Avaliação da infiltração de água no solo, em sistema de integração agricultura-pecuária, com uso de infiltrômetro de aspersão portátil

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1 Avaliação da ifiltração de água o solo, em sistema de itegração agricultura-pecuária, com uso de ifiltrômetro de aspersão portátil Elói Paachuki, Teodorico Alves Sobriho 2, Atôio Carlos Tadeu Vitorio, Daiel Foseca de Carvalho 3 * e Mário Artemio Urchei 4 Uiversidade Estadual de Mato Grosso do Sul. 2 Departameto de Ciêcias Agrárias, Uiversidade Federal de Mato Grosso do Sul (Ufms), Cx. Postal 533, , Dourados, Mato Grosso do Sul, Brasil. 3 Departameto de Egeharia, Istituto de Tecologia, Uiversidade Federal do Rio de Jaeiro (UFRJ), Seropédica, Rio de Jaeiro, Brasil. 4 Embrapa, Dourados, Mato Grosso do Sul, Brasil. *Autor para correspodêcia. carvalho@ufrrj.br RESUMO. O presete trabalho foi desevolvido em Dourados, Estado do Mato Grosso do Sul, e teve como objetivo avaliar as características de ifiltração de água o solo em três diferetes sistemas de cultivo: pastagem (Sistema A); aveia cultivada sob o sistema de platio direto (Sistema B); e pastagem cotíua (Sistema C). Os testes de campo para medir a ifiltração de água foram realizados com uso de ifiltrômetro de aspersão portátil para duas itesidades de precipitação (Ip): mm h - e 00 mm h -. Com os dados de campo de volume de água ifiltrado o tempo, ajustaram-se os modelos de Kostiakov-Lewis e de Horto. Com base os resultados obtidos, pode-se cocluir que: a) o Sistema B apresetou a maior taxa de ifiltração estável para a Ip de mm h - e a meor taxa quado a Ip foi de 00 mm h - ; b) o modelo de Horto ajustou-se melhor aos dados, apresetado coeficiete de determiação sempre acima de 88,0%. Palavras-chave: modelo de Kostiakov-Lewis, sistemas de cultivo, simulador de chuvas. ABSTRACT. Evaluatio of the ifiltratio rate i pasture-agriculture itegratio system, usig a portable sprikler ifiltrometer. This study was carried out i Dourados, State of Mato Grosso do Sul, Brazil, i order to evaluate the soil water ifiltratio characteristics i three differet tillage systems: pasture (System A), oat i miimum tillage (System B) ad cotiuous pasture (System C). The field tests were performed by a sprikler ifiltrometer, regulated for raifall itesities of mm h - ad 00 mm h -. Based o the field data, the Kostiakov-Lewis ad Horto models were adjusted. It was cocluded that: a) System B preseted the largest stable ifiltratio rate for the itesity of mm h -, ad the lowest rate whe the raifall itesity was 00 mm h - ; b) The Horto model adjusted better to the field data, presetig determiatio coefficiets always higher tha 88.0%. Key words: Kostiakov-Lewis model, tillage systems, raifall simulator. Itrodução O processo de ifiltração é de importâcia prática, pois, muitas vezes, determia o balaço de água a zoa das raízes e o deflúvio superficial, resposável pelo feômeo da erosão durate precipitações pluviais. Desse modo, o cohecimeto desse processo e das suas relações com as propriedades do solo é de fudametal importâcia para o eficiete maejo do solo e da água os cultivos agrícolas (Reichardt, 996). Segudo Pott e De Maria (2003), vários fatores codicioam o movimeto de água o solo, os quais têm sido relatados por diversos autores a saber: a porosidade (Perroux e White, 988; Everts e Kawar, 992), a desidade do solo (Sales et al., 999), a cobertura do solo (Roth et al., 985; Sidiras e Roth, 987), a textura e o grau de agregação do solo (Bertoi e Lombardi Neto, 990), o selameto superficial (Reichert et al., 992; Chaves et al., 993), a umidade iicial (Araújo Filho e Ribeiro, 996), a matéria orgâica, a estrutura e a variabilidade espacial do terreo (Klar, 984). Para uma adequada determiação das características de ifiltração de água o solo, devem ser utilizados métodos que represetem esse feômeo de forma semelhate ao ocorrido aturalmete, uma vez que a taxa de ifiltração é muito iflueciada pelas codições de superfície e coteúdo de umidade do solo (Pruski et al., 997). Os métodos que ão cosideram o impacto da gota da chuva o solo, por exemplo, podem superestimar a

2 30 Paachuki et al. ifiltração da água, origiado problemas o dimesioameto de projetos coservacioistas, gerado problemas de erosão do solo. Em geral, quado se utiliza o ifiltrômetro de aspersão para determiação da ifiltração de água o solo, são meores os valores estimados para a taxa de ifiltração estável em relação aos obtidos com outros métodos (Pott e De Maria, 2003). De acordo com Chaves et al. (993), o impacto das gotas de chuva cotribuem para a redução da taxa de ifiltração por duas maeiras: em primeiro lugar, pela dimiuição da rugosidade superficial, reduzido as chaces de empoçameto, e, em segudo, pela formação de uma fia camada adesada a superfície, com uma codutividade meor do que a do solo subjacete. Essa camada recebe o ome de selo superficial e, depois de seca, tora-se uma crosta superficial, podedo reduzir a permeabilidade do solo em até 90%. Por ser um feômeo de superfície, a ifiltração é iflueciada pelo preparo do solo, o qual exerce um efeito temporário ao deixar o solo solto, aumetado a ifiltração. Etretato, se a superfície ão estiver protegida com vegetação ou cobertura morta, a chuva e o veto, atuado a superfície do solo, reduzem a taxa de ifiltração. A aração profuda é também um fator favorável ao aumeto da ifiltração, equato práticas que exercem compressão o solo podem dimiuí-la. O cultivo em cotoro, retardado a exurrada, favorece a ifiltração. O fator mais importate a taxa de ifiltração é a cobertura vegetal que está o solo durate a chuva. As chuvas de elevada itesidade, ocorridas em situações em que o solo ão está protegido pela cobertura vegetal ou pela cobertura morta, promovem compressão pelo impacto das gotas de chuva, e a ifiltração tora-se reduzida; porém, em codições de adequada cobertura superficial, o efeito é ameizado (Bertoi e Lombardi Neto, 990). Segudo Bertol et al. (200), práticas difereciadas de maejo do solo e de cultivos provocam alterações as propriedades físicas do solo que podem maifestar-se de várias maeiras, iflueciado o desevolvimeto das platas. Desse modo, o solo cultivado tede, com o tempo, a ter a estrutura origial alterada, pelo fracioameto dos agregados em uidades meores, com coseqüete redução o volume de macroporos e aumetos o volume de microporos e a desidade do solo. Em decorrêcia disso, observa-se uma dimiuição da taxa de ifiltração de água o solo, com coseqüete aumeto das taxas de escoameto superficial. Em geral, o preparo covecioal altera mais acetuadamete as codições físicas do solo, pela desagregação superficial. Esse sistema favorece, quado da icidêcia de chuva, o aparecimeto de crosta superficial e a compactação subsuperficial, dimiuido a ifiltração de água e facilitado o processo erosivo. Em decorrêcia dos problemas causados pelo preparo covecioal, surgiram os preparos coservacioistas, que proporcioam meor mobilização do solo e matêm maior proteção da superfície com os resíduos culturais. O platio direto é um tipo de preparo coservacioista que procura miimizar a mobilização do solo. Apeas ao logo das lihas de semeadura é que ocorre revolvimeto, apresetado etre elas uma superfície de baixa rugosidade, porém com alta cobertura residual, que protege o solo (Alves e Cabeda, 999). Silva e Kato (998), promovedo simulações de chuva em solo classificado como Latossolo Vermelho Amarelo textura argilosa, quado desprovido de cobertura vegetal, obtiveram taxa de ifiltração estável variado de 5,6 a 78 mm h -, proporcioado um valor médio de 6,3 mm h -. Na preseça de cobertura morta, os valores variaram de 56 a 96 mm h -, e o valor médio ficou em 76,3 mm h -, evideciado dessa maeira a importate fução desempehada pela cobertura vegetal o favorecimeto à elevação da taxa de ifiltração de água o solo. Pesquisado sobre a ifiltração de água em solo cultivado sob diferetes sistemas de maejo e rotação de culturas, Alves Sobriho et al. (2003), utilizado ifiltrômetro de aspersão calibrado para aplicar uma itesidade de precipitação de mm h -, estimaram, para as áreas de platio direto as sucessões sojaabo, soja-aveia, soja-pousio e área de platio covecioal, valores da taxa de ifiltração estável iguais, respectivamete, a 3,5; 45,; 22,6; e 4, mm h -. Silva (2003), trabalhado em codições semelhates e o mesmo local, ecotrou as áreas de platio covecioal com ervilhaca 25,7 mm h - e em pousio 3,9 mm h -, equato que as áreas de platio direto com ervilhaca obteve 28,7 mm h - e em pousio 27,2 mm h -, evideciado maiores valores de taxa de ifiltração estável as áreas de platio direto. O processo de ifiltração da água o solo pode ser descrito por equações ou modelos, algus desevolvidos a partir de cosiderações físicas, equato outros o são de forma empírica. Um modelo empírico muito empregado, pricipalmete em maejo de irrigação, é a equação de Kostiakov-Lewis ormalmete utilizada para a estimativa da ifiltração acumulada. Outro modelo é a equação de Horto, descrita a forma de uma fução expoecial. Segudo o modelo de Horto, a redução a taxa de ifiltração com o tempo é fortemete cotrolada por fatores que operam a superfície do solo, tais como selameto superficial, devido ao impacto das gotas de chuva, feômeos de expasão e cotração do solo (Prevedello, 996). Esses modelos apresetam coeficietes que podem ser calculados a partir das equações teóricas ou serem estimados por meio de

3 Avaliação da ifiltração de água o solo 3 regressão a partir de dados de ifiltração medidos o campo. Alves Sobriho et al. (2003), estudado a adequação das equações de Horto e Kostiakov- Lewis, sob codição de chuva simulada de mm h - em áreas de platio direto e platio covecioal, cocluíram que a equação de Horto mostrou-se mais adequada para a estimativa da taxa de ifiltração de água. Apesar da importâcia de se determiar as características de ifiltração da água o solo, aida são raros os trabalhos desevolvidos com o uso de simuladores de chuva a região cetro-sul do estado de Mato Grosso do Sul, ode o sistema de itegração agricultura-pecuária, etedido como sistema coservacioista do solo, vem sedo bastate difudido. Dessa forma, desevolveu-se este trabalho que teve como objetivos avaliar as características de ifiltração de água o solo e a adequação dos modelos matemáticos de Horto e de Kostiakov- Lewis para a estimativa da taxa de ifiltração em sistema de itegração agricultura-pecuária e em pastagem cotíua. Material e métodos O trabalho foi realizado em área experimetal da Embrapa, em Dourados, MS (latitude Sul 22 o 4, logitude a Oeste de Greewich 54 o 49, e altitude média de 452 m), o período compreedido etre março e julho de 2003 em solo classificado como Latossolo Vermelho alumioférrico típico de textura muito argilosa, com 70 g kg - de argila, 75 g kg - de silte e 5 g kg - de areia. O clima regioal, classificado pelo sistema iteracioal de Köppe, é do tipo Cwa, caracterizado como clima úmido e ivero seco, com precipitação média aual de 0 mm e temperatura média aual de 22 C. A declividade média da área experimetal é de 0,03 m m -. Foi utilizado um ifiltrômetro de aspersão deomiado IfiAsper/UFMS, desevolvido por Alves Sobriho (997), regulado para aplicar itesidades de precipitação de e 00 mmh - com pressão de serviço os bocais dos aspersores de 32 kpa. A área de ação do ifiltrômetro ou área da parcela experimetal (0,70 m 2 ), foi cotorada por um dispositivo de formato retagular, costruído em chapas de aço galvaizado úmero 6, para permitir a obteção do volume de água escoado superficialmete. A lâmia de escoameto superficial era obtida pela relação etre o volume de água escoado e a área da parcela experimetal. A difereça etre a lâmia de água aplicada e a lâmia de escoameto superficial, medida experimetalmete, correspodia à lâmia ifiltrada. Vale dizer que, em virtude da curta duração dos testes, a evaporação e a traspiração foram descosideradas. A taxa de ifiltração de água o solo foi avaliada em três sistemas distitos, deomiados de Sistemas A, B e C. Na área experimetal correspodete ao Sistema A, havia pastagem e, a área do Sistema B, aveia (5 dias após a emergêcia) cultivada sob o sistema de platio direto, equato que a área do Sistema C havia pastagem cotíua (cultivada desde 995). As áreas dos Sistemas A e B foram cultivadas sob o sistema de itegração agricultura-pecuária. O histórico de uso das áreas correspodetes aos sistemas de rotação, com as respectivas culturas que vem sedo utilizadas desde 995, está apresetado o Tabela. Tabela. Histórico das espécies vegetais cultivadas os dois sistemas de cultivos utilizados a avaliação experimetal, o período compreedido etre 995 e Sistemas Sistemas Ao A B C Ao A B C 95 Milho Milho BD 99/00 Soja BD BD 95/96 Soja BD BD 00 Aveia BD BD 96 Aveia BD BD 00/0 Soja BD BD 96/97 Soja BD BD 0 Aveia BD BD 97 Aveia BD BD 0 /02 BD Soja BD 97/98 BD Soja BD 02 BD Aveia BD 98 BD Aveia BD 02/03 BD Soja BD 98/99 BD Soja BD 03 BD Aveia BD 99 BD Aveia BD BD: Brachiaria decumbes. As parcelas experimetais utilizadas para avaliar a ifiltração de água, correspodetes aos sistemas A, B e C em estudo, podem ser visualizadas a Figura. O delieameto experimetal foi o de blocos casualizados, com os tratametos dispostos em esquema fatorial 2x3, correspodete a duas itesidades de precipitação e 3 sistemas de cultivo, com 3 repetições, totalizado 8 parcelas experimetais. Mometos ates do iício de cada teste de ifiltração, para obteção do volume de água ifiltrado e escoado superficialmete, foram coletadas amostras de solo, em úmero de três repetições para a avaliação da umidade do solo, pelo método gravimétrico (padrão de estufa), as seguites profudidades: camada de 0 a 5; 5 a 0 e 0 a 20 cm. (a)

4 32 Paachuki et al. (b) (c) Figura. (a) Parcela do Sistema A, sob cultivo de pastagem; (b) parcela do Sistema B, com a cultura de aveia cultivada sob platio direto e (c) parcela do Sistema C, sob cultivo de pastagem cotíua. A coleta do volume da água escoada, para cada teste, foi feita em calha coletora própria do ifiltrômetro, em itervalos de tempo de, 2, 3, 5, 0 e 5 miutos, com 5 repetições em cada itervalo, até que o volume escoado superficialmete se torasse costate. Em cada itervalo de tempo cosiderado, foi coletado e medido o volume de água escoado durate um miuto e o volume escoado era cosiderado estabilizado, ou costate o tempo, quado pelo meos três sucessivos valores medidos desse volume fossem iguais. O itervalo compreedido etre o iício da aplicação da chuva simulada e o iício da coleta foi idetificado e registrado como tempo de iício do escoameto superficial em cada parcela. Era verificada a itesidade de precipitação aplicada durate o mesmo. Durate o período de operação do simulador, a pressão de serviço era costatemete coferida (32 kpa) e, após as tomadas de dados em cada teste a parcela experimetal, fazia-se a verificação da itesidade de precipitação real aplicada pelo simulador. De forma a auxiliar as discussões dos resultados, após os testes de campo foram retiradas amostras ideformadas de solo das parcelas experimetais, em duas profudidades (0-5 e 5-20 cm sedo os aéis cetrados a 2,5 e 2,5 cm), para aálises físicas de desidade do solo, porosidade total, macroporosidade e microporosidade do solo de acordo com os critérios estabelecidos em Embrapa (997). Determiou-se, aida, a distribuição de agregados para essas duas profudidades. Para a determiação da distribuição de agregados pelo método de peeirameto úmido, foram retirados blocos de solo com estrutura atural que, após secados ao ar, foram passados em peeiras de 9,52 e 4,76 mm e empregados as aálises posteriores, os agregados retidos a peeira de 4,76 mm. A aálise de estabilidade de agregados foi realizada procededo-se ao peeirameto, durate 5 miutos, em jogo de peeiras com malhas de 2,0;,0; 0,5 e 0,05 mm, detro do recipiete cotedo água. Adotou-se, como ídices de estabilidade, o diâmetro médio geométrico e o diâmetro médio poderado, cujos cálculos foram feitos, seguido-se a proposta de Kemper e Roseau (986). Os resultados foram submetidos à aálise de variâcia, com a posterior aplicação do Teste de Tukey a 5% de sigificâcia para a comparação de médias. A aálise estatística foi feita utilizado o programa SANEST (Sistema de Aálise Estatística). Com os dados de ifiltração obtidos, foram ajustadas equações para taxa de ifiltração coforme modelos propostos por Horto e Kostiakov-Lewis, descritos por Prevedello (996). Os modelos de Horto e Kostiakov-Lewis, para ifiltração acumulada em fução do tempo, são represetados pelas equações e 2, respectivamete. io - if I = if t + [ - exp( - β t) ] () β I = κ t α + i t (2) f em que, I = ifiltração acumulada, mm i o = taxa de ifiltração iicial, mm h - ; i f = taxa de ifiltração fial, mm h - ; t = tempo de ifiltração, h α, β e κ = parâmetros determiados estatisticamete a partir de valores de I e t. As equações utilizadas para estimar a taxa de ifiltração em um determiado istate foram obtidas das equações () e (2), derivado-as em relação ao tempo. Desse modo, as equações de taxa de ifiltração istatâea (i) para cada modelo podem ser represetadas coforme as equações (3) e (4). ( i - i ) exp( - β t) i = i + (3) f o f i = α κt α - + (4) i f Os parâmetros α, β e κ foram estimados,

5 Avaliação da ifiltração de água o solo 33 utilizado-se o método de Gauss-Newto, miimizado-se a soma dos quadrados dos desvios em relação aos valores de ifiltração obtidos com o ifiltrômetro de aspersão, com o uso do programa computacioal DataFit. Foram utilizados a avaliação os seguites ídices estatísticos: coeficiete de massa residual (CMR), coeficiete de ajuste (CA) e eficiêcia (EF), represetados pelas equações (5), (6) e (7): CMR = O i P i O (5) i 2 ( O i O) ( Pi O) CA = (6) 2 2 ( Oi O) ( Oi P) ( Oi O) 2 EF = (7) em que, O i = valor de ifiltração observado; P i = valor de ifiltração estimado; = úmero de observações; O = média aritmética das observações. Com as equações de taxa de ifiltração, foram gerados gráficos de taxa de ifiltração em fução do tempo, para os diferetes tratametos, a fim de melhor aalisar e discutir os resultados. Resultados e discussão Os valores médios observados para umidade iicial do solo, itesidades de aplicação real de água, eergia ciética da chuva simulada a parcela e taxas de ifiltração iicial e fial, estão apresetados o Tabela 2. Os valores obtidos para as itesidades de precipitação efetivamete aplicadas apresetaram-se ligeiramete diferetes dos que foram plaejados, em fução das características operacioais e da motagem do equipameto o campo. Para a mesma itesidade de precipitação e o mesmo sistema, a umidade iicial do solo apresetou valores muito próximos as três profudidades coletadas. Porém a variação de umidade iicial do solo, etre os testes correspodetes às itesidades de mm h - e 00 mm h -, possivelmete foi um dos fatores que favoreceu a ocorrêcia da expressiva difereça etre os itervalos de tempo para iício do escoameto superficial de água o solo. Isso ocorreu porque os testes correspodetes à itesidade de mm h - foram coduzidos em um período bastate seco, equato que com a itesidade de 00 mm h - foram realizados após um período chuvoso, o que 2 proporcioou maior umidade ao solo. Observado-se os valores da taxa de ifiltração iicial e estável (fial) apresetados o Tabela, verifica-se que, à medida que se aumetou o valor da itesidade de precipitação, o valor da taxa de ifiltração estável decresceu para as duas itesidades de precipitação aplicadas os três sistemas de cultivo em estudo. Alves e Cabeba (999), utilizado diferetes métodos de preparo do solo, observaram que, o preparo covecioal, ocorreu dimiuição sigificativa a taxa de ifiltração à medida que a itesidade de precipitação variou de 63,4 mm h - para 87,9 mm h -, equato que o platio direto a taxa de ifiltração estável ão apresetou variação. Aalisado o Tabela 2, os três sistemas de cultivo, observa-se aida que, a área de agricultura, que estava sedo cultivada com aveia sobre a resteva de soja (Sistema B), houve maior variação a taxa de ifiltração estável do que as áreas com pastagem (Sistemas A e C) à medida que se promoveu o aumeto da itesidade de chuva. Atribui-se esse processo à meor taxa de cobertura do solo, visto que, de acordo com Barcelos et al. (999), os restos culturais sobre a superfície do solo iterceptam e dissipam a eergia ciética da chuva e do escoameto superficial, dimiuido a desagregação e o trasporte de partículas, preveido a formação do selameto superficial, dimiuido a velocidade de escoameto, aumetado o tempo de cotato da água com o solo e permitido, portato, maior ifiltração de água o solo. Tabela 2. Valores médios de umidade iicial do solo, itesidade de precipitação aplicada, tempo de iício de escoameto superficial e valores médios das taxas de ifiltração iicial e fial para os tratametos aplicados. Sistema A Sistema B Sistema C Itesidade de precipitação prevista (mm h - ) Profudidade (cm) Umidade iicial do solo (%, g g - ) ,24 3,95 20,74 30,23 23,64 3, ,07 30,54 20,36 29,77 24,59 30, , 29,69 2,57 29,4 25,02 30,99 Itesidade de aplicação medida (mm h - ),26 93,44 59,47 96,84,86 00,07 Tempo de iício do escoameto superficial (mi) 8,32,48 58,27 3,87 2,7,6 Tempo para atigir a taxa de ifiltração fial ou estável (mi) Taxa de ifiltração (mm h - ) Iicial (i 0 ) 58,86 88,8 58,90 95,3 54,77 98,57 Fial (i f ) 45,63 A a 36,0Ba 49,24Aa 25,90Bb 42,86Aa 40,67Aa Sistema A: Sistema de itegração agricultura-pecuária com pastagem; Sistema B: Sistema de itegração agricultura-pecuária com aveia; Sistema C: Sistema de cultivo sob pastagem cotíua. Médias seguidas com a mesma letra maiúscula a mesma liha, para as duas itesidades de precipitação e o mesmo sistema, ão diferem etre si a 5% de sigificâcia pelo Teste de Tukey. Médias seguidas com a mesma letra miúscula a mesma liha, para a mesma itesidade de precipitação aplicada os três sistemas, ão diferem etre si a 5% de sigificâcia pelo Teste de Tukey. Para a itesidade de precipitação de mm h -, os valores da taxa de ifiltração estável ão apresetaram difereça estatística etre os sistemas

6 34 Paachuki et al. em estudo. Em relação à itesidade de precipitação de 00 mm h -, o sistema que estava sedo cultivado com aveia (Sistema B) apresetou taxa de ifiltração estável meor do que os sistemas de itegração com pastagem (sistema A) e pastagem cotíua (sistema C). Os sistemas sob pastagem (Sistemas A e C) ão diferiram etre si com relação à aplicação de 00 mm h - de chuva simulada. Mesmo para as situações em que ão houve difereça sigificativa etre as médias dos tratametos, pode-se observar que existiu uma tedêcia de maior ifiltração de água (Tabela 2) para os tratametos com os meores valores de desidade do solo e maiores valores de macroporosidade a camada de 0 a 5 cm do solo (Tabela 3). Esse fato pode ser atribuído à ifluêcia do sistema radicular das gramíeas, que geralmete cotribuem para uma melhor estruturação do solo, pricipalmete pela deposição de matéria orgâica, pois, segudo Vitorio (986), as maiores desidades as posições mais profudas podem ser decorretes da redução da matéria orgâica. Nas áreas de cultivo em que havia pastagem, o sistema radicular estava bem desevolvido ao logo de todo o perfil, com grade cocetração os primeiros 20 cm. Aalisado-se os dados obtidos (Tabela 3), verifica-se que, para a desidade do solo, microporosidade e volume total de poros do solo, ão houve difereça sigificativa os três sistemas, cosiderado as duas profudidades avaliadas. Tabela 3. Valores médios da desidade do solo, macroporosidade do solo, microporosidade do solo e volume total de poros (VTP) as profudidades de 0 a 5 cm e de 5 a 20 cm, correspodetes aos três sistemas de cultivo. Sistema A Desidade do solo Macroporosidade Microporosidade VTP (Mg m -3 ) (%) (%) (%) Profudidade (cm) ,29Aa,27Aa 0,53Ba 3,66Aa 46,34Aa 44,6Aa 56,87Aa 58,67Aa B,25Aa,37Aa 5,78Aa 6,84Bb 43,83Aa 47,9Aa 59,62Aa 54,04Aa C,35Aa,29Aa 7,7Ba 9,43Ba 47,96Aa 47,54Aa 55,3Aa 56,97Aa Sistema A: Pastagem o sistema de itegração agricultura-pecuária; Sistema B: Platio direto com resteva de soja o sistema de itegração agricultura-pecuária; Sistema C: Pastagem cotíua. Médias seguidas com a mesma letra maiúscula a mesma colua e miúscula a mesma liha, para a mesma variável, ão diferem etre si a 5% de sigificâcia pelo Teste de Tukey. Os maiores valores obtidos para o diâmetro médio geométrico e diâmetro médio poderado (Tabela 4) estão associados aos sistemas que apresetaram meor variação a taxa de ifiltração de água o solo (Tabela 2), quado foram submetidas a diferetes itesidades de precipitação. Esse fato demostra que os sistemas com maiores valores para esses ídices e, portato, com melhor estabilidade de agregados, são mais resistetes à desagregação superficial. Tabela 4. Valores médios de diâmetro médio geométrico (DMG) e de diâmetro médio poderado (DMP) dos agregados, em duas profudidades, dos diferetes sistemas, submetidos às diferetes itesidades de precipitação. DMG (mm) DMP (mm) Itesidade de precipitação (mm h - ) Sistemas Profudidade (cm) A 2,23A 0,89A 2,77B,29B 2,7A,26A 2,5B,37B B,65B 0,85A,78C 0,63C,7B,2A,99C,00C C - - 4,25A 3,45A - - 4,2A 3,58A A 3,65 A,95A 3,98B 2,5B 4,00A 2,25A 3,89B 2,66B B 2,79B,6A 2,98C,9C 2,4B,94A 3,0C,92C C - - 4,6A 4,26A - 4,53A 4,5A Médias seguidas com a mesma letra maiúscula a mesma colua, para a mesma variável, ão diferem etre si a 5% de sigificâcia pelo Teste de Tukey. Comparado somete os sistemas cultivados a itegração agricultura-pecuária, observa-se (Tabela 3) que o Sistema A apresetou, a camada de 0 a 5 cm, os maiores valores de DMG e DMP em relação ao Sistema B. Nos tratametos em que o sistema C também foi aalisado, este foi o que apresetou os maiores valores de DMG e DMP. Essa difereça etre os sistemas represeta uma melhor estrutura física as áreas sob pastagem, pricipalmete o caso da pastagem cotíua, possivelmete ocasioada pela ação do sistema radicular das gramíeas e da maior taxa de matéria orgâica que atua como elemeto estabilizador dos agregados, promovedo a formação de agregados maiores e mais estáveis. Evidecia-se, através da aálise dos resultados, a iterferêcia de algus atributos do solo a magitude da taxa de ifiltração fial, especialmete a macroporosidade, a desidade do solo e a estabilidade de agregados. A pastagem cotíua proporcioou codições mais favoráveis à ifiltração de água o solo, cosiderado a maior itesidade de precipitação testada (00 mm h - ), sobretudo pela quatidade de palha existete a superfície do solo associada com o seu desevolvimeto radicular, o que reduz o problema relativo ao selameto superficial. Como pode ser observado, aalisado-se o Tabela 2, as áreas de itegração com pastagem (Sistema A) e com aveia (Sistema B) apresetaram maior taxa de ifiltração estável com o uso da meor itesidade de precipitação ( mm h - ). Na pastagem cotíua (Sistema C), ão houve difereça a taxa de ifiltração estável para as duas itesidades de precipitação aplicadas. Esses resultados evideciam a importâcia da cobertura vegetal e do sistema radicular a magitude da ifiltração de água em sistemas agrícolas. Os parâmetros α, β e κ, ajustados para os modelos apresetados as equações 3 e 4, e os ídices estatísticos

7 Avaliação da ifiltração de água o solo 35 estão apresetados a Tabela 5. As equações completas de Horto e Kostiakov-Lewis ajustadas estão apresetadas o Tabela 6. Aalisado-se o coeficiete de massa residual (CMR), observa-se que a equação de Horto subestima a taxa de ifiltração estável, comportameto idicado pelos valores positivos do ídice CMR, com exceção dos resultados para os sistemas A e C, ao receberem a itesidade de precipitação de mm h -, e para o sistema B, em que a equação de Horto superestimou a taxa de ifiltração estável. A equação de Kostiakov- Lewis superestimou a taxa de ifiltração estável em todos os tratametos, comportameto esse idicado pelos valores egativos do ídice CMR. Esse ídice estatístico também cofirma o melhor ajuste da equação de Horto, pois apresetou desvios mais próximos de zero. Tabela 5. Parâmetros e ídices estatísticos obtidos da estimativa da taxa de ifiltração estável pelas equações de Horto e Kostiakow- Lewis. Parâmetros e ídices Sistema A Sistema B Sistema C Itesidade de Precipitação (mm h-) Modelo de Horto β 0, ,7059 0,0526 0,736 0,0259 0,08599 CMR -0, ,0087 0, , , ,0084 CA 0,76234,3800,688,664, ,89728 EF 0, ,0003 0, ,0002 0, ,0008 Modelo de Kostiakov-Lewis α 0, ,225 0, , , ,44663 κ 24, ,722 8,04 23, , ,53990 CMR -0, , ,0032-0, ,0045-0,0206 CA,4895, ,3494,6838 2,08693,362 EF 0, ,0003 0, ,0002 0, ,0007 O coeficiete de ajuste (CA) foi, em geral, melhor a equação de Horto, pois esse modelo matemático apresetou valores, para os três sistemas avaliados e para as duas itesidades de precipitação, mais próximos da uidade. O ídice de eficiêcia (EF) foi semelhate as duas equações, mostrado que ão houve difereça etre elas e etre os tratametos. Urchei e Fietz (999), utilizado ifiltrômetro de duplo cilidro para obteção de dados de campo sobre ifiltração em solo classificado como Latossolo Roxo, avaliaram a adequação das equações de Horto e de Kostiakov-Lewis e cocluíram que a equação de Kostiakov-Lewis é mais adequada para estimar a taxa de ifiltração essas codições. Trabalhado em dois sistemas de maejo do solo, Alves Sobriho et al. (2003) e Silva (2003), através do uso de um simulador de chuvas, avaliaram também a adequação das equações de Horto e de Kostiakov-Lewis e cocluíram que, para estimar a taxa de ifiltração, essas codições, a equação de Horto é a mais adequada. Tabela 6. Equações de Horto e Kostiakov-Lewis ajustadas a partir dos dados observados. Tratametos Modelos Horto Kostiakov-Lewis Sistema A ( mmh - ) i = 45,63+3,23 Exp.(-0,04794t) i = 45,63+4,5926 t -0,407 Sistema A (00 mmh - ) i = 36,0+52,7 Exp.(-0,7059t) i = 36,0+56,3373 t 0,7744 Sistema B ( mm h - ) i = 49,24+ 9,66 Exp.(-0,0526t) i = 49,24+3,37054 t -0,27766 Sistema B (00 mm h - ) i = 25,90+69,23 Exp.(-0,736t) i = 25,90+8, t 0,64727 Sistema C ( mm h - ) i = 42,86+,9 Exp.(-0,0259t) i = 42,86+5,3746 t 0,3664 Sistema C(00 mm h - ) i = 40,67+57,90 Exp.(-0,08599t) i = 40,67+64,0922 t 0,55337 As curvas de taxa de ifiltração estimadas pelos modelos de Horto e Kostiakov-Lewis, utilizado-se os dados observados as determiações de campo, estão apresetados a Figura 2. Pode-se afirmar que, de modo geral, a qualidade do ajuste dos modelos foi satisfatória, apresetado, em todos os tratametos, melhores ajustes da equação de Horto em relação à equação de Kostiakov-Lewis. Tal afirmação se baseia a aálise dos coeficietes de determiação (R 2 ) das regressões ão-lieares ajustadas em cada tratameto estudado, com destaque para a equação de Horto, que apresetou valores de R 2 sempre acima de 88%. Pode-se costatar visualmete que, para o mesmo sistema em estudo, à medida que é aumetada a itesidade de precipitação, há uma tedêcia de redução a taxa de ifiltração estável, coforme equações cotidas o Tabela 2.

8 Avaliação da ifiltração de água o solo 37 Taxa de Ifiltração (mm h - ) Taxa de Ifiltração (mm h - ) Taxa de Ifiltração (mm h - ) x-- Horto R 2 = 88,37 % Kost.-Lewis R 2 = 83,8 % Tempo (mi) Taxa de Ifiltração (mm h - ) Tempo (mi) Sistema A Ip = mm h - Sistema A Ip = 00 mm h - --x-- Horto R 2 = 9,3 % Kost.-Lewis R 2 = 56,78 % Taxa de Ifiltração (mm h - ) Taxa de Ifiltração (mm h - ) Tempo (mi) Tempo (mi) Sistema C Ip = mm h - Sistema C Ip = 00 mm h - Figura 2. Curvas de taxa de ifiltração observadas e estimadas pelos modelos de Horto e de Kostiakov-Lewis para os três sistemas de cultivo estudados e para as duas itesidades de precipitação, em fução do tempo de coleta x-- Horto R 2 = 95,76 % Kost.-Lewis R 2 = 89,53 % --x-- Horto R 2 = 9,76 % Kost.-Lewis R 2 = 75,97 % Tempo (mi) Tempo (mi) Sistema B Ip = mm h - Sistema B Ip = 00 mm h x-- Horto R 2 = 93,77 % --x-- Horto R 2 = 96,2 % Kost.-Lewis R 2 = 62,65 % Kost.-Lewis R 2 = 90,7 % Coclusão Com os resultados apresetados, pode-se cocluir que: a) o sistema de cultivo da aveia sob platio direto, a itegração agricultura-pecuária, apresetou a maior taxa de ifiltração estável quado submetido à itesidade de precipitação de mm h - e meor taxa de ifiltração quado submetido à itesidade de precipitação de 00 mm h - ; b) o modelo de Horto foi mais adequado o ajuste dos dados de ifiltração, em todos os tratametos estudados. Referêcias ALVES SOBRINHO, T. Desevolvimeto de um ifiltrômetro de aspersão portátil Tese (Doutorado) Uiversidade Federal de Viçosa, Viçosa, 997. ALVES SOBRINHO, T. et al. ifiltração de água o solo em sistemas de platio direto e covecioal. Rev. Bras. Eg. Agríc. Amb., Campia Grade, v. 7,. 2, p. 9-96, ALVES, M.C.; CABEDA, M.S.V. Ifiltração de água em

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