Manejo e Conservação do Solo da Bacia

Transcrição

1 PHD 3334 Exploração de Recursos Naturais Universidade de São Paulo Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Manejo e Conservação do Solo da Bacia Aula 10 e 11 Prof Dr. Arisvaldo Méllo

2 Recurso Solo Formação natural resultante da interação dos processos físicos, químicos e biológicos sobre as rochas superficiais da crosta terrestre Suporta a cobertura vegetal (culturas, pastagens, ecossistemas naturais: floresta, caatinga, cerrado, etc.) Ocorre em grande variedade e podem ser classificados em diferentes grupos O conhecimento das características de cada tipo de solo condiciona seu melhor aproveitamento 50% sólidos (45% minerais e 5% MO); 25% líquido (água); 25% gases (ar) Resistência aos fatores externos é limitada quando não protegido por vegetação abundante e adequada

3 Usos do solo Sustentação e nutrição da vida vegetal Fundação para edificações aterros estradas e sistemas de disposição de resíduo Mineração (materiais utilizados na construção civil e na manufatura de objetos diversos) Armazenamento de combustível fóssil Armazenamento de água

4 Danos Alterações da condição original Uso e ocupação do solo Urbanização Mineração (retirada de grande quantidade de materiais) Atividade agrícola (remoção da cobertura vegetal, aplicação de nutrientes e agrotóxicos)

5 Perda de solo Cultura Mata virgem Pastagem café Algodão, milho, amendoim, soja, feijão, etc. Terra carregada/ha.ano 4kg 400kg 900kg a kg Perda de solo por erosão (SP perde 130 mil ton/ano de solo) Perda corresponde a uma camada de 15 cm de espessura numa área de 60 mil ha

6 Solo Principais razões do desgaste do solo Perda da estrutura do solo Perda da matéria orgânica Perda de nutrientes Perda do solo Causas Erosão Drenagem imprópria Irrigação mal feita Acidez Enchentes Mal uso do solo Consequências Retirada dos elementos minerais através das colheitas Degradação da MO Lixiviação Assoreamento

7 Áreas Rurais Pastagem São bem adaptadas para o controle da erosão do solo Retarda a intensidade de enxurrada Resiste a períodos irregulares de seca Crescimento rápido Resistente a acidez do solo Algumas espécies auxiliam a restauração da fertilidade do solo Área mundial de pastagem é 24% do total

8 Áreas Rurais Floresta Maior recurso natural de caráter renovável do planeta Conserva a água (regula as nascentes) Protege o solo e recicla nutrientes Ambiente adequado à fauna Alto valor econômico devido sua biodiversidade Ocupam 42% da área total do planeta (Bertoni, 1990)

9 Áreas Rurais Água Parte integrante dos seres vivos e essencial à vida Se renova pelos processos físicos do ciclo hidrológico É um bem de múltiplos usos Problemas de baixa disponibilidade e de qualidade No Brasil 65% dos recursos hídricos é usado para irrigação de culturas

10 Conservação do Solo Erosão do solo tem relação direta com a escassez de alimentos e com a fome Práticas equivocadas de manejo de solo aceleram os processos de erosão Uso indiscriminado do fogo, de máquinas e de fertilizantes Pastoreio esgotante Desmatamento

11 Erosão Definição Fenômeno que resulta no transporte do solo do seu lugar de origem para outro Fatores que influem Chuva Intensidade, duração e freqüência Impacto da gota de chuva no solo Desprende partículas do solo Transportam as partículas (salpicamento) Imprime energia ao escoamento da água

12 Velocidade terminal de gotas de chuva de vários diâmetros Velocidade aumenta com o tamanho da gota e com a altura de queda Velocidade terminal atinge um máximo quando a gota cai de uma altura > 7 m e são > 3 mm D gota (mm) Velocidade terminal (m/s) Queda p/ 95% da Velocidade terminal (m)

13 Erosão Fatores que influem Infiltração (penetração da água no solo) Taxa de infiltração: intensidade de penetração da água no solo (mm/dia) Fatores que influem Umidade do solo Disposição dos espaços porosos Condutividade hidráulica Grau de agregação do solo topografia

14 fo Chuva infiltrada Chuva excedente fc

15 Erosão Fatores que influem Topografia do terreno O declive e o comprimento da rampa influenciam na velocidade da água que arrasta o solo em suspensão T D C T perda de solo em kg/unidade de comprimento da rampa D grau de declive em % C comprimento da rampa em m

16 Efeito do comprimento de rampa nas perdas de solo Numa rampa de 50 m perde-se quase o dobro de solo no m Numa rampa de 100 m perde-se quatro vezes mais solo que m O parcelamento das rampas é importante no controle da erosão Comp. rampa m Média t/ha m t/ha m t/ha m t/ha m t/ha

17 Erosão Fatores que influem Cobertura vegetal Proteção contra o impacto da gota de chuva Favorece a infiltração da água no solo Melhora a estrutura do solo Reduz a velocidade do vento na superfície do solo Efeito do uso do solo sobre as perdas por erosão. Médias ponderadas para três solos de SP. Tipo de solo Perda de solo (t/ha) Mata Pastagem 0.4 Café 0.9 Algodão 26.6

18 Erosão Fatores que influem Natureza do solo Textura Solo arenoso: espaços porosos grandes, baixa coesão entre partículas, baixa resistência ao arraste Solo argiloso: espaços porosos menores, penetração da água é reduzida, maior coesão das partículas, maior resistência à erosão Estrutura Propriedades físico-químicas da argila: caulinita é mais estável em água, condiciona menos enxurrada e menos erosão Propriedades biológicas causada pela matéria orgânica em decomposição: melhora a aeração e retenção da água, aumento da infiltração

19 Formas de Erosão Erosão Eólica Ocorre em regiões planas, de pouca chuva, com vegetação natural escassa e de ventos fortes Prejuízo: mudança na textura e na fertilidade do solo As partículas mais finas são carregadas pelo vento, permanecendo as mais grossas, deixando o solo mais susceptível que o original As partículas removidas deixam o solo menos fértil e com menor capacidade de retenção de água

20 Formas de Erosão Erosão Eólica A velocidade do vento necessária para iniciar o movimento das partículas de solo (0.1 mm ) é de 15 km/h a uma altura de 0.3 m da superfície Método de controle Aumentar a estabilidade do solo e a rugosidade da superfície Manter vegetação e resíduo de culturas na superfície do solo Colocar barreiras perpendiculares à direção dos ventos predominantes

21 Formas de Erosão Erosão Hídrica Laminar Remoção de camadas superficiais do solo Arrasta primeiro as partículas menores do solo Difícil de ser percebida Sulcos Concentração da água escorrendo em sulcos sobre o terreno

22 Erosão Laminar

23 Erosão em Sulcos

24 Formas de Erosão Erosão Hídrica Voçorocas Ocasionadas por grandes concentrações de enxurrada que passam no mesmo sulco e vai deslocando grandes massas de solo e formando cavidades extensas e profundas Deslocamento e escorregamento de solo Ocasionados por cortes feitos em morros muito inclinados Infiltração da água desbarranca o solo por efeito do solapamento

25 Voçoroca

26 Região Noroeste do RS

27 Escorregamento de solo

28 Equação de Perda de Solo Predizer as perdas anuais médias de solo em condições específicas de declive, solo, sistemas de manejo e de cultivo A R K L SC P A perda de solo por unidade de área, t/ha R índice de erosão pela chuva K fator relacionado a erodibilidade do solo L fator relacionado ao comprimento do declive S fator relacionado ao grau de declive C fator de uso e manejo do solo P fator relacionado às práticas conservacionistas

29 Práticas Conservacionistas Vegetativas Reflorestamento Nos topos dos morros para reduzir as enxurradas que se formam nas cabeceiras Nas margens dos rios Pastagem Plantas de cobertura Cultivo em faixas Cordões de vegetação permanente Cobertura morta com restos de cultura Faixas de bordadura e quebra-ventos

30 Práticas Conservacionistas Edáficas (modificações no sistema de cultivo) Controle do fogo Adubação verde Adubação química Adubação orgânica Calagem Rotação de culturas

31 Adubação Verde Alternativa aos fertilizantes químicos nitrogenados Degradação ambiental Eutrofização Espécies vegetais de cobertura Leguminosas Ciclo do N

32 Adubação Orgânica Resíduos (vegetais e animais) Biodegradação Mineralização de nutrientes Aproveitamento direto pelas plantas Adubação Verde + Orgânica Boa alternativa!

33 Fonte: <

34 Fonte: <

35 Rotação de Culturas Fabacea Poaceae Feijão Milho Adubo verde Solanaceae Poaceae Tomate Sorgo Adubo verde Adubo verde Rotação Época Efeito Aveia (Avena strigosa) e Ervilhaca (Vicia sativa) Milho (Zea mays) Inverno Verão - Aumento de 70% de agregado do solo - Acúmulo de 18 ton.ha -1 de C nos 7,5 cm superficiais do solo em 15 anos VEZZANI, F.M., MIELNICZUK, J. Agregação e estoque de carbono em Argissolo submetido a diferentes práticas de manejo agrícola. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 35, p , 2011.

36 Práticas Mecânicas de Preparo do Solo Indutores de degradação dos solos: I. Desestruturação II. Compactação do Solo III. Redução nos teores de matéria orgânica O uso de equipamentos pesados é minimizado a fim de manter a biota do solo, sua manutenção e recuperação. Buscam o desenvolvimento de soluções tecnológicas na forma de processos, de organização do trabalho e de comercialização de seus produtos.

37 Práticas Conservacionistas Mecânicas Plantio em contorno (curva de nível pontos estão na mesma altura do terreno) Terraceamento Diminuir o comprimento da rampa, reduzir a formação de sulcos, reter água em regiões secas Tipos: Mangum, Nichols, Base Larga, Base estreita, Patamar, individual

38 Plantio em contorno

39 Tipos de terraço

40 Práticas Conservacionistas Terraço de base larga Indicado para terrenos de até 12% de declividade Construção em terrenos de topografia irregular resulta em terraços de espaçamentos variados (difícil construção) Devem ter um gradiente para escoar a água Espaçamento é calculado em função da declividade e do tipo de solo Pouca profundidade (35 a 40 cm), grande largura (5 a 12 m), talude em torno de 5:1

41 Práticas Conservacionistas Terraço de base larga EV KD 0.58 EH EV 100 D EV espaçamento vertical entre terraços EH espaçamento horizontal entre terraços D declividade do terreno K constante para cada tipo de solo (arenoso = 0.835; argiloso = 0.954; terra roxa = 1.212)

42 Tabela para espaçamento de terraço de base larga em culturas anuais

43 Terraço de base larga

44 Bibliografia SCS - Estados Unidos. Manual de conservação do solo, (FFLCH-GE/624.7^E79m^1951; CQ/631.45^E79m) EMBRAPA. Práticas de conservação de solos, (ESALQ- BC/631.45^E55p^35766) LAL, R. Soil erosion research methods, (EPEC/ ^L15s) BERTONI, J. Conservação do solo. São Paulo, Ícone, (IGC /631.4^B547) TROEH, F. soil and water conservation, (EPEC/628.13^T743s2) SCHWAB, G.O.; FANGMEIER, D.D. Soil and water conservation engineering (ESALQ-BC/631.4^S398s4^ex.1^67629) PARANÁ, Secretaria da Agricultura. Manual técnico do subprograma de manejo e conservação do solo, (ESALQ- BC/631.45^S446m2^65817) MANZATTO, C.V. et al. Uso agrícola dos solos brasileiros, (ESALQ-BC/631.4^M296u^81200)

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