PERDAS POR EROSÃO E ERODIBILIDADE DE CAMBISSOLO E LATOSSOLO ROXO NO SUL DE MINAS GERAIS RESULTADOS PRELIMINARES

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1 Goiânia (GO), 03 a 06 de maio de 2001 Pag 1 PERDAS POR EROSÃO E ERODIBILIDADE DE CAMBISSOLO E LATOSSOLO ROXO NO SUL DE MINAS GERAIS RESULTADOS PRELIMINARES SILVA, A. M. (1), SILVA, M.L.N. (1), CURI, N. (1), LIMA, J. M. (1), BARRETTO, V.C.M. (1), SILVA,T.F. (1). 1. Universidade Federal de Lavras, Departamento de Ciência do Solo, Caixa Postal 37, , Lavras-MG. marx@ufla.br RESUMO A erosão hídrica está entre os principais tipos de degradação do solo que afetam a sustentabilidade de sistemas agrícolas e ecossistemas terrestres. Os objetivos desse trabalho foram quantificar a erosão e a erodibilidade de um Cambissolo e um Latossolo Roxo Latossolo Roxo com 15 e 12 % de declive, respectivamente, sob chuva natural. A quantidade total de chuva durante o período foi de 1.384,1 mm. A perda de solo no Cambissolo foi de 325 t ha -1 e no Latossolo Roxo foi de 5,21 t ha -1. A erodibilidade do Cambissolo foi de 0,036 e no Latossolo Roxo foi de 0,001 t h MJ -1 mm -1. Palavras-Chave: erosão hídrica, perdas de solo, degradação ambiental. ABSTRACT POTENTIAL EROSION AND ERODIBILITY OF CAMBISOL AND LATOSOL IN THE SOUTHERN MINAS GERAIS STATE, BRAZIL Soil erosion by water is one of the main factors affecting sustainability of agricultural systems in tropical areas and terrestrial ecosystems. The objectives of this work were to determine soil losses and soil erodibility of a Cambisol and a Dusky-Red Latosol on a 15 and a 12 % slope, respectively, under natural rainfall. The amount of rain was 1,384.1 mm in the period. Total soil losses were 325 t ha -1 at the Cambisol and 5.21 t ha -1 at the Dusky-Red Latosol soil. The soil erodibility was and t h MJ -1 mm -1, for the Cambisol and the Dusky-Red Latosol, respectively. Key Words: water erosion, soil losses, environmental degradation OBJETIVOS O presente estudo teve como objetivo avaliar, sob chuva natural, as perdas de solo e água por erosão, além de determinar a erodibilidade em Cambissolo e Latossolo Roxo em Lavras (MG). Os resultados apresentados neste resumo correspondem ao período de Janeiro de 1998 a Fevereiro de 2000 com avaliação em parcela descoberta. INTRODUÇÃO A erosão hídrica é, fundamentalmente, a ação erosiva da chuva sobre o solo. A erodibilidade do solo (fator K da Equação Universal de Perdas de Solo) é a resistência do solo à ação erosiva da chuva. A erosividade da chuva é o potencial que a chuva tem em causar erosão (fator R da Equação Universal de Perdas de Solo) e é representada pelo parâmetro EI 30, que consiste no produto da energia cinética total da chuva pela sua intensidade máxima em trinta minutos (Wischmeier & Smith, 1978). Assim a erodibilidade (t h MJ -1 mm -1 ) representa sua suscetibilidade à erosão, expressa em termos de quantidade de perdas de solo (t ha -1 ) por unidade de erosividade da chuva (MJ mm ha -1 h -1 ). A resistência dos solos à erosão hídrica apresenta grande amplitude devido à variabilidade climática que influi na erosividade das chuvas e à variedade de solos com

2 Goiânia (GO), 03 a 06 de maio de 2001 Pag 2 características diferenciadas, refletindo consequentemente na sua erodibilidade, tornando arriscado estimar um valor com base unicamente na classificação do solo (El-Swaify & Dangler, 1982). A obtenção de dados de perdas de solo em experimentos com chuva natural é um estudo caro e moroso, razão do pequeno número de trabalhos que vêm sendo realizados no país, notadamente no Estado de Minas Gerais. Dentre os estudos existentes, com chuva simulada, podemos destacar os de Resck et al. (1981) e Silva et al. (1994), sendo o primeiro desenvolvido em Podzólico Vermelho-Amarelo Câmbico de Viçosa (MG) e o outro trabalho em Latossolo Vermelho-Escuro e Latossolo Vermelho-Amarelo de Lavras (MG). Para outros regiões do Brasil podemos citar os trabalhos de Schick et al. (2000) que estudou as perdas de solo para Cambissolo em Lajes (SC) e Hernani et al. (1997) para Latossolo Roxo em Dourados (MS). O conhecimento das perdas de solo e água e dos fatores que compõem a equação universal de perdas de solo é ferramenta importante para o planejamento conservacionista e manejo sustentado dos solos agrícolas. Alguns municípios do Sul de Minas apresentam significativa parcela de sua pecuária leiteira calcada em áreas de pastagens nativas. Assim, os estudos de Bono et al. (1996) e Santos et al. (1998) apresentaram um enfoque voltado para erosão em pastagens, a qual foi avaliada pelo método dos pinos, sob chuva natural. Segundo os autores, o manejo inadequado dessas pastagens, quase sempre com o uso do fogo para favorecer a rebrota do pasto, associado às propriedades intrínsecas dos solos e ao relevo mais acidentado, reúne condições extremamente favoráveis a um agravamento do processo erosivo. As perdas de solo variaram de 18,0 a 6,8 t ha -1 ano -1 no Latossolo Variação Una e de 39,7 a 24,4 t ha -1 ano -1 no Cambissolo. Os dados mostraram que a simples manutenção da vegetação de campo nativo reduziu as perdas de solo em 85 %, em relação ao solo descoberto, o que demonstra o potencial de perda de solo no período entre a queimada (prática comum nestas áreas) e a rebrota do pasto. A erosão hídrica constitui um dos maiores problemas de grande parte dos agricultores do Sul de Minas Gerais que utilizam solos com alta declividade, preparo do solo com revolvimento excessivo, incorporação ou queima dos resíduos da cultura anterior, baixa aplicação de insumos e manutenção do solo por um longo período de tempo exposto à ação erosiva das chuvas. Todos estes fatores têm contribuído para a instabilidade destes sistemas de produção agrícola, gerando a necessidade de recuperação destes solos, o que nem sempre é totalmente possível e economicamente viável. Portanto, faz-se necessário conhecer os atributos dos solos para o desenvolvimento e adaptação de práticas conservacionistas. A conservação do solo em Minas Gerais encontra-se hoje em certo descaso tanto por parte do setor agrícola, quanto por parte da sociedade e boa parte das terras está sob acelerado processo erosivo. Todavia, em função da ausência de informações de dados científicos, obtidos diretamente no campo, fica difícil conscientizar os segmentos sociais relacionados a este fenômeno. O manejo e a conservação do solo e da água são responsabilidade da sociedade como um todo. Nesse sentido, a avaliação das perdas de solo e água dentro do processo de produção agrícola assume importância fundamental na escolha e adoção de práticas que visem minimizar a degradação do solo e conseqüentemente manter ou aumentar a sustentabilidade na atividade agrícola e do ambiente como um todo. MATERIAL E MÉTODOS O experimento está sendo conduzido em área do campus da Universidade Federal de Lavras (UFLA), em Lavras, Sul de Minas Gerais. As parcelas delimitadas com chapas galvanizadas, medindo 3 x 9 m, foram instaladas em Cambissolo e Latossolo Roxo com 15 e

3 Goiânia (GO), 03 a 06 de maio de 2001 Pag 3 12 % de declive, respectivamente. Estes solos representam os dois extremos de suscetibilidade à erosão para a região. Na parte inferior das parcelas foram instaladas calhas coletoras que conduzem a enxurrada para dois tanques coletores de 225 L cada, interligados por um divisor tipo Geib com 9 janelas, sendo que a coleta no segundo tanque corresponde a 1/9 da enxurrada proveniente do primeiro tanque. No início do experimento foram feitas uma aração com arado de discos e duas gradagens leves, todas no sentido do declive e o mesmo vem sendo mantido sem vegetação desde então. Para quantificar as perdas de solo e água foram coletadas amostras do sedimento e da enxurrada após cada chuva considerada erosiva, segundo metodologia descrita por Cogo (1978). A quantidade de água precipitada por mês foi obtida de dados pluviográficos da Estação Meteorológica de Lavras (MG), situada no campus da Universidade Federal de Lavras (UFLA), próxima à área experimental. A energia cinética total das chuvas foi calculada através de programa computacional específico para esta finalidade. Nesse programa, as chuvas menores que 10 mm, com intensidade máxima em 15 minutos menor que 24 mmh -1 ou energia cinética menor que 3,6 MJ, são consideradas como não erosivas, havendo um procedimento interno do programa que faz a distinção entre estas e as erosivas. A erosividade da chuva (EI 30 ) foi obtida multiplicando-se a energia cinética pela precipitação máxima em 30 minutos consecutivos (I 30 ). Pelo somatório dos valores do EI 30, obtido em MJ mm ha -1 h -1 em cada mês, obteve-se a erosividade mensal, e somando-se os valores mensais, obteve-se o valor anual. (Cataneo et al., 1982; De Maria, 1994). Após a coleta dos dados, foram estabelecidas correlações entre os parâmetros de erosividade (x) e as respectivas perdas de solo (y), por meio de regressões lineares (y = a + bx), utilizando-se valores mensais. O fator erodibilidade do solo foi corrigido para o comprimento de rampa (22 m) e declive (9 %), referente à parcela padrão, conforme preconizado por Wischmeier & Smith (1978) e transformado para o Sistema Internacional de Unidades, segundo Bertoni et al. (1975): LS = L 0, (1,36 + 0,975 S + 0,1385 S 2 ) Onde: LS é o fator topográfico, adimensional, da equação universal de perdas de solo, corrigido para as condições de parcela padrão; L, o comprimento do declive em m; S, a declividade do terreno em porcentagem. O coeficiente b, após correções do comprimento de rampa e declive, representa a erodibilidade do solo, em t h MJ -1 mm -1. Para verificar a significância estatística dos resultados aplicou-se o teste t de Student. RESULTADOS E DISCUSSÃO Na Tabela 1 observam-se os atributos mineralógicos e químicos e na Tabela 2 observam-se os atributos físicos para os solos estudados. O Latossolo Roxo apresenta uma mineralogia predominantemente gibbsítica (Tabela 1), aliada a maiores teores de ferro, sendo responsáveis pela estrutura granular deste solo, induzindo maior porosidade e conseqüentemente maior permeabilidade (Tabela 2).

4 Goiânia (GO), 03 a 06 de maio de 2001 Pag 4 TABELA 1. Atributos mineralógicos e químicos dos solos estudados. Solo Caulinita (Ct) Gibbsita (Gb) Gb/Gb+Ct Ataque sulfúrico Al 2 O 3 Fe 2 O 3 SiO g kg g kg Cambissolo , Latossolo Roxo , Por outro lado, o Cambissolo é predominantemente caulinítico (Tabela 1), com estrutura em blocos, induzindo menor porosidade e menor permeabilidade (Tabela 2). Os maiores teores de silte no Cambissolo determinam seu maior encrostamento (impermeabilização superficial). Tais atributos em conjunto ajudam a explicar o comportamento destes solos em relação ao processo erosivo. TABELA 2. Atributos físicos dos solos estudados. Solo Textura PERM Areia Silte Argila g kg mm h -1 Cambissolo ,66 Latossolo Roxo ,33 PERM: permeabilidade Na Tabela 3 observam-se os resultados das perdas de solo e água, e valores médios mensais de precipitação e erosividade para o período de estudo. Observa-se que as perdas de solo foram menores no Latossolo Roxo e maiores no Cambissolo. O período crítico para a erosão nestes solos ocorre entre outubro a março e variam com a erosividade da chuva. As perdas de solo no período correspondem a 96,1 % em média do total para o Cambissolo e 97,9 % em média para o Latossolo Roxo. Os resultados observados no presente estudo estão de acordo com os resultados obtidos por Schick et al. (2000), onde a perda de solo para um Cambissolo apresentou valor de 111,83 t ha -1. Já em estudo desenvolvido nos Cambissolos da região dos Campos das Vertentes (MG), Bono et al. (1996) e Santos et al. (1998) encontraram valores na ordem de 39,7 a 24,4 t ha -1 ano -1. Para Latossolo Roxo, Hernani et al. (1997) encontraram valores de perda de solo de 7,3 t ha -1 ano -1, para um Latossolo Roxo em condições de solo sem cobertura vegetal. Resultados semelhantes foram encontrados também por Silva et al. (1994) para a região de Lavras (MG), trabalhando com Latossolo Vermelho- Escuro e Latossolo Vermelho Amarelo. Com relação as perdas de água, os maiores valores foram observadas no Cambissolo. Estas seguiram as mesmas tendências das perdas de solo ficando em torno de 88,9 % e 97,6 % do total para Cambissolo e Latossolo Roxo, respectivamente. Os atributos mineralógicos e químicos do Latossolo Roxo conferem a este solo uma melhor estrutura, colaborando para uma maior permeabilidade do solo à água e um menor deflúvio, portanto, menor perda de solo por erosão. Por outro lado, para o Cambissolo, sua estrutura colabora para que o mesmo seja mais suscetível à erosão hídrica. A Figura 1 apresenta os gráficos de regressão linear entre a erosividade (EI 30 ) e as perdas de solo (P). O modelo linear (P= 0,044 EI ,256) adotado para determinação da erodibilidade no Cambissolo, apresenta como variáveis a erosividade EI 30 em MJ mm ha -1 h -1

5 Goiânia (GO), 03 a 06 de maio de 2001 Pag 5 e as perdas de solo (P) em t ha -1, sendo que o coeficiente de determinação para o mesmo foi R 2 = 0,81. Para o Latossolo Roxo, o modelo linear foi (P = 0,001 EI ,134), com coeficiente de determinação R 2 = 0,56. Ambos os modelos foram corrigidos para que as coordenadas iniciais partissem da origem, obtendo-se para o Cambissolo o modelo (P=0,0508x) com coeficiente de determinação de R 2 = 0,76 e para o Latossolo Roxo o modelo (P=0,0009x) com coeficiente de determinação R 2 =0,54. O coeficiente angular b, após corrigido para o fator topográfico, permitiu obter a erodibilidade dos solos, que foram estimadas em 0,036 t h MJ -1 mm -1 e 0,001 t h MJ -1 mm -1, respectivamente para o Cambissolo e Latossolo Roxo. TABELA 3. Valores médios de perdas de solo e água, e médias anuais de precipitação e erosividade para o período de janeiro de 1998 a fevereiro de Mês Perdas Precipitação Erosividade Solo Água C LR C LR t ha mm mm % MJ mm ha -1 h - % Jan. 65,4* 1,27* 33,6* 19,7* 298,5 21, ,3 33,7 Fev. 49,1* 0,26* 56,3* 10,0* 203,3 14,8 390,0 7,4 Mar. 58,1 0,55 55,0 16,9 206,8 14,9 706,5 13,4 Abr. 8,5 0,03 18,8 1,6 34,6 2,5 18,5 0,3 Maio 2,3 0,04 5,6 0,7 40,0 2,9 166,0 3,1 Jun. 0,0 0,0 0,6 0,6 6,4 0,5 2,5 0,1 Jul. 0,0 0,0 0,0 0,0 1,9 0,1 0,0 0,0 Ago. 1,7 0,02 7,1 0,9 25,6 1,8 52,5 1,0 Set. 0,0 0,02 0,7 0,8 19,4 1,4 16,0 0,3 Out. 38,7 0,12 33,5 4,8 118,9 8,6 237,0 4,5 Nov. 20,1 0,43 38,6 12,2 155,3 11,2 289,0 5,5 Dez. 81,1 2,47 46,4 121,2 273,4 19, ,0 30,7 Total 325,0 5,21 296,2 189, , ,3 100 *incluídos os meses de janeiro e fevereiro de Os valores de erodibilidade encontrados diferem dos valores citados na literatura, como o de Bertol (1994) que encontrou um valor de 0,016 t h MJ -1 mm -1 para um Cambissolo húmico distrófico de Lages (SC) e o de Hernani et al. (1997) que determinaram um valor de erodibilidade de 0, 004 t h MJ -1 mm -1 para um Latossolo Roxo em Dourados (MS). O resultado de perda de solo está bem acima da tolerância para Cambissolo da região, segundo o valor encontrado por Giarola (1994) de 8,8 t ha -1 ano -1 para um Cambissolo distrófico originado de gnaisse. Os resultados mostram a maior resistência do Latossolo Roxo e a maior suscetibilidade do Cambissolo à erosão, em consonância com o relevo e os atributos físicos, químicos e mineralógicos desses solos. 1

6 P erda de Solo (t ha -1 ) Perda de Solo (t ha -1 ) VII Simpósio Nacional de Controle de Erosão Goiânia (GO), 03 a 06 de maio de 2001 Pag 6 Cambissolo 100,00 75,00 50,00 25,00 0, Erosividade da Chuva (MJ mm ha -1 h -1 ) Latossolo Roxo 2,00 1,50 1,00 0,50 0, Erosividade da Chuva (MJ mm ha -1 h -1 ) FIGURA 1. Regressão linear entre erosividade (MJ mm ha -1 h -1 ) e perdas de solo (t ha -1 ) de chuvas mensais erosivas em Cambissolo e Latossolo Roxo para o período de 1998 a CONCLUSÕES A precipitação média anual para o período de estudo foi de 1384,1 mm. As perdas de solo acumuladas foram 325 t ha -1 ano -1 para o Cambissolo e 5,21 t ha -1 ano -1 para o Latossolo Roxo. As perdas de água acumuladas foram 296,2 mm para o Cambissolo e 189,4 mm para o Latossolo Roxo. A erodibilidade para o Cambissolo foi de 0,036 t h MJ -1 mm -1 e 0,001 t h MJ - 1 mm -1 para o Latossolo Roxo. A erosividade média para o período de estudo ficou em 5.286,3 MJ mm ha -1 h -1 ano -1. Para o Cambissolo, devido ao alto valor de suas perdas, recomenda-se a adoção de práticas conservacionistas para a manutenção de sua sustentabilidade.

7 Goiânia (GO), 03 a 06 de maio de 2001 Pag 7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BERTOL, I. Erodibilidade de um Cambissolo húmico distrófico determinada sob chuva natural: primeira aproximação. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Campinas, v.18, n.2, p , BERTONI, J.; LOMBARDI NETO, F.; BENATTI JÚNIOR, R. Equação de perdas de solo. Campinas, Instituto Agronômico, p. (Boletim Técnico, 21). BONO, J.A.M.; CURI, N.; FERREIRA, M.M.; EVANGELISTA, A.R.; CARVALHO, M.M.; SILVA, M.L.N. Cobertura vegetal e perdas de solo por erosão em diversos sistemas de melhoramento de pastagens nativas. Pasturas Tropicales, Cali, v.18, n.2, p.2-8, CATANEO, A.; CASTRO FILHO, C.; ACQUAROLE, R. M. Programa para cálculo de índices de erosividade de chuvas. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Campinas, v.6, n.3, p , COGO, N. P. Uma contribuição à metodologia de estudo das perdas por erosão em condições de chuva natural. I Sugestões gerais, medição de volume, amostragem e quantificação de solo e água da enxurrada (I aproximação). In: ENCONTRO NACIONAL DE PESQUISA SOBRE CONSERVAÇÃO DO SOLO 2, Passo Fundo, Anais. Passo Fundo, EMBRAPA-CNPT, p De MARIA, I. C. Cálculo da erosividade da chuva. In: Manual de programas de processamento de dados de campo e de laboratório para fins de experimentação em conservação do solo. Campinas: IAC-SCS, n.p. EL-SWAIFY, S.A.; DANGLER, E.W. Rainfall erosion in the tropics: a state of art. In: Krebs, D.M., ed. Determinants of soil loss tolerance. Madison: American Society of Agronomy, p GIAROLA, N.F.B. Levantamento pedológico das terras na região sob influência do reservatório de Itutinga/Camargos (MG). Lavras: ESAL, p. (Dissertação de Mestrado). HERNANI, L.C.; SALTON, J.C.; FABRÍCIO, A.C.; DEDECEK, R; ALVES JÚNIOR, M. Perdas por erosão e rendimentos de soja e de trigo em diferentes sistemas de preparo de um Latossolo Roxo de Dourados (MS). Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v.21, n.4, p , RESCK, D.V.; FIGUEIREDO, M.S.; FERNANDES, B.; RESENDE, M; SILVA, T.C.A. Erodibilidade de um Podzólico Vermelho-Amarelo Câmbico Distrófico fase terraço, localizado na Zona da Mata (MG), determinada com simulador de chuva. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Campinas, v.5, n.1, p.7-14, SANTOS, D.; CURI, N.; FERREIRA, M.M.; EVANGELISTA, A.R.; CRUZ FILHO, A.B.; TEIXEIRA, W.G. Perdas de solo e produtividade de pastagens nativas melhoradas sob diferentes práticas de manejo. Revista de Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v.33, n.2, p , SCHICK, J.; BERTOL, I.; BALBINOT JÚNIOR, A.A; BATISTELA, O. Erosão hídrica em cambissolo húmico alúminico submetido a diferentes sistemas de preparo e cultivo do solo: I. Perdas de solo e água. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v.24, n.2, p , SILVA, M.L.N.; CURI, N.; OLIVEIRA, M.S.; FERREIRA, M.M.; LOMBARDI NETO, F. Comparação entre métodos diretos e indiretos para determinação da erodibilidade em Latossolos sob cerrado. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v.29, n.11, p , nov

8 Goiânia (GO), 03 a 06 de maio de 2001 Pag 8 WISCHMEIER, W.H; SMITH, D.D. Predicting rainfall erosion losses: a guide to conservation planning. Washington: United States Department of Agriculture, p. (Agriculture Handbook, 537).