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X Encontro Nacional de Engenharia de Sedimentos 1

PERDAS DE SOLO POR EROSÃO HÍDRICA E GRANULOMETRIA DO

MATERIAL ERODIDO EM PROPRIEDADES AGRÍCOLAS

Luis Eduardo Akiyoshi Sanches Suzuki1; Tiago Matieski

2; Gilberto Strieder

2; Eloy Antonio

Pauletto3; Silvia Santin Bordin

4; Luciana da Silva Corrêa Lima

2; Gilberto Loguercio Collares

1;

Mauricio Dai Prá1

RESUMO --- O manejo do solo pode ter grande influência nas perdas de solo por erosão. Quantificar estas perdas em propriedades agrícolas é importante para definir estratégias para um melhor uso e manejo do solo. O presente trabalho teve como objetivos quantificar as perdas de solo por erosão hídrica em áreas de lavoura e caracterizar granulometricamente o material erodido, bem como relacionar essas características com alguns parâmetros físicos de solo. O presente trabalho foi realizado em sete propriedades agrícolas no município de Erechim/RS, situadas em relevo ondulado e forte ondulado. Nestas propriedades, seis delas sob semeadura direta com diferentes tempos de adoção e uma sob preparo convencional, quantificou-se as perdas de solo por erosão hídrica e o material erodido foi caracterizado quanto à sua granulometria. Foi feita uma análise de correlação entre as perdas de solo e parâmetros físicos do solo. A partir dos resultados obtidos concluiu-se que as glebas sob semeadura direta apresentam menores perdas de solo por erosão em relação à gleba sob plantio convencional. O material erodido é constituído principalmente pela fração silte, embora também ocorram perdas de cascalho e calhau. A perda total de solo por erosão está correlacionada positivamente com a condutividade hidráulica e o teor de areia grossa.

ABSTRACT --- Soil management may influence soil loss by water erosion. To quantify these losses in farms is important to define strategies to better use and manage the soil. This study aimed to quantify the soil loss in farms and to characterize the particle size distribution of the material lost by erosion, as well as relate these characteristics with some soil physical parameters. This work was performed in seven farms in the Erechim county, Rio Grande do Sul state, located in slope relief. These properties, six of them under no-tillage with different periods of adoption and one under conventional tillage, was quantified soil losses by water erosion and the material lost by erosion was characterized as its particle size. An analysis of correlation between soil loss with soil

1 Professor da Universidade Federal de Pelotas (UFPel), Centro de Desenvolvimento Tecnológico (CDTec); Rua Gomes Carneiro n.01, Bairro Centro, CEP 96010-610, Pelotas, RS. e-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected] 2 Graduando(a) em Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Pelotas (UFPel), Centro de Engenharias (CENG Rua Gomes Carneiro n.01, Bairro Centro, CEP 96010-610, Pelotas, RS. e-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected] 3 Professor da Universidade Federal de Pelotas (UFPel), Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel (FAEM), Departamento de Solos; Campus Universitário, Bairro Jardim América, CEP 96010-900, Capão do Leão, RS. e-mail: [email protected] 4 Professora da Universidade Estadual do Rio Grande do Sul (UERGS); Rua 7 de Setembro n.1156, Bairro Centro, CEP 90010-191, Porto Alegre, RS. e-mail: [email protected]


physical parameters was realized. From the results obtained, concluded that areas under no-tillage has lower loss of soil by erosion than area under conventional tillage. The material eroded is composed mainly of silt, although gravel and pebble also occur. The total soil loss by erosion is positively correlated with the hydraulic conductivity and sand content.

Palavras-chave: Semeadura direta, plantio convencional, distribuição do tamanho de partículas

1. INTRODUÇÃO

A erosão geológica ocorre naturalmente no ambiente, sendo menos evidente e percebida

pelo homem com o passar dos anos. Já na erosão acelerada, a ação antrópica desempenha um

papel importante, implicando na remoção de grande massa de material a curto prazo, abrindo

sulcos mais ou menos profundos na superfície do terreno e destruindo o solo no meio rural

(Bigarella, 2007).

Nesse sentido, Streck et al. (2008) citam que o fato dos processos que atuam na formação

dos solos ocorrerem de forma lenta, dificulta que se observem mudanças no solo em curto espaço

de tempo. No entanto, a ação antrópica é capaz de modificar rapidamente certas características

naturais do solo que foram adquiridas ao longo de milhares de anos.

Em uma revisão bibliográfica sobre erosão, Vitte & Mello (2007) apontam que a água e o

vento são responsáveis por cerca de, respectivamente, 56% e 28% pela degradação dos solos no

mundo, onde reforçam a necessidade de compreender os processos responsáveis pelas formas

erosivas para entender suas ocorrências.

A suscetibilidade de um solo à erosão é função da declividade do terreno, das características

do perfil do solo e das condições climáticas (Bigarella, 2007). Araujo et al. (2007) dizem que os

riscos de erosão dependem tanto das condições naturais do uso da terra, sendo o clima, a cobertura

vegetal, as características das encostas e a natureza do solo fatores de grande importância. Bertoni

& Lombardi Neto (2010) reforçam que embora alguns solos sejam mais erodíveis que outros, a

quantidade de solo perdido por erosão é influenciada não apenas pelo solo, mas também pelo

manejo que recebe, e afirmam ainda que a diferença na erosão por diferentes sistemas de manejo

para o mesmo solo é maior que a diferença de erosão de diferentes solos com o mesmo manejo.

Nas áreas de colonização européia no Brasil, as principais causas da erosão são a longa e

contínua produção agrícola, sem a adoção de medidas que previnam a perda do solo por erosão e a

manutenção do conteúdo de matéria orgânica dos solos (Howard, 2007). A agricultura intensiva

dos europeus apresentou e continua apresentando grande influência na agricultura realizada na

região Sul do Brasil. Na Europa, esses agricultores necessitavam de revolvimento intenso do solo

para seu descongelamento após o inverno. Ao migrarem para a América do Sul, trouxeram suas


técnicas e saberes tradicionais. Contudo, a adoção de intenso revolvimento associada às condições

climáticas subtropicais da região sul, como altas temperaturas no verão e chuvas torrenciais, têm

causado alterações significativas no ambiente, especialmente o desgaste do solo e a erosão, que

podem levar ao posterior abandono das áreas antes produtivas.

Avaliar as perdas de solo por erosão diretamente em propriedades agrícolas é uma estratégia

interessante, pois todas as condições, especialmente solo, clima, relevo, uso e manejo do solo

estão fielmente representados nas propriedades agrícolas. Além disso, o próprio agricultor ou o

técnico podem visualizar as perdas de solo por erosão e, a partir disso, recomendar ou adequar as

práticas de conservação do solo e da água.

Os sedimentos originados pela erosão podem ser depositados no fundo dos vales,

provocando o assoreamento de cursos d’água ou de reservatórios, constituindo um dos mais

graves impactos da erosão no meio ambiente, causando um desequilíbrio das condições

hidráulicas, promovendo enchentes, perdas da capacidade de armazenamento de água, o

incremento de contaminantes químicos e gerando prejuízos ao abastecimento e produção de

energia (Kertzman et al., 1995).

Diante do exposto, o presente trabalho teve como objetivos quantificar as perdas de solo por

erosão hídrica em áreas de lavoura em propriedades agrícolas no município de Erechim/RS, e

caracterizar granulometricamente o material erodido, bem como relacionar essas características

com alguns parâmetros físicos de solo.

2. MATERIAL E MÉTODOS

2.1 Caracterização da área de estudo

O presente trabalho foi realizado na bacia hidrográfica do Rio Dourado, também conhecida

como Vale do Dourado, no Município de Erechim, que pertence à região do Alto Uruguai, Rio

Grande do Sul. O município de Erechim está localizado entre as coordenadas 27º28’53“ e

27º47’03” de latitude Sul e 52º20’27” e 52º08’53” de longitude Oeste, a uma altitude média de

768 m (Figura 1). Geologicamente encontra-se na Bacia Intracratônica do Paraná, estando situada

estratigraficamente na Formação Serra Geral. Em 2006 o município de Erechim possuia 93.148

habitantes, o que representou 0,86% da população do Rio Grande do Sul, sendo o 21º município

mais populoso do estado. A população urbana de Erechim somava em 2006, 88.340 pessoas,

equivalente a 94,8% da população total, enquanto que os outros 5,2% representavam as 4.808

pessoas que se encontravam na área rural, tendo 95% das propriedades rurais menos de 100

hectares e 24,4% menos de 10 hectares (Rosa & Rodrigues, 2008).

A região se caracteriza por dois domínios topográficos: planalto de ondulações suaves ao

Sul e, ao Norte, apresentando um maior reentalhamento das formas constituindo “vales encaixados


e vertentes abruptas com afloramentos basálticos” (Cassol & Piran, 1975), intensificando a erosão

fluvial e pluvial.

Figura1 – Localização do município de Erechim, Rio Grande do Sul.

Na região de Erechim as duas principais culturas de grãos, milho e soja, representavam

61,7% da área plantada em 2002 e 68,7% em 2005. Em 2005 a área de soja passou para sete mil

hectares, crescendo 48,9% em relação a 2002. Em 2002 as lavouras permanentes e temporárias

somaram 15.719 hectares, e em 2005, 15.575 hectares. As lavouras permanentes representavam

apenas 4,9% da área de lavoura em 2002 e 4,2% em 2005 (Rosa & Rodrigues, 2008). Além das

culturas de milho e soja, a pecuária apresenta grande relevância para o município. De acordo com

dados de Rosa & Rodrigues (2008) 25% da população rural, aproximadamente 400 famílias,

produzem leite para o mercado regional.

A região apresenta um relevo ondulado a forte ondulado, onde predominam os solos

Latossolo Vermelho, Neossolo Regolítico, Nitossolo Vermelho e a associação Neossolo –

Chernossolo (BRASIL, 1973; Streck et al., 2008). Nas propriedades avaliadas predominam os

Neossolos.

2.2 Histórico das propriedades agrícolas avaliadas

Para realização deste trabalho foram selecionadas sete propriedades agrícolas, e nestas

propriedades, uma gleba representativa foi utilizada para avaliação.

Até agosto de 2008, o histórico das propriedades (P) era o seguinte:

_ P1: semeadura direta há 12 anos;




_ P5: semeadura direta há 4 anos.



_ P7: preparo convencional do solo.

As propriedades apresentam área inferior a 50 ha, mão-de-obra a base familiar e uso do solo

constituído basicamente de milho no verão e forrageiras com gado leiteiro no inverno.

2.3 Declividade e descrição do relevo das glebas nas propriedades

A declividade da gleba representativa de cada propriedade agrícola foi avaliada através de

clinômetro (abney level).

Na gleba selecionada, no local de instalação das calhas para coleta de solo perdido por

escoamento superficial, foi georreferenciada com um GPS (Global Position System) modelo eTrex

Legend HCx marca Garmin (Tabela 1).

A descrição do relevo da gleba foi classificada com base na declividade, segundo Ramalho

Filho & Beek (1995): plano (declividade de 0 a 3%), suave ondulado (3 a 8%), moderadamente

ondulado (8 a 13%), ondulado (13 a 20%), forte ondulado (20 a 45%), montanhoso (45 a 100%) e

escarpado (> 100%).

2.4 Coleta de amostras de solo e determinações

No período de 31/08 a 02/09/2009 e de 25/03 a 01/04/2010 foram coletadas amostras de solo

na camada de 0,00 a 0,05 m. As amostras com estrutura não preservada, compostas por torrões,

foram coletadas com o auxílio de uma pá e utilizadas para determinação da distribuição do

tamanho de partículas, argila dispersa em água e distribuição do tamanho de agregados estáveis

em água. Nas amostras com estrutura preservada, coletadas com auxílio de cilindros de aço/inox

com diâmetro de 0,047 m e altura de 0,030 m, foram determinadas a porosidade, a densidade e a

condutividade hidráulica do solo saturado. Em cada propriedade agrícola foram coletadas quatro

repetições na camada de 0,00 a 0,05 m. Para determinação da distribuição do tamanho de

partículas e da argila dispersa em água, foram utilizadas apenas as amostras coletadas no período

de 31/08 a 02/09/2009.

Na época de amostragem do solo, as glebas estavam com os seguintes usos apresentados na

Tabela 1.


Tabela 1 - Uso e manejo das glebas durante a coleta de amostras de solo em 2009 e 2010 nas propriedades agrícolas (P) e coordenadas geográficas do local de instalação das calhas para coleta

de solo perdido por escoamento superficial.

P Ano Coordenadas

geográficas 2009 2010

1 Gado leiteiro em azevém Milho S 27O 35’ 51,2” W 052O 16’ 47,0”

2 Gado leiteiro em aveia Milho S 27O 34’ 22,3” W 052O 16’ 31,3”

3 Gado leiteiro em azevém Milho + pastejo de gado

leiteiro por duas vezes S 27O 32’ 55,4”

W 052O 20’ 42,4”

4 Gado leiteiro em azevém Milho S 27O 34’ 22,2” W 052O 16’ 41,2”

5 Milho colhido + Pousio Pousio S 27O 34’ 11,5” W 052O 20’ 28,6”

6 Gado leiteiro em aveia + azevém Pousio S 27O 34’ 04,6” W 052O 19’ 44,3”

7 Solo revolvido Milho S 27O 33’ 15,9” W 052O 20’ 42,0”

2.5 Distribuição do tamanho de partículas do solo

A análise granulométrica foi realizada pelo método da pipeta e a dispersão das amostras de

solo foi realizada por agitador horizontal com 120 rpm durante 4 horas, utilizando vidros de 100

mL contendo 20 g de solo, 10 mL de NaOH 6% (dispersante químico), 50 mL de água destilada e

duas esferas de nylon com peso de 3,04 g, diâmetro de 1,71 cm e densidade de 1,11 g cm-3 (Suzuki

et al., 2004a; Suzuki et al., 2004b).

2.6 Argila dispersa em água

A argila dispersa em água foi realizada pelo método da pipeta e a dispersão das amostras de

solo foi realizada por agitador horizontal com 120 rpm durante 4 horas, utilizando vidros de 100

mL contendo 20 g de solo, 50 mL de água destilada e duas esferas de nylon com peso de 3,04 g,

diâmetro de 1,71 cm e densidade de 1,11 g cm-3 (Suzuki et al., 2004a; Suzuki et al., 2004b).

2.7 Grau de floculação do solo

O grau de floculação do solo foi calculado através da relação entre argila total e argila

dispersa em água, conforme a equação 1:

100arg

argarg×

−=

totalila

águaemdispersailatotalilaGF (1)

Onde: GF = grau de floculação, %.


2.8 Distribuição do tamanho de agregados estáveis em água

Agregados de tamanho menor que 9,52 mm foram selecionados para determinação do

diâmetro médio ponderado (DMP) de agregados estáveis em água, seguindo metodologia de

Kemper & Chepil (1965) modificado. Para essa determinação os agregados foram agitados em um

aparelho de oscilação vertical (Yoder, 1936), com peneiras de malha de 4,76; 2,00; 1,00; 0,25 e

0,106 mm.

O DMP foi calculado pela equação 2:

∑

∑

=

=×

=

mtAGRi

cimAGRiDMP

n

i

n

i

1

1 )( (2)

Onde: DMP = diâmetro médio ponderado do tamanho de agregados; mAGRi = massa de

agregados (gramas) na classe i (excluído o material inerte); ci = valor médio da classe de

agregados i; mtAGRi = massa total de agregados (gramas) (excluído o material inerte).

2.9 Condutividade hidráulica do solo saturado, porosidade e densidade do solo

As amostras com estrutura preservada foram saturadas por capilaridade e quantificada a

condutividade hidráulica do solo saturado em laboratório, utilizando-se um permeâmetro de carga

constante (Libardi, 2005). Em seguida, as amostras foram encaminhadas à mesa de tensão (tensão

de 6 kPa) para determinação da macroporosidade, onde permaneceram por aproximadamente dois

dias e, em seguida, encaminhadas à estufa por mais dois dias para determinação da

microporosidade, porosidade total (EMBRAPA, 1997) e densidade do solo (Blake & Hartge,

1986).

2.10 Erosão hídrica do solo

2.10.1 Perdas por escoamento superficial

As estimativas das perdas de solo por escoamento superficial foram realizadas pela

colocação de quatro calhas/coletores em uma gleba de cada propriedade agrícola, onde foi

determinada a quantidade de solo escoado e coletado na extremidade da calha (Figura 2). O solo

coletado nas calhas foi utilizado para análise da distribuição do tamanho de partículas.

Os solos coletados foram secos em estufa a temperatura de 105 oC, e a partir da média do

peso do solo coletado nas quatro calhas, correspondente a uma área de 1 m2 de cada calha, os

resultados foram apresentados em kg ha-1.

As calhas para avaliação da erosão do solo foram confeccionadas com material tipo PVC

(chapas lisas de PVC), conforme descrito em Suzuki et al. (2010). As partes da calha são

montáveis, através de encaixes, de modo a facilitar a montagem, desmontagem e transporte desse

material. As chapas que delimitam a área de 1 m2 da calha possuem dimensão de 1 m de

comprimento e altura de 0,15 m, e foram encaixadas através de canos de PVC com altura de 0,25


m. Para a coleta do solo erodido foi utilizada uma garrafa PET cortada ao meio. No campo, abriu-

se um buraco no chão para fixação da garrafa PET, onde sua borda permaneceu rente a superfície

do solo.

Figura 2 – Calha com área de 1 m2 instalada na área, tendo na extremidade inferior uma

garrafa para coleta do solo escoado da calha (a); disposição das quatro calhas instaladas em uma das propriedades (b); posição das calhas no relevo, em uma das propriedades avaliadas (c).

2.10.2 Declividade das calhas de perda de solo

Para medição da declividade das calhas de perda de solo, foi cravado no extremo superior

(parte mais alta – ponto A) e inferior (parte mais baixa – ponto B) da parcela de perda de solo

hastes de aço. Um barbante foi esticado do ponto A até o ponto B, e um nível auxiliou a manter o

barbante nivelado. No ponto B foi feita uma marca na haste, identificando a altura em que o nível

se manteve nivelado (Figura 3). Mediu-se a distância horizontal (DH) entre os pontos A e B e a

distância vertical (DV) no ponto B.

A figura a seguir representa a avaliação da declividade das calhas:

Figura 3 – Demonstração da avaliação da declividade das calhas de perda de solo.

A declividade das parcelas de perda de solo foi calculada pela expressão 3:

100*DH

DVD = (3)

Onde: D = declividade, %; DV = distância vertical, cm; DH = distância horizontal entre os

extremos da parcela, cm.

Superfície do solo

DV A

B

DH

(a) (b) (c)


2.11 Análise estatística

Os dados de perda de solo por erosão foram analisados por correlação de Pearson com os

parâmetros físicos do solo, considerando a significância de 15%. Para as variáveis físicas

(porosidade, densidade e condutividade hidráulica) amostradas em duas épocas (2009 e 2010),

foram utilizados os valores médios das duas amostragens.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

As glebas nas propriedades agrícolas avaliadas encontram-se em um relevo variando de

ondulado a forte ondulado, conforme Ramalho Filho & Beek (1995), com declividade variando de

18 a 36% (Tabela 2). Geralmente, este tipo de relevo está associado a solos rasos, com presença de

material de tamanho cascalho e calhau, e em algumas situações, afloramento de rocha e

mecanização difícil.

O relevo desempenha um papel importante nos processos de formação dos solos,

influenciando na drenagem interna e externa do solo e modificando o microclima local onde o solo

se desenvolve (Bigarella et al., 2007). Em relevo muito ondulado é comum a presença de solos

mal desenvolvidos, onde as ações pedogenéticas são pouco eficientes, exemplo disso são os

Neossolos e outros solos relacionados. Associado ao relevo, a erosão compromete a formação do

solo, fazendo com que os produtos do intemperismo não se acumulem e permaneçam no local,

comprometendo a gênese do solo (Ranzani, 1969 apud Bigarella et al., 2007).

Todas as propriedades apresentaram a presença de cascalho, e com exceção das

propriedades 3, 5 e 7, as demais também apresentaram a presença de calhau (Tabela 3), reforçando

o pouco desenvolvimento destes solos, associado ao relevo ondulado a forte ondulado das glebas

avaliadas.

Tabela 2 - Declividade média e relevo das glebas avaliadas nas propriedades agrícolas. Propriedade Declividade, % 1Relevo

1 30 forte ondulado

2 25 forte ondulado

3 30 forte ondulado

4 30 forte ondulado

5 18 ondulado

6 36 forte ondulado

7 18 ondulado 1Descrição do relevo classificada com base na declividade, segundo Ramalho Filho & Beek (1995).


Tabela 3 – Distribuição do tamanho de partículas e classe textural para a camada de 0,00 a 0,05 m do solo da gleba avaliada nas propriedades agrícolas.

Areia

Propriedade 1Calhau Cascalho Grossa Fina Silte Argila Classe textural

g kg-1

1 17,26 191,99 112,00 180,50 438,23 269,27 Franca

2 35,47 149,26 104,50 279,25 397,08 219,17 Franca

3 0,00 59,95 56,75 74,50 544,53 324,22 Franco argilo siltosa

4 37,37 118,97 65,00 173,50 570,58 190,92 Franco siltosa

5 0,00 115,15 89,25 144,75 505,67 260,33 Franco siltosa

6 20,24 160,27 68,75 194,00 540,18 197,07 Franco siltosa

7 0,00 149,16 128,50 101,25 515,22 255,03 Franco siltosa 1Calhau: partícula de diâmetro entre 200 a 20 mm; Cascalho: partícula de diâmetro entre 20 a 2 mm; Areia grossa:

partícula de diâmetro entre 2 a 0,2 mm; Areia fina: partícula de diâmetro entre 0,2 a 0,05 mm; Silte: partícula de

diâmetro entre 0,05 a 0,002 mm; Argila: partícula de diâmetro < 0,002 mm.

A fração silte é predominante nestes solos, com cerca de 50% da fração terra fina, e de modo

geral, a classe textural é franco siltosa, mas também se encontram, em menor proporção, classe

textural franca e franco argilo siltosa (Tabela 3).

A declividade média das calhas variou entre 22,7 a 33,3% (Tabela 4). Embora o

comprimento das calhas seja de um metro, as fases do processo erosivo como o impacto, a

desagregação e o transporte são possíveis de serem quantificados nessa avaliação. Já o efeito do

comprimento do lançante no processo erosivo não é possível. Considerando o comprimento do

lançante, as perdas poderiam ter sido maiores pois, de acordo com Bertoni & Lombardi Neto

(2010) a topografia do terreno, representada pela declividade e pelo comprimento dos lançantes,

influenciam a erosão do solo, já que o tamanho e a quantidade de material arrastado em suspensão

pela água depende da velocidade com que ela escorre, sendo essa velocidade resultante do

comprimento do lançante e da declividade do terreno. Morais & Cogo (2001) constataram em um

Argissolo Vermelho com declividade média de 0,105 m m-1 que os comprimentos críticos de

rampa em semeadura direta variaram de 29 a 58 m para 3,9 Mg ha-1 de resíduos semidecompostos

de soja, e de 152 a 164 m para 6,2 Mg ha-1 de resíduos semidecompostos de milho, reforçando que

há limites de comprimento de rampa no sistema de semeadura direta, e que estes limites dependem

do regime de precipitação, solo, declividade e condições de manejo.


Tabela 4 – Declividade média das calhas de perda de solo. Média de quatro calhas. Propriedade

1 2 3 4 5 6 7

Declividade, % 27,1 28,5 22,7 30,1 33,3 33,4 27,5

Além dos fatores inerentes ao solo, a declividade e a posição do solo na paisagem

influenciam o arraste de sedimentos (Cardoso et al., 2004). Cogo et al. (2003) observaram em um

Latossolo Vermelho que nas classes de declividade mais elevadas a semeadura direta reduziu as

perdas de solo, em média, 90 e 70%, respectivamente em relação ao preparo convencional e

reduzido.

No período de avaliação das perdas de solo por erosão, entre 31/08/2009 a 19/11/2010, as

maiores perdas totais, que incluem as frações terra fina, cascalho e calhau, ocorreram na seguinte

sequência de propriedades agrícolas: P7 > P5 > P3 > P4 > P2 > P1 > P6 (Tabela 5). Essa

sequência de perdas de solo é a mesma para a fração terra fina (Tabela 5).

A erosão é um processo natural e é responsável pela formação das paisagens, no entanto, a

erosão acelerada, principalmente pela ação do homem, pode se tornar danosa ao ambiente e

reduzir a capacidade produtiva dos solos.

Tabela 5 – Perda de solo por erosão hídrica no período de 31/08/2009 a 19/11/2010 nas propriedades agrícolas avaliadas. Solo coletado nas calhas/coletores.

Propriedade

Perda de solo, kg ha-1

1Calhau Cascalho Terra fina Total

1 0,00 369,20 898,63 1267,83

2 59,80 292,32 1087,58 1439,70

3 0,00 105,33 1800,73 1906,07

4 43,50 176,78 1472,11 1692,40

5 235,73 644,38 2392,42 3272,52

6 0,00 109,88 839,93 949,80

7 0,00 802,58 3091,07 3893,65 1Calhau: partículas de diâmetro entre 20 a 200 mm; Cascalho: partículas de diâmetro entre 2 a 20 mm; Terra fina:

partículas de diâmetro < 2 mm; Total: soma das perdas de terra fina + cascalho + calhau.

As maiores perdas de cascalho seguiram a seguinte sequência: P7 > P5 > P1 > P2 > P4 > P6

> P3. Por outro lado, as perdas de calhau foram maiores na propriedade 8, seguida pela

propriedade 2 e 4, enquanto as demais propriedades não apresentaram perdas de calhau (Tabela 5).

Embora para a região de estudo não se tenha trabalhos relatando os limites de tolerância de


perda de solo, confrontando com trabalhos da literatura, estas perdas, que variaram de 949,80 a

3893,65 kg ha-1, parecem ser próximas ou superiores dos limites de tolerância de perda de solo.

Lombardi Neto & Bertoni (1975) apud Bertoni & Lombardi Neto (2010) apontaram para alguns

solos pouco desenvolvidos do estado de São Paulo, amplitudes de tolerância de perdas de solo de

1,9 a 7,3 t ha-1 ano-1 para o solo antes denominado de Litossolo e 9,7 a 16,5 t ha-1 ano-1 para o

Regossolo, com uma média ponderada em relação à profundidade de, respectivamente, 4,2 e 14,0 t

ha-1 ano-1. Oliveira et al. (2008) verificaram que a tolerância de perdas de solo por erosão é em

torno de 5 Mg ha-1 ano para Neossolos do estado da Paraíba, enquanto Silva et al. (2005) citam

limites de tolerância de 12,70 e 5,60 Mg ha-1 por ano para, respectivamente, um Latossolo e um

Cambissolo da região de Lavras/MG.

Nesse sentido, Bertol & Almeida (2000) citam ser importante conhecer os limites de perda

de solo toleráveis para comparar a eficiência relativa de controle da erosão hídrica dos sistemas de

manejo do solo. Avaliando métodos de estimativa de tolerância de perdas para diferentes solos de

Santa Catarina, os autores encontram valores variando de 14,5 e 1,88 Mg ha-1 respectivamente

para o solo Terra Bruna Estruturada e solos Litólicos, considerando uma densidade de 1,25 Mg m-

3.

Principalmente devido à declividade das áreas, esperavam-se maiores perdas. Estas menores

perdas podem estar associadas ao manejo adotado nas propriedades, à mineralogia do solo, ou até

mesmo o cascalho e o calhau que acabam criando uma superfície irregular, reduzindo a velocidade

da enxurrada e o transporte de solo. Em um Cambissolo Háplico de textura argilosa e um

Latossolo Vermelho de textura muito argilosa da região de Lavras/MG, as perdas foram de,

respectivamente, 205,65 Mg h-1 e 14,90 Mg h-1 considerando o período entre janeiro de 1998 e

dezembro de 2002 (Silva et al., 2005). As menores perdas do Latossolo foram associadas pelos

autores à mineralogia gibbsítica, aliada aos maiores teores de óxido de ferro e matéria orgânica,

que contribui para um melhor comportamento físico do solo.

A fração terra fina foi perdida por erosão em maior proporção em relação ao cascalho e

calhau, por estar presente em maior quantidade no solo e por ser uma fração mais fina e mais leve,

o que facilita o seu transporte. Por outro lado, as menores perdas de calhau podem estar associadas

à sua menor presença no solo e a força da enxurrada para seu deslocamento. De acordo com Volk

& Cogo (2009), dentre os fatores que determinam a seletividade do tamanho dos sedimentos

transportados pela enxurrada no processo de erosão hídrica, destacam-se a intensidade da chuva e

da enxurrada a ela associada, a textura e o grau de consolidação da camada superficial do solo, a

forma em que a erosão ocorre (entre sulcos, sulco ou voçoroca), a cobertura do solo por resíduos

culturais, o microrrelevo do terreno ou a rugosidade superficial resultante do seu preparo e o

tamanho e a estabilidade dos agregados. Em um Cambissolo da região de Lages/SC, a proporção


de sedimentos na enxurrada foi reduzida em 63% entre o início e o final do ciclo das culturas de

aveia e ervilhaca em solo preparado com uma aração e três gradagens (Barbosa et al., 2010).

É prática comum nas propriedades situadas em solos rasos, o seu revolvimento e a retirada

das frações de grande tamanho no solo, como o calhau e o matacão (partícula de diâmetro superior

a 200 mm), e isso é feito ao longo de muitos anos. No entanto, o revolvimento do solo e a ausência

de práticas de conservação do solo e da água, associadas ao relevo ondulado a forte ondulado,

podem acelerar as perdas de solo pela erosão. E se essas perdas de solo forem superiores à sua

taxa de formação, cada vez mais serão expostas na superfície do solo essas frações de maior

diâmetro.

Fasolo et al. (1982) apud Bigarella (2007) cita que solos que ocorrem em relevo com

declividade de 20 a 40%, no caso de serem utilizados para agricultura, a erosão degradará

rapidamente o solo, sendo que tanto a proteção do solo como o controle da erosão são muito

difíceis e dispendiosos.

A maior erosão do solo na propriedade 7 deve-se ao fato do solo ter sido revolvido,

deixando sua superfície desprotegida de cobertura vegetal e o solo pouco estruturado. As

propriedades que estão a mais tempo em semeadura direta apresentaram as menores taxas de

erosão. A quase ausência de cobertura por resíduos vegetais, a baixa rugosidade superficial e a alta

quantidade de partículas desagregadas e prontamente disponíveis para o transporte, em sistemas de

preparo com aração e gradagem, proporciona redução da infiltração de água no solo e aumento da

enxurrada (Guadagnin et al., 2005). A cobertura do solo por resíduos culturais diminui tanto a

velocidade da enxurrada quanto o tamanho dos sedimentos erodidos em solo não-mobilizado e

totalmente coberto (Volk & Cogo, 2009). Cogo et al. (2003) constataram que nas classes de

declividade mais elevadas a semeadura direta reduziu as perdas de solo, em média, 90 e 70%,

respectivamente, em relação ao preparo convencional e reduzido, fato que associaram aos resíduos

culturais na superfície do solo, que proporcionou uma cobertura média de 75% após a semeadura,

e à reconsolidação da superfície do solo, devido à ausência de preparo. No preparo convencional e

no preparo reduzido, a cobertura do solo por resíduos culturais foi, em média, de respectivamente

9 e 24%.

Guadagnin et al. (2005) também verificaram eficiência da semeadura direta no controle da

erosão em um Cambisolo Húmico de Santa Catarina, fato atribuído aos resíduos vegetais na

superfície do solo, os quais dissipam a energia cinética das gotas da chuva, praticamente

eliminando a desagregação do solo pelo salpico, além de aumento da infiltração de água e redução

da enxurrada e, consequentemente, sua capacidade de desagregação e transporte de sedimentos.

Para as perdas de terra fina, sua principal constituição foi de silte, que somado ao teor de

argila, representou mais de 50% na composição do solo erodido, chegando em alguns momentos a


aproximadamente 83% (Tabela 6). Essa perda, especialmente de silte e argila, é importante, pois

são estas frações as mais reativas do solo, ou seja, aquelas que mais representam a fertilidade e

contribuem para a agregação do solo, o que pode representar uma perda da capacidade produtiva e

uma mudança textural do solo.

Guerra (1990) verificou correlações positivas significativas entre o teor de silte com o

escoamento e com a perda de solo. O mesmo autor encontrou dificuldades em determinar a

influência da textura na erodibilidade de solos, embora ela tenha sido evidente em testes de chuva

simulada, onde foi constatado que os solos com maiores teores de areia e silte foram mais

erodidos. Para três solos da Paraíba, a areia muito fina mais silte e a fração areia de diâmetro entre

1 a 2 mm apresentaram maior influência na erodibilidade dos solos (Fernández & Santos, 1980). A

distribuição de diâmetro dos solos erodidos variou conforme a textura do solo, tendo os solos com

maior teor de argila e estabilidade de agregados em água, perdas de solos nas maiores classes de

diâmetro, enquanto o solo de menor estabilidade de agregados, menor teor de argila e maior teor

de areia, principalmente areia muito fina, apresentou maior perda de sedimentos na classe de 1 a

0,25 mm (Nunes & Cassol, 2011). Devido à reatividade da fração argila (Inda et al., 2006; Meurer

et al., 2006), ligada às suas cargas podem estar constituintes químicos, que podem contaminar os

recursos hídricos, no caso desse sedimento ser depositado em um rio, arroio ou lago.

Tabela 6 – Distribuição do tamanho de partículas de material erodido coletado nas calhas/coletores devido ao processo de erosão hídrica no período de 31/08/2009 a 19/11/2010. Médias das coletas

de solos depositados nas calhas/coletores de cada propriedade.

Propriedade

1Areia total Areia grossa Areia fina Silte Argila

g kg-1

1 395,55 114,17 281,38 401,97 202,48

2 475,75 118,00 357,75 360,18 164,07

3 164,54 57,95 106,59 550,07 285,39

4 306,00 64,00 242,00 448,53 241,19

5 288,81 84,56 204,25 448,29 262,89

6 282,06 48,71 233,35 528,66 189,28

7 266,05 58,13 207,91 497,95 236,00 1Areia total: soma dos teores de areia grossa + areia fina; Areia grossa: partícula de diâmetro entre 2 a 0,2 mm; Areia

fina: partícula de diâmetro entre 0,2 a 0,05 mm; Silte: partícula de diâmetro entre 0,05 a 0,002 mm; Argila: partícula

de diâmetro < 0,002 mm.

A união das partículas de silte e argila, devido suas cargas elétricas e outras forças

envolvidas, faz com que essas partículas sejam transportadas unidas, e não dispersas,

especialmente em solo com presença de óxidos, como os solos deste estudo. Especialmente em

solos oxídicos, a argila e outros agentes cimentantes acabam formando microagregados


denominados pseudo-silte (Kunze & Dixon 1986; Galvão & Schulze 1996; Pinheiro-Dick &

Schwertmann 1996).

A perda total de solo por erosão esteve relacionada com a condutividade hidráulica e o teor

areia grossa (Tabela 7). O incremento destas variáveis refletiu em maiores perdas de solo por

erosão. A relação com a condutividade hidráulica pode estar associada a um solo menos

estruturado, com maior presença de areia grossa, que conduz mais água no solo porém, apresenta

uma estrutura menos resistente ao impacto da gota da chuva, sendo mais suscetível à desagregação

e, consequentemente, à erosão.

A fração cascalho apresentou relação positiva com a porosidade total, a macroporosidade, a

condutividade hidráulica e a areia grossa. É possível que o cascalho dificulte a organização das

partículas de menor diâmetro do solo, contribuindo para a maior porosidade e condutividade

hidráulica. Por outro lado, a fração calhau apresentou relação negativa com a densidade do solo, o

diâmetro médio ponderado de agregados e a argila dispersa em água, e relação positiva com o grau

de floculação (Tabela 7).

Tabela 7 - Correlação de Pearson entre as perdas de solo por erosão hídrica e variáveis físicas do

solo da camada de 0,00 a 0,05 m e declividade das parcelas de perda de solo.

Variáveis Perdas de solo por erosão hídrica

1Terra fina Cascalho Calhau Total

Densidade do solo ns ns -0,69*** ns

Porosidade total ns 0,74** ns ns

Microporosidade ns ns ns ns

Macroporosidade ns 0,68*** ns ns

Condutividade hidráulica 0,68*** 0,89* ns 0,75**

Diâmetro médio ponderado de agregados ns ns -0,77** ns

Cascalho ns ns ns ns

Calhau ns ns ns ns

Areia total ns ns ns ns

Areia grossa ns 0,92* ns 0,65****

Areia fina ns ns ns ns

Silte ns ns ns ns

Argila ns ns ns ns

Argila + Silte ns ns ns ns

Argila dispersa em água ns ns -0,80** ns

Grau de floculação ns ns 0,81** ns

Declividade das parcelas de perda de solo ns ns ns ns


*Significativo a 1%; ** Significativo a 5%; *** Significativo a 10%; **** Significativo a 15%; ns: não significativo a

15%. 1Terra fina: partículas de diâmetro < 2 mm; Cascalho: partículas de diâmetro entre 2 a 20 mm; Calhau:

partículas de diâmetro entre 20 a 200 mm; Total: soma das perdas de terra fina + cascalho + calhau.

As características de relevo ondulado a forte ondulado, a presença de solos rasos e as perdas

de solo quantificadas neste trabalho reforçam a necessidade de aplicação mais efetiva de técnicas

conservacionistas do solo. Se as taxas de perdas de solo são superiores às taxas de formação, os

solos tendem a ser cada vez mais rasos e menos produtivos. Para a região de estudo não existem

trabalhos indicando a tolerância de perda de solo, o que dificulta inferir sobre a relação taxa de

formação e perda de solo.

O fato das propriedades que estão a mais tempo sob semeadura direta apresentarem as

menores perdas de solo demonstra a eficiência deste sistema em reduzir as perdas de solo, no

entanto, as perdas continuam a ocorrer, fato que pode estar associado, além dos fatores já

mencionados, à ausência de uma maior cobertura vegetal e rotação de culturas, já que o ciclo de

culturas utilizado é sistematicamente milho no verão e pastagem no inverno.

CONCLUSÕES

As glebas sob semeadura direta apresentam menores perdas de solo por erosão em relação à

gleba sob plantio convencional. As propriedades agrícolas há mais tempo sob semeadura direta

(tempo superior a dez anos) apresentam menores perdas de solo por erosão em relação as que

estão a menos tempo neste sistema.

O solo erodido é constituído principalmente pelo silte na fração terra fina do solo, embora

também ocorra frações mais grosseiras como cascalho e calhau.

A perda total de solo (que inclui a fração terra fina, o cascalho e o calhau) por erosão

hídrica, está correlacionada positivamente com a condutividade hidráulica e o teor areia grossa.

As perdas de solo por erosão para as diferentes condições de estudo podem estar associadas

ao manejo adotado nas propriedades, à mineralogia do solo, à consolidação do solo ou até mesmo

o cascalho e o calhau que acabam criando uma superfície irregular, reduzindo a velocidade da

enxurrada e o transporte de solo.

AGRADECIMENTOS

Aos agricultores que disponibilizaram suas propriedades para realização do trabalho. Ao

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pelo financiamento do

trabalho. À EMATER/RS - ASCAR de Erechim pelo auxílio nas atividades de campo.


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