Estudo da erosão na microbacia do Ceveiro (Piracicaba, SP): I - Estimativa das taxas de perda de solo e estudo de sensibilidade dos fatores do modelo EUPS

A erosão acelerada do solo constitui um sério problema global de degradação de terras agrícolas. Por ser a pesquisa de erosão comumente cara e morosa, a utilização de modelos permite estimar a perda de solo em localidades e condições não diretamente representadas nos estudos. O objetivo deste trabalho foi estimar a expectativa de erosão do solo em uma área intensivamente cultivada com cana-de-açúcar no município de Piracicaba (SP), como subsídio ao diagnóstico do uso atual das terras visando ao controle do processo. O trabalho foi realizado em ambiente de sistema de informação geográfica aplicando a equação universal de perda de solo (EUPS). Especificamente pretendeu-se estudar a influência dos fatores K (erodibilidade do solo), LS (topográfico), C (uso e manejo da cultura) e P (práticas de controle da erosão) nas estimativas de perda de solo. Os resultados obtidos mostraram que o processo de degradação dos solos por erosão acelerada é intenso em cerca de dois terços da área avaliada, ocupados principalmente com cana-de-açúcar. Nessas áreas, a perda média estimada de 58 Mg ha-1 ano-1 equivale a cerca de quatro vezes o limite superior da tolerância média indicada. Nas áreas remanescentes, ocupadas com mata, vegetação ciliar, reflorestamento e pastagens, as taxas estimadas de perda de solo são baixas, em torno de 2 Mg ha-1 ano-1 , abaixo dos valores de tolerância. O estudo de sensibilidade dos fatores do modelo revelou que, para uma mesma condição climática (fator R constante), os fatores C e P (cobertura e manejo da cultura e práticas de controle da erosão) definiram a ordem de grandeza das perdas, em unidades, dezenas ou centenas de Mg ha-1 ano-1 . Para uma mesma categoria de uso da terra (fatores C e P constantes), o fator LS foi o que explicou a maior parte da variação observada. Os resultados obtidos a partir de uma simulação mostraram que a influência do fator K (erodibilidade do solo) nas estimativas foi muito menor do que a do fator topográfico. A aplicação da EUPS permitiu estimar a expectativa de erosão do solo na área de estudo. O uso de geotecnologias e de métodos geoestatísticos de análise mostrou-se uma abordagem promissora nos estudos de erosão.

Search and Paper SKU Analysis of Recipes Meeting EUPS Standard

The theoretical research of the study concentrated on finding theoretical frameworks to optimize the amount of needed stock keeping units (SKUs) in manufacturing industry. The goal was to find ways for a company to acquire an optimal collection of stock keeping units needed for manufacturing needed amount of end products. The research follows constructive research approach leaning towards practical problem solving. In the empirical part of this study, a recipe search tool was developed to an existing database used in the target company. The purpose of the tools was to find all the recipes meeting the EUPS performance standard and put the recipes in a ranking order using the data available in the database. The ranking of the recipes was formed from the combination of the performance measures and price of the recipes. In addition, the tool researched what kind of paper SKUs were needed to manufacture the best performing recipes. The tool developed during this process meets the requirements. It eases and makes it much faster to search for all the recipes meeting the EUPS standard. Furthermore, many future development possibilities for the tool were discovered while writing the thesis.

Aplicação de geotecnologias e do modelo EUPS como subsídio ao planejamento do uso da terra: estudo de caso no alto curso da microbacia hidrográfica do Ribeirão Cachoeirinha, Iracemápolis, SP

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeitos da mecanização agrícola da cultura da cana-de-açúcar nos processos erosivos: dimensionamento de terraços com base na Equação Universal de Perdas de Solo (EUPS)

A cultura da cana-de-açúcar é a segunda maior movimentação econômica na cadeia do agronegócio no Brasil. Gera riquezas através da fabricação de açúcar, etanol e cogeração de energia elétrica, além de outros subprodutos. Considerada fonte de energia renovável, a cana-de- açúcar a princípio tinha sua imagem associada a impactos negativos principalmente devido as queimadas realizadas nas lavouras para colheita manual. Nos últimos anos, baseado em decretos e no Protocolo Agro-ambiental, essa prática vem sendo abolida. Para se manter e até mesmo aumentar o rendimento das colhedoras nos canaviais, os gestores têm adotado práticas para reduzir os terraços agrícolas, com impacto nos sistemas de conservação de solos. Assim, este trabalho teve como objetivo identificar os impactos ambientais provocados pela mecanização agrícola decorrente do mau manejo e dimensionamento dos mecanismos de conservação do solo. Neste estudo também se realizou uma análise à Equação Universal de Perdas de Solo (EUPS), como ferramenta para o dimensionamento de terraços agrícolas. O estudo foi realizado em uma microbacia hidrográfica, denominada Ribeirão da Bocaina, localizada na UGRHI-13 (Tietê - Jacaré). Foi possível identificar a variabilidade amostral do solo para o dimensionamento conservacionista, gerando curvas de nível com Desníveis Verticais (D.V) desuniformes, contrariando a sistemática atual de terraços que respeita cotas múltiplas ou mesmo dimensionamentos empiristas, segundo o conhecimento local e o histórico recente da área. Algumas sugestões também foram feitas afim de torná-la uma ferramenta ainda mais eficiente, considerando condições particulares à cultura da cana-de-açúcar, tais como a influência da palhada, sulcos de plantio e diversos tipos de terraços como meios de controle à erosão. A metodologia foi satisfatória, no que tange a compreensão pelos meios de correlação entre as práticas conservacionistas e modelos de predição de perda de solo, trazendo luz à ciência na interpretação das ferramentas existentes e as lacunas a serem preenchidas.

A IMPORTÂNCIA DA GERAÇÃO DO FATOR TOPOGRÁFICO (LS) DA EUPS PARA MODELAGEM EROSIVA DE BACIA HIDROGRÁFICA

A erosão é um grande problema para a sociedade e resulta em problemas ambientais e econômicos. Assim, o presente trabalho tem como objetivo analisar e identificar, através da elaboração e interpretação do Mapa de Fator Topográfico (Fator LS) da EUPS (Equação Universal de Perdas de Solo) em ambiente computacional, setores potencialmente susceptíveis aos processos erosivos na Bacia do Córrego Ibitinga na cidade de Rio Claro (Brasil - SP). Nos procedimentos metodológicos, é utilizada a abordagem sistêmica, onde o relevo e os seus componentes são analisados de forma integrada. Para a elaboração da Carta é necessária a criação das Cartas de Extensão de Vertentes e Classes de Declividade e, posteriormente cruzamento em ambiente GIS, produzindo a Carta de Fator Topográfico que indica os setores mais susceptíveis à dinâmica erosiva. Observou-se que as linhas de cumeada são suaves e possuem baixas vulnerabilidades erosivas. No entanto, uma ruptura topográfica representa uma diferenciação erosiva e aumento da declividade, gerando suscetibilidade do setor à erosão. Este maior potencial de erosão produz-se nos altos cursos d' água e também acompanhando toda a linha de ruptura topográfica que contorna o lado esquerdo do curso principal.

Erosão Hídrica de Solos Caso de Estudo do Concelho de Tarouca

Dissertação apresentada para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Gestão do Território, área de especialização em Detecção Remota e Sistemas de Informação Geográfica.

Simulação da expectativa de perdas de solo em microbacia sob diferentes manejos florestais

Este estudo foi designado a avaliar, por meio de simulação cartográfica em Sistema de Informações Geográficas (SIG), o impacto de diferentes estratégias de manejo florestal na escala de uma microbacia hidrográfica. O projeto foi desenvolvido em uma pequena microbacia (2,8 km²), localizada na porção norte do litoral capixaba (Estado do Espírito Santo), inserida em um a área de plantação industrial de eucalipto pertencente ao complexo agroindustrial da Aracruz Celulose S.A. A avaliação dos impactos potenciais foi efetuada por meio da aplicação da equação universal de perdas de solo (EUPS), sendo diferentes cenários simulados com base no processamento digital da base primária de dados (dados ancilares relativos a cobertura pedológica, relevo, clima e vegetação). A simulação considerou quatro diferentes estratégias de manejo, variando de uma situação mais crítica (completa ausência de qualquer técnica conservacionista) até uma abordagem mais próxima da situação atualmente observada (onde diferentes técnicas de manejo têm sido empregadas). Os primeiros resultados permitem denotar a adequacidade do uso dessas técnicas de investigação prospectiva em suporte ao manejo operacional de florestas de produção. Todavia, alguns cuidados devem ser adotados quanto ao alcance desta abordagem, especificamente quanto ao modelo EUPS e, ainda, a uma tendência à dispersão multiplicativa de erros detectada durante o processamento digital.

Índices de erosividade da chuva, perdas de solo e fator erodibilidade para dois solos da região dos cerrados - primeira aproximação

Os objetivos deste trabalho foram: testar a adequação de diferentes índices de erosividade das chuvas, comparar duas equações propostas para cálculo da energia cinética das chuvas e estimar o fator K (erodibilidade) da equação universal de perdas de solo (EUPS) para um latossolo vermelho-escuro (LE) álico muito argiloso e um podzólico vermelho-amarelo (PV) álico muito argiloso da região de Sete Lagoas (MG). Não houve diferença significativa entre as duas equações testadas para cálculo da energia cinética das chuvas. O índice EI30 mostrou ser um bom estimador da erosividade da chuva e pode continuar sendo utilizado como fator R (erosividade) da EUPS para a região estudada. Os valores do fator K, para o LE e o PV da região de Sete Lagoas, foram, respectivamente, 0,002 e 0,033 t h (MJ mm)-1.

Adequação de métodos indiretos para estimativa da erodibilidade de solos com horizonte B textural no Brasil

O conhecimento da erodibilidade dos solos (fator K) é de fundamental importância para a aplicação da equação universal de perdas de solo (EUPS). O objetivo deste trabalho foi verificar a adequação de diferentes métodos indiretos para estimativa da erodibilidade de solos com horizonte B textural (Bt) de várias regiões geográficas do Brasil. Coletaram-se amostras superficiais de 22 solos com Bt, cujo fator K foi determinado diretamente no campo. Realizaram-se diversas análises químicas e físicas, de modo que o fator K pudesse ser estimado por treze diferentes métodos indiretos. Correlacionaram-se os valores dos fatores K medidos no campo com os obtidos indiretamente. Verificou-se que nenhum dos métodos indiretos testados é adequado para a estimativa do fator K de todo o conjunto de solos com Bt estudados.

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.

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.

Erodibilidade de um nitossolo háplico alumínico determinada em condições de campo

O termo erodibilidade do solo (fator K na Equação Universal de Perda de Solo - EUPS) expressa a suscetibilidade natural do solo à erosão hídrica. O fator K representa a taxa de perda de solo por unidade de erosividade da chuva (fator R na EUPS). O conhecimento do fator K, juntamente com os demais fatores do modelo EUPS, é importante no planejamento conservacionista, pois, por meio desse modelo, estimam-se as perdas médias anuais de solo esperadas para determinadas condições. Dados de perda de solo, obtidos em campo em solo sem cultivo e com preparo convencional, sob condições de chuva simulada, no período de novembro de 2001 a março de 2004, no sul do Planalto Catarinense, foram utilizados para calcular o fator K de um Nitossolo Háplico alumínico típico, com declividade média de 0,15 m m-1. O fator K foi calculado pela razão entre as perdas de solo e a erosividade das chuvas e, ainda, estimado por análise de regressão linear simples entre estas duas variáveis. Foram utilizados valores de erosividade das chuvas (EI30) de 11 testes de chuva simulada e suas respectivas perdas de solo, obtidas em parcelas de 3,5 x 11,0 m, desprovidas de vegetação e de crosta superficial, após terem sido mantidas sem cultivo e sob preparo de solo contínuo por dois anos. O preparo do solo, executado no sentido do declive, duas vezes ao ano, consistiu de uma aração e duas gradagens. A crosta superficial e as plantas espontâneas eram mecanicamente eliminadas por meio de escarificação e de capina manual com enxada. O fator erodibilidade do solo determinado para o Nitossolo Háplico alumínico foi de 0,011 Mg ha h ha-1 MJ-1 mm-1 quando calculado por meio da razão entre os valores anuais de perda de solo e do índice de erosividade das chuvas e de 0,012 Mg ha h ha-1 MJ-1 mm-1 quando estimado por meio de regressão linear simples entre estas duas variáveis.

Estudo da erosão na microbacia do Ceveiro (Piracicaba, SP): II - Interpretação da tolerância de perda de solo utilizando o método do Índice de Tempo de Vida

A erosão acelerada do solo, um processo basicamente induzido pela ação antrópica, muito contribui para a degradação da qualidade das terras aráveis em todo o mundo, além de constituir a principal fonte não pontual de poluição dos recursos hídricos superficiais. Considerando a demanda efetiva pelo desenvolvimento de indicadores para avaliação do impacto da erosão na qualidade do solo em sistemas de produção agrícola, este trabalho teve por objetivo desenvolver um índice, com valor prognóstico, para ser aplicado como uma ferramenta de planejamento na interpretação da tolerância de perda de solo em áreas agrícolas. Foi desenvolvido o método designado "Índice de Tempo de Vida do Solo", para se proceder ao diagnóstico da erosão em uma área predominantemente utilizada com a cultura da cana-de-açúcar no município de Piracicaba (SP). Na realização do trabalho, foram empregados geotécnicas e métodos de análise geoestatística, sendo o processamento e a análise dos dados efetivados em ambiente de sistema de informação geográfica do tipo matricial. As taxas anuais médias de perda de solo foram estimadas em trabalho anterior, empregando a equação universal de perda de solo (EUPS), com ajuste dos fatores do modelo às condições locais da área de estudo. Nos cálculos do índice de tempo de vida do solo, foi presumida uma taxa de renovação de 0,2 mm ano-1 e foram analisadas duas profundidades, de 50 e de 100 cm, consideradas mínimas para o uso agrícola. A avaliação da espessura do solum revelou que, na área de estudo, predominam solos pouco profundos, com médias ponderadas pelas áreas de ocorrência de 78 cm, solos ocupados com cana-de-açúcar, e de 72 cm, solos ocupados com outros usos. A aplicação do índice de tempo de vida revelou que, adotando a profundidade crítica de 50 cm, o tempo de vida médio do solo nas áreas ocupadas com cana-de-açúcar é de 178 anos, e que, mantida a expectativa atual de perdas, pouco mais de 70 anos serão suficientes para degradar o recurso em cerca de 50 % da área cultivada com cana-de-açúcar (meia-vida do solo). Para a profundidade crítica de 100 cm, a situação se agrava, e o tempo de vida médio do solo nas áreas ocupadas com cana-de-açúcar cai para apenas 102 anos e a meia-vida para 42 anos. A aplicação do método possibilitou ainda estimar em cerca de 19 e de 74 % as proporções da área cultivada com cana-de-açúcar em que a atual situação já é de impacto permanente instalado (tempo de vida do solo zero), isto é, locais onde as taxas de perda de solo são superiores à taxa de renovação, e a espessura do solo já é inferior às profundidades críticas consideradas, no caso 50 m e 100 cm, respectivamente. Nas condições atuais de uso e manejo, a situação de conservação de recursos, em particular do solo, pôde ser caracterizada em apenas 7,6 ha ou em menos de 1 % da área com cana-de-açúcar. A taxa de renovação do solo foi superior às taxas estimadas de perdas por erosão. Em mais de 99 % da área ocupada com cana-de-açúcar, portanto, as taxas estimadas de perda de solo por erosão superam a taxa de renovação do solo (p > r), caracterizando a degradação de recursos. O índice proposto mostrou-se uma ferramenta promissora para interpretação da tolerância da perda de solo aplicada ao planejamento do uso agrícola em bases sustentáveis.