Autores
Gomes Goulart, A. (UFRGS) ; Lucas Vieira, C. (UFRJ/ UFRGS) ; Mendes da Silva, T. (UFRJ) ; Verdum, R. (UFRGS)
Resumo
Processos de erosão hídrica se desenvolvem, basicamente, a partir de três etapas processuais, relacionadas sequencialmente.Para que ocorra o destacamento, transporte e deposição de partículas minerais em sítios diferentes daqueles sobre os quais se originaram, devem ser considerados diferentes agentes geomorfológicos e características do meio atuando conjuntamente. Uma pequena propriedade rural inserida em uma região de ocorrência do processo de arenização, localizada no município de São Francisco de Assis, sudoeste do Rio Grande do Sul,foi selecionada para a pesquisa. Objetivou-se, especificamente, analisar a influência do declive, frações texturais representativas e parâmetros de fertilidade do solo quanto à densidade de cobertura vegetal, presença de núcleos de arenização e o desenvolvimento de ravinas, sobre Neossolo Quartzarênico (RQ). Assim, se propõe gerar propostas de manejo e uso do solo identificando as principais e características ambientais e fatores condicionates à erosão.
Palavras chaves
erosão; fertilidade do solo; arenização
Introdução
Segundo Parisca (2010) pode-se compreender a erosão, em termos geológico- geomorfológicos, como um processo que gera alterações na forma com a qual a superfície terrestre se apresenta. Ou seja, a erosão se configura como um processo de modelação da paisagem viabilizado por meio da ação de agentes erosivos fundamentais, como a água e o vento, associados a outros condicionantes como a gravidade, as mudanças de temperatura, a taxa de umidade do solo e atmosfera e os fatores bióticos. Alterações ambientais de natureza qualitativa e quantitativa podem ser verificadas, mensuradas e avaliadas em diferentes escalas espaço-temporais, com base em parâmetros topográficos, pedológicos, características da cobertura vegetal, entre outros. A sudoeste do estado do Rio Grande do Sul/RS, no município de São Francisco de Assis, Brasil, verifica-se a ocorrência de um mecanismo evolutivo denominado de arenização (SUERTEGARAY, 1987; 1995; 1998; VERDUM, 1997; VERDUM & BASSO, 2000), desenvolvido sobre embasamento rochoso das Formações Guará e/ou Botucatu (SUERTEGARAY et al., 2001; OLIVEIRA & SUERTEGARAY, 2014) e uma matriz de Neossolo Quartzarênico Órtico típico (STRECK et al., 2008). A arenização acomete cerca de nove municípios desta região da Campanha gaúcha, apresentando-se como extensas manchas de solo descoberto, associado ou não a ravinas e voçorocas e ao acúmulo de sedimentos em superfície, na forma de dunas de areia. De acordo com Suertegaray (1987) o processo de arenização no estado do RS se caracteriza pela predominância de depósitos areníticos pouco consolidados e depósitos arenosos não consolidados em constantemente remobilização pela ação direta dos agentes hídrico e eólico, resultando na dificuldade de estabelecimento e fixação da cobertura vegetal. Dessa forma, o solo fica descoberto e desprotegido, estando suscetível à ocorrência de processos erosivos avançados como ravinas e voçorocas e à formação de depósitos de areia em superfície (SUERTEGARAY, 1987). Para o desenvolvimento da pesquisa foi selecionada uma pequena propriedade rural, familiar, limitada a montante por uma estrada municipal e a jusante por um curso de água denominado Sanga do Rolador, pertencente à Bacia Hidrográfica de terceira ordem denominada Sanga da Areia. Na toponímia regional, sanga define um pequeno curso de água que reduz significativamente sua vazão durante períodos longos de estiagem, podendo eventualmente secar em alguns trechos. A análise da propriedade realizada por meio do software ArcGis 10, apresenta uma estimativa de cerca de 40% da área útil total mobilizada por processos de erosão hídrica em estágio avançado, com alta densidade de ravinas e alguns núcleos de arenização. Para fins deste trabalho objetiva-se, desenvolver uma recomendação técnica que possibilite, efetivamente, o uso e o manejo sustentável na unidade de produção agrícola, tendo como parâmetros preliminares a análise de variações topográficas, densidade de cobertura vegetal e características físico-químicas do solo.
Material e métodos
De modo a permitir um melhor entendimento acerca dos diferentes contextos observados na propriedade rural, esta foi classificada em segmentos a partir de fotos de satélite, imagens do Google Earth e expedições a campo. Três setores principais foram delimitados, tendo como elementos de referência a taxa de cobertura do solo pela vegetação, a declividade predominante, a ocorrência de processos erosivos avançados e a presença de núcleos de arenização. A declividade do terreno foi verificada, primeiramente, a partir do traçado de um perfil topográfico tendo como base cartas do Exército Brasileiro produzidas na escala 1:50.000, folhas Vila Kramer e Caraguatá. De forma comparativa e complementar foram coletadas informações de localização a campo, com o uso de GPS de precisão. Posteriormente foi realizado o tratamento dos dados através de software do próprio do equipamento GIS DataPRO 3.00 Build 318, gerando novo perfil topográfico e um modelo de elevação digital (MDE) do terreno. As declividades médias foram calculadas a partir do perfil gerado, sendo relacionadas com verificações de campo, utilizando-se uma bússola de geólogo, tipo Brunton. Para a análise mineralógica e a determinação da fertilidade do solo procedeu-se à coleta de 13 amostras de solo, coletadas a uma profundidade de 20 cm. A camada inicial de 10 cm de profundidade em relação à superfície foi descartada, a fim de que não houvesse contaminação do material em função do frequente trânsito animal e excessiva presença de material vegetal, tais como raízes, sementes e folhas secas. Cada ponto de coleta foi classificado por meio de GPS de navegação, Datum WGS 84, fuso 21 S, memorial fotográfico e anotações de campo. Dados de florística e densidade de cobertura vegetal, presença de mesofauna, distância de áreas de repouso e dessedentação animal, linhas preferenciais de escoamento de água da chuva em superfície, presença de núcleos de arenização e ravinas, afloramentos de rocha foram registrados para cada ponto de coleta e tabulados posteriormente em planilhas do Excel. Análises sedimentológicas para a determinação da morfoscopia, macroscopia, granulometria, densidade e teor de matéria orgânica foram realizadas no Laboratório de Estudos Costeiros e Oceânicos CECO/UFRGS, seguindo metodologia própria. A determinação das classes texturais foi obtida segundo especificações da Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT (NBR 6502/95) para definições dos intervalos dimensionais das partículas minerais. A análise granulométrica foi realizada com referência às escalas logarítmicas de Krumbein (1922) e C.K.Wentworth (1963). O teor de materiais finos foi determinado com base no modelo de sedimentação gravitacional exemplificado pela Lei de Stokes (PERGAMENT, 2015). Para a determinação do teor de matéria orgânica as amostras foram analisadas de acordo com o modelo de Wetzell (1983). Utilizaram-se as metodologias de Suguio (2003), Bigarella (1955) e a relação esfericidade-forma de Krumbein (1941) para a descrição morfométrica. Análises químicas para a verificação do teor de macronutrientes, acidez ativa, acidez potencial, capacidade de troca catiônica CTC, teor de argila e matéria orgânica do solo foram realizadas no Laboratório de Solo da Faculdade de Agronomia/UFRGS com metodologia própria, especificada no Laudo de Análise de Solo. O teor de argila em percentual foi determinado pelo método do densímetro. A acidez ativa, pH, foi obtida com análise em água, na proporção 1:1. Para a determinação do teor de matéria orgânica foi realizada a análise de digestão úmida, sendo o valor expresso em percentual. A capacidade de troca de cátions, CTC, expressa na unidade cmolc/dm³, foi obtida a pH 7,0. Os teores de cálcio (Ca), magnésio (Mg) e alumínio (Al) trocáveis, expressos em cmolc/dm³, foram extraídos com a solução de KCl 1 mol L-1. A concentração de macronutrientes como o fósforo (P) e o potássio (K), expressos na unidade mg/dm³, foi determinada pelo método Mehlich I.
Resultado e discussão
A partir dos critérios de cobertura do solo, declividade do terreno,
presença de processos erosivos e núcleos de arenização a propriedade foi
classificada em três áreas distintas, 1. Área de campo nativo, 2. Área de
transição e 3. Perímetro erosivo, cujos limites foram referenciados em
relação aos pontos de coleta de solo (Figura 1) detalhados em seguida. A
declividade média calculada através da fórmula D (%) = n x 100/E demonstrou
uma variação significativa para a encosta. Os maiores valores foram obtidos
para os pontos de coleta 1 a 5, cotas 190 a 180, com 6,6 %; ponto 9, cotas
160 a 150, com 6,25 %; pontos de coleta 10 e 11, cotas 150 a 140, com 6,1 %;
ponto de coleta 12, cotas 140 a 130, com 8,7 %. As menores declividades
foram verificadas no ponto de coleta 6, cotas 180 a 170, com 2,2 % e pontos
de coleta 7 e 8, cotas 170 a 160, com 3,1 %. O ponto 13 foi coletado na
porção média do talude fluvial, com mais de seis metros de altura, onde
havia material argiloso exposto (Figura 2).
A área de campo nativo compreende uma extensão que parte do limite da
propriedade a jusante e finaliza no terço médio, próximo ao ponto de coleta
de solo número seis. Este setor tem como características fundamentais a
permanente cobertura vegetal por espécies campestres e a ausência de
processos erosivos. Na entrada da propriedade estão localizados os galpões,
a sede, uma pequena área de horta e pomar doméstico cultivados para promover
sombra e subsistência. Observa-se, junto ao ponto dois, um afloramento de
rocha arenítica, formando um desnível linear, tipo degrau, com cerca de um
metro de altura e três metros de largura. O afloramento apresenta concreções
de sílica e ferruginosas em algumas porções. Somente neste ponto se verifica
um pequeno raio com ausência de vegetação e solo exposto. Isto se deve, em
parte, ao frequente pisoteio do gado, já que o local fica próximo a um poço
de água subterrâneo utilizado para consumo. Outro fato importante é que um
teor muito elevado do íon potássio K+ foi obtido pelas análises de solo
junto a este afloramento, podendo atuar como inibidor do crescimento de
raízes e germinação de sementes. O enriquecimento desproporcional de
potássio neste local, em relação às outras amostras, pode ser advindo da
decomposição rocha ou mesmo estar relacionado ao aporte de esterco pelos
animais. A decomposição do feldspato libera íons K+ na solução do solo. O
arenito, nesta região, fora parcialmente encoberto por rochas basálticas
oriundas de derramamento fissural, ocorrido durante o Cretáceo tardio. O
intemperismo destas rochas promove o enriquecimento em argilominerais e
silicatos, fato este comprovado pelo espesso horizonte de material argiloso
verificado no terço basal do talude fluvial (Figura 2).
A área de transição ficou delimitada a partir do ponto seis e entre os
pontos sete e oito. Neste setor observa-se, em sua porção mais distal, uma
progressiva rarefação da vegetação, especialmente do lado esquerdo (sentido
montante-jusante), com expressivos núcleos de arenização. Nestes núcleos
observam-se evidências de erosão laminar após eventos de chuva com mais de
10 mm, embora não ocorram processos de erosão em sulco ou linear. Em seu
entorno há uma maior colonização pela gramínea Elyonurs sp. (capim-limão) e
por espécies mirtáceas nativas, de porte anão. Em campo, nas duas primeiras
áreas, observa-se que há diferentes padrões na cobertura vegetal, de acordo
com ondulações e variações no relevo. Em desníveis convergentes onde há a
concentração de água da chuva escoada em superfície, a vegetação se
apresenta mais densa e vistosa, com o predomínio de gramíneas da família
Cyperaceae, típicas de ambientes úmidos. Em áreas mais abertas, há uma maior
diversidade florística e adensamento sazonal das espécies campestres nativas
das famílias botânicas Poaceae, Asteraceae, Verbenaceae, Irydaceae,
Leguminosae, entre outras. A jusante da propriedade, entre os pontos 8 e 13
está delimitada a área com o perímetro erosivo, caracterizada pela escassa
ocorrência de espécies nativas, grande densidade de ravinas e processos de
erosão hídrica produzidos pelo escoamento concentrado da água, além de
núcleos de arenização com acúmulo de sedimentos em forma de dunas. As
análises de solo tornaram possível verificar que não há grandes diferenças
texturais ao longo da propriedade, constituindo-se o substrato em um pacote
sedimentar relativamente homogêneo (Figura 3). No entanto há um acréscimo de
argila e areia fina a jusante, ocasionado aumento na densidade do solo. Para
este setor também se verifica o decréscimo nos teores de matéria orgânica em
direção ao curso de água atingindo ínfimos 0,1% nas amostras coletadas. De
modo contrário, há um progressivo aumento nos teores de alumínio trocável em
direção ao curso de água e significativa redução nos teores de bases
trocáveis, expressos, pela CTC % (Figura 4). O cátion alumínio Al3+, pode
ter efeito fitotóxico, atuando de forma a inibir o crescimento e o
desenvolvimento vegetal. Os teores de fósforo, cálcio e magnésio se
apresentam muito baixos, sendo estes macronutrientes fundamentais ao correto
funcionamento do metabolismo vegetal. Há um constante trânsito do gado pela
propriedade formando trilhas de solo exposto, com o material de textura
predominantemente arenosa sendo intensa e frequentemente mobilizado pelo
pisoteio animal. Isso se verifica especialmente no perímetro erosivo, onde
predominam as ravinas, pois a área funciona como caminho de acesso ao curso
de água para a dessedentação diária dos animais.
Perfil topográfico e pontos de coleta de amostras de solo.Elaborado: Aline Gomes Goulart, 2014.
Talude fluvial junto ao curso de água. Observa- se um horizonte mais argiloso e claro na base, coberto por espesso pacote arenoso de deposição recente.
Gráfico obtido a partir do resultado das análises realizadas no Laboratório de Sedimentologia CECO/UFRGS, com as principais frações granulométricas.
Gráfico obtido a partir do resultado das análises expressando a capacidade de troca catiônica(CTC) e saturação com o alumínio trocável, em percentual.
Considerações Finais
A metodologia utilizada se mostrou adequada para análise de uma pequena propriedade rural e a realização de um diagnóstico rápido, de baixo custo e simplificado, permitindo que se pudesse relacionar a influência da declividade, das propriedades físico-químicas do solo e da densidade de cobertura vegetal quanto ao condicionamento e possível agravamento de processos de erosão hídrica em superfície. Verificou-se, de modo preliminar, que o aumento da declividade se torna elemento catalisador quando associada a uma maior ocorrência de solo exposto, baixa fertilidade natural do solo e intensivo pisoteio animal. A vegetação nativa está adaptada às condições edafo-climáticas do local, mas demonstra extrema dificuldade de colonização em pontos onde já tenha sido removida pela erosão, sendo necessário identificar os filtros ecológicos, estabilizar os processos erosivos e estimular o reestabelecimento de uma nova cobertura vegetal. Como recomendação básica à produtora rural foi sugerida a implantação de novos corredores para o trânsito animal, isolamento das áreas afetadas por processos erosivos e a correção da fertilidade do solo em áreas com solo exposto, por meio da aplicação de composto orgânico e/ou esterco animal curtido. Associado à estas práticas, recomenda-se o plantio de espécies já consagradas quanto ao seu uso em projetos de recuperação de áreas degradadas e ao controle da erosão, como a gramínea capim Vetiver (Chrisopogon zizanioides).
Agradecimentos
Nossos especiais agradecimentos aos Programas de Pós-graduação em Geografia da UFRJ e UFRGS, que viabilizam a pesquisa em parceria. Ao Instituto de Geociências e à Faculdade de Agronomia UFRGS. Aos colaboradores do Laboratório de Geografia Física da UFRGS: Jean Carlo Gessi Caneppele, Maximilliano Paschoalotti Messa e Felipe Dal Piva. Às agências CAPES e CNPq e à EMBRAPA, por meio do Edital nº15/2014.
Referências
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