Autores

Pereira, A.A. (UEPG) ; Thomaz, E.L. (UNICENTRO) ; Fachin, P. (UNICENTRO)

Resumo

A região de Guarapuava se destaca economicamente pela produção de grãos e cereais, algumas destas áreas chegam a apresentar quase 40 anos de manejo contínuo, produzidos principalmente sob sistema de plantio direto. Deste modo este trabalho busca avaliar as perdas de solo e água em latossolo bruno cultivado sob sistema de plantio direto com longo tempo de manejo. Para avaliação das perdas de solo e água foram realizadas simulações de chuva em três diferentes locais em cada área. Em cada local de simulação foram realizadas 2 repetições com duração de 30 minutos. Com solo em umidade de campo as áreas apresentaram taxas de escoamento superficial e perdas de solo semelhantes. Com o solo saturado a área com 38 anos de manejo demonstrou maior taxa de escoamento superficial, e perda de solo que foi quase duas vezes superior à área com 24 anos de manejo. Apesar de ser um sistema conservacionista o SPD apresentou degradação da qualidade físico-hídrica do solo após longo período de manejo.

Palavras chaves

Erosão do solo; Escoamento superficial; Chuva simulada

Introdução

A erosão, processo em que ocorre a remoção, transporte e posterior deposição de partículas do solo, é uma das principais causas de degradação dos solos. Em ambientes tropicais e subtropicais úmidos estes processos são desencadeados principalmente por ação da água das chuvas, inicialmente pelo impacto das gotas, em seguida, pelo escoamento da água sobre a superfície. Para Silva et al. (2000) a erosão hídrica deve ser estudada considerando-se a erodibilidade do solo, que representa o efeito integrado dos processos que regulam a infiltração de água e a resistência do solo à desagregação e transporte de partículas, ou seja, sua predisposição a erosão. É o fator que tem despertado o maior interesse na pesquisa da erosão, já que, pode variar de um solo para solo outro, ou para o mesmo solo, dependendo do tipo de manejo. Esses processos são influenciados pelas propriedades do solo, assim como a distribuição do tamanho das suas partículas, estabilidade estrutural, conteúdo de matéria orgânica, natureza dos minerais de argila e constituintes químicos. Além desses, consideram-se os parâmetros do solo que afetam a sua estrutura, hidratação, e as características da circulação da água. As áreas agrícolas são as mais afetadas pelo processo erosivo, o que causa a redução na produtividade das culturas, e o aumento nos custos de produção. Buscando reduzir estas perdas muitos métodos conservacionistas foram criados, sendo o plantio direto o mais difundido e aplicado pelos agricultores. O plantio direto busca o não revolvimento do solo, com plantio sobre os restos culturais do cultivo anterior, contribuindo no aumento da matéria orgânica, sendo considerado um sistema conservacionista de manejo (FAGERIA & STONE, 2004). Estudando este aporte na cobertura do solo, Braida & Cassol (1999) verificaram que a erosão em entressulcos decresceu exponencialmente com o aumento da cobertura do solo por resíduos vegetais. Nas parcelas com cerca de 100% de cobertura, a erosão em entressulcos foi reduzida em 92% em relação ao solo descoberto (BRAIDA & CASSOL, 1999). Mesmo sabendo que o plantio direto se comparado com o sistema de plantio convencional contribui no controle erosivo, nos últimos anos tem se ampliado as discussões em torno da real eficiência deste tipo de manejo na conservação do solo e da água, principalmente em áreas com longos períodos de uso contínuo (CAVIGLIONE et al., 2010). Merten et al. (2015) estudaram as perdas de solo e água em plantio direto durante um período de 14 anos, e verificaram que o sistema foi muito eficaz no controle da erosão quando comparado com tratamentos que causam maior perturbação do solo, no entanto, esta eficiência no controle da perda de solo não foi acompanhada por sua eficiência no controle de perda de água pelo escoamento superficial. O que corrobora com outros estudos (ROTH et al., 1988; DE MARIA, 1999; RACZKOWSKI et al., 2009) em que os autores também observaram a eficiência do plantio direto na redução das perdas de solo, mas não nas perdas de água. A região Centro-Sul do Estado do Paraná, microrregião de Guarapuava se destaca economicamente pela produção de grãos e cereais, algumas destas áreas chegam a apresentar quase 40 anos de manejo contínuo, produzidos principalmente sob sistema de plantio direto. Devido à importância econômica do plantio direto na região, muitos trabalhos são realizados sob este sistema de manejo, sendo que, grande parte destes, dedica-se a avaliações de fertilidade e de propriedades físico-químicas do solo, ou comparando-o com o sistema convencional de manejo (SANTOS & TOMM, 1999; COSTA et al., 2003; FONTOURA & BAYER, 2009; KRAMER, 2012), não se encontrando estudos que busquem avaliar a eficiência deste sistema no controle das perdas de solo e água após longos períodos de manejo. Deste modo este trabalho busca avaliar as perdas de solo e água em latossolo bruno cultivado sob sistema de plantio direto (SPD) com longo tempo de manejo.

Material e métodos

Este trabalho foi desenvolvido em duas áreas agrícolas cultivadas sob sistema de plantio direto, sendo: uma área na Fazenda Santa Clara no município de Candói com 24 anos de manejo e outra na fazenda experimental da Fundação Agrária de Pesquisa Agropecuária (FAPA), localizada no distrito de Entre Rios, município de Guarapuava com 38 anos de manejo. O relevo da região varia de suave ondulado, favorecendo o uso atual com lavouras temporárias. Os solos predominantes são os Latossolos Bruno com textura argilosa (MAACK, 2002). O clima é classificado como Cfb, caracterizado por verões amenos, temperatura média no mês mais quente inferior a 22ºC, temperatura média no mês mais frio abaixo de 18ºC, com geadas severas e sem estação seca definida, sendo a precipitação pluvial anual média entre 1.600 e 2.000 mm (ITCG, 2008). Para avaliação das perdas de solo e água foram realizadas simulações de chuva em três diferentes locais em cada área. Em cada local de simulação foram realizadas 2 repetições com duração de 30 minutos, totalizando desta forma 6 ensaios em cada área. Foi dado um intervalo de 20 minutos para drenagem do solo entre as repetições em um mesmo local. O objetivo destas repetições sucessivas é avaliar a resposta hidro-erosiva do SPD com solo saturado. As simulações foram realizadas sob uma chuva com intensidade de aproximadamente 35 mm h-1 em uma parcela com 3 m² de tamanho. A parcela foi construída com chapas galvanizadas, essas chapas foram fixadas ao solo a aproximadamente 5 cm de profundidade, no sentido do declive, com saída para uma calha coletora. O simulador de chuvas utilizado em campo possui as seguintes características: 4,57 m de altura, bico multi gotas (SPRACO), bomba de água (2,5 HP.), reservatório de água com capacidade de 1000 litros, e um manômetro para controle de pressão (intensidade de aspersão). Após chegada do escoamento na calha, a coleta de amostras (água e sedimento) foi realizada durante 1 minuto com intervalo de 2 minutos entre coletas, e assim sucessivamente até o final do ensaio. A taxa de desagregação do solo foi estimada pela equação 01 citada por Santos et al. (2008). Equação 01. Dr= Mss/(A Dc) Em que: Dr: taxa de desagregação do solo (Kg m-2 s-1); Mss: Massa de solo seco desagregado (Kg); A: área da parcela (m2); Dc: duração da coleta (s). A perda de solo por ensaio será estimada pela equação 02 (SANTOS et al., 2008). Equação 02. Ps= (∑▒〖(Q Cs t)〗)/A Onde: Ps: perdas de solo (kg m-2); Q: vazão ( L s-1); t: intervalo entre as coletas (s); A: área da parcela (m2).

Resultado e discussão

Escoamento Superficial As áreas apresentaram dinâmica semelhante durante a primeira simulação de chuvas (umidade de campo), com início de escoamento próximo dos 9 minutos de ensaio, e taxas de escoamento sem diferença significativa (Figura 01). O volume total escoado foi de 110,32 mm h-1 para a área da fazenda Santa Clara (24 anos de manejo) e de 107,48 mm h-1 para área da FAPA (38 anos de manejo). Figura 01. Taxa de escoamento superficial em SPD sob longo período de manejo com solo em umidade de campo. Durante a segunda repetição o solo já saturado contribuiu para que o escoamento superficial tivesse início concomitante à simulação (Figura 02). A área com 24 anos de manejo apresentou dinâmica de escoamento semelhante a primeira repetição, já a área com 38 anos de manejo teve taxa de escoamento superiores a primeira repetição, com volume total acumulado chegando próximo dos 130 mm h-1, aumento de cerca de 17% comparado a repetição 01. Figura 02. Taxa de escoamento superficial em SPD sob longo período de manejo com solo saturado. Perdas de solo As perdas de solo foram semelhantes em ambas às áreas na simulação em umidade de campo, tendo a área da fazenda Santa Clara apresentado valor acumulado superior à área da FAPA (Figura 03). Figura 03. Perdas de solo em SPD sob longo período de manejo com solo em umidade de campo. A maior perda de solo na área com menor tempo de manejo na primeira repetição se justifica pela maior disponibilidade de material desprendido, já que, cerca de um mês antes dos ensaios havia sido feito manejo dos restos culturais do milho com rolo faca, equipamento que gerou perturbação na camada superficial do solo, deixando desta forma elevada quantidade de material disponível para transporte pelo escoamento superficial. Na segunda repetição em condições homogêneas de umidade e material disponível entre as áreas, ambas apresentaram aumento em relação à primeira simulação, cerca de 36% na fazenda Santa Clara e 420% na área da FAPA (Figura 04). Figura 04. Perdas de solo em SPD sob longo período de manejo com solo saturado. Comparando a perda de solo entre as áreas, observa-se que a FAPA teve perda de solo que foi cerca de 50% superior à área da fazenda Santa Clara. Demonstrando que o maior tempo de manejo vem gerando degradação da estrutura do solo, o que gera maior escoamento superficial após a saturação do solo, e contribuiu também para maior perda de solo, já que, com a desestruturação do solo há redução no tamanho dos agregados do solo, diminuindo assim sua resistência ao processo erosivo. Oliveira et al. (2012) em revisão sobre a erosão no SPD, citam diversos autores/trabalhos que destacam a importância do SPD na redução das perdas de solo, água e nutrientes quando comparado a outras formas de manejo, mas nenhum trabalho que enfoque na sustentabilidade do sistema após longo período de manejo. Questão que deve ser mais bem abordada, já que, com os resultados obtidos neste trabalho, podemos observar que existem diferenças significativas nas taxas de escoamento e perda de solo em áreas com condições edafoclimáticas, pedológicas e de manejo semelhantes, mas com tempo (idade) de manejo distintas, indicando que apesar de ser um sistema considerado “conservacionista” este sistema deve apresentar um tempo máximo (limite) para manutenção de sua qualidade físico-hídrica, após este período o sistema atingiria então exaustão.

Figura 01

Taxa de escoamento superficial em SPD sob longo período de manejo com solo em umidade de campo.

Figura 02

Taxa de escoamento superficial em SPD sob longo período de manejo com solo saturado.

Figura 03

Perdas de solo em SPD sob longo período de manejo com solo em umidade de campo.

Figura 04

Perdas de solo em SPD sob longo período de manejo com solo saturado.

Considerações Finais

Com solo em umidade de campo apesar da diferença no tempo de manejo as áreas apresentaram taxas de escoamento superficial e perdas de solo semelhantes. Com o solo saturado a área com 38 anos de manejo (FAPA) demonstrou maior taxa de escoamento superficial, e perda de solo que foi quase duas vezes superior à área com 24 anos de manejo (Fazenda Santa Clara). Apesar de ser um sistema conservacionista o SPD apresentou degradação da qualidade físico-hídrica do solo após longo período de manejo.

Agradecimentos

Agradecemos à Cooperativa Agrária/Fundação Agrária de Pesquisa Agropecuária (FAPA) pela disponibilização de sua área experimental e de seus associados e pelo apoio logístico durante as atividades de campo, sem o qual não seria possível a realização deste trabalho. Agradecemos também a CAPES pela concessão de bolsa de estudos em nível de doutorado ao primeiro autor.

Referências

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