UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS - UFLA DEPARTAMENTO DE CIENCIA DO SOLO - DCS PREFEITURA MUNICIPAL DE EXTREMA PME PROPOSTA DE PROJETO

Transcrição

1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS - UFLA DEPARTAMENTO DE CIENCIA DO SOLO - DCS PREFEITURA MUNICIPAL DE EXTREMA PME PROPOSTA DE PROJETO MONITORAMENTO E MODELAGEM DE ATRIBUTOS INDICADORES QUALIDADE DO SOLO EM RELAÇÃO À RECARGA DE ÁGUA E PERDAS DE SOLO E ÁGUA POR EROSÃO HÍDRICA NA SUB-BACIA DAS POSSES, NO MUNICÍPIO DE EXTREMA, REGIÃO SUL DO ESTADO DE MINAS GERAIS Proponente: Prof. Marx Leandro Naves Silva Extrema - MG 2008

2 INTRODUÇÃO O uso do solo no Brasil se intensificou a partir do final do século XVIII com o segundo ciclo da cana-de-açúcar. Quase à mesma época, os cafezais se espalhavam do Rio de Janeiro para o Sul do estado de Minas Gerais, dando início ao ciclo do café. Se, por um lado, no início do século XIX, a cafeicultura foi à base econômica, por outro, dizimou grande parte das florestas de Mata Atlântica e no Cerrado. Atualmente a maior extensão territorial nestes agroecossistemas é ocupada pela pecuária de corte e de leite. A preocupação com a conservação do solo e da água é muito mais antiga do que o atual debate sobre a sustentabilidade dos agroecossistemas. Porém, nas décadas de 1960 e 1970, no auge da modernização, parece não ter sido dada a devida importância ao tema. Foi só no final da década de 1980, diante das evidências dos problemas sociais, econômicos e ambientais, provocados pela erosão e a crise da falta de água, que o debate reapareceu em círculos mais amplos. Poucos ecossistemas no Brasil apresentam uma situação de degradação semelhante à que ocorre na extensa formação conhecida como Mata Atlântica. Dentre estas a região Sul do estado de Minas Gerais vem sendo submetida à pressão de fatores físicos e ambientais determinados pela orientação de encostas e histórico de ocupação do solo. A ocupação do solo nesta região tem influenciado diretamente a produção de água. O reflexo desta influência na quantidade e qualidade de água das nascentes, assim como o curso anual de sua vazão, está diretamente relacionado à declividade do terreno, uso e ocupação do solo, além de seus atributos físico-hídricos. A degradação dos recursos naturais, principalmente vegetação, solo e água, vêm crescendo de forma alarmante, atingindo níveis críticos que refletem no assoreamento dos cursos e espelhos de água e na deterioração do meio ambiente. A água é um componente essencial à vida, sendo foco principal para várias propostas de uso, estudos e base para a caracterização e proteção dos ecossistemas. Além de servir a diversos usos, a água é indicador de qualidade do manejo da terra pelo homem. O emprego deste recurso para diversas finalidades tem diminuído consideravelmente sua disponibilidade, gerando desafios para se lidar com a escassez em muitas regiões e países. Estudos sobre o uso e ocupação do solo em áreas de recarga de nascentes são cada vez mais necessários, haja vista que, atualmente, estudos referentes à dinâmica da água em áreas de recarga ainda são bastante escassos. Com estas considerações, ressalta-se a importância de estudos científicos sobre controle

3 ambiental, com aplicação aos estudos de regiões hidrológicas e maior conscientização e envolvimento da sociedade nos desafios referentes à gestão dos recursos hídricos. Particularmente no caso de nascentes, há notório interesse na preservação e melhoria da qualidade, quantidade e uniformidade na produção de água. O uso e manejo do solo em bacias hidrográficas é a forma mais eficiente de uso dos recursos de uma região, pois visa à preservação e melhoria da quantidade e qualidade da água. Quando se trata de nascentes, ressalta-se que, além da quantidade, é desejável uma boa distribuição no tempo, ou seja, que a variação de vazão situe se dentro de um mínimo adequado ao longo do ano. Isto quer dizer que a bacia não deve funcionar como um recipiente impermeável, com escorrimento em curto espaço de tempo de toda a água recebida durante uma precipitação. A água deve ser absorvida em parte, por infiltração no solo, armazenada no lençol subterrâneo e drenada gradativamente, aos cursos de água, mantendo a vazão, inclusive e principalmente, durante os períodos de seca, o que é fundamental tanto para o uso econômico como para a manutenção do regime hídrico do corpo de água principal. As atividades antrópicas em bacias hidrográficas, principalmente nas áreas de recarga das nascentes, contribuem para o rompimento do equilíbrio, proporcionando especialmente, diminuição da quantidade de água. O uso do solo com pastagem extensiva e sem um manejo adequado tem alterado a paisagem na região Sul do estado de Minas Gerais, expondo o solo aos agentes erosivos, modificando as condições de infiltração, propiciando perda de água e de solo pelo escoamento superficial direto, comprometendo a recarga dos aqüíferos e produzindo assoreamento de cursos de água nas partes mais baixas. O manejo adequado de bacias hidrográficas, notadamente em regiões ambientalmente frágeis, como o Sul de Minas Gerais, é de importância capital para a manutenção do escoamento subterrâneo da mesma, sendo este fundamental na perenização dos cursos de água, cuja existência é função de condições satisfatórias de recarga dos aqüíferos superficiais e por conseqüência, produção de água nas nascentes. Na região Sul do estado de Minas Gerais, grande parte das pastagens apresentam limitada quantidade e qualidade das forragens devido ao manejo incorreto e uso contínuo do fogo, a que se atribui, em parte, a baixa produtividade por animal e por unidade de área. Alguns solos (Neossolos Litólicos, Cambissolos, Argissolos e Latossolos) da região encontram-se em avançado estágio de degradação, representado pela ocorrência de erosão laminar e sulco que, embora rasos, são bastante freqüentes. Além da erosão, observa-se, em algumas locais, a redução da vazão de riachos e ribeirões nos períodos de déficit hídrico. Nestas mesmas regiões,

4 estudos realizados constataram que os solos são utilizados sem considerar a sua capacidade de suporte, apresentam baixa fertilidade, que precisa ser corrigida, e quando apresentam declives acentuados, devem ser adotadas práticas conservacionistas. Em resumo, há tecnologia disponível e adaptável para a redução das limitações dos solos a patamares aceitáveis, mas o investimento de capital é inviabilizado, em muitos casos, pela situação do produtor rural local, descapitalizado e desestimulado. Nestas regiões um grande volume de água deixa de infiltrar naturalmente nos solos em decorrência da redução da cobertura vegetal e do uso incorreto do solo. Vários cursos de água estão completamente secos devido a alterações do ciclo hidrológico e do nível do lençol freático. Este déficit, aliado à ampliação das demandas de consumo de água, pode provocar um colapso no abastecimento nos grandes centros, a exemplo do Sistema Cantareira que abastece a região da grande São Paulo. Outro aspecto é que os sedimentos provenientes da erosão podem ser carregados para corpos de água superficiais, provocando o assoreamento de várzeas, de rios, de lagos e reservatórios. Isso diminui a disponibilidade de água para o ecossistema e para o consumo humano. O Sistema Cantareira é um dos maiores sistemas de abastecimento público do mundo. Com uma área produtora de água de aproximadamente hectares, produz 33 mil litros por segundo, dos quais 31 são produzidos na Bacia Hidrográfica do Rio Piracicaba e apenas dois são produzidos na Bacia do Alto Tietê, pelo rio Juquery. Dos 31 mil litros por segundo produzidos na Bacia do Piracicaba, 22 vêm dos reservatórios Jaguari-Jacareí, cujas bacias estão inseridas majoritariamente no Estado de Minas Gerais. Na Figura 1 observa-se a participação da bacia hidrográfica do rio Jaguari dos reservatórios no Sistema Cantareira (Whately & Cunha, 2007). O sistema contém estruturas hidráulicas de regularização de vazões e de adução de água de grande porte e envolve vazões muito altas por se tratar de um sistema para abastecimento público, construído com o objetivo de garantir o atendimento de parte das demandas para o abastecimento da RMSP e das bacias hidrográficas localizadas a jusante das mesmas (Whately & Cunha, 2007). A área de drenagem do rio Jaguari à montante da represa, dentro do Sistema Cantareira, abrange ,4 hectares. Suas nascentes estão localizadas no Estado de Minas Gerais, nos municípios de Camanducaia, Extrema, Itapeva e Toledo. Em Extrema, o rio Jaguari recebe um afluente importante, o rio Camanducaia Mineiro. Alguns quilômetros abaixo da referida confluência, já dentro do Estado de São Paulo, o rio Jaguari é represado, constituindo um dos reservatórios do Sistema Cantareira. A

5 jusante do reservatório, já fora do Sistema Cantareira, nasce no município de Americana (SP) o rio Piracicaba, pela junção dos rios Jaguari e Atibaia, seguindo depois até o município de Barra Bonita (SP), onde se une ao rio Tietê. Como a bacia do Jaguari abrange quatro municípios mineiros e quinze paulistas, ela é considerada Federal. Nos limites do Sistema Cantareira, a bacia do Rio Jaguari compreende total ou parcialmente os municípios de Camanducaia, Extrema, Itapeva, Sapucaí-Mirim, Joanópolis e Vargem (Whately & Cunha, 2007). Figura 1. Participação das bacias hidrográficas dos reservatórios no Sistema Cantareira (Fonte: Whately & Cunha, 2007) Neste contexto, este projeto tem como objetivo monitorar atributos físico, morfológicos e químicos indicadores da qualidade do solo em relação à recarga de água; associar a produção de água das mesmas ao uso atual do solo nas áreas de recarga das nascentes e cursos de águas representativas; monitorar o ciclo hidrológico da bacia através de estudos de precipitação e vazão e monitorar a erosão hídrica, perdas de solo, água, nutrientes e carbono orgânico por arraste superficial na sub-bacia das Posses, pertencente à bacia hidrográfica do Rio Jaquari, no município de Extrema, MG. REFERENCIAL TEÓRICO Monitoramento, uso, manejo e gestão dos recursos solo e água

6 A degradação do solo e da água é um problema ambiental muito crítico que o Brasil está enfrentando atualmente, refletindo-se diretamente nos segmentos da segurança, do econômico, do social e do político. As soluções destes problemas, como vêm sendo demonstradas, são tecnicamente possíveis, mas os efeitos destas degradações muitas vezes persistem ou se estabelecem novamente devido à falta de consciência e educação ambiental. Assim, o primeiro passo seria a aplicação de um diagnóstico participativo, seguido da implantação de um programa de conscientização e educação ambiental, cujo tema central poderia ser o controle e estabilização da erosão hídrica, e a partir deste tema construir uma consciência dos danos causados pela degradação do solo e água, particularmente os que se apresentam na região em questão. Como a implantação desse programa possui caráter permanente, a continuidade das ações, seria conduzida pelas organizações locais que forem capacitadas e articuladas para esse fim com apoio técnico das instituições parceiras. Os resultados produzidos deveriam ser divulgados numa tentativa de extensão do programa de conscientização e valorização do solo e água. A partir desta conscientização outras medidas deveriam ser implementadas. Entre estas destacam-se a recuperação das matas ciliares, matas de galeria, topos de morros e várzeas; fomento e implementação de práticas de conservação dos solos plantio em nível, terraceamento e bacias de captação de água em estradas; adoção do plantio direto; manejo sustentado das pastagens e introdução de sistemas agrosilvipastoris; monitoramento da qualidade do solo em sistemas de manejo; obrigatoriedade de recomposição de reserva florestal legal para as classes de solos de uso inferiores; conservação de nascentes; criação de parques em bacias hidrográficas Municipais com função exclusiva de captação de água, proteção ambiental e lazer; estímulo e subsídios à recuperação das áreas degradadas através de iniciativas como o projeto produtor de águas e adoção das bacias hidrográficas como unidades de monitoramento, planejamento e gestão ambiental. O ciclo hidrológico Sendo a sub-bacia ou microbacia hidrográfica a unidade natural de monitoramento, planejamento e gestão do uso dos recursos naturais e considerando a água o agente unificador de integração no manejo de sub-bacias hidrográficas, o conhecimento da hidrologia, bem como do funcionamento hidrológico da sub-bacia hidrográfica, são fundamentais para o planejamento e manejo dos recursos naturais renováveis, visando o uso sustentável (Lima, 1996).

7 O ciclo hidrológico numa sub-bacia hidrográfica envolve os seguintes processos: precipitação, evapotranspiração, deflúvio (precipitação nos canais, escoamento superficial, escoamento sub-superficial e escoamento base) e armazenamento da água no solo. O componente de entrada do ciclo hidrológico é a precipitação, que pode ser chuva, granizo, orvalho, neve ou geada, sendo a chuva o elemento de maior peso, especialmente em regiões tropicais e subtropicais e, portanto, predominante nas discussões sobre o tema (Silveira, 2001). A chuva, ao atingir a superfície do solo, sofre dissipação, com uma parcela sendo retida pela cobertura vegetal, tão intensa quanto mais densa for à vegetação, outra parcela infiltra-se no solo, com o excedente escoando pela superfície. As plantas, juntamente com a própria superfície do solo, lagos e rios, transferem para a atmosfera grandes volumes de água na forma de vapor, sendo este componente conhecido pelo termo único evapotranspiração e corresponde a, aproximadamente, 50 a 60% do ciclo hidrológico (Righetto, 1998). A quantidade de água produzida na sub-bacia (deflúvio) depende da área da desta, enquanto que o regime de produção de água e a taxa de sedimentação estão sob a influência da forma e relevo da microbacia. A infiltração determina a fração da água de chuva que penetra no solo e consequentemente a que escoa superficialmente. A percolação é o movimento da água dentro do perfil do solo e não retorna à superfície por evapotranspiração, atinge o aqüífero (Zakia, 1998). Sub-Bacias hidrográficas As sub-bacias ou microbacias hidrográficas são definidas como unidades físicas de estudo da ciência ambiental que devem ser consideradas e analisadas de acordo com o objetivo dos estudos. Não existe uma definição exata sobre o que se considera uma sub-bacia ou microbacia em termos de área e, portanto, o termo mais correto seria sub-bacia (Mello, 2003). Porém para Cunha & Guerra, (1996) uma microbacia hidrográfica é definida como o conjunto de terras drenadas por um rio principal e seus afluentes, cuja delimitação é dada pelas linhas divisoras de água que demarcam seu contorno. Estas linhas que delimitam a microbacia são definidas pela conformação das curvas de nível existentes na carta topográfica e ligam os pontos mais elevados da região em torno da drenagem considerada. Segundo Moster (2007) o termo microbacia tem sido definido como o sistema de cabeceira de drenagem de 1ª a 3ª ou 4ª ordem, diferindo de bacia hidrográfica de ordem superior ou pela complexidade dos processos que nela ocorrem e das interações desses processos. Esses sistemas de cabeceira também são importantes

8 para entender e proteger os sistemas a jusante, pois estão intimamente ligados. Enquanto os sistemas de cabeceira são pequenos e numerosos, o seu papel no meio ambiente é constantemente subestimado e em consequência eles são inadequadamente manejados, comparados às bacias de maior escala. Valente (1999) defende a bacia hidrográfica como unidade de planejamento por ser ela natural. Seus limites foram criados pelo próprio escoamento das águas sobre a superfície ao longo do tempo. É, portanto, resultado da interação entre a água e os outros recursos naturais. A microbacia constitui a manifestação bem definida de um sistema natural aberto e pode ser vista como a unidade ecossistêmica da paisagem, em termos da integração dos ciclos naturais de energia, de nutrientes e, principalmente, da água. Desta forma, ela apresenta uma condição singular e conveniente de definição espacial do ecossistema, dentro do qual é possível o estudo detalhado das interações entre o uso da terra e a quantidade e qualidade da água produzida pela microbacia (Lima, 1999). Os elementos que constituem uma sub-bacia hidrográfica influenciam diretamente as respostas aos eventos de precipitação, destacando-se, segundo Goldenfum (2001) e Righetto (1998), as suas unidades pedológicas, cobertura vegetal, características geomorfológicas (declividade, formato, área e rede de drenagem) e também as características geológicas. Isto ocorre porque o comportamento do ciclo hidrológico será definido por estas condições, sendo praticamente único em uma determinada microbacia. Segundo Baruqui & Fernandes (1985) as sub-bacias e bacias hidrográficas constituem ecossistemas adequados para avaliação dos impactos causados pela atividade antrópica, os quais podem acarretar riscos ao equilíbrio e a manutenção da quantidade e qualidade da água, e que a subdivisão destas bacias em sub-bacias permite a pontualização de problemas difusos, facilitando à identificação de focos de deterioração dos recursos naturais. Na Figura 2 observa-se as divisões das sub-bacias do município de Extrema, MG. A implantação de uma proposta de manejo integrado de uma microbacia hidrográfica passa primeiramente pela elaboração de um diagnóstico básico, os quais levantam todos os problemas da bacia hidrográfica, para análise dos conflitos e recomendação de soluções em todos os níveis (Viana et al., 2001). Rocha (1997), Rocha & Kurts (2003) destacam que os diagnósticos mais importantes são o físicoconservacionista, o sócio-econômico e o ambiental, pois estes interagem entre si, podendo assim ser feito um levantamento das deteriorações que ocorrem na área, em percentagem, mostrando o grau de deterioração ambiental das variáveis analisadas.

9 Figura 2. Divisão das sub-bacias da Bacia hidrográfica do rio Jaguari e Camanducaia, no município de Extrema, MG. As sub-bacias constituem um ecossistema completo, facilmente monitorável em todos seus aspectos, adequado aos estudos do comportamento e da dinâmica dos fatores ambientais, e que permite a avaliação da conservação dos recursos naturais, em razão desta inter-relação dos seus atributos bióticos e abióticos (Alves, 2003).

10 A avaliação ambiental de uma paisagem e dos seus principais componentes naturais pode, assim, ser realizada por intermédio da avaliação dos recursos naturais de uma microbacia representativa de tal paisagem como um todo, e sua caracterização pode ser realizada pela hierarquização de seus canais de drenagem, ou seja, a definição do número de ordem dos mesmos, que pode ser feita de acordo com diversas metodologias, sendo a mais utilizada a hierarquização de microbacias proposta por Strahler (1952). Na Figura 3 observa-se as Sub-Bacias hidrográficas do Figura 3. Sub-Bacias hidrográficas do estado de Minas Gerais (Fonte: IGAM, 2000). Estado de Minas Gerais definidas pelo IGAM Instituto Mineiro de Gestão das Águas. Nesta metodologia, os menores canais, que iniciam a rede de drenagem, são considerados de primeira ordem. Quando dois canais de primeira ordem se unem, formam um de segunda ordem, que poderá receber um de primeira. A união de dois canais de segunda ordem forma um de terceira e assim sucessivamente. Desta forma, numa mesma escala e num mesmo tipo de ambiente, uma drenagem de 1 a ordem terá sempre menor volume que uma de 2 a, menor número de tributários, menor descarga recebida e assim por diante. Nascentes, recarga de água e ciclo hidrológico em sub-bacias hidrográficas

11 Nascentes são pontos de surgencia de água formadores dos pequenos e grandes rios que vão desaguar nos oceanos. Também são conhecidas popularmente como minas, olho e fontes de água, sendo caracterizadas como os pontos nos quais a água subterrânea aflora naturalmente através da superfície do solo, mesmo que de forma intermitente, sendo responsáveis pela produção de água nas bacias hidrográficas. Segundo Alvarenga (2004), a maioria das nascentes está localizada nas regiões montanhosas, nas chamadas bacias de cabeceira. A água que jorra de uma nascente formará um pequeno curso de água que irá contribuir para o volume de água de outro curso e, assim, sucessivamente, formando grandes cursos de água, fundamentais para o abastecimento urbano, agrícola, geração de energia, dentre outras funções. Portanto o desaparecimento de uma nascente resultará na redução do número de cursos de água, significando a redução da disponibilidade de água para os diversos usos (Castro, 2001). Este mesmo pesquisador relata que as nascentes podem ser classificadas quanto à periodicidade na produção de água, em perenes, para aquelas que apresentam um fluxo de água contínuo, até mesmo na estação seca; intermitentes para aquelas que apresentam produção de água principalmente na estação das chuvas, e efêmeras para aquelas que apresentam fluxo apenas durante ou logo após uma determinada chuva. A perenidade de uma nascente é resultante da manutenção do nível do aqüífero e de sua recarga subterrânea, e, quando suas áreas de acumulação sofrerem intervenções de impacto, a qualidade e a quantidade de água podem ficar comprometidas (Pinto, 2003). Segundo Davide (2002), as nascentes podem ser classificadas quanto ao tipo de reservatório a que estão associadas, podendo ser classificadas em pontuais ou difusas. As nascentes pontuais são aquelas que apresentam a ocorrência do afloramento de água em um único ponto do terreno, sendo caracterizado pelo encontro da superfície do solo com sua camada impermeável, localizadas geralmente em grotas e em regiões montanhosas. As nascentes difusas são caracterizadas por não apresentarem um ponto bem definido da ocorrência de seu afloramento, geralmente encontradas em áreas alagadas, várzeas, voçorocas e matas localizadas na parte baixa do terreno. Uma outra classificação de nascentes, diz respeito às características do aqüífero. Neste caso existem nascentes muito susceptíveis ao ciclo hidrológico, com grande variabilidade temporal das vazões ao longo do ano, onde os aqüíferos são considerados superficiais, sob influência da pressão atmosférica. Nestas nascentes, verifica-se a existência de água sob temperatura ambiente e com baixa concentração de sais e outros elementos químicos, sendo, no entanto passíveis de contaminação

12 biológica. Existem também nascentes cujo aqüífero é dito confinado, sob pressão maior que a atmosférica. Nesta situação, não há variação significativa da vazão ao longo do ano, as águas são normalmente mais quentes e apresentam elevado teor de sais. Atributos físicos, morfológicos e químicos indicadores da qualidade do solo em relação à recarga de água O solo é um corpo natural complexo e dinâmico resultante da atuação conjunta de muitos fatores de formação como clima, organismos vivos, material de origem, relevo e tempo. Os atributos morfológicos, físicos e químicos do solo e hidrológicos, variam de um lugar para outro, dependendo do manejo adotado e das próprias características de origem do solo (Grego et al, 2005). O manejo do solo afeta diretamente o equilíbrio das condições de infiltração de água (Souza et al., 2004). Para Bertol et al. (2000), os atributos do solo precisam ser monitorados, pois o uso intensivo deste recurso pode provocar mudanças indesejáveis no seu comportamento hídrico. A degradação dos atributos físicos e morfológicos do solo é um dos principais processos responsáveis pela perda da qualidade estrutural e aumento da erosão hídrica (Bertol et al., 2001). Algumas práticas de manejo do solo provocam alterações nesses atributos, principalmente a estrutura, podendo tais alterações serem permanentes ou temporárias. De acordo com Camargo & Alleoni (1997), as principais alterações são evidenciadas por redução do teor de carbono orgânico do solo, aumento da densidade do solo, redução da porosidade (aumento da microporosidasde em detrimento da macroporosidade), estabilidade e tamanho dos agregados, permeabilidade do solo á água e resistência do solo à penetração. Bertol et al. (1995), estudando alterações em atributos físico-hídricos do solo, relatam que, em geral solos intensamente cultivados apresentam camadas compactadas, com redução do volume de macroporos e aumento de microporos, determinando uma diminuição do volume de poros ocupados por ar e um aumento da retenção de água. Em decorrência disso, observa-se uma diminuição da taxa de infiltração de água no solo, com conseqüente aumento das taxas de escoamento superficial e de erosão hídrica (Schick et al. 2000). A redução da taxa de infiltração de água no solo é a propriedade que melhor reflete o grau de degradação do sistema poroso do solo. O agrupamento textural constitui elemento fundamental para identificação e classificação de um solo, pois é um atributo que apresenta características físicas estáveis, sendo pouco dependente do uso e manejo do solo (Egushi et al., 2002). Sua

13 variação é proveniente da própria formação do solo e modifica-se pouco por ação do intemperismo ao longo do tempo. De acordo com Gomes (2005), a classe textural de um solo pode ser indicativa do seu potencial de uso, pois, de maneira geral, solos argilosos apresentam elevada capacidade de troca catiônica, o que é garantia de bom suprimento nutricional às plantas e também elevada microporosidade, o que ajuda a aumentar a capacidade de retenção e armazenamento de água. Isto significa que os solos argilosos levarão mais tempo para esgotar a quantidade de água armazenada do que os arenosos, oferecendo boas condições de suprimento hídrico as plantas. No entanto, podem apresentar baixa porosidade drenável e baixa macroporosidade, dificultando o fluxo em direção dos aqüíferos. A maioria das culturas é seriamente afetada em solos cuja densidade seja maior do que 1,5 kg dm -3, essencialmente por duas razões: falta de O2 para a respiração das raízes devido à baixa porosidade e má drenagem; além disso, o impedimento mecânico para o crescimento das raízes limita a zona de absorção de água e nutrientes (Fernandez, 1987). Em solos tropicais, menores valores de densidade do solo estão relacionados à formação de estrutura granular, em conseqüência, principalmente, de elevados teores de óxidos de alumínio. Assim, quanto maior o teor de caulinita (Ct) em relação à gibsita (Gb), ou seja, menor relação Gb/(Gb+Ct), maior a densidade do solo (Ferreira et al., 1999a,b; Giarola et al., 2002; Pedrotti et al., 2003). Além dos óxidos de alumínio, os óxidos de ferro (Igwe et al. (1999) e Muggler et al. (1999) citados por Giarola et al., 2002) e a matéria orgânica (Silva et al., 1997; Bayer & Mielniczuk, 1999; Alcântara & Ferreira, 2000; Beutler et al., 2001b), e associações entre esses constituintes, exercem efeito sobre a agregação do solo, podendo influenciar na formação da sua estrutura. A densidade do solo afeta diretamente o desenvolvimento radicular, devido ao impedimento físico. Segundo Borges et al. (1986), a redução dos teores de nutrientes na parte aérea de plantas de Eucalyptus sp., em solos de textura muito argilosa com densidades superiores a 1,15kg dm -3, pode ocorrer em conseqüência da redução do volume de solo explorado pelas raízes. Alvarenga et al. (1996) verificaram que a restrição ao crescimento radicular de leguminosas e infiltração de água ocorre em valores de densidade acima de 1,25 1,35kg dm -3, em latossolo de textura muito argilosa. Comparando valores de densidade do solo em diferentes povoamentos florestais, Martins et al. (2002) observaram um menor valor para a área sob mata nativa (1,03kg dm -3 ), em comparação com as demais áreas (1,25 a 1,28kg dm -3 ), onde

14 havia sido realizado preparo do solo para implantação dos povoamentos, além de preparos anteriores, quando utilizadas para cultivo agrícolas. Seixas et al. (1998) verificaram aumento na densidade do solo sob floresta após a realização de colheita mecanizada, independente do sistema de manejo de resíduos utilizado, em solo de textura arenosa. Diversos autores relatam alteração da densidade do solo em função do manejo, tendo como referencial a condição natural (Corrêa, 1985; Carvalho Júnior et al., 1998; Cavenage et al., 1999; Beutler et al., 2001a; Martins et al. 2002; Rosa et al., 2003; Costa et al., 2003). Segundo Beltrame et al. (1981), a densidade do solo afeta a resistência do solo à penetração e a condutividade hidráulica do solo. A relação entre densidade do solo e resistência à penetração também foi observada por Smith et al. (1997). A densidade é um importante atributo no estudo dos fluxos hidráulicos, fornecendo informações indiretas sobre estrutura, porosidade, armazenamento e condução de água. Este atributo varia de acordo com o volume total de poros, portanto representa um índice do grau de compactação do solo (Reichardt, 2004). A densidade é muito usada na avaliação do estado estrutural do solo (Scapini et al., 1998). Estudo realizado em sub-bacia hidrográfica no Alto Rio Grande, observou grande variabilidade para a densidade do solo, com menores valores em glebas cultivadas com lavouras e eucalipto, sendo o contrário constatado nas glebas ocupadas com pastagens (Gomes, 2005). A presença de maior densidade do solo nas regiões de recarga de nascentes é indicativo de perturbação das condições de infiltração e restrição ao fluxo de água no solo, o que compromete o abastecimento do aqüífero, favorece o escoamento superficial direto, possibilita o arraste de partículas, promove o assoreamento dos cursos de água, aumenta a resistência mecânica à penetração radicular e reduz a aeração e a disponibilidade de água às plantas (Camargo & Alleoni, 1997). O espaço poroso do solo é a fração volumétrica ocupada com ar e água, representando o local onde circulam a solução (água e nutrientes) e o ar, sendo, portanto, o espaço em que ocorrem os processos dinâmicos da solução do solo (Hillel, 1971). A qualidade estrutural do solo em função do manejo também pode ser avaliada através da porosidade do solo. Vários autores comprovam alteração de porosidade em função de alterações do ambiente natural, tanto no setor agrícola (Corrêa, 1985; Da Ros et al., 1997; Carvalho Júnior et al., 1998; Alcântara & Ferreira, 2000; Beutler et al., 2001a; Klein & Libardi, 2002; Rosa et al., 2003) e como no florestal (Alvarenga & Davide, 1999).

15 Modificações na porosidade total traduzem em alteração na densidade do solo e distribuição de poros por tamanho, produzindo efeitos sobre o comportamento físicohídrico do mesmo. Em latossolo, Martins et al. (2002) encontraram valores para macroporos que estão abaixo das condições ideais (0,09 a 0,12m 3 m -3 ) descritas por Baver et al. (1972), tanto em floresta natural como em outros povoamentos florestais. Cavenage et al. (1999) encontraram valores condizentes com tal índice em diversos sistemas (0,12m 3 m -3 para cerrado; 0,14 m 3 m -3 para mata ciliar; 0,14 m 3 m -3 para Pinus sp.; 0,09m 3 m -3 para Eucalyptus sp.; 0,08m 3 m -3 para pastagem). No setor florestal, a redução de macroporos após a realização da colheita mecanizada da madeira em relação à condição anterior é relatada por Seixas & Oliveira Júnior (2001), ocorrendo em maior ou menor grau em função do tipo de solo, umidade atual, equipamento utilizado e grau de declive do terreno. A distribuição do diâmetro dos poros no solo tem um papel preponderante em seu comportamento físico-hídrico. A porosidade do solo está relacionada com sua textura, estrutura e teor de matéria orgânica. Solos de textura argilosa possuem maior volume total de poros e seu alto volume de microporos confere boa retenção de água e menor drenagem. Apesar de um solo arenoso apresentar porosidade total relativamente reduzida, a movimentação da água e do ar é mais rápida devido ao predomínio de macroporos, permitindo maior movimento da água e do ar (Buckman & Brady, 1989). Um dos atributos físicos importantes para o manejo e estudo de fluxos hidráulicos no solo é a porosidade drenável, sendo vital na modelagem da contaminação do aqüífero e na drenagem propriamente dita (Mello et al., 2002). Este atributo é também conhecido como porosidade efetiva, e define-se como a fração da porosidade total na qual a água move-se livremente, equivalendo ao conteúdo de ar presente no solo na capacidade de campo (Queiroz, 1995). A partir de resultados de resistência do solo à penetração pode-se inferir sobre a dificuldade de desenvolvimento do sistema radicular, em conseqüência da presença de camadas de solo compactadas. Smith et al. (1997) verificaram em seus estudos que a resistência à penetração está associada, principalmente, com densidade do solo, conteúdo de água, quantidade de argila e carbono orgânico. Seixas & Oliveira Júnior (2001) também relatam o efeito da umidade e quantidade de argila sobre os resultados de resistência à penetração. Em área de povoamentos florestais, Martins et al. (2002) verificaram que os valores de resistência à penetração aumentam em profundidade, variando entre 1,3 a 4,3MPa para a profundidade de 0 a 15cm e entre 1,6 a 6,7MPa na profundidade de 20 a 40cm, sendo que a condição natural apresentou os menores valores de resistência à

16 penetração para a profundidade avaliada. Considerando o impacto da colheita mecanizada em área florestal sobre os resultados do teste de resistência do solo à penetração, Seixas et al. (1998) e Seixas & Oliveira Júnior (2001) observaram que após o tráfego de máquinas os valores de resistência à penetração aumentaram. Na profundidade de 10 a 30cm, os valores encontrados por Seixas et al. (1998) são superiores a 3,0MPa, considerado como crítico ao desenvolvimento radicular (Greacen & Sands, 1980, citado por Seixas & Oliveira Júnior, 2001). Segundo Arshad et al. (1996), valores acima de 2MPa para resistência do solo à penetração restringem o desenvolvimento radicular de culturas agrícolas. Considerando este valor como limitante, Silva et al. (2000), em Latossolo Roxo, verificaram que na profundidade de 5 a 20cm os valores obtidos para os sistemas plantio direto e cultivo convencional podem ser considerados críticos. Na profundidade de 0-5cm, estes mesmos autores obtiveram valores mais baixos de resistência à penetração para o sistema de plantio direto em relação ao cultivo convencional, o que é justificado pelo teor elevado de matéria orgânica e presença de material vegetal em decomposição em superfície. Beutler et al. (2001b) encontraram resultados contrastantes em Latossolo Vermelho Distrófico típico. A permeabilidade do solo á água pode ser considerada como um dos mais importantes atributos relativos ao manejo da água no solo, e de suma importância na recarga dos aqüíferos. Eguchi (2002) cita que o permeâmetro de Ghelph mostra ser mais versátil e preciso, podendo representar as reais características da condutividade hidráulica. A água é dinâmica no solo, movimentando-se em função do gradiente de seu potencial entre dois pontos quaisquer no solo. De acordo com Bernardo (2005), a água disponível para as plantas, classicamente definida como uma característica estática, representa a quantidade de água que um solo poderia reter ou armazenar entre a umidade na capacidade de campo e a umidade no ponto de murcha permanente. Esse conceito pressupõe que a água do solo, entre as umidades correspondentes a saturação e capacidade de campo não é disponível para as plantas, perdendo-se nas partes mais profundas do perfil do solo, por ação da gravidade, alimentando os aqüíferos. A disponibilidade total de água no solo foi estudada por Miranda et al. (2001) em um solo de textura argilosa. Segundo os estudos, os valores de disponibilidade situam-se entre 1,2 e 2,4 mm cm -1. Já para Gomes (2005), trabalhando em sub-bacia com predominância de Latossolos, os valores ficaram entre 1,4 e 1,9 mm cm -1. Souza et al. (1999) relatam que os valores de capacidade de campo e ponto de murcha permanente possuem magnitude de variabilidade semelhante. Grego et al. (2005)

17 estudando as propriedades físicas do solo em uma parcela experimental, observaram correlação positiva entre a retenção de água e a densidade do solo. Apesar de não estudar a variabilidade espacial, Beutler et al. (2002) também encontraram correlação positiva para Capacidade total de armazenamento de água no solo e densidade do solo. Estes estudos demonstram a inter-relação entre estes atributos físicos do solo, sendo importantes no contexto de recarga dos aqüíferos. A estabilidade de agregados, determinada através de índices que classificam os agregados quanto ao tamanho e estabilidade ou que indicam a concentração dos agregados em determinada classe de tamanho, possibilita avaliar quantitativamente a estrutura do solo. Deste modo, métodos que avaliem a estabilidade de agregados são importantes em estudos de qualidade do solo, sendo utilizados como indicadores da sustentabilidade de sistemas de uso e manejo do solo (Vieira & Muzilli, 1984; Carpenedo & Mielniczuk, 1990; Silva & Mielniczuk, 1997; Castro Filho et al., 1998; Silva et al., 1998; Alcântara & Ferreira, 2000; Silva et al., 2000; D Andréa et al., 2002a; Martins et al., 2002). A determinação da distribuição de agregados por tamanho, através do peneiramento em água, tem como objetivo tentar simular os efeitos da erosão hídrica sobre o solo; no entanto, sabe-se que as forças utilizadas em laboratório não reproduzem, na sua totalidade, o que ocorre em campo. A determinação, portanto, é considerada empírica, o que justifica utilizar a estabilidade de agregados, e não a distribuição de agregados por tamanho, como indicador da estrutura do solo (Kemper & Chepil, 1965; Kemper, 1965; Kemper & Rosenau, 1986). Kemper (1965) relaciona o processo de determinação da estabilidade com agregados secos com a formação de crosta na superfície do solo. A estabilidade de agregados é expressa através de índices, dentre os quais destacam-se o diâmetro médio geométrico e a porcentagem de agregados maior que 2mm, dentre outros. Uma maior estabilidade de agregados, estimada através do diâmetro médio geométrico, foi observada em áreas de mata nativa (Silva et al., 1998; Beutler et al., 2001b; Martins et al., 2002), comparada com outros sistemas, visto que o preparo do solo tende a romper a estrutura do solo, destruindo os agregados. Beutler et al. (2001b) encontraram maiores valores para porcentagem de agregados maiores que 2 mm sob sistema de semeadura direta, em relação aos demais sistemas de cultivo estudados. Segundo D Andréa et al. (2002a) e Silva et al. (2000), os sistemas conservacionistas de manejo, como o plantio direto, ao contrário dos preparos com revolvimento do solo, mantiveram as melhores condições de agregação, estimadas pelo diâmetro médio geométrico e porcentagem de agregados maior que 2mm. Estes

18 resultados de agregação evidenciam a contribuição da matéria orgânica do solo com a estabilidade de agregados, que se apresenta em maior concentração nos sistemas naturais (Silva et al., 1998; Silva et al. 2000; Beutler et al., 2001b) e conservacionistas (Silva et al., 2000; D Andréa et al., 2002a). Em condição natural, além da não intervenção antrópica, os teores de matéria orgânica podem ser mais elevados em função do grande aporte de resíduos e conservação no ecossistema, e de modo semelhante, os sistemas que preservam a estrutura do solo estão também preservando a matéria orgânica do sistema, evitando sua degradação acelerada. Por outro lado, ao avaliar a estabilidade de agregados em floresta de eucalipto e mata nativa, Fonseca (1984) observou que existem evidências de aumento na estabilidade de agregados com a mudança de mata natural para eucalipto. Segundo esse autor, apesar da maior quantidade de matéria orgânica sob mata natural, possivelmente a maior atividade da microbiota sob eucalipto, associada ao uso do fogo na implantação dos reflorestamentos, sejam as possíveis causas. Fonseca (1984) relata também a maior eficiência do sistema radicular de gramíneas, quando comparado com eucalipto, em favorecer a agregação do solo pelos melhores valores obtidos para os índices de estabilidade de agregados avaliados neste sistema. A presença do carbono orgânico no solo reduz a compactação e erosão hídrica, pois atenua o impacto das gotas de chuva e o salpicamento do solo (Moraes et al., 2003). O aumento da quantidade de carbono orgânico do solo altera a distribuição de poros, facilitando a infiltração de água criando condições favoráveis ao desenvolvimento do macro e micro fauna, além de aumentar a capacidade de retenção, armazenamento e recarga dos aqüíferos, proporcionando menores oscilações das vazões das nascentes ao longo do ano hidrológico. Bertol et al. (2000), trabalhando com Cambissolo Álico sob mata nativa no estado de Santa Catarina, mostraram que, com o aumento do teor de carbono orgânico, há uma diminuição da densidade do solo e aumento da porosidade e, conseqüentemente, maior capacidade de infiltração de água no solo. O teor de carbono orgânico sofre influência direta do tipo de manejo empregado no uso e ocupação das terras além da declividade do terreno. Segundo Souza et al. (2004), pequenas variações no gradiente do declive e nas formas de relevo condicionam variabilidade espacial diferenciada em relação ao teor de carbono orgânico. O mesmo autor relata que nas áreas onde o relevo apresenta formas lineares, o teor de carbono orgânico é menor além de menor variabilidade espacial; já em áreas com curvaturas côncavas e convexas a variação espacial é relativamente maior. A importância da matéria orgânica para o ecossistema está relacionada às funções que desempenha, tanto de natureza física, química como biológica, o que

19 sustenta sua condição de atributo relevante em estudos de qualidade do solo. Neste estudo será abordado apenas o papel da matéria orgânica como condicionador físico do solo. O carbono orgânico (Alvarenga & Davide, 1999; D Andréa, 2001; Neves, 2002; Silva, 2001) e o estoque de carbono (D Andréa, 2001; Neves, 2002; Silva, 2001) são parâmetros relacionados ao conteúdo de matéria orgânica do solo que vem sendo utilizados em estudos de avaliação da qualidade do solo em sistemas de manejo. Dentre as funções de natureza física da matéria orgânica do solo destaca-se sua influência direta na capacidade de retenção de água no solo e melhoria do estado de agregação (Stevenson, 1994; Bayer & Mielniczuk, 1999). Diversos estudos envolvendo sistemas de manejo verificaram correlação entre teor de carbono orgânico no solo e agregação (Castro Filho et al., 1998; Alvarenga & Davide, 1999; D Andréa, 2001). Em estudo sob Latossolo Vermelho-Escuro distrófico, Alvarenga & Davide (1999) observaram que as áreas com reflorestamento adulto de eucalipto e com um ano de reflorestamento apresentaram menor teor de carbono orgânico em relação ao cerrado nativo. Este mesmo autor verificou correlação entre carbono orgânico do solo e os seguintes atributos físicos: densidade do solo, porosidade total e porcentagem de agregados maiores que 2mm, destacando o papel da matéria orgânica na agregação. As alterações dos atributos avaliados em todos os sistemas de manejo foram mais evidentes na camada superficial do solo. Diversos autores verificaram alterações no conteúdo de carbono orgânico (Marchiori Júnior & Melo, 2000) e estoque de carbono no solo (Corazza et al., 1999) em sistemas de manejo tendo como referência a condição natural. Comparações entre sistemas que promovem um maior ou menor revolvimento do solo também são realizadas, nas quais verifica-se uma tendência dos primeiros em apresentar menores teores de carbono orgânico no solo (Castro Filho et al., 1998; Corazza et al., 1999; D Andréa, 2001) e menor estoque de carbono (Silva, 2001). Castro Filho et al. (1998) observaram que o acúmulo de resíduo vegetal sobre o solo em sistema de plantio direto proporcionou aumento no teor de carbono orgânico na superfície (profundidade de 0 a 10cm) em relação ao plantio convencional, ambos sobre Latossolo Roxo. Em adição, esse acréscimo resultou em aumento do IEA (índice de estabilidade de agregados) pela diminuição de agregados da classe com diâmetro menor que 0,25mm e aumento das classes de maior diâmetro. Conforme abordado anteriormente, a matéria orgânica do solo atua nas propriedades físicas do solo promovendo a estruturação, contribuindo para a estabilidade de agregados, reduzindo a densidade do solo, e deste modo, conseqüentemente, favorece a infiltração de água no solo e o desenvolvimento de

20 raízes, além de fornecer nutrientes às plantas, atenuar os efeitos do tráfego de máquinas em áreas florestais e proteger o solo contra o impacto da gota da chuva. Deste modo, o manejo adequado dos resíduos orgânicos é indicado como alternativa de manejo viável, contribuindo para a manutenção ou melhoria da qualidade do solo. Em adição, a partir do momento em que são vistos os benefícios do manejo adequado de resíduos, a prática da queimada, que permite uma maior exposição do solo ao processo erosivo e ao escorrimento superficial, favorecendo a perda de solo e nutrientes contidos nas cinzas, será evitada. A obtenção de informações a respeito da variabilidade espacial dos atributos físicos, morfológicos e químicos do solo é de grande importância para avaliação da recarga de aqüíferos, levantamento, mapeamento e classificação de solos, desenvolvimento de esquemas mais adequados de amostragens, entre outros, visando à melhoria das condições de manejo e o incremento de produtividade das culturas (Souza, 1992). A estimativa da dependência entre amostras vizinhas no espaço pode ser realizada através da autocorrelação que é de grande utilidade quando se está fazendo amostragem em uma determinada direção. Quando a amostragem envolve duas direções o instrumento mais indicado na estimativa da dependência entre amostras é o semivariograma (Silva, 1988). Gomes (2005) relata que a qualidade estrutural dos solos tem sido associada às condições favoráveis a infiltração e movimento de água no perfil do solo. O estudo da variabilidade de atributos físico-hídricos do solo pela geostatística, tem se mostrado uma ferramenta adequada na compreensão da dinâmica destes, podendo ser fundamental no auxílio à tomada de decisões no que tange ao uso, conservação e preservação da qualidade do recurso natural solo e dos demais recursos que apresentam alguma relação com o solo em sub-bacias hidrográficas, notadamente a recarga dos aqüíferos. Perdas de solo e água por erosão hídrica A erosão hídrica é um dos principais problemas relacionados ao manejo dos solos no país. Ela tem contribuído para o empobrecimento e redução e, ou, perda de sustentabilidade dos agroecossistemas, em função do arraste de solo, água, nutrientes e carbono orgânico a ela associada. A erosão hídrica, fundamentalmente, é a ação erosiva da chuva sobre o solo. A degradação do solo ocorre em geral a partir da interferência antrópica sobre este recurso. A erosão, a lixiviação, a compactação do solo e a perda de matéria orgânica são exemplos de processos degradativos em sistemas agrícolas (Bezdicek et al., 1996).

21 De acordo com Bertol (1994) e Bertol et al. (2002), a erosão dos solos brasileiros apresenta grande variabilidade espacial e temporal, explicada pela diversidade climática, a qual influi no potencial erosivo das chuvas, e pela variabilidade de solo, que tem influência na sua suscetibilidade à erosão. Assim, tem-se solos mais ou menos suscetíveis à erosão, tanto do ponto de vista de sua pedogênese (fatores intrínsecos) quanto do ponto de vista do manejo adotado (fatores extrínsecos). Considerando-se que as perdas de nutrientes e matéria orgânica são uma função das perdas de solo (Munn et al., 1973; Schuman et al., 1973), alguns trabalhos têm demonstrado que, para algumas classes de solo, tais perdas têm sido consideradas críticas. Para Latossolo Vermelho distroférrico e Cambissolo Húmico alumínico, destacam-se os estudos de Hernani et al. (1999) e Schick et al. (2000), respectivamente, estes estudos tiveram como objetivos avaliar as perdas de nutrientes e carbono orgânico no sedimento e na suspensão da erosão hídrica, segundo os autores existem mecanismos preferenciais de perdas em função da proteção do solo oferecida pela cultura, sistema de preparo e cultivo do solo. No S ul do estado de Minas Gerais os Cambissolos, por apresentarem pequena espessura de sólum, pobreza química acentuada e quando localizados em relevo movimentado, tem-se constituído em sistemas muito instáveis (Resende et al., 1988; Oliveira et al., 1992). Dentre os estudos existentes em Minas Gerais, todos com chuva simulada, pode-se destacar o de Resck et al. (1981), desenvolvido em Podzólico Vermelho- Amarelo câmbico, em Viçosa, o de Lima (1991) e o de Silva et al. (1994), desenvolvidos em Latossolo Vermelho-Escuro e Latossolo Vermelho-Amarelo, ambos no Município de Lavras, MG, estes estudos tiveram como objetivo a determinação da erodibilidade. Dados de perdas de solo para o estado de Minas Gerais praticamente não existem, notadamente para Cambissolos e com chuva natural, o conhecimento das perdas de solo, água, nutrientes e carbono orgânico é de fundamental importância para o planejamento de uso da terra de forma sustentada. O monitoramento das perdas de solo por erosão hídrica é indispensável para o manejo adequado e sustentável em sistemas agrícola, pastagem e florestal, visto que a erosão hídrica é um dos fatores que mais contribuem para a queda da produtividade dos sistemas, em conseqüência da degradação do solo. Considerando a média de um período de estudos de cinco anos, Silva et al. (2003) obtiveram perdas acumuladas de solo de 205,65 Mg ha -1 e 14,90 Mg ha -1 respectivamente para Cambissolo e Latossolo, em área onde no início do experimento foram realizadas uma aração com arados de disco e duas gradagens leve, no sentido do declive. Em ambos os casos, os valores encontram-se acima do limite de tolerância

22 para os dois solos, 5,60Mg ha -1 e 12,70Mg ha -1, respectivamente. Segundo o autor, a estrutura granular e maior permeabilidade do Latossolo ajudam a explicar seus menores valores em comparação com o Cambissolo. Em sistemas agrícolas, diversos estudos vêm sendo realizados visando à determinação da perda de solo e água por erosão, sendo que a maioria dos trabalhos apresenta comparações entre sistemas de manejo ou utilizam à condição natural do ecossistema como referencial. Segundo Mahmoudzadeh et al. (2002), o manejo é fator dominante na determinação de taxas de perda de solo e produção de sedimentos. Em áreas sob cultivo as perdas de solo relatadas são, em média, 3,1Mg ha -1 ano -1, enquanto sob pastagem e floresta nativa, as perdas são bem inferiores, 2,2 e 0,8Mg ha -1 ano -1, respectivamente. Távora et al. (1985) verificaram que as maiores perdas de solo e água ocorrem, principalmente, na fase do seu preparo mecanizado a favor do declive, quando a aração e as gradagens eliminam sua proteção vegetativa, o que refletiu na baixa resistência à erosão do Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico estudado, para esta fase. Cogo et al. (2003) avaliaram o efeito do sistema de preparo do solo, classes de declive e níveis de fertilidade sobre as perdas de solo e água por erosão hídrica em Latossolo Vermelho Distroférrico típico textura muito argilosa. A melhoria da fertilidade teve efeito positivo, reduzindo as perdas de solo e água, em função do aumento da produção da matéria seca. O sistema de preparo do solo convencional apresentou os maiores valores de perda de solo e água, em comparação com preparo reduzido e semeadura direta, além de ter sido o sistema mais afetado pelo aumento da declividade do terreno. No entanto, perdas significativas de solo por erosão hídrica ocorreram somente na testemunha, onde foi realizado preparo convencional no sentido do declive e sem implantação de cobertura vegetal. Resultados semelhantes são relatados por Hernani et al. (1999) e Beutler et al. (2003), em latossolos, considerando uma redução das perdas de solo e água na medida em que a intensidade de preparo do solo é reduzida e o aumento de cobertura vegetal é favorecido. Em Hernani et al. (1999) verifica-se uma maior eficiência do sistema de plantio direto no controle da erosão, com redução de 91,2% e 86,5% nas perdas de solo e água, respectivamente, em relação ao solo descoberto. Beutler et al. (2003) relatam menores perdas por erosão na condição de semeadura direta. Em área de Latossolo Roxo, Hernani et al. (1997) quantificaram as perdas de solo em vários sistemas de preparo aplicados na sucessão soja/trigo, e observaram que as perdas de solo acumuladas tendem a estabilizar no sistema de plantio direto, enquanto nos outros sistemas os valores são crescentes. O sistema plantio direto