Estabilidade temporal do conteúdo de água em três condições de uso do solo, em uma bacia hidrográfica da região da Serra da Mantiqueira, MG

A descrição de processos hidrológicos é relativamente complexa, principalmente da variação do conteúdo de água no solo, devido à influência de fatores edáficos, topográficos, climáticos e de vegetação. Em condições de campo, a estimativa do conteúdo de água no solo requer um plano de amostragem adequado, considerando as variações no tempo e no espaço. Visando representar adequadamente o conteúdo de água no solo com reduzido esforço amostral e custo, o conceito de estabilidade temporal tem sido muitas vezes empregado. Este estudo foi realizado com o objetivo de analisar a estabilidade temporal do conteúdo de água na camada superficial do solo (0-0,20 m de profundidade), sob diferentes usos do solo, em uma bacia hidrográfica experimental da região da Serra da Mantiqueira, Minas Gerais, nos períodos de estiagem e chuvoso, estimando os pontos mais representativos para essa determinação. Houve maior estabilidade temporal do conteúdo de água no solo na área de vegetação de várzea, menor na área ocupada por Mata Atlântica e intermediária na área de pastagem. Ocorreram, também, variações significativas da diferença relativa média entre os períodos de medição, concluindo-se que as características de cada área devem ser consideradas particularmente para escolha dos pontos. Na área de pastagem, foi possível identificar apenas um ponto para monitoramento tanto para o período chuvoso como para o de estiagem. Por outro lado, nas áreas de Mata Atlântica e vegetação de várzea foram identificados dois pontos, sendo um especificamente para o período chuvoso e outro para o período de estiagem, sendo recomendada uma análise individual específica para cada estação.

Determinação das propriedades hidráulicas do solo utilizando tensiômetros de polímeros em experimentos de evaporação

O tensiômetro de polímeros é um equipamento recentemente desenvolvido que permite medir o potencial matricial da água no solo desde a saturação até condições mais secas do que o ponto de murcha permanente. Nesta nota descreve-se a utilização de tensiômetros de polímeros em experimentos de evaporação de cilindros com solo deformado, para determinar as propriedades hidráulicas do material. Nos experimentos foi utilizada terra da camada superficial de um Nitossolo Vermelho. O uso de tensiômetros de polímeros em experimentos de evaporação com colunas de solo permitiu a determinação das relações entre condutividade hidráulica, teor de água e potencial matricial na faixa de potenciais matriciais entre -1 e -150 m.

Mobilidade de íons em solo sob sistema de semeadura direta submetido às adubações mineral e orgânica¹

A retenção, no perfil do solo, de elementos minerais aplicados em sua superfície é fundamental para manter a qualidade da água e diminuir prejuízos econômicos e ambientais. Este trabalho avaliou a mobilidade do K, Ca, Mg, teores de Al e matéria orgânica, as alterações de pH, em Latossolo Vermelho eutroférrico cultivado sob sistema de semeadura direta, bem como a demanda química de oxigênio (DQO) da água de percolação. A mobilidade foi medida em colunas de solo com estrutura preservada e submetidas a adubação mineral (100 kg ha-1) ou orgânica (150 m³ ha-1). Com uso de adubo mineral houve maior lixiviação de K, Ca e Mg, mesmo com maior quantidade de K aplicado via adubo orgânico do que via adubo mineral. A DQO da água percolada no sistema com adubação orgânica foi menor do que com adubação mineral. Os teores de Ca2+ e de Mg2+ foram maiores na camada de 0 a 2,5 cm, principalmente para a adubação orgânica. O adubo orgânico não aumentou o teor de matéria orgânica no solo, porém, na camada de 0 a 2,5 cm, elevou o pH do solo em uma unidade e neutralizou o Al3+. Os resultados deste trabalho mostram o efeito depurador do solo sobre águas contaminadas, evidenciando os benefícios econômicos e ambientais que poderão advir com a infiltração no solo da água de enxurrada que venha a se formar em lavouras.

Perdas de solo e de água e infiltração de água em latossolo vermelho sob sistemas de manejo

Os sistemas de manejo do solo alteram o microrrelevo e a cobertura por resíduos vegetais, influenciando a perda de solo e de água. Assim, os objetivos deste estudo foram avaliar as perdas de solo e de água e estimar a taxa de infiltração estável de água no solo (TIE) em diferentes sistemas de manejo, sob chuva simulada. As avaliações de campo foram conduzidas sobre resíduos vegetais, após a colheita da cultura da soja (Glycine max L. Merril). Estudaram-se três sistemas de manejo do solo: semeadura direta, preparo com grade aradora e com escarificador associados a três níveis de cobertura do solo com resíduo vegetal: 0,0; 2,0; e 4,0 Mg ha-1. Para caracterizar a área experimental foram feitas análises de densidade do solo, macroporosidade, estabilidade de agregados, umidade inicial do solo, percentual de cobertura e rugosidade superficial do solo. Por meio do uso do simulador de chuvas portátil, as parcelas receberam aplicação de precipitações de 60 mm h-1. Os tratamentos foram dispostos segundo o delineamento inteiramente casualizado, arranjados em esquema fatorial 3 x 3, com três repetições. As perdas de solo variaram de 1,40 a 116,30 x 10-3 Mg ha-1 h-1, enquanto as de água, de 1,60 a 106,94 m³ ha-1 h-1. Os valores da TIE apresentaram variação entre 23 e 52 mm h-1. Os tratamentos sob semeadura direta sem cobertura do solo e sob preparo com grade aradora apresentaram maiores perdas de solo e de água e valores mais baixos de TIE.

Intervalo hídrico ótimo e compactação do solo com cultivo consorciado de milho e braquiária

O cultivo consorciado entre a espécie forrageira e a cultura produtora de grãos garante a produção de forragem no outono-inverno, além de palha para cobertura do solo em sistema semeadura direta. O aporte de matéria seca radicular no perfil do solo possibilita a melhoria da qualidade estrutural do solo. Objetivou-se com este experimento verificar as alterações nos atributos físicos e físico-hídricos do solo com o cultivo de milho solteiro e consorciado com Brachiaria brizantha. O experimento foi conduzido na Fazenda Experimental Lageado (UNESP, Botucatu-SP), entre os anos agrícolas de 2002/2003 e 2003/2004. Foram coletadas amostras com estrutura preservada de solo, por meio de anéis volumétricos, nas camadas de 0 a 20 e 20 a 40 cm de profundidade, em trincheiras abertas em parcelas cultivadas com milho e mantidas em pousio na entressafra, bem como em parcelas cultivadas com milho consorciado com B. brizantha na linha de semeadura, mantendo a forrageira para pastagem após a colheita do milho. A partir dessas amostras, foi avaliado o Intervalo Hídrico Ótimo (IHO), por meio de curvas de resistência à penetração e de retenção de água, em amostras com diferentes densidades do solo. O cultivo solteiro de milho na safra de verão é suficiente para melhorar as características físicas e estruturais do solo na camada de 0 a 20 cm. O cultivo de braquiária em consórcio com o milho por dois anos consecutivos melhora as condições físicas e estruturais do solo na camada de 20 a 40 cm, com redução da resistência mecânica à penetração e aumento da densidade crítica do solo.

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.

Índice de qualidade do solo associado à recarga de água subterrânea (IQS RA) na Bacia Hidrográfica do Alto Rio Grande, MG

A proposição de índices de qualidade do solo tem crescido de forma considerável nos últimos anos para análises de sustentabilidade ambiental e da produção agrícola. No entanto, não há, nas condições brasileiras, o desenvolvimento de qualquer indicador de qualidade do solo vinculado à recarga de água subterrânea. O objetivo deste estudo foi gerar um índice de qualidade do solo, relacionado à recarga de água subterrânea (IQS RA), válido para as condições da Bacia Hidrográfica do Alto Rio Grande e proceder a seu mapeamento por meio de técnicas geoestatísticas. O IQS RA proposto é uma combinação linear de três indicadores relacionados à infiltração de água no solo: densidade do solo, condutividade hidráulica saturada e macroporosidade. Para sua validação, foi considerada a participação do deflúvio base (ou subterrâneo) no deflúvio total para quatro sub-bacias da Bacia Hidrográfica do Alto Rio Grande, analisando o comportamento desses indicadores hidrológicos tendo-se como referência a distribuição espacial do IQS RA. O índice gerado mostrou-se uma ferramenta importante para avaliação do potencial do solo para recarga de água subterrânea, uma vez que ele reflete a influência dos usos da terra no comportamento do deflúvio base e, consequentemente, na dinâmica da produção de água pelas sub-bacias.

Alterações estruturais e mecânicas de solo de várzea cultivado com arroz irrigado por inundação

A conversão de área natural para área de uso agrícola pode degradar a estrutura do solo, favorecendo a ocorrência de compactação. Este trabalho teve por objetivo avaliar as alterações nas propriedades físico-hídricas e mecânicas de um Gleissolo Háplico provocadas pela conversão de um campo natural antropizado para área de cultivo de arroz irrigado. Propriedades físico-hídricas (densidade, porosidade total, macro e microporosidade, índice de vazios e retenção de água) e mecânicas (pressão de preconsolidação, índice de compressão, coeficiente de descompressão e índice de recuperação) foram avaliadas nos horizontes A1 (0,0-0,25 m), A2 (0,25-0,51 m), Cg1 (0,51-0,92 m) e Cg2 (0,92-1,20+ m) em solo sob campo antropizado sem uso agrícola e nos horizontes Ap (0,0-0,17 m), A (0,17-0,40 m), Cg1 (0,40-0,70 m) e Cg2 (0,70-1,00+ m), em solo cultivado com arroz irrigado. Oito anos de cultivo de arroz sob preparo convencional e irrigação por inundação não alteraram significativamente as propriedades físico-hídricas e mecânicas, de acordo com a análise de agrupamentos. Porém, o cultivo de arroz aumentou a densidade do solo e reduziu o índice de vazios, a porosidade total e a macroporosidade. A relação da elasticidade com a densidade do solo, a porosidade total e o índice de vazios foi influenciada pelo tipo de estrutura, pois maiores compressões e descompressões ocorreram nos horizontes de estrutura prismática, em comparação aos horizontes de estrutura maciça.

Modelo para estimativa da infiltração de água e perfil de umidade do solo

A adequada modelagem da infiltração de água no solo é fundamental para estimação do movimento de água, erosão hídrica, recarga e contaminação de aquíferos. Este trabalho apresenta um modelo para estimativa da infiltração de água no solo (GAML-c), com base no modelo de Green-Ampt-Mein-Larson, que provê descrição da geometria e do deslocamento da frente de umedecimento no solo. Testes experimentais foram conduzidos em Latossolo Vermelho-Amarelo para avaliar o GAML-c, usando-se quatro diferentes cenários: considerando a condutividade hidráulica do solo igual à taxa de infiltração estável (Tie) e a umidade máxima do solo igual ao teor de água na zona de transmissão (θw) (TW); condutividade hidráulica do solo igual à do solo saturado (K0) e a umidade máxima do solo igual θw (KW); condutividade hidráulica do solo igual à Tie e a umidade máxima do solo igual ao teor de água na saturação (θs) (TS); e condutividade hidráulica do solo igual a K0 e a umidade máxima do solo igual θs (KS). Verificou-se que o GAML-c no cenário TW foi o melhor estimador do perfil de umidade do solo, resultando em aceitáveis estimativas da infiltração de água.

Intervalo hídrico ótimo para avaliação da degradação física do solo

A influência do sistema de uso e manejo na qualidade física do solo tem sido tema de destaque em razão de seus impactos ambientais e agronômicos. O intervalo hídrico ótimo (IHO) é um moderno indicador da qualidade física que potencialmente pode apresentar os mecanismos e processos de perda ou recuperação da qualidade física do solo, por causa do seu uso e manejo. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi quantificar a influência de diferentes sistemas de uso e manejo no IHO de um Latossolo Vermelho distrófico, textura franco-arenosa, composto por 170, 40 e 790 g kg-1 de argila, silte e areia, respectivamente. Foram selecionadas quatro áreas, sob os seguintes sistemas de uso e manejo do solo: mata nativa; pastagem cultivada por mais de 20 anos; citros por mais de 10 anos, antecedido por 10 anos de pastagens; e cultivo com culturas comerciais (milho, sorgo, aveia e mandioca), por cerca de 15 anos, após 10 anos de pastagem cultivada. Foram coletadas 48 amostras indeformadas, em cada área, no centro da camada de 0-0,10 m de profundidade. As amostras foram submetidas a potenciais de -10 a -15.000 hPa, em que foram determinadas a curva de retenção de água, a curva de resistência do solo à penetração e, posteriormente, a densidade do solo (Ds) e o IHO. A Ds foi influenciada pelos sistemas de uso e manejo do solo na sequência cultivo = citros > pastagem > mata nativa. A relação entre IHO e Ds foi linear e negativa, à exceção da mata nativa que na faixa de Ds entre 1,35-1,55 Mg m-3 apresentou relação positiva. Valores de Ds, em que o IHO = 0, associados com severa degradação física do solo, foram de 1,75 e 1,80 Mg m-3, nos solos sob citros e cultivo, respectivamente; a proporção desses valores foi de 21 % para o solo sob citros e 18 %, para o sob cultivo. A perda de qualidade física do solo foi menos acentuada no solo sob pastagem, quando comparado com os solos sob citros e cultivo, sendo a diminuição do IHO menos acentuada com o aumento da Ds. O menor valor de Ds em que iniciou a redução do IHO foi tomado como densidade do solo de alerta (Ds a). A Ds a foi de 1,55 Mg m-3 e pode ser utilizada como valor de referência no processo de recuperação da qualidade física do solo, válida para solos com textura, uso e manejo semelhante ao deste estudo.

Estrutura e armazenamento de água em um Argissolo sob pastagem cultivada, floresta nativa e povoamento de eucalipto no Rio Grande do Sul

Práticas pouco adequadas de manejo têm ocasionado a compactação e a degradação da estrutura do solo. Identificar atributos que melhor representem essas alterações são relevantes na recuperação e na indicação de práticas para evitar danos na estrutura do solo. Objetivou-se avaliar o impacto de diferentes usos em atributos estruturais e hídricos de um Argissolo Vermelho. O estudo foi realizado no município de Butiá, na região fisiográfica da Serra do Sudeste do Estado do Rio Grande do Sul, em um Argissolo Vermelho distrófico. As áreas analisadas corresponderam a: floresta antropizada constituída por espécies arbóreas e arbustivas (Floresta); pastagem com cinco anos de idade, com braquiária brizanta (Brachiaria brizantha) consorciada com pensacola (Paspalum lourai) e trevo (Trifolium sp.) (Pastagem); povoamento de Eucalyptus saligna com 20 anos de idade (Eucalipto 20); e plantio clonal de Eucalyptus saligna conduzido em segunda rotação, com 4,5 anos de idade (Eucalipto 4,5). Avaliaram-se nessas áreas a textura, a condutividade hidráulica, a porosidade, a densidade, o diâmetro médio ponderado de agregados (DMP), a curva de retenção de água, a distribuição do tamanho de poros e o parâmetro S, obtendo-se as seguintes conclusões: até a camada de 0,10 m na Pastagem, e 0,40 m no Eucalipto 4,5, os agregados foram formados pela ação da textura e matéria orgânica e pelo efeito compressivo, decorrente do pisoteio dos bovinos e da colheita do eucalipto. Conforme a profundidade aumentou, ocorreu redução do DMP de agregados, em razão da diminuição da matéria orgânica, e aumento do cascalho, especialmente para as áreas de Pastagem e Eucalipto 4,5, e ao menor efeito da compressão do solo. A textura e a matéria orgânica evidenciaram influência na agregação do solo e, mesmo em pequena proporção, o cascalho reduziu o DMP de agregados, pois sua baixa reatividade e seu maior diâmetro dificultaram a formação de agregados estáveis. Em relação aos atributos hídricos do solo, as áreas de Floresta e a Pastagem apresentaram maior disponibilidade de água, enquanto o maior parâmetro S está relacionado ao maior armazenamento de água.

Interação entre disponibilidade de água e compactação do solo no crescimento e na produção de feijoeiro

Propriedades físicas do solo, crescimento de plantas e disponibilidade de água são fatores que interagem em resposta a mudanças na estrutura do solo. Conhecer como esses fatores interagem no campo é de grande importância para o manejo da compactação do solo, para fins de produção agrícola. Neste trabalho, três níveis de compactação, com e sem irrigação, foram avaliados sobre o crescimento e rendimento de grãos de feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.). A probabilidade de interação entre compactação e irrigação foi de 88 e 86 % para o índice de área foliar (IAF) e rendimento de grãos, respectivamente. Porém, a disponibilidade de água provocou respostas distintas para crescimento e rendimento de grãos nos diferentes níveis de compactação. No sentido do menor para o maior nível de compactação, o aumento da disponibilidade de água no solo pela irrigação (120 mm) resultou ganhos decrescentes no IAF (1,8, 0,8 e 0,3) e crescentes no rendimento de grãos (695, 1.042 e 1.198 kg ha-1). Assim, a compensação no crescimento do feijoeiro pelo aumento no conteúdo de água foi decrescente à medida que aumentou o estado de compactação, mas a compensação no rendimento de grãos foi maior que no crescimento. Consequentemente, o uso de diferentes variáveis de planta fornece diferentes níveis críticos para os fatores físicos indicadores da compactação do solo. Assim, a decisão de irrigar e, ou, descompactar o solo depende de conhecer como o componente vegetal de interesse agronômico responde conjuntamente à compactação e disponibilidade de água no solo.

ATRIBUTOS QUÍMICOS E FÍSICOS DE SOLO CULTIVADO COM OLERÁCEAS EM MICROBACIA HIDROGRÁFICA, APÓS DESASTRE AMBIENTAL

RESUMO A matéria orgânica do solo é uma importante fonte primária de nutrientes às plantas e influencia a infiltração, retenção de água, suscetibilidade à erosão e agregação do solo. No entanto, esse processo está condicionado à qualidade e quantidade da matéria orgânica aportada. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do desastre ambiental causado pela chuva em áreas de produção de oleráceas na região Serrana do Rio de Janeiro. Foram selecionadas as seguintes áreas: A1: sem impacto (testemunha); A2: soterramento total e cultivo de aveia + ervilhaca; A3: transbordamento do rio e cultivo de milheto + girassol; A4: transbordamento do rio e grande deposição de areia com cultivo de aveia-preta; A5: transbordamento do rio com grande deposição de areia e sem cultivo; e A6: transbordamento do rio em pequena escala e sem cultivo. As propriedades edáficas analisadas foram: textura; densidade do solo (Ds); densidade de partículas (Dp); diâmetro médio ponderado (DMP) e diâmetro médio geométrico (DMG) de agregados estáveis em água; pH(H2O), Al3+, Ca2++Mg2+, Na+, H+Al, K, P e carbono orgânico total (COT); e frações granulométricas e químicas da matéria orgânica. Os maiores valores de DMP e DMG foram observados nas áreas A3 e A6, que seguem a mesma tendência dos maiores teores de argila. Os teores de COT e suas frações químicas e físicas apresentaram diferenças em relação à testemunha com os menores valores verificados nas áreas que foram submetidas ao impacto pelo transbordamento do rio e grande deposição de areia. As áreas que foram impactadas pelo soterramento com predomínio da fração argila apresentaram valores semelhantes ou superiores aos da testemunha. As variáveis foram selecionadas e avaliadas por meio da análise de componentes principais, que evidenciou distinção entre as áreas estudadas, com separação entre elas associada à textura do solo e densidade de partículas.

Modelo de distribuição de água e de potencial matricial no solo sob gotejamento com extração de água por raízes

A maior dificuldade em descrever e estimar a distribuição de água no bulbo molhado sob gotejamento reside na extração de água pelo sistema radicular, que é mais complexa devido à geometria de fluxo tridimensional. Os modelos existentes são, na maioria, unidimensionais ou multidimensionais de acessibilidade limitada. Este trabalho propõe um modelo semi-analítico para distribuição bidimensional de umidade ou de potencial no bulbo molhado, através da superposição da solução analítica de Warrick, para ponto-fonte em condições de regime não-permanente, com um modelo paramétrico de extração de água pelas raízes, considerando o balanço de água num volume unitário do solo. O modelo foi ajustado com sucesso a dados experimentais para a cultura do milho num solo franco-siltoso. Simulações de distribuição de água no bulbo molhado mostraram que o modelo permite estimar ou descrever a dinâmica de água do solo no bulbo molhado em qualquer tempo ao longo do ciclo de irrigação, o que pode contribuir significativamente na avaliação do manejo da irrigação, no estudo de posicionamento de sensores de umidade ou de potencial matricial, e em estudos relacionados à atividade das raízes no bulbo molhado.

Profundidade efetiva do sistema radicular do morangueiro sob diferentes coberturas do solo e níveis de água

O presente estudo foi realizado no município de Atibaia, maior produtor de morangos do Estado de São Paulo, com o objetivo de avaliar a profundidade efetiva do sistema radicular do morangueiro em diferentes níveis de água e coberturas do solo. O experimento foi instalado em esquema fatorial 2 x 2 (coberturas do solo e níveis de água). Como coberturas do solo foram utilizados os plásticos transparente e preto. As irrigações foram realizadas sempre que o potencial de água no solo atingia -0,010 e -0,070 MPa, a 10 cm de profundidade. As amostragens de raiz foram realizadas ao lado da planta, de 10 em 10 cm até 60 cm de profundidade, com trado tipo caneca com 7 cm de diâmetro, aos 159 dias após o plantio, com cinco repetições. Os resultados obtidos em comprimento de raiz (cm) por unidade de volume do solo (cm³) indicam maior concentração de raízes nas camadas superficiais. As coberturas do solo e níveis de água não influenciaram no comprimento de raízes nas faixas de profundidade do solo avaliadas. Para fins de irrigação, a profundidade efetiva do sistema radicular foi de 30 cm.