Desenvolvimento de sistemas de produção de milho no sul do Brasil com características de sustentabilidade

De 1991 a 1993, foi desenvolvido um experimento, no Campus da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), em um podzólico vermelho-amarelo, com 0,055 m m-1 de declividade, visando identificar sistemas de produção de milho com características de sustentabilidade. As parcelas mediam 22,0 x 3,5 m, conforme método para experimentos com chuva natural, e utilizaram-se os seguintes tratamentos: (1) solo descoberto; (2) aveia-preta + ervilhaca comum/milho; (3) tremoço-azul/milho; (4) chícharo/milho; (5) milho + mucuna; (6) milho + feijão-de-porco e (7) campo nativo. Os adubos verdes e o milho foram semeados transversalmente ao declive, no sistema plantio direto. As principais avaliações foram a cobertura do solo nos sistemas de produção, as taxas de erosão e, após 1,5 ano da implantação dos sistemas, algumas características químicas, físicas e biológicas do solo. A cobertura do solo manteve-se elevada nos sistemas de produção de milho, especialmente nos sistemas aveia + ervilhaca/milho, milho + mucuna e milho + feijão-de-porco, proporcionando um controle efetivo sobre a erosão hídrica, com redução superior a 98% nas perdas de solo e 85% nas de água . Os sistemas de produção com inclusão de adubos verdes apresentaram alta adição de carbono orgânico ao solo, refletindo no aumento do teor de CO na camada superficial (0-2,5 cm). Em relação ao solo descoberto, tais sistemas apresentaram maior infiltração de água no solo e maior atividade microbiana, na camada de 0-5 cm. Com a utilização de leguminosas, foi possível reduzir à metade a adubação nitrogenada mineral na cultura do milho, obtendo-se rendimentos de grãos superiores ao dobro da média estadual. Considerando as taxas de perdas de solo e água e as modificações induzidas pelos sistemas de produção, nas características químicas, físicas e biológicas do solo, conclui-se que os sistemas apresentaram características de sustentabilidade.

Análise de chuvas intensas a partir da desagregação das chuvas diárias de Lages e de Campos Novos (SC)

O conhecimento da magnitude das chuvas intensas é de fundamental importância para a elaboração de projetos hidráulicos e gerenciamento dos recursos hídricos em engenharia, além do dimensionamento de estruturas para o controle de erosão hídrica na conservação do solo. No entanto, informações sobre a intensidade da chuva só podem ser obtidas diretamente de pluviogramas, os quais nem sempre estão disponíveis no local de estudo, sendo mais comum a presença de dados de pluviômetro (chuva de "um dia"). Nesse caso, pode-se utilizar o método que desagrega as chuvas diárias em chuvas de 24 horas de duração e menores, possibilitando, assim, estimar as intensidades correspondentes. O estudo foi desenvolvido na Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC), em Lages (SC), durante o primeiro semestre de 1996. Utilizaram-se séries anuais de chuvas máximas de "um dia", obtidas de pluviômetros localizados em Lages e Campos Novos (SC), durante um período de 30 anos consecutivos (1966 a 1995). Aplicou-se a distribuição estatística de Gumbel para a obtenção das alturas de chuvas em períodos de retorno de 2, 5, 10, 15, 20, 25, 50 e 100 anos e, a partir destas, o modelo de desagregação de chuvas diárias, obtendo-se as alturas máximas esperadas para tempos de duração entre 24 horas e 5 minutos e suas respectivas intensidades máximas médias. Foram obtidas as curvas intensidade-duração-freqüência (I-D-F) para os tempos de retorno selecionados, bem como suas relações matemáticas. Para Lages, a equação da família de curvas I-D-F obtida foi: I = 2050TR0,20 (T + 29,41)-0,89 e, para Campos Novos, a equação foi I = 2157TR0,17(T + 29,42) -0,89: , em que i é a intensidade máxima média (mm h-1),T a duração (minuto) e TR o período de retorno (ano) das chuvas.

Persistência dos resíduos culturais de aveia e milho sobre a superfície do solo em semeadura direta

O sucesso dos sistemas de preparo conservacionista de solo no controle da erosão hídrica está relacionado, dentre outros fatores, com a quantidade de resíduos culturais e com a percentagem de cobertura da superfície do solo. A persistência dos resíduos ao longo do tempo, após a colheita, é fundamental para manter a cobertura, podendo influir nas propriedades físico-hídricas do solo e no escoamento superficial. Com o objetivo de avaliar a persistência de restos culturais de aveia e de milho sobre a superfície do solo, foram realizados, de outubro de 1995 a dezembro de 1996, dois experimentos de semeadura direta, em Santa Catarina: um em Lages, sobre um Cambissolo Húmico álico, e outro em Lebon Régis, sobre uma Terra Bruna Estruturada. Amostras dos resíduos de aveia e de milho foram coletadas em duas repetições, respectivamente, durante 180 e 225 dias, numa área de 0,24 m² dentro dos experimentos, a intervalos regulares de 45 dias entre uma amostragem e outra, as quais foram secas a 50ºC e pesadas. Após o período de avaliação de 180 dias, o resíduo de aveia apresentou diminuição de 80% na massa e de 60% na cobertura, em ambos os locais estudados. O resíduo de milho teve a massa diminuída em 64%, em Lages, e em 80%, em Lebon Régis, e a cobertura diminuída em 40%, em ambos os locais, após o período de 225 dias. A taxa de decomposição dos resíduos culturais de aveia e de milho foi, respectivamente, 100 e 90% maior nos primeiros 45 dias do que no restante do período experimental, na média dos dois locais estudados.

Relação entre a erodibilidade em entressulcos e estabilidade dos agregados

A erodibilidade do solo é uma característica utilizada nos planejamentos conservacionistas, especialmente, quando áreas agrícolas são utilizadas intensivamente. As práticas de conservação devem ser mais intensas em solos com erodibilidade alta do que em áreas com erodibilidade baixa. Como a determinação da erodibilidade do solo é difícil de ser realizada no campo, avaliou-se a relação entre os índices de expressão de estabilidade dos agregados e a erodibilidade do solo em entressulcos, utilizando amostras de solos do Rio Grande do Sul com propriedades químicas, físicas e mineralógicas diferentes. Foram medidas em laboratório a estabilidade dos agregados e a erodibilidade do solo em entressulcos, servindo-se de chuva simulada. Os coeficientes de determinação (R²) entre diferentes índices de estabilidade dos agregados e a erodibilidade do solo em entressulcos foram significativos (p < 0,01), indicando que esses índices foram adequados para predizer a erodibilidade do solo em entressulcos. Alguns índices que usam o diâmetro médio ponderado para expressar a estabilidade dos agregados também foram significativos (p < 0,05). A estabilidade dos agregados mostrou-se adequada para estimar a suscetibilidade dos solos à erosão hídrica em entressulcos.

Efeito do desmatamento da caatinga sobre as perdas de solo e água de um Luvissolo em Sumé (PB)

Foram estudados os efeitos do desmatamento da caatinga sobre as perdas de solo e água provocadas por chuvas erosivas num Luvissolo. Os dados relativos aos anos de 1983-1990 foram obtidos na Estação Experimental de Sumé (PB), pertencente à Universidade Federal da Paraíba - UFPB. Os tratamentos consistiram de duas parcelas desmatadas, uma parcela com caatinga nativa, uma parcela com caatinga nova, duas macroparcelas com caatinga nativa e duas macroparcelas desmatadas. Nas parcelas desmatadas, as perdas de solo foram de 61,7 e 47,7 t ha-1 e as perdas de água de 224,2 e 241,0 mm. A parcela com caatinga nativa, quando comparada com a parcela desmatada, reduziu a perda de solo em cerca de 98% e a perda de água em torno de 73%. Nas macroparcelas desmatadas foram observadas perdas anuais de solo de 31 e 26 t ha-1 e de água de 151,3 e 131,5 mm. Nas macroparcelas com caatinga, houve uma redução de aproximadamente 99% das perdas de solo e 90% das perdas de água, em relação às macroparcelas desmatadas.

Avaliação de um modelo para a estimativa da lâmina máxima de escoamento superficial

A erosão hídrica é um dos principais processos associados à degradação ambiental, sendo a desagregação e o transporte das partículas do solo decorrentes, principalmente, da energia cinética proveniente do impacto das gotas da chuva sobre o solo e do escoamento superficial. Tendo em vista as perdas na produção agrícola resultantes da erosão hídrica, aliadas ao alto custo de adoção e manutenção de sistemas de conservação de solos, é fundamental que estes sejam instalados de maneira adequada. Visando otimizar o projeto e adotar sistemas de conservação de solos, Pruski e colaboradores desenvolveram um modelo com vistas em obter a lâmina máxima de escoamento superficial em condições típicas de áreas agrícolas. Neste trabalho, procedeu-se à avaliação deste modelo pela comparação dos valores calculados com os obtidos experimentalmente, tendo-se evidenciado pequenas diferenças percentuais e altos coeficientes de correlação entre os valores obtidos experimentalmente e os calculados. Esses valores indicam que o modelo avaliado mostra-se eficiente para prever a lâmina máxima de escoamento superficial.

Razão de perdas de solo e fator c para as culturas de soja e trigo em três sistemas de preparo em um cambissolo húmico alumínico

Utilizando dados obtidos em experimento de perdas de solo e água sob chuva natural em Lages (SC), de novembro de 1992 a outubro de 1998, calcularam-se a razão de perdas de solo (RPS) e o fator C da equação universal de perda de solo, para três sistemas de preparo do solo e duas culturas. Foram estudados os tratamentos aração+duas gradagens (A + G), escarificação+gradagem (E + G) e semeadura direta (SDI), submetidos à sucessão das culturas de soja (Glycine max) e trigo (Triticum aestivum L.), comparados à aração + duas gradagens sem culturas (SSC), sobre um Cambissolo Húmico alumínico com declividade média de 0,102 m m-1. O ciclo de ambas as culturas foi dividido em cinco estádios, com igual intervalo de tempo entre eles. Tanto as RPS quanto os fatores C variaram ampla-mente entre os sistemas de preparo do solo e entre os estádios durante o ciclo das culturas, bem como entre os ciclos na mesma cultura e entre as culturas, indicando forte efeito do manejo do solo, da época do ano, da cultura e da chuva sobre essas variáveis. Os valores médios de RPS na cultura de soja foram de 0,1711, 0,1061 e 0,0477 Mg ha Mg-1 ha-1, para a A + G, E + G e SDI, respectivamente, enquanto, para o trigo, as referidas RPS, para os respectivos sistemas de preparo do solo, foram de 0,2416, 0,1874 e 0,0883. Os valores médios do fator C, para os respectivos sistemas de preparo do solo, foram de 0,1437, 0,0807 e 0,0455 Mg ha Mg-1 ha-1, para a cultura de soja; de 0,2158, 0,1854 e 0,0588 Mg ha Mg-1 ha-1, para o trigo, e, para a sucessão das referidas culturas, de 0,3713, 0,2661 e 0,1043 Mg ha Mg-1 ha-1.

Comprimentos críticos de rampa para diferentes manejos de resíduos culturais em sistema de semeadura direta em um Argissolo Vermelho da depressão central (RS)

A falha ou perda da eficácia relativa dos resíduos culturais compromete o controle da erosão hídrica por meio da cobertura do solo em sistemas conservacionistas de preparo do solo. Com o objetivo de investigar a falha de resíduos culturais em diferentes situações no sistema de semeadura direta, foi instalado um experimento na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, em Eldorado do Sul (RS), sobre um Argissolo Vermelho distrófico típico com 0,105 m m-1 de declividade média. Os tratamentos consistiram de resíduos recém-colhidos de aveia preta (out/97) e soja (maio/98) e resíduos semidecompostos de milho e soja (150 e 175 dias após a colheita, out/97 e 98, respectivamente), em diferentes quantidades e formas de manejo. Aplicou-se chuva simulada nas parcelas experimentais com intensidade constante de 63,5 mm h-1, até obtenção da taxa constante de enxurrada e, então, iniciou-se, concomitantemente à aplicação de chuva, a adição de fluxos extras de água limpa na cabeceira das parcelas, para simular comprimentos de rampa mais longos. Os dez níveis de fluxos extras de água planejados variaram de 16 a 197 (10-5) m³ s-1 m-1, com duração de 7 min cada nível. A falha do resíduo foi identificada e o equivalente comprimento crítico de rampa calculado, a partir da observação visual no campo e do uso de critério teórico baseado na relação da taxa de erosão com a taxa de descarga da enxurrada. Os intervalos de ocorrência dos comprimentos críticos de rampa obtidos variaram de 29-58 m (3.950 kg ha-1 de resíduos semidecompostos de soja, soltos) a 152-164 m (6.200 kg ha-1 de resíduos semidecompostos de milho, semi-ancorados). No tratamento com 5.600 kg ha-1 de resíduos de aveia preta, semi-ancorados, não foi observada falha do resíduo. Os resultados comprovaram que existem limites de comprimento de rampa no sistema de semeadura direta, dependendo do regime de chuva, solo, declividade e condições de manejo.

Erosividade das chuvas e sua distribuição entre 1989 e 1998 no município de Lages (SC)

A erosão hídrica resulta da erosividade das chuvas e da erodibilidade dos solos. O conhecimento da erosividade, portanto, torna-se um guia valioso na recomendação de práticas de manejo e conservação do solo que visem à redução da erosão hídrica. O objetivo do trabalho foi identificar e quantificar o fator de erosividade das chuvas naturais de Lages (SC), bem como conhecer sua distribuição temporal. A pesquisa foi realizada em 2000, utilizando dados de chuvas e perdas de solo do período entre 1989 e 1998, no Centro de Ciências Agroveterinárias de Lages (SC), situado a 27º 49' de latitude Sul e 50º 20' de longitude Oeste, a 937 m de altitude média, na região do Planalto Sul Catarinense. Foram estudados diversos fatores de erosividade, utilizando os métodos de Wischmeier & Smith e de Wagner & Massambani, de 437 chuvas erosivas, num total de 966 chuvas, compreendendo um volume médio anual de 1.301 mm de chuvas erosivas, num total médio anual de 1.549 mm de chuvas. O EI30 é o fator de erosividade (fator R da Equação Universal de Perda de Solo - EUPS) recomendado para Lages, cujo valor médio anual é de 5.790 MJ mm ha-1 h-1; 63 % do qual ocorre na primavera-verão; 76 % no período de setembro a março e, no período crítico, outubro, janeiro e fevereiro, 41 % do referido fator. Considerando o número e o volume das chuvas, 45 e 84 %, respectivamente, são erosivas.

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.

Razão de perdas de solo e fator C para milho e aveia em rotação com outras culturas em três tipos de preparo de solo

Dados de um experimento de perdas de solo e água sob chuva natural em Lages (SC), de novembro de 1992 a outubro de 1998, foram usados para o cálculo da razão de perdas de solo (RPS) e o fator C da equação universal de perda de solo, em três sistemas de preparo com milho e aveia em rotação com outras culturas. Os tratamentos: aração + duas gradagens (A + G), escarificação + uma gradagem (E + G) e semeadura direta (SDI) foram submetidos ao cultivo de milho (Zea mays) e aveia preta (Avena sativa) em rotação com outras culturas e comparados à aração + duas gradagens sem culturas (SSC), sobre um Cambissolo Húmico alumínico com declividade média de 0,102 m m-1. O ciclo das culturas foi dividido em cinco estádios, com igual intervalo de duração. As RPS e os fatores C variaram amplamente entre os sistemas de preparo do solo e entre os estádios durante os ciclos das culturas, bem como entre os ciclos na mesma cultura e entre as culturas, indicando um forte efeito do manejo do solo, época do ano, cultura e chuva sobre essas variáveis. Os valores de RPS para o milho foram de 0,1189, 0,0888 e 0,0611 (Mg ha-1) (Mg ha-1)-1, para a A + G, E + G e SDI, respectivamente, enquanto para a aveia esses valores foram, respectivamente, de 0,0783, 0,0655 e 0,0760 (Mg ha-1) (Mg ha-1)-1. Para os mesmos sistemas de preparo do solo, os valores do fator C foram, respectivamente, de 0,1097, 0,0809 e 0,0610 (Mg ha-1) (Mg ha-1)-1, para o milho, e de 0,0671, 0,0409 e 0,0372 (Mg ha-1) (Mg ha-1)-1, para a aveia.

Perdas de solo e água num Latossolo Vermelho aluminoférrico submetido a diferentes sistemas de preparo e cultivo sob chuva natural

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

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.

Decomposição do resíduo de milho e variáveis relacionadas

A eficácia da semeadura direta na redução da erosão hídrica depende, em grande parte, da cobertura do solo ocasionada pelos resíduos das culturas. Objetivou-se determinar, entre agosto de 2001 e junho de 2002, em um Cambissolo Húmico alumínico léptico, situado entre 27 º 49 ' latitude Sul e 50 º 20 ' longitude Oeste de Greenwich, a decomposição do resíduo de milho. Os tratamentos, em três repetições, consistiram de: solo sem resíduo ou descoberto (SSR), solo com 8,77 Mg ha-1 de resíduo de milho (SR) e solo com 8,77 Mg ha-1 de resíduo de milho mais 100 kg ha-1 de N (SR + N), avaliados em intervalos regulares de 30 dias. Determinou-se a quantidade do resíduo de milho, C orgânico e N total do referido resíduo. No solo, na camada de 0-0,03 m, foram avaliados C orgânico, N mineral, K trocável, pH em água, umidade e temperatura e, no ar, a temperatura a um metro acima da superfície do solo. O SR + N apresentou maior decomposição do resíduo de milho do que o SR, principalmente nos primeiros 120 dias, de tal modo que o tempo necessário para a quase que completa decomposição do resíduo (restando ainda cerca de 10 % da massa inicial) seria de aproximadamente 1.300 dias, para o SR, e de aproximadamente 900 dias, para o SR + N.

Análise da erodibilidade de saprolitos de gnaisse

As voçorocas são freqüentes em áreas com rochas do embasamento cristalino. A evolução destas feições é sempre fortemente condicionada pelos processos de erosão hídrica subsuperficial, embora os processos superficiais também sejam importantes. Este trabalho objetivou investigar os processos erosivos subsuperficiais atuantes nas voçorocas e compreender que fatores mineralógicos e texturais poderiam influenciar a erodibilidade dos saprolitos. Para tanto, foram realizados ensaios de caracterização e de avaliação da erodibilidade em amostras representativas, sendo o principal destes o ensaio de furo de agulha. Os resultados indicam que a erosão por carreamento não ocorre e que os saprolitos apresentam susceptibilidade variável à erosão por piping, mesmo quando derivados de uma mesma unidade litológica, mas superior à do horizonte B latossólico. Dados preliminares indicam que os saprolitos mais susceptíveis à erosão por piping são os de textura siltosa (determinados em ensaios granulométricos sem defloculante e agitação) e pobres em minerais agregadores, como os argilominerais.