EROSIVIDADE PONTUAL E DINÂMICA DOS PROCESSOS EROSIVOS EM TERRAS AGRÍCOLAS DA FAZENDA ESCOLA CAPÃO DA ONÇA, PONTA GROSSA, PARANÁ OLIVEIRA FILHO, Renato de PINTO, Maria Lígia Cassol Introdução A evolução pedogeomórfica (solo - relevo), é resultado da atuação dos processos erosivos e sua capacidade de promover uma reorganização do material intemperizado na superfície terrestres, pelo destacamento, transporte e deposição de um ponto a montante a outro a jusante da vertente. Este processo é natural, mas as alterações antrópicas desequilibram a dinâmica, acelerando uma ou todas as etapas erosivas. De acordo com ROSS (2009), a inserção antrópica não modifica os processos naturais, apenas interfere na dinâmica energética, alterando sua intensidade e obrigando os processos naturais a encontrar novo ponto de equilíbrio. Com a alteração do solo pela supressão da cobertura vegetal original para utilização agrícola, o salpicamento e o escoamento superficial são intensificados. A erosão pelo impacto das gotas de chuvas é a primeira etapa dos processos erosivos, provocando a desagregação das partículas formadoras do topo do solo. Além disto, outras partículas são deslocadas pela colisão destas com as partículas salpicadas. O material desagregado é facilmente carreado pelo fluxo laminar que é constituído pelo excedente de precipitação que atinge a superfície do solo e não infiltra. De acordo com BERTONI e LOMBARDI NETO (2012), dependendo da intensidade erosiva, os solos perdem, às vezes, totalmente sua capacidade produtiva. Assim sendo, interferências significativas na dinâmica natural que alteram a capacidade de resiliência dos solos são contrárias às prioridades atuais, como a melhoria na qualidade dos solos para aumento da produção de alimentos (BAVOSO et al., 2012). De acordo com GUERRA e CUNHA (2008), o solo é desde os primórdios da agricultura, recurso natural responsável pela sobrevivência humana, além da manutenção da vida vegetal e animal. Com a ampliação do setor produtivo, em especial o setor agropecuário, esse recurso vem sendo explorado de forma intensiva e quase sempre sem receber os devidos cuidados técnicos necessários a sua conservação. Desta maneira, o estudo da dinâmica dos processos erosivos é de fundamental importância, permitindo compreender a relação de uso e degradação dos solos. A capacidade de erosão pluvial pode ser avaliada por índices baseados em características físicas das precipitações de uma determinada região. O índice de erosividade é a propriedade da chuva em causar erosão e os parâmetros utilizados para sua determinação são a energia cinética da chuva, altura total pluviométrica e/ou sua intensidade. 64 Objetivo O objetivo geral deste trabalho foi monitorar os processos erosivos que ocorrem na área de experimentos agrícolas da Fazenda Escola Capão da Onça, da Universidade Estadual de Ponta Grossa, entre julho e outubro de 2013. Os objetivos específicos são: estimar o índice de erosividade a partir de dados pluviométricos locais, para o período de cinco anos (2008/2012); analisar a degradação do solo pela retirada da cobertura vegetal original para implantação de
atividades agrícolas; e identificar as práticas de manejo do solo adotadas no período de 2008 a 2012. 65 Metodologia O local de estudo se encontra no interior da área de experimentos agrícolas da Fazenda Escola Capão da Onça. A parcela de erosão foi instalada em uma vertente de forma dominantemente convexa-retilínea, sobre Latossolo Vermelho Distrófico, originado pela Formação Furnas, na bacia hidrográfica do Rio Verde, afluente do Rio Pitangui, no município de Ponta Grossa, Paraná (Figura 1). De acordo com CRUZ (2007), o clima da região é do tipo Cfb (subtropical úmido mesotérmico), com pluviosidade média anual entre 1400 e 1800 milímetros. De acordo com BAVOSO et al (2012), a área possui um histórico (quinze anos) de rotação de culturas, divididas em de verão (milho, soja e feijão) e de inverno (trigo, aveia-preta e ervilhaca) e a prática de manejo do solo é a técnica do plantio direto. Uma parcela experimental de erosão com dez metros quadrados foi instalada no terço médio da vertente seguindo a metodologia proposta por CUNHA e GUERRA (1996). A porção foi isolada por placas de ferro galvanizado de trinta centímetros de altura, que foram enterradas dez centímetros no solo, sendo que os vinte centímetros restantes ficaram acima da superfície do solo para impedir a entrada de material carreado pelo escoamento superficial exterior e para evitar a saída de material do interior pelo processo de salpicamento e escoamento superficial. À jusante da parcela de erosão, uma calha coletora foi instalada para permitir a coleta de sedimentos e água oriundos do escoamento superficial. A calha coletora possui uma tampa para evitar o salpicamento do material depositado, além de um orifício conectado a um tubo de plástico flexível acoplado a um reservatório exterior, permitindo o deposito da água coletada pela calha. Figura 1 - Mapa de Localização da parcela de erosão instalada na Fazenda Escola Capão da Onça da Universidade Estadual de Ponta Grossa.
Calculou-se a declividade média do terreno no interior da parcela, usando-se de um pantômetro analógico, com dados obtidos de m/m (Tabela 1). O monitoramento dos sedimentos e água depositados na calha de erosão pelo escoamento superficial ocorreu após a estiagem de cada evento chuvoso (Tabela 2). Os dados pluviométrico utilizados são do campo experimental avançado de Ponta Grossa (BASF) instalado na Fazenda Escola Capão da Onça, pelos quais calculou-se a média mensal e anual para estimar o índice de erosividade. Para calcular o índice de erosividade, nas relações não lineares, recomenda-se a utilização da fórmula proposta por FOURNIER (1960) apud CARVALHO (1994) que pode ser representada por: Rc: p²/p Onde Rc: é o coeficiente de precipitação (mm); p: é a precipitação média mensal (mm); e P: é a precipitação média anual (mm). Para ajustar a relação entre EI e Rc foi utilizada a equação de BERTONI e MOLDENHAUER (1980), representada pela seguinte fórmula: E: 6.886 (p²/p) 0.85 Onde E: é a média mensal do índice de erosão (t/ha mm). 66 Resultados O levantamento da declividade apresentou pequenas diferenças internas, tendo-se como média 7 que representa uma declividade de 12 %, como mostra a tabela a seguir: Declividade Média da Vertente Convexa-Retilínea Pontos Coordenadas Declividade Distância Metros Especificações 01 0596287/7224203/1010 7 0-1 Metro Montante Calha 02 0596289/7224202/1010 7 1-2 Metros 03 0596289/7224204/1010 8 2-3 Metros 04 0596289/7224204/1010 6 3-4 Metros 05 0596290/7224204/1010 7 4-5 Metros 06 0596290/7224206/1010 8 5-6 Metros 07 0596291/7224207/1010 6 6-7 Metros 08 0596291/7224208/1010 7 7-8 Metros 09 0596291/7224208/1009 7 8-9 Metros 10 0596292/7224209/1008 7 9-10 Metros Jusante Calha Média da declividade: 70/10: 7 Tabela 1 - Declividade média da vertente convexa-retilínea; Organização: Oliveira Filho, R. (2013). Desde o início da pesquisa (09/07/2013), 5, 405.36 kg de sedimentos foram depositados na calha coletora de erosão, com destaque para o evento do dia 22/07/2013, que representou 60 % do total de material depositado até 04/10/2013. Os outros eventos ocorridos somaram 2, 160.36 kg, representando 40 % do total coletado, conforme exemplifica a tabela a seguir: Ficha de Monitoramento de Erosão Data Peso Litros/Reservatório 22/07/2013 3,245 kg 4,5 04/08/2013 22,45 g - 1,0 14/08/2013 11,78 g - 1,0 27/08/2013 20,03 g - 1,0 02/09/2013 10,32 g - 1,0
06/09/2013 14,39 g - 1,0 11/09/2013 8,38 g - 1,0 17/09/2013 18,01 g 3,0 27/09/2013 1,590 kg 12,5 04/10/2013 465,00 g 6,0 Tabela 2 - Ficha de Campo para Monitoramento de Erosão; Organização: Oliveira Filho, R. (2013). Por ser a precipitação um fator importante para compreensão da erosão pluvial e para obtenção do índice de erosividade, dados pluviométricos foram analisados, considerando um recorte temporal (2008/2012). O período considerado foi estabelecido, devido à dificuldade de obtenção de dados anteriores. A partir dos dados pluviométricos (Gráfico 1), encontrou-se uma média mensal de precipitação, sendo que a maior ocorreu no mês de fevereiro (207,5 mm) e a menor ocorreu em maio (75,9 mm). Os eventos pluviométricos de maior destaque ocorreram em 2009, no mês de abril (3,8 mm), seguidos pelos eventos ocorridos em 2011, nos meses de julho (323,7 mm) e agosto (325, 6 mm). 67 mm 350 Precipitação Média, Mensal e Anual do Posto de Controle da Fazenda Escola "Capão da Onça", Ponta Grossa, Paraná - 2008/ 2012 300 250 200 150 100 50 0 2008 2009 2010 2011 2012 Média Mensal Meses Organização: Oliveira Filho, R. (2013). Gráfico 1 - Precipitação média mensal entre 2008/2012; Fonte dos dados: BASF - Campo experimental avançado Ponta Grossa. Sabendo-se os meses de maior suscetibilidade aos processos erosivos por consequência de precipitações intensas, fez-se o cálculo do índice de erosividade mensal (Gráfico 2) a partir dos dados pluviométricos supracitados, para permitir o planejamento de culturas e de manejo do solo a serem adotadas, evitando assim os períodos críticos, quando os processos erosivos atuam significativamente na dinâmica do topo do solo e assim proporcionar medidas adequadas às prioridades atuais de melhoria na qualidades do solo e melhor rendimento do processo produtivo. Os meses mais suscetíveis aos processos erosivos são janeiro e fevereiro, quando temos uma erosividade muito forte, segundo a classificação proposta por CARVALHO (1994), onde: R < 250, representa uma erosividade fraca; 250 < R < 500, uma erosividade moderada; 500 < R < 750, erosividade moderada a forte; 750 < R < 1000, erosividade forte; e R > 1000, erosividade muito forte. Os meses de outubro e dezembro possuem uma erosividade moderada a forte, alcançando valores diferentes apenas em 2008. Com exceção de julho (moderada a forte) e maio (fraca), todos os outros meses possuem uma erosividade moderada. Apenas o índice de
erosividade e sua correlação com as perdas de solo e altura total pluviométrica são insuficientes para prognosticar a erosão, porém sabe-se que a erosão é intensificada com o aumento das alturas pluviométricas. Índice de erosividade mensal e anual - 2008/2012 - Ec: 6.886. (Rc) 0.85 68 t/ha.mm 1.200,00 1.000,00 800,00 600,00 400,00 200,00 0,00 Meses 2008 2009 2010 2011 2012 E. Fraca E. Moderada E. Moderada/Forte E. Forte Organização: Oliveira Filho, R. (2013). Gráfico 2 - Índice de erosividade mensal segundo a equação proposta por LOMBARDI NETO e MOLDENHAUER (1992) e classificação proposta por CAMARGO (1994). De acordo com os resultados iniciais, o salpico, o escoamento superficial e a formação de sulcos são os principais processos ocorrentes na área de estudo. O índice de erosividade pontual permite fazer uma breve reflexão sobre os meses mais suscetíveis à intensificação dos processos erosivos, permitindo assim o monitoramento e prognostico da reorganização dos sedimentos na área de estudo. Referências Bibliográficas BAVOSO, M. A. et al. Resiliência física de dois Latossolos vermelhos sob plantio direto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 36, n. 6, p. 1892-1904, 2012. BERTONI, J.; LOMBARDI NETO, F. Conservação dos solos. São Paulo: Ícone, 2012. CARVALHO, N. Hidrossedimentologia prática. Rio de Janeiro. CRPM, 1994. CRUZ, G. C. F. Alguns aspectos do clima dos Campos Gerais. In: MELLO, M. S.; MORRO, R. S.; GUIMARÃES, G. B. Patrimônio natural dos Campos Gerais do Paraná. Ponta Grossa: Ed. UEPG, pag. 59-72, 2007. CUNHA, S. B.; GUERRA, A. J. T. Geomorfologia: exercícios, técnicas e aplicações. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 1996. GUERRA, A. J. T.; CUNHA, S. B. Geomorfologia: uma atualização de bases e conceitos. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2008.
69 LOMBARDI NETO, F.; MOLDENHAUER, W. C. Erosividade da chuva: sua distribuição e relação com perdas de solo em Campinas, Sp. Bragantia, v. 5, p. 189-196, 1992. ROSS, J. Ecogeografia do Brasil: subsídios para o planejamento ambiental. São Paulo: Oficina de textos, 2009.