio Doce, região centro-leste do Estado de Minas Gerais. Foram utilizados dados pluviográficos referentes ao período de janeiro de 2005 a dezembro de 2008. A espacialização da erosividade foi feita com base nos princípios da geoestatística, e a interpolação dos dados, por meio da krigagem. Os índices de erosividade anual variaram de 7.970 a 18.646 MJ mm ha-1 h-1 ano-1. O alcance para o índice de erosividade mensal variou de 10 a 177 km, e o anual foi de cerca de 52 km.

Rugosidade da superfície de um Cambissolo Húmico relacionada com o preparo e compactação do solo sob chuva natural

A rugosidade superficial do solo é uma característica importante, pois influencia a infiltração e a armazenagem de água no solo, a retenção de sedimentos na superfície e a erosão hídrica. Por sua vez, a rugosidade é influenciada pelo preparo, umidade e compactação do solo, pelos resíduos culturais, pelo efeito residual do uso do solo e pela erosividade da chuva. Este trabalho teve o objetivo de quantificar o efeito do tipo de preparo, da compactação do solo e da erosividade da chuva sobre o índice de rugosidade superficial ao acaso modificado (RRM), em um experimento conduzido sob chuva natural em um Cambissolo Húmico Alumínico léptico, com declividade média de 0,03 m m-1, entre setembro e novembro de 2008, em Lages, SC, com os seguintes tratamentos: (1) superfície quase lisa em solo compactado (LIC); (2) superfície quase lisa em solo não compactado (LINC); (3) uma aração e duas gradagens em solo compactado (PCC); (4) uma aração e duas gradagens em solo não compactado (PCNC); (5) uma escarificação em solo compactado (ESC); e (6) uma escarificação em solo não compactado (ESNC). O microrrelevo do solo foi medido com rugosímetro mecânico de varetas, em seis oportunidades: imediatamente antes e imediatamente após instalar os tratamentos; e após a ocorrência de cada um dos valores de erosividade (EI30) da chuva: 136, 190, 630 e 265 MJ mm ha-1 h-1. O preparo do solo com aração e gradagens e com escarificação aumentou o índice RRM em relação a antes do preparo, tanto em solo não compactado quanto em solo compactado. O aumento desse índice foi de 3,72 vezes em aração e gradagens e de 3,88 vezes na escarificação, na média do solo compactado e não compactado. A compactação do solo aumentou o índice RRM, independentemente do tipo de preparo. No caso da aração e gradagens, o aumento nesse índice foi de 4,58 vezes no solo compactado e de 3,04 vezes no não compactado, logo após o preparo; em se tratando da escarificação, em solo compactado o aumento pelo preparo foi de 5,49 vezes e de 2,61 vezes no solo não compactado, também logo após o preparo. A erosividade da chuva diminuiu o índice RRM, independentemente do tipo de preparo e da compactação do solo, cuja relação foi descrita pelo modelo y = ae-bx.

Distribuição espacial da precipitação e da erosividade da chuva mensal e anual no Estado do Espírito Santo

O mapeamento da erosividade da chuva e da precipitação pluvial consiste de um instrumento prático e indispensável para o planejamento do uso do solo em escalas regionalizadas, como países, Estados ou grandes bacias hidrográficas. Nesse contexto, objetivou-se neste estudo analisar a continuidade espacial do potencial erosivo da chuva e da precipitação pluviométrica, nas escalas de tempo mensal e anual, e posterior mapeamento destas, para o Estado do Espírito Santo, visando fornecer informações básicas ao planejamento de uso e manejo sustentável do solo. Para isso, 129 estações pluviométricas foram empregadas no estudo; a erosividade da chuva foi calculada tendo-se como base equações de Fournier ajustadas para os Estados vizinhos, porém com características climáticas semelhantes. Observou-se forte estrutura de dependência espacial das variáveis regionalizadas, especialmente da erosividade da chuva, com predomínio do modelo de semivariograma exponencial. Quanto à precipitação pluvial, os valores do grau de dependência espacial foram inferiores aos obtidos para a erosividade; contudo, foi possível classificar a estrutura de dependência como moderada a forte. A região do Rio Doce foi classificada como de "alto" a "muito alto" potencial erosivo, cuja erosividade média anual variou de 7.000 a 11.460 MJ mm ha-1 h-1 ano-1. Nessa região, os solos, além de ocorrerem em relevo dissecado e serem pobres em nutrientes, apresentam déficit hídrico pronunciado, dificultando o estabelecimento da vegetação, e são aqueles de maior vulnerabilidade natural à erosão hídrica.

Perdas de carbono e nitrogênio com aplicação de dejeto líquido bovino em latossolo muito argiloso sob plantio direto e chuva natural

O transporte de poluentes via escoamento superficial em áreas agrícolas, principalmente na forma solúvel, é considerado um problema ambiental, mesmo em sistemas conservacionistas de preparo do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar as perdas de carbono orgânico e nitrogênio no escoamento superficial, com a aplicação de 0, 60, 120 e 180 m³ ha-1 ano-1 de dejeto líquido bovino, em Latossolo muito argiloso, com declividade de 10 %, sob plantio direto e chuva natural, na região de Castro - PR. A aplicação do dejeto líquido bovino não alterou o carbono orgânico total, porém diminuiu as perdas de amônio e nitrato até a dose de 120 m³ ha-1 ano-1, o que indica ser esta a dose máxima recomendada para solo muito argiloso, declive moderadamente ondulado, baixas precipitações e com no mínimo uma semana de intervalo entre a aplicação do dejeto e a ocorrência de chuvas. As concentrações médias ponderadas de amônio e nitrato no escoamento superficial aumentaram com a aplicação de dejeto. As concentrações de amônio estiveram muito acima do máximo permitido pela legislação brasileira, inclusive sem aplicação de dejeto, o que indica a necessidade de práticas que evitem a entrada do escoamento em corpos de água, mesmo em sistemas conservacionistas.

Erodibilidade, fatores cobertura e manejo e práticas conservacionistas em argissolo vermelho-amarelo, sob condições de chuva natural

Os modelos de predição de perda de solo têm se tornado importantes ferramentas no planejamento conservacionista, sendo, para tanto, fundamental a estimativa local dos parâmetros que influenciam o processo erosivo. O objetivo deste trabalho foi determinar a erodibilidade (fator K) e os fatores manejo e cobertura (fator C) e práticas conservacionistas de suporte (fator P) da Equação Universal da Perda de Solo (USLE), em um Argissolo Vermelho-Amarelo. Foram avaliadas as perdas de solo (PS) ocorridas em parcelas-padrão de Wischmeier, no período de 2006 a 2011, com seus respectivos índices de erosividade (EI30). Valores de erodibilidade foram calculados pelo quociente entre PS e EI30 das chuvas anuais (Ka) e total no período (Kt) e pelo coeficiente angular gerado pela análise de regressão linear entre esses mesmos parâmetros (Kci e Kct). Os fatores C e P foram estimados para a cultura do milho, durante três anos de cultivo em nível (MN). Os valores de Kt e Kct obtidos foram de 0,0090 e 0,0106 Mg ha h ha-1 MJ-1 mm-1, respectivamente. Os valores médios calculados para os fatores C e P são de 0,0070 Mg ha Mg-1 ha-1 e de 0,45, respectivamente, indicando redução de 55 % na perda de solo do MN, em relação ao MMA. Os valores dos fatores K, C e P encontrados podem ser usados como primeira aproximação para estudos de manejo e conservação do solo e da água na região.

Erodibilidade de um Cambissolo Húmico sob chuva natural

A estimativa de perdas de solo é fundamental para o planejamento conservacionista. Com essa finalidade, destaca-se no Brasil o uso da Equação Universal de Perdas de Solo (USLE), para cuja utilização há escassez de dados obtidos de acordo com o método-padrão desse modelo. Entre os fatores que compõem a USLE, a erodibilidade do solo (fator K) é de difícil obtenção em razão da necessidade de conduzir experimentos em campo por longo tempo sob chuva natural. Com o objetivo de quantificar a erodibilidade do solo em um Cambissolo Húmico em Lages, SC, utilizando-se do método-padrão da USLE, quantificaram-se a erosividade (EI30) das chuvas naturais e as respectivas perdas de solo durante o período de 1993 a 2012. A erodibilidade foi determinada pelo quociente entre essas variáveis e pela regressão linear simples dessas. O valor de erodibilidade anual estimado pelo quociente e pela regressão linear simples entre as perdas de solo e as erosividades foi respectivamente de 0,0175 e 0,0172 Mg ha h ha-1 MJ-1 mm-1. A erodibilidade nos períodos de primavera-verão e outono-inverno apresentou pequenas variações em relação à média anual. A erodibilidade mensal variou de 0,0083 Mg ha h ha-1 MJ-1 mm-1 no mês de dezembro a 0,0241 Mg ha h ha-1 MJ-1 mm-1, no mês de abril. Ao longo do período de tempo avaliado, a erodibilidade anual evidenciou maior incremento nos anos iniciais e menor incremento nos anos finais.

Sobrevivência e crescimento de mudas de sabiá em podzólico vermelho-amarelo sob erosão simulada

O objetivo deste trabalho foi estudar mudanças nas propriedades de um Podzólico Vermelho-Amarelo relacionadas à remoção gradual de sua camada arável por meio de erosão simulada e seus efeitos na sobrevivência e crescimento de mudas de sabiá (Mimosa caesalpiniaefolia Benth). O experimento foi conduzido em casa de vegetação, em 1990, no Departamento de Ciência do Solo, UFC, em Fortaleza, CE, em camadas do solo de 0-15, 5-20, 10-25, 15-30, 20-35 e 25-40 cm, as quais foram removidas e acondicionadas em sacos de plástico, onde as sementes foram plantadas e as mudas desenvolveram-se por 85 dias. Maiores valores de porcentagem de argila, de água disponível, de teores de K e Ca e da CTC determinados nas camadas mais profundas não reduziram o impacto negativo da erosão na sobrevivência e crescimento das mudas, pois eles estavam associados a aumentos da saturação por Al, bem como a significativos decréscimos no pH, na matéria orgânica, na saturação por bases e nos teores de N, P e Mg no solo. À medida que a profundidade das camadas removidas aumentava, a porcentagem de sobrevivência, a altura, o peso seco das raízes e da parte aérea, bem como a biomassa seca total das plantas gradualmente decrescia; esses decréscimos foram de 16,8, 66,3, 67,1, 82,0 e 79,6%, respectivamente, na camada de 25-40 cm, em relação aos dados da camada 0-15 cm.

Perdas de solo, água, nutrientes e carbono orgânico em Cambissolo e Latossolo sob chuva natural

A erosão hídrica é responsável por perdas de nutrientes e carbono dos solos agrícolas. A minimização das perdas de solo, água, nutrientes e carbono orgânico constitui importante aspecto do planejamento conservacionista. Os objetivos deste trabalho foram avaliar as perdas, por erosão hídrica, de solo, água, nutrientes e carbono orgânico em Cambissolo Háplico Tb distrófico típico (CXbd) e Latossolo Vermelho distroférrico típico (LVdf). As coletas foram realizadas depois de cada evento de chuva considerada erosiva. As perdas médias anuais de solo foram de 205,65 Mg ha-1 para o CXbd e de 14,90 Mg ha-1 para o LVdf. As perdas médias anuais de água foram 369 mm para o CXbd e 113 mm para o LVdf, representando, respectivamente, 28,67% e 8,78% do total precipitado. Os atributos mineralógicos, químicos e físicos e o relevo de ocorrência desses solos explicam satisfatoriamente os resultados obtidos. O CXbd apresentou as maiores perdas de nutrientes e carbono orgânico. O carbono orgânico foi encontrado em maior quantidade no sedimento erodido, evidenciado pelo caráter seletivo da erosão.

Erosividade mensal e anual da chuva no Estado de Minas Gerais

Este trabalho objetivou estimar e mapear a erosividade média (EI30) mensal e anual, analisar a distribuição espacial da precipitação, durante o período chuvoso, e identificar zonas similares quanto a EI30 no Estado de Minas Gerais. Foram levantadas séries históricas de precipitação diária de 248 estações climatológicas para estimativa do coeficiente de chuva de Fournier (Rc). Baseado na relação EI30 x Rc, verificada em algumas localidades do Estado, o índice EI30 mensal foi estimado para as 248 estações. A geoestatística foi aplicada no mapeamento dos dados. O Estado de Minas Gerais pôde ser dividido em três zonas, com erosividade anual variando de 5.000 a 12.000 MJ mm ha-1 ano-1 : erosividade média-alta, nas regiões central, nordeste e parte da Zona da Mata; alta, no Triângulo Mineiro (extremo da região), e parte do nordeste e sul do Estado; e muito alta, na maior parte do Triângulo Mineiro, Alto Paranaíba, noroeste e leste. A erosividade não apresentou relação com a latitude e longitude e foi influenciada por efeitos orográficos e características climáticas de cada região.