Nova abordagem sobre o modelo Brasileiro de serviços ambientais

O programa brasileiro de serviços ambientais, denominado "Produtor de Água", apoia-se em incentivos financeiros proporcionais à redução da erosão advinda da implantação voluntária de projetos de conservação do solo por parte de produtores rurais. No entanto, esse programa não constitui restrições preestabelecidas de elegibilidade de áreas de aplicação ou de propostas de conservação. Assim, no sentido de contribuir para a evolução metodológica desse programa, propõe-se uma nova abordagem deste, analisando-se, essencialmente, duas adaptações: introdução de critério de elegibilidade; e utilização da aptidão agrícola para indicação de propostas de uso intensivo e conservação do solo. Para isso, tomou-se por base uma bacia hidrográfica rural próxima ao Pantanal brasileiro, em Terenos, MS. O novo critério de elegibilidade foi baseado no Risco Natural de Erosão (razão entre o potencial natural de erosão e a tolerância à perda de solo). As propostas de ocupação do solo, por sua vez, foram definidas a partir de mapa de aptidão agrícola predefinido. O estudo revela que o novo critério de elegibilidade foi capaz de contemplar somente cerca de 40 % da área de estudo. A aplicação da classificação de aptidão agrícola nessa parcela reduziu drasticamente as alternativas de uso intensivo do solo, direcionando-as, em grande parte, para a atividade pecuária. A análise das duas propostas de inovação do programa "Produtor de Água" permite inferir quanto à potencialidade delas na formação de estratégias de aplicação do programa, além de promover uso mais eficiente dos recursos financeiros destinados ao pagamento por serviços ambientais no contexto brasileiro.

Funcionalidades ambientais de solos altomontanos na Serra da Igreja, Paraná

Apesar de ainda existirem ecossistemas altomontanos no Paraná em excelente estado de conservação, iminentes ameaças antrópicas e a fragilidade desses ambientes têm sido motivos de preocupação. Este trabalho teve os seguintes objetivos: caracterizar solos de área representativa dos campos e florestas altomontanas ocorrentes na Serra da Igreja; apontar quais os possíveis fatores pedológicos que resultam nessas diferentes fitotipias; e caracterizar algumas das suas funcionalidades ambientais (estoque de C e de água). Os principais solos encontrados nos campos foram Organossolos Fólicos fíbricos/sápricos (líticos e típicos) e Organossolos Háplicos fíbricos/sápricos (típicos e térricos) e, nas florestas altomontanas, Gleissolos Háplicos alíticos típicos. Ambas as classes são de solos distróficos, extremamente ácidos, com alta saturação por Al trocável e altos teores de C orgânico total. A distribuição das florestas altomontanas está fortemente controlada por vales e colos de cumeeiras, os quais estão sujeitos a processos morfogenéticos que resultam em solos com horizontes minerais. Já os campos estão estabelecidos em topos, onde processos pedogenéticos promoveram espessamento de horizontes hísticos, os quais, em função de suas características intrínsecas, aliadas aos fortes ventos, parecem conter com sucesso o avanço da floresta sobre o campo. Os estoques de C por unidade de área nos solos dos campos são superiores aos dos solos das florestas altomontanas, sendo ambos considerados altos quando comparados aos dados de outros ecossistemas, sendo duas a três vezes maiores do que os encontrados em solos de ecossistemas de altitudes mais baixas na mesma latitude. Também foi constatada alta capacidade de retenção hídrica devido à porosidade total verificada nos horizontes hísticos, os quais têm o potencial de reter em média 12 vezes seu volume em água.

Produtividade, qualidade dos frutos e distribuição do sistema radicular da melancia em diferentes sistemas de cultivo

A melancia é cultivada principalmente por pequenos produtores, em solos arenosos sob preparo convencional, com ocorrência de altas taxas de erosão, já que a cultura não forma dossel vegetativo capaz de cobrir inteiramente o solo. Com o objetivo de avaliar a cultura da melancia (Citrullus lanatus L.) em diferentes sistemas de cultivo, sobre um Argissolo Vermelho distrófico arênico na Depressão Central do RS, foi desenvolvido um experimento durante o ano agrícola 2008/2009 com a cultivar Crimson Sweet. Em parcelas de 48 m² e delineamento em blocos ao acaso com quatro repetições, foram testados os seguintes sistemas de cultivo: preparo convencional (PC), plantio direto (PD), PD escarificado com uma haste de escarificador (PD1H), PD escarificado com duas hastes de escarificador (PD2H), PD escarificado com três hastes de escarificador (PD3H), PD escarificado com quatro hastes de escarificador (PD4H) e PD escarificado com cinco hastes de escarificador (PD5H), com espaçamento entre hastes de 0,35 m. Os dados foram comparados pelo teste de Duncan (p < 5 %). A melancia foi semeada em novembro de 2008, com espaçamento de 2,20 x 0,75 m, sobre palhada de aveia-preta (Avena strigosa). Além da produtividade de melancia, considerando os frutos comercializáveis (> 6 kg), foram determinadas a área superficial e a distribuição do sistema radicular no perfil do solo perpendicular à linha de semeadura (30 e 60 d após a semeadura). Também foram determinadas a densidade do solo e a resistência à penetração após o ciclo. No tratamento PC obteve-se a maior produtividade (126 t ha-1), diferenciando-se estatisticamente dos demais. A área total de raízes aumentou com a intensidade de mobilização e área mobilizada de solo, exceto para o tratamento PD4H. No tratamento PC, a densidade do solo não mostrou diferença em profundidade, porém nos demais tratamentos houve diferença entre a camada de 0-5 cm e as mais profundas. A resistência à penetração na camada de 0-10 cm foi menor, o que pode ter favorecido a maior concentração de raízes nessa camada.

Continuidade espacial da condutividade hidráulica saturada do solo na bacia hidrográfica do Alto Rio Grande, MG

A distribuição espacial da condutividade hidráulica saturada (k0) é essencial para estudos relacionados a erosão do solo e escoamento superficial. Este trabalho objetivou estudar a continuidade espacial do atributo hidrológico do solo k o na Bacia Hidrográfica do Alto Rio Grande, MG, e realizar seu mapeamento por meio de técnicas geoestatísticas, utilizando dados sem e com transformação logarítmica. Os modelos de semivariograma esférico e exponencial foram ajustados ao semivariograma experimental pelo método dos Mínimos Quadrados Ordinários (MQO) e Mínimos Quadrados Ponderados (MQP). Técnicas de validação cruzada e preditiva foram aplicadas para a escolha do melhor modelo. Os resultados indicaram que, ao se trabalhar com o logaritmo dos dados de k o, houve redução de pontos discrepantes e de anisotropia, entretanto os valores mais elevados de grau de dependência espacial foram observados nos dados sem transformação. O ajuste do modelo esférico, por meio do método MQO, foi o que produziu melhor desempenho na modelagem da continuidade espacial de k0. Os mapas gerados a partir dos dados sem e com transformação logarítmica não apresentaram o mesmo comportamento na distribuição espacial dos valores, e o mapa dos dados na forma transformada teve o melhor detalhamento da distribuição espacial.

Padrão espaço-temporal da umidade volumétrica do solo em uma bacia hidrográfica com predominância de latossolos

A umidade volumétrica do solo possui alta variabilidade espacial e temporal devido à influência de vários fatores ambientais e de uso do solo. Desse modo, seu entendimento assume papel fundamental na modelagem dos processos que envolvem o escoamento superficial, a erosão do solo e o transporte de sedimentos. Nesse contexto, objetivou-se neste estudo avaliar o padrão espacial e temporal da umidade volumétrica na camada superficial do solo, nas diferentes estações do ano, em uma bacia hidrográfica experimental, com predominância de latossolos, localizada na região Sul de Minas Gerais. Para isso, utilizou-se o conceito de estabilidade temporal e escalonamento de semivariogramas, o qual possibilitou a comparação da estrutura espacial dos modelos de semivariogramas ajustados. Foi possível detectar forte dependência espacial da umidade do solo na bacia hidrográfica, com grau de dependência sempre acima de 80 %, e os semivariogramas escalonados mostraram semelhanças no padrão espacial no verão e no outono e diferenças em relação ao inverno e à primavera. Dessa forma, constatou-se que houve diferença no padrão espacial da umidade do solo ao longo do ano, contudo maior homogeneidade no período chuvoso (verão). Ocorreu variação no padrão temporal de umidade do solo de acordo com as estações do ano, sendo verificada tendência nos dados de inverno e primavera, demonstrada pelo teste de Spearman. Devido às diferenças verificadas no padrão espaçotemporal da umidade do solo ao longo das estações do ano, quatro pontos distintos foram identificados, um em cada estação, para implantação de monitoramento permanente desse atributo do solo na bacia hidrográfica.

Retenção de sedimentos removidos de área de lavoura pela mata ciliar, em Goiatuba (GO)

Matas ciliares são geralmente associadas à retenção de sedimentos e à mitigação dos impactos extrínsecos da erosão do solo em áreas de lavoura. No entanto, existem poucos estudos quantitativos sobre o tema. O objetivo deste trabalho foi analisar a eficiência de uma mata ciliar na retenção dos sedimentos produzidos na área de lavoura utilizando a técnica do 137Cs. A amostragem foi realizada em julho de 2005, em transector alocado em área sob intenso uso agrícola, na região central do Brasil, cultivada com algodão em sistema de plantio convencional. A técnica do 137Cs mostrou-se adequada para a determinação de perdas e ganhos de solo nesse tipo de estudo, evidenciando o depósito de sedimentos na área ciliar coberta de mata, bem como a eficácia dessa formação na retenção dos sedimentos advindos da área de lavoura.

Avaliação da aptidão agrícola de solos do Acre por diferentes especialistas

Os sistemas de avaliação da aptidão ou do potencial agrícola das terras têm sido utilizados nas diversas regiões do Brasil, por várias equipes e com múltiplas aplicações. O objetivo deste trabalho foi avaliar, para solos no Estado do Acre, como diferentes especialistas percebem a importância relativa dos indicadores de um sistema de aptidão agrícola e como eles interpretam esses atributos para a definição das diferentes classes de aptidão. Foram utilizados 10 perfis de solos analisados para a IX Reunião Brasileira de Classificação e Correlação de Solos, localizados entre os municípios de Rio Branco e Cruzeiro do Sul, Amazônia - região caracterizada por sedimentos da Formação Solimões como material de origem dos solos. As interpretações da aptidão agrícola dos solos foram feitas por seis especialistas, os quais avaliaram os indicadores de aptidão agrícola, aplicando cinco graus dos fatores de limitação: deficiência de fertilidade, deficiência de água, deficiência de oxigênio, suscetibilidade à erosão e impedimentos à mecanização. A partir desses fatores, foram estabelecidas as classes e os grupos de aptidão para cada perfil de solo, que foram comparados usando análise discriminante e por similaridade. Os resultados indicaram que as variáveis relacionadas a estoque de nutrientes, tipo de argila, classe textural e de drenagem e relevo local foram as mais relevantes na distinção dos ambientes pelos especialistas. A interpretação da aptidão agrícola por especialistas não foi inteiramente reproduzível para todos os solos, estando sujeita a variações decorrentes da experiência dos avaliadores e de seu conhecimento sobre o ambiente e os diferentes tipos de uso da terra.

Análise multivariada e variabilidade espacial na estimativa da erodibilidade de um argissolo vermelho-amarelo

A erodibilidade é um fator de extrema importância na caracterização da perda de solo, representando os processos que regulam a infiltração de água e sua resistência à desagregação e o transporte de partículas. Assim, por meio da análise de dependência espacial dos componentes principais da erodibilidade (fator K), objetivou-se estimar a erodibilidade do solo em uma área de nascentes da microbacia do Córrego do Tijuco, Monte Alto-SP, e analisar a variabilidade espacial das variáveis granulométricas do solo ao longo do relevo. A erodibilidade média da área foi considerada alta, e a análise de agrupamento k-means apontou para uma formação de cinco grupos: no primeiro, os altos teores de areia grossa (AG) e média (AM) condicionaram sua distribuição nas áreas planas; o segundo, caracterizado pelo alto teor de areia fina (AF), distribui-se nos declives mais convexos; o terceiro, com altos teores de silte e areia muito fina (AMF), concentrou-se nos maiores declives e concavidades; o quarto, com maior teor de argila, seguiu as zonas de escoamento de água; e o quinto, com alto teor de matéria orgânica (MO) e areia grossa (AG), distribui-se nas proximidades da zona urbana. A análise de componentes principais (ACP) mostrou quatro componentes com 87,4 % das informações, sendo o primeiro componente principal (CP1) discriminado pelo transporte seletivo de partículas principalmente em zonas pontuais de maior declividade e acúmulo de sedimentos; o segundo (CP2), discriminado pela baixa coesão entre as partículas, mostra acúmulo da areia fina nas áreas de menor cota em toda a área de concentração de água; o terceiro (CP3), discriminado pela maior agregação do solo, concentra-se principalmente nas bases de grandes declives; e o quarto (CP4), discriminado pela areia muito fina, distribui-se ao longo das declividades nas maiores altitudes. Os resultados sugerem o comportamento granulométrico do solo, que se mostra suscetível ao processo erosivo devido às condições texturais superficiais e à movimentação do relevo.

Intervalo hídrico ótimo como indicador de melhoria da qualidade estrutural de latossolo degradado

As pastagens de gramíneas, quando bem formadas e manejadas, representam um componente ambiental importante em razão do papel que exercem na cobertura dos solos, na formação e estabilização dos agregados e na redução do adensamento ou da compactação. Os objetivos deste estudo foram quantificar o intervalo hídrico ótimo (IHO), para um Latossolo Vermelho-Amarelo degradado fisicamente e cultivado com Coastcross (Cynodon spp.), e utilizar o IHO como indicador de alteração da estrutura desse solo. Amostras indeformadas foram coletadas em anéis volumétricos de 0,025 m de altura e 0,065 m de diâmetro, nas profundidades de 0-0,05 e 0,20-0,25 m e no horizonte Bw (0,80-0,85 m), na ausência de tráfego de máquinas agrícolas, durante a estação chuvosa de 2008/2009, nos meses de novembro de 2008, março de 2009 e maio de 2009. Essas amostras foram utilizadas para determinar a curva de retenção de água, a curva de resistência à penetração, a densidade, o IHO e a densidade crítica do solo (Dsc). O IHO revelou-se um adequado indicador da alteração da estrutura de Latossolo. O Coastcross apresenta potencial para melhoria da estrutura, sendo sugerida sua utilização como alternativa ao uso de implementos agrícolas nesse contexto. A Dsc de 1,24 Mg m-3 é limitante ao adequado crescimento e desenvolvimento da forrageira no solo em estudo.

Análise de sensibilidade e calibração do modelo SWAT aplicado em bacia hidrográfica da região sudeste do Brasil

Estimativas da perda de água e solo por erosão têm sido realizadas ao redor do mundo, com base na utilização de modelos empíricos ou conceituais, como o SWAT (Soil and Water Assessment Tool). O SWAT, amplamente utilizado para predizer o impacto das alterações no uso e no manejo do solo, entre outros, sobre a perda de solo e a vazão de curso de água, é extremamente sensível à qualidade dos dados de entrada. Assim, antes da simulação é necessário que se realize uma análise de sensibilidade de tal forma que se possa dar ênfase maior à aquisição e refinamento de determinados dados, diminuir as incertezas e aumentar a confiança nos resultados gerados. O processo de calibração, embora demorado, deve ser sempre realizado a fim de garantir que os resultados da simulação sejam comparáveis aos dados obtidos em campo. O sucesso da aplicação do modelo nessa bacia, sem estudos desse tipo, possibilita que os resultados sejam extrapolados para bacias de características semelhantes. Neste trabalho, a partir dos resultados produzidos em 10 parcelas experimentais instaladas na bacia hidrográfica do ribeirão São Bartolomeu, região Sudeste do Brasil, foram realizadas a análise de sensibilidade e a calibração do modelo SWAT. Os resultados foram satisfatórios, de acordo com o coeficiente de eficiência de Nash e Sutcliffe (COE), utilizado para avaliação do desempenho do modelo, sendo obtidos os valores de COE de 0,808 para a produção de sedimentos e 0,997 para a vazão, os quais representam modelos bem calibrados. A análise de sensibilidade não foi influenciada pela maior ou menor discretização da bacia, o que facilitou o processo de análise. A sensibilidade dos parâmetros foi variável em cada sub-bacia, de acordo com seu uso e ocupação, não podendo ser generalizada, isto é, as características das sub-bacias exercem influência na sensibilidade dos parâmetros.

Transpiração e crescimento foliar de clones de batata em resposta à fração de água transpirável no solo

A água é vital para as plantas. Uma redução na disponibilidade de água pode afetar a transpiração e o crescimento foliar das culturas. O objetivo deste trabalho foi determinar a resposta da transpiração e do crescimento foliar ao conteúdo de água disponível no solo, representado pela fração de água transpirável no solo (FATS), em dois clones de batata (um antigo e um recente) adaptados ao Sul do Brasil. Foram realizados três experimentos em ambiente protegido por abrigo telado em Santa Maria, RS, dois deles na primavera (cultivo de safra), com plantios em 20/08/2008 (E1) e 20/10/2008 (E2), e um experimento no outono (cultivo de safrinha), com plantio em 25/03/2009 (E3), usando-se dois clones de batata: um antigo ('Macaca') e um recente ('SMINIA793101-3'). A água disponível, representada pela FATS, a transpiração e o crescimento foliar foram medidos diariamente durante o período de imposição da deficiência hídrica. A FATS crítica que começa a alterar a transpiração, indicativo do início do fechamento estomático, foi de 0,39, 0,47 e 0,28 no clone 'Macaca' e de 0,47, 0,49 e 0,33 no clone 'SMINIA793101-3', para os experimentos E1, E2 e E3, respectivamente, enquanto o crescimento foliar começou a ser reduzido, com valor de FATS crítica maior para o clone 'Macaca', indicando que o clone 'SMINIA793101-3' é mais tolerante ao déficit hídrico no solo que o clone 'Macaca'.

Mapeamento de chuvas intensas no estado de Minas Gerais

Estudos associados a chuvas extremas são constituídos de eventos de interesse prático para a gestão dos recursos naturais, como manejo de bacias hidrográficas e conservação dos solos e da água. A distribuição espacial desses eventos possibilita inferir sobre áreas onde sua ocorrência é acentuada e desprovida de informações técnicas. Os objetivos deste trabalho foram promover, a partir de dados pontuais de 177 estações meteorológicas e com a utilização de técnicas geoestatísticas, o mapeamento de chuvas intensas para o Estado de Minas Gerais e identificar as áreas mais vulneráveis no tocante à ocorrência dessas chuvas nesse Estado. Foi constatado que as maiores intensidades ocorrem nas regiões leste e noroeste de Minas Gerais, o que pode ser explicado pela maior influência da Zona de Convergência do Atlântico Sul, além de ocorrência de chuvas convectivas. Foi possível, também, constatar e mapear intensidades intermediárias nas regiões sul e central e os menores valores para as regiões norte e nordeste de Minas Gerais. Para maiores durações, verificou-se, para a região sul, ocorrência de altas intensidades, o que está associado à entrada com maior frequência de frentes frias, produzindo chuvas de longa duração.

Resistência ao cisalhamento de solos e taludes vegetados com capim vetiver

Taludes vegetados são mais resistentes contra movimentos de massa e erosão pela água. A vegetação contribui para a estabilidade do solo, principalmente pelo aumento da resistência ao cisalhamento por meio do reforço oferecido pelas raízes. As espécies vegetais que mais têm sido eficientes na estabilização de taludes instáveis são as gramíneas, pertencentes à família Poaceae. Um exemplar dessa família, capim vetiver (Chrysopogonzizanioides (L.) Roberty), tem se revelado muito eficaz nessa estabilização. Com o objetivo de avaliar a melhoria dos parâmetros de resistência ao cisalhamento oferecida ao solo pelas raízes do capim vetiver com o tempo de plantio, realizaram-se experimentos de cisalhamento direto por meio de amostras indeformadas de solo sem vegetação e cultivadas com capim vetiver na idade de um, dois, três e quatro anos de plantio. Também foram realizados experimentos de cisalhamento direto em talude do mesmo solo sem vegetação e com cobertura desse capim. Os resultados do ensaio de cisalhamento direto das amostras de talude de solo foram avaliados por três métodos de equilíbrio limite para verificação de um fator de segurança médio nos taludes. A partir dos ensaios de cisalhamento direto, determinaram-se os parâmetros de resistência ao cisalhamento (intercepto de coesão e ângulo de atrito interno), verificando que o capim vetiver proporcionou incremento de coesão aparente ao solo, sendo esse destacado após três anos de plantio do capim. Esse capim promoveu melhoria nos parâmetros de resistência com consequente elevação do fator de segurança de taludes e aumento da resistência ao cisalhamento de solos, o que auxiliou na estabilização de taludes em planos superficiais de ruptura.

Monitoramento em longo prazo da contenção vegetativa em talude rodoviário de saprolito de gnaisse em Minas Gerais

A sucessão de eventos após a revegetação de uma área, em geral, não é estudada. Com o passar do tempo, um consórcio vegetal que se apresentou favorável na fase inicial pode não ser adequado no futuro, deixando a área com o solo descoberto e suscetível à ação dos fatores intempéricos. O objetivo deste trabalho foi monitorar características associadas à contenção vegetativa e, em longo prazo, o surgimento de novas formas de cobertura ou exposição do solo em resposta à revegetação com gramíneas e leguminosas em talude rodoviário de declividade acentuada. Após quatro anos, foi observada, nas parcelas experimentais, a presença de novas formas de cobertura ou exposição do solo, denominadas tipologias, como: cobertura de braquiária, leguminosa, capim-gordura, espécies invasoras, biomanta, resíduos em decomposição, crostas microfíticas, crosta física, solo exposto, erosão e afloramento de rochas. Essas tipologias foram quantificadas em dois levantamentos: antes e após o período chuvoso. Foram confeccionados mapas de cobertura para cada parcela experimental e analisadas a dinâmica, distribuição espacial, frequência e competição entre as tipologias encontradas nos dois levantamentos. Das 11 tipologias encontradas, as espécies vegetais e as crostas microfíticas foram as mais importantes no estádio primário da sucessão ecológica, resultando em rápida estabilização e recuperação da superfície degradada e favorecendo o aparecimento de espécies invasoras. A variação sazonal entre os dois levantamentos levou à diminuição da erosão e ao solo exposto, pelo incremento da cobertura vegetal e das crostas microfíticas.

Erosividade das chuvas associada a períodos de retorno e probabilidade de ocorrência no estado do Rio de Janeiro

O conhecimento da erosividade das chuvas associada à probabilidade de ocorrência e ao período de retorno pode contribuir para o planejamento conservacionista de uma região, em médio e longo prazo. A fim de gerar informações para melhor utilizar modelos e controle da erosão, dados de chuvas de 30 séries pluviográficas e pluviométricas, abrangendo 25 municípios, entre 1933 e 2006, foram estudados quanto à adequação das séries e do cálculo da probabilidade de ocorrência teórica (P) e período de retorno (T) da erosividade das chuvas (EI30 e KE>25), para o Estado do Rio de Janeiro. Foi feita a espacialização do potencial erosivo associado aos períodos de retorno de 2, 5, 10, 20, 50 e 100 anos para todo o Estado. A erosividade anual média (EI30) ou fator R da USLE para qualquer localidade no Estado do Rio de Janeiro pode ser igualada ou superada pelo menos uma vez, em média, em um período de 1,8 a 2,1 anos, com faixa de 48,5 a 54,9 % de probabilidade de ocorrência teórica. As localidades que apresentam maior erosividade associada aos períodos de retorno estão situadas nas mesorregiões Metropolitanas e em partes das mesorregiões Sul e Centro Fluminense. Foi possível identificar de oito a 12 regiões homogêneas, quanto à distribuição espacial da erosividade associada aos períodos de retorno de dois para 100 anos no Estado. De modo geral, a maior variação da distribuição espacial da erosividade apresenta-se na faixa de período de retorno de dois a cinco anos.