Infiltração de água em um Latossolo vermelho-escuro sob condições de chuva intensa em diferentes sistemas de manejo

A infiltração de água é uma propriedade que reflete as condições físicas do solo, principalmente quanto à sua qualidade estrutural. Foi realizado um estudo na Embrapa Trigo, em Passo Fundo (RS), em um Latossolo Vermelho-Escuro, submetido por longo tempo a diferentes sistemas de manejo, com o objetivo de verificar a influência desses sistemas na taxa de infiltração de água, considerando as diferentes coberturas de solo e condições físicas gerais por eles propiciadas. A área experimental estava cultivada com milho, tendo-se aplicado chuva simulada de 120 mm h-1, durante 90 minutos, em três repetições, em três épocas distintas: (a) 45 dias após a semeadura do milho; (b) logo após a colheita do milho e (c) logo após a semeadura de aveia. As chuvas simuladas foram aplicadas sobre parcelas de 0,81 m² distribuídas dentro de macroparcelas com os sistemas de manejo em preparo convencional, cultivo mínimo e sistema plantio direto. O cultivo mínimo apresentou, em todas as épocas, as maiores taxas de infiltração de água no solo, e o sistema plantio direto produziu as maiores quantidades de palha na superfície do solo.

Infiltração de água em um podzólico vermelho-escuro sob dois métodos de preparo, usando chuva simulada com duas intensidades

Realizou-se no campo, num Podzólico Vermelho-Escuro, um experimento, para estudar a taxa de infiltração, tempos de empoçamento e início de escoamento superficial de água, sob preparo convencional e plantio direto, usando chuva simulada de intensidades médias constantes de 63,0 e 87,0 mm h-1. Foi usado um microssimulador de chuvas com bicos Veejet 80-100 e 80-150, sendo a área de observação para os testes de infiltração de 0,82 m². O modelo de Smith foi empregado para descrever o processo de infiltração. Foram usadas parcelas subdivididas com quatro repetições, cultivadas com aveia (Avena strigosa) e soja (Glycine max). Os tempos de empoçamento e de início de escoamento diminuíram com o aumento da intensidade de chuva. Considerando os tipos de preparos, os tempos foram menores no plantio direto. A infiltração acumulada e a taxa constante de infiltração foram maiores no plantio direto. Neste preparo, não houve diferença na taxa constante para as duas intensidades; para o preparo convencional, a taxa foi menor sob a chuva de maior intensidade. O parâmetro b do modelo teve pequena variação e a taxa constante de infiltração foi superestimada.

Influência da crosta superficial nas taxas de infiltração de água medidas com simulador de chuva e anéis concêntricos

A taxa de infiltração de água no solo, conjuntamente com a taxa de chuva, determina a taxa de enxurrada, constituindo medida importante para a previsão de erosão e estudos de conservação do solo. Pode-se medir a taxa de infiltração por meio de um infiltrômetro de cilindros concêntricos (CC) ou de um simulador de chuva (SC). A utilização do CC requer menos trabalho do que o SC, mas os resultados obtidos com o CC comumente estão em desacordo com as taxas de infiltração que ocorrem em situações de chuva natural, possivelmente por causa da formação de uma crosta superficial sob chuva. A formação dessa crosta procede tanto de fatores independentes do manejo do solo, como a intensidade da chuva e a textura do solo, quanto de fatores dependentes do manejo, principalmente a resistência ao cisalhamento e a cobertura vegetal. Em situações favoráveis à ocorrência de formação de crosta, espera-se que taxas de infiltração medidas com o CC superestimem as taxas reais durante uma chuva. Para verificar a correlação entre o manejo do solo e a razão das taxas de infiltração obtidas com CC e SC, essas taxas foram medidas por ambos os métodos em dois Podzólicos (Ultissolos) da região sul do Brasil. Os tratamentos diferiram com a cobertura vegetal e com a existência de crosta superficial. Medidas da taxa de infiltração com SC foram realizadas com um simulador de chuva com bicos aspersores Veejet 80100, em parcelas de 3,5 x 11,0 m, gerando chuva de intensidade de 64,2 mm h-1, durante 100 a 150 minutos. As parcelas foram delimitadas com chapas de metal e a enxurrada foi coletada no lado inferior por três segundos a cada três minutos. O CC consistiu de dois cilindros (diâmetros de 0,30 e 0,60 m), cravados no solo até 0,10 m pouco antes da determinação com o SC. A área dentro dos anéis foi inundada e as taxas de infiltração foram registradas dentro do anel interior, em intervalos de tempo regulares, com três repetições por parcela. Os resultados mostraram que a taxa de infiltração final, quando medida com o CC, foi de cinco a 10 vezes superior à medida com o SC. Medidas da taxa de infiltração com o CC diferiram menos das do SC, quando uma cobertura do solo estava presente. Taxas instantâneas de infiltração diferiram menos quando a crosta preexistente foi removida anterior aos testes. Esses resultados mostram que as taxas de infiltração determinadas pelo CC e SC não podem ser utilizadas em estudos de conservação do solo sem correção e que essa correção deve considerar as condições de manejo, especialmente aquelas relacionadas com a existência e formação de crosta superficial e com a presença de cobertura vegetal.

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.

Fator erosividade da chuva de Piraju (SP): distribuição, probabilidade de ocorrência, período de retorno e correlação com o coeficiente de chuva

Foram selecionadas 874 chuvas individuais erosivas, de uma série contínua de 23 anos de registros de dados pluviográficos. As chuvas selecionadas foram cotadas, digitalizadas e, posteriormente, analisadas. O índice de erosividade, EI30, médio anual calculado foi de 7.074 MJ mm ha-1 h-1 ano-1. Espera-se que este índice ocorra no local pelo menos uma vez a cada 2,33 anos, com uma probabilidade de 42,92%. Os valores dos índices anuais de erosividade de Piraju, esperados nos períodos de retorno de 2, 5, 10, 20, 50 e 100 anos, foram, respectivamente, de 6.696, 8.730, 10.076, 11.367, 13.039 e 14.292 MJ mm ha-1 h-1 ano-1. Foi observada uma distribuição de 78,5% do total da erosividade anual durante o semestre de outubro a março, indicando que, nesse período, era esperada a maior parte das perdas de solo por erosão. Observou-se elevada correlação entre o índice de erosividade, EI30, médio mensal e o coeficiente de chuva. Portanto, a equação de regressão determinada permite que seja estimado, com boa margem de segurança, o EI30 para outros locais que não possuam dados pluviográficos, mas que disponham de dados pluviométricos e condições climáticas semelhantes às de Piraju (SP).

Perdas de solo e água em entressulcos em um Argissolo Vermelho-Amarelo submetido a quatro padrões de chuva

A erosão é grandemente afetada pela intensidade da chuva. No entanto, poucas pesquisas no Brasil têm-se dedicado a estudar esse efeito. Este trabalho teve como objetivo determinar as perdas de solo e água em um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico abrúptico, submetido a quatro diferentes padrões de chuva. Os tratamentos foram: aplicação de chuvas simuladas com intensidade variável em diferentes padrões: avançado, intermediário, atrasado e constante. As chuvas tiveram duração de 60 min, com um pico de 120 mm h-1, durante 5 min, para os padrões de intensidade variável, e uma intensidade de 35 mm h-1, para o padrão constante, realizadas sobre solo preparado com uma aração e duas gradagens. As parcelas foram delimitadas por chapas de metal galvanizado, com dimensões de 0,75 m de comprimento no sentido do declive e 0,50 m de largura. Para a aplicação das chuvas, utilizou-se um simulador estacionário de bicos múltiplos, com a variação da intensidade controlada por programa computacional. As taxas máximas de perdas de solo foram, respectivamente, de 37, 49 e 91% maiores na chuva do padrão atrasado do que nas chuvas dos padrões: avançado, intermediário e constante. As taxas máximas de perdas de água foram de 19, 22 e 79% maiores na chuva do padrão atrasado do que nas chuvas dos demais padrões, respectivamente. Observou-se que o padrão atrasado revelou maiores perdas acumuladas de solo. Chuvas com picos de alta intensidade, como as de intensidade variável, ocasionam maiores perdas de solo e água do que as chuvas de intensidade constante. O padrão de chuva avançado causou o menor tempo de início do escoamento, seguido pelo padrão intermediário e pelo atrasado, enquanto este último causou o maior tempo de início de escoamento.

Erodibilidade de um cambissolo húmico alumínico léptico, determinada sob chuva natural entre 1989 e 1998 em Lages (SC)

O fator de erodibilidade do solo (fator K) da Equação Universal de Perda de Solo (EUPS) refere-se à susceptibilidade natural do solo à erosão e representa a quantidade de solo perdida por unidade de erosividade da chuva (fator R), sendo o seu conhecimento importante no planejamento conservacionista. Utilizando dados de perda de solo, obtidos sob condições de chuva natural, em tanques coletores de escoamento superficial, e de erosividade (EI30) das chuvas naturais, no período de 1989 a 1998, em Lages (SC), calculou-se, pelo quociente entre essas variáveis e por regressão linear simples entre elas, o fator de erodibilidade do solo para um Cambissolo Húmico alumínico léptico com 0,102 m m-1 de declividade média. Com este objetivo, foram utilizados valores de erosividade (EI30) de 437 eventos de chuva e de perdas de solo, obtidas em parcelas de 3,5 x 22,1 m desprovidas de vegetação e crosta superficial. O preparo do solo, executado no sentido paralelo ao declive duas vezes ao ano, consistiu de uma aração e duas gradagens. Os valores de erodibilidade médios anuais, estimados pelo quociente e por regressão linear simples entre as perdas de solo e as erosividades, foram de 0,0115 e 0,0151 Mg ha h ha-1 MJ-1 mm-1, respectivamente. Pelos respectivos modos de obtenção, os valores de erodibilidade médios estacionais estimados foram de 0,0105 e 0,0121 Mg ha h ha-1 MJ-1 mm-1, para a primavera-verão, e de 0,0132 e 0,0220 Mg ha h ha-1 MJ-1 mm-1, para o outono-inverno.

Métodos de determinação do salpico e influência da cobertura do solo em condições de chuva natural

Independentemente da capacidade da enxurrada em transportar as partículas minerais e orgânicas do solo, a avaliação da ação erosiva da chuva, em sua fase inicial, não será completa, se os mecanismos de desagregação e salpico do solo pelo impacto das gotas de chuva não forem avaliados. Considerando a ausência de dados sobre esses mecanismos em solos do Ceará, os objetivos deste trabalho foram: comparar métodos para a coleta do solo desagregado e salpicado e avaliar as correlações entre a erosividade das chuvas e o salpico em solo descoberto e com cobertura para reduzir a erosão em sua fase inicial. O estudo foi realizado sob condições de campo, em Fortaleza (CE), em um Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico, durante a estação chuvosa de 21/3 a 9/7/1994, ocasião em que a erosividade da chuva foi de 6.003 MJ mm (ha h)-1. Para quantificar as massas de partículas de solo desagregadas e salpicadas, foram empregados os métodos da bandeja coletora de Morgan (1982) e o do funil de Sreenivas et al. (1947). Intervalos de confiança a 95 %, para a diferença entre as médias do salpico coletado pelos dois aparelhos, foram calculados pelo teste t em dados emparelhados. Para ambos os tratamentos, solo descoberto e com uma cobertura de 50 % de colmos de capim-elefante, não houve diferença estatística significativa entre os dois métodos. Foram encontradas correlações significativas entre o parâmetro de erosividade EI30 e a massa de solo salpicado para equações de regressão da forma de potência. A média dos salpicos totais coletados nos dois métodos apresentou uma redução de 52 % quando foi comparado o tratamento com cobertura (2,31 kg m-2) com o solo descoberto (4,81 kg m-2). Esse resultado vem confirmar a eficiência da cobertura do solo na redução da erosão por salpico, estádio inicial e de grande importância do processo erosivo.

Parâmetros erosividade da chuva, da enxurrada e da chuva-enxurrada correlacionados com as perdas de solo de um luvissolo

Foram estudadas as correlações lineares simples, múltiplas e não-lineares entre os parâmetros erosividade da chuva, da enxurrada e da chuva-enxurrada e as perdas de solo provocadas por chuvas erosivas num Luvissolo. Os dados correspondentes ao período de 1986-1990 foram obtidos na estação experimental de Sumé (PB), pertencente à Universidade Federal da Paraíba - UFPB. Para determinar os parâmetros erosividade da chuva, da enxurrada e da chuva-enxurrada, foram analisadas chuvas individuais registradas em 136 pluviogramas. O volume de enxurrada isolado ou em combinação com características da chuva contribuiu, de forma significativa, para melhorar a estimativa das perdas de solo de chuvas individuais. Os parâmetros erosividade da chuva-enxurrada a(Vu α I30)b; a(Vu α I5)b; a(EIA)b e da enxurrada a(Vu)b foram os melhores estimadores das perdas de solo para chuvas individuais. Dentre os parâmetros da erosividade da chuva, os que melhor se correlacionaram com as perdas de solo foram aqueles que incluíram o produto do volume da chuva pela intensidade máxima em trinta minutos a(VrI30).

Erosividade da chuva: distribuição e correlação com a precipitação pluviométrica de Teodoro Sampaio (SP)

Foram separadas 812 chuvas individuais consideradas erosivas de uma série contínua de 19 anos de registros de dados pluviográficos. As chuvas selecionadas foram cotadas, digitalizadas e, posteriormente, analisadas pelo programa desenvolvido por Cataneo et al. (1982). O fator erosividade da chuva, expresso pelo parâmetro EI30 médio anual calculado, foi de 7.172 MJ mm ha-1 h-1 ano-1, fator esperado no local pelo menos uma vez a cada 2,33 anos, com uma probabilidade de ocorrência de 42,9 %. Os valores anuais de erosividade de Teodoro Sampaio, esperados nos períodos de retorno de 2, 5, 10, 20, 50 e 100 anos, foram, respectivamente, de 6.831, 8.666, 9.877, 11.046, 12.546 e 13.675 MJ mm ha-1 h-1 ano-1. No semestre de outubro a março, ocorreu 74,0 % da erosividade anual, sendo 45,7 % de dezembro a fevereiro. Observou-se elevada correlação entre o parâmetro EI30 médio mensal e o coeficiente de chuva (P²/P). Portanto, a equação de regressão determinada permite que seja estimado, com boa margem de segurança, o fator R para outros locais que não disponham de dados pluviográficos, mas que, entretanto, tenham dados pluviométricos e condições climáticas semelhantes às de Teodoro Sampaio (SP).

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.

Lixiviação de potássio da palha de espécies de cobertura de solo de acordo com a quantidade de chuva aplicada

Os restos vegetais deixados na superfície do solo em sistemas de semeadura direta, além de proteger o solo da erosão, constituem considerável reserva de nutrientes que podem ser disponibilizados para a cultura principal, subseqüente. Avaliou-se a lixiviação de K da palha de seis espécies vegetais com potencial de uso como plantas para cobertura do solo de acordo com a quantidade de chuva recebida após o manejo. Milheto (Pennisetum americanum, var. BN-2), sorgo de guiné (Sorghum vulgare), aveia preta (Avena strigosa), triticale (Triticum secale), crotalária juncea (Crotalaria juncea) e braquiária (Brachiaria decumbens) foram cultivados em vasos com terra, em casa de vegetação, em Botucatu (SP). Aos 45 dias da emergência, as plantas foram cortadas na altura do colo, secas em estufa e submetidas a chuvas simuladas de 4,4, 8,7, 17,4, 34,9 e 69,8 mm, considerando uma quantidade de palha equivalente a 8,0 t ha-1. A máxima retenção de água pela palha corresponde a uma lâmina de até 3,0 mm, independentemente da espécie, praticamente não ocorrendo lixiviação do potássio com chuvas da ordem de 5 mm. A máxima liberação de K por unidade de chuva ocorre com lâminas de até 20 mm, decrescendo a partir deste ponto. A quantidade de K liberado da palha logo após o manejo depende da espécie vegetal, não ultrapassando, no entanto, 24 kg ha-1 com chuvas da ordem de 70 mm, apresentando correlação positiva com a concentração do nutriente no tecido vegetal. O triticale e a aveia são mais eficientes na ciclagem do potássio.

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.

Importantes características de chuva para a conservação do solo e da água no município de São Manuel (SP)

Os modelos matemáticos preditivos da erosão do solo, como a Equação Universal de Perda de Solo (EUPS), são de muita valia no planejamento de uso agrícola da terra. Tal equação, desenvolvida para estimar as perdas médias anuais de solo esperadas em dado local, para determinado sistema de manejo, apresenta como variáveis os fatores erosividade da chuva (R), erodibilidade do solo (K), comprimento do declive (L), grau do declive (S), cobertura e manejo (C) e práticas conservacionistas de suporte (P). Com o objetivo de contribuir para o planejamento conservacionista de uso do solo local, foi estimado, de forma simplificada, o fator erosividade da chuva (R) da EUPS para o município de São Manuel (SP), para uma série pluviométrica contínua de 49 anos de dados de chuva diária. Além disso, foram também calculados o período de retorno, a freqüência de ocorrência dos índices de erosividade anuais e as quantidades máximas diárias das chuvas necessárias para o dimensionamento mais adequado de canais de terraços agrícolas em nível. O valor calculado do fator R foi de 7.487 MJ mm ha-1 h-1 ano-1, esperado ocorrer no local, pelo menos, uma vez a cada 2,33 anos, com uma probabilidade de 42,92 %. Observou-se uma concentração de 81,48 % do valor total deste fator no semestre de outubro a março, indicando que, potencialmente, as maiores perdas anuais de solo por erosão são esperadas neste período. Os valores anuais do índice EI30, esperados para os períodos de retorno de 2, 5, 10, 20, 50 e 100 anos, foram de 7.216, 8.675, 9.641, 10.568, 11.768 e 12.667 MJ mm ha-1 h-1 ano-1, respectivamente. Com relação às quantidades máximas de chuva diária, para os mesmos períodos de retorno, os valores foram de 73, 98, 115, 131, 151 e 167 mm, respectivamente.

Perdas de solo e água em diferentes sistemas de manejo de um nitossolo háplico submetido à chuva simulada

O manejo do solo pode influenciar a cobertura e a rugosidade do terreno e, associado à chuva e a outras variáveis, é um dos principais fatores que afetam a erosão hídrica. Aplicando três testes de chuva simulada, com intensidade constante de 64 mm h-1, foram avaliados, em São José do Cerrito (SC), entre março de 2000 e junho de 2001, em condições de campo, os seguintes tratamentos de manejo do solo, em duas repetições, durante o ciclo da soja: uma aração + duas gradagens, sem cultivo - SSC; uma aração + duas gradagens sobre resíduo de aveia dessecada, e semeadura de soja - PCO; uma escarificação + uma gradagem sobre resíduo de aveia dessecada, e semeadura de soja - CMI; semeadura direta de soja sobre campo natural dessecado - SDD, e semeadura direta de soja sobre campo natural dessecado e queimado - SDDQ. Utilizou-se um Nitossolo Háplico alumínico argiloso, com declividade média de 0,18 m m-1. As perdas de solo foram fortemente influenciadas pelo sistema de manejo, enquanto as perdas de água sofreram efeito apenas moderado. O CMI reduziu as perdas de solo e água em 85 e 34 %, respectivamente, em relação ao PCO e, em relação ao SSC, essa redução foi de 96 e 40 %, respectivamente, na média dos testes de chuva simulada. Os tratamentos SDDQ e SDD apresentaram perdas de solo e água praticamente iguais entre si, sendo as perdas de solo, em média, 88 % inferiores aos do CMI e, no caso das perdas de água, praticamente iguais a este tratamento.