Efeito dos resíduos vegetais na superfície do solo na evaporação

2.2.3.3.1 Manejo de solo e perdas de água por evaporação

A crescente demanda por recursos hídricos torna necessária a utilização mais eficiente da água, tanto em áreas com disponibilidade hídrica limitada, como em regiões que ainda não enfrentam tais restrições. Segundo a Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação (FAO), as áreas irrigadas nos países em desenvolvimento devem aumentar dos atuais 202 para 300 milhões de hectares até 2030. A escolha da tecnologia mais adequada e, sobretudo, a promoção de métodos de irrigação que evitem o desperdício de água é fundamental para atender à demanda por alimentos, com o mínimo de impactos ambientais como a degradação dos solos e aqüíferos (JOHN, 2003). Dessa forma, o manejo adequado da água e do solo nos sistemas agrícolas tem grande importância, podendo aumentar a eficiência do uso da água na produção e contribuindo para a preservação dos recursos naturais. Também constitui uma das alternativas mais viáveis para incrementar a produção de alimentos em nível mundial, aliviando a pressão pela incorporação de novas áreas aos sistemas produtivos.

No Brasil, questões como o combate à fome e a atuação na segurança alimentar acentuam a necessidade de eficiência no manejo da irrigação e da drenagem agrícola, de efetiva aplicação dos instrumentos tradicionais de gestão da água, além da otimização do uso dos equipamentos, elevando a área total sob produção em cada safra e reduzindo as áreas ociosas (CHRISTOFIDIS, 2006).

Visando o incremento da disponibilidade de água aos cultivos agrícolas e a conservação dos recursos solo e água, tem havido crescimento na utilização de sistemas de cultivos conservacionistas, tais como o sistema PD, que se caracterizam pela manutenção dos resíduos vegetais sobre a superfície do solo e o seu mínimo revolvimento. No Brasil, aproximadamente 25,5 milhões de hectares foram cultivados em PD na safra 2006/07, contra 20,2 milhões de hectares na safra 2002/2003 (FEDERAÇÃO BRASILEIRA DE PD NA PALHA, 2010). Isso assume maior relevância quando for considerado que o PD propicia redução nas perdas por erosão e escoamento superficial, elevando assim a taxa de infiltração, além de benefícios como a redução na amplitude térmica do solo, retenção de maior quantidade de água e rendimentos superiores dos cultivos agrícolas (BRAGAGNOLO; MIELNICZUCK, 1990; FREITAS et al., 2004).

Moreira; Stone (1995) observaram maior eficiência no uso da água em sistema PD em relação a outros sistemas de preparo de solo. As diferenças na eficiência do uso da água e na retenção de água no solo em PD e PC se devem, basicamente, às alterações nas propriedades físicas do solo. A elevação na capacidade de retenção de água em PD normalmente ocorre pelo aumento da porosidade de retenção (ROJAS; VAN LIER, 1999). Essa diferença de disponibilidade de água é mais significativa na camada próxima à superfície, sendo mais frequente quando o solo se encontra em processo de secagem avançado (BRAGAGNOLO; MIELNICZUK, 1990).

Em sistema PD, duas podem ser as causas do aumento na retenção e disponibilidade de água no solo às plantas. A primeira é a diminuição da evaporação da água da superfície do solo em função da barreira formada pelos resíduos vegetais (ZHAI et al., 1990), embora tal condição seja de difícil medição a campo (DALMAGO et al., 2003). A segunda causa é a modificação na geometria dos poros do solo que, sob o ponto de vista físico, talvez, seja aquela com maior contribuição. Os principais efeitos na melhoria das condições hídricas do solo em PD provem da combinação dos dois fatores acima, aumentando a quantidade de água armazenada e reduzindo a perda por evaporação (ANDRADE, 2008).

Stone; Moreira (2000) e Dalmago (2004) defendem que o preparo do solo interfere na continuidade dos poros, aumentando a porosidade e diminuindo a condutividade hidráulica não saturada, que, por consequência, reduzem a taxa de evaporação em PC quando comparado ao PD. Assim, as diferenças nas perdas de água por evaporação observadas entre PD e PC são função de vários fatores, que agem e interagem no decorrer do processo evaporativo.

Em experimentos sem irrigação conduzidos por Dalmago et al. (2010), a evaporação da água do solo inicialmente foi mais elevada em preparo convencional para grande parte dos períodos de avaliação. Porém, a taxa de evaporação se inverteu entre 2 e 5 dias após a chuva, quando houve tendência de evaporação mais elevada em PD, independentemente da presença de plantas. Para esses autores, a inversão na taxa de evaporação observada entre os sistemas de manejo, no período mencionado, pode ser explicada pela secagem mais rápida da camada superficial do solo em preparo convencional, em comparação ao PD. Com a secagem da camada superficial do solo, a evaporação ocorre com menor intensidade em razão da condutividade hidráulica não saturada do solo diminuir na medida em que o solo seca (AYDIN et al., 2005). Isso praticamente não se observa em solo sob PD, onde a continuidade porosa e a condutividade de água do interior do perfil para a superfície é mantida (MOITRA et al., 1996).

Estudando os impactos do sistema de plantio direto com cobertura vegetal sobre a dinâmica da água, Scopel et al. (2005) verificaram que os estoques de água no solo no sistema de plantio direto foram superiores ao final do ciclo da cultura principal (milho, milheto e arroz), quando comparados com os do preparo convencional.

2.3.3.3.2 Presença de resíduos vegetais na superfície do solo

O efeito dos resíduos vegetais na proteção do solo é variável em função da quantidade adicionada ao solo, da uniformidade de sua distribuição, da taxa de cobertura, do material originário e do tempo de exposição dos resíduos aos fatores ambientais. O tempo de exposição altera a proporção entre folhas e colmos porque esses materiais apresentam velocidade de decomposição diferente (STEINER, 1989; SAUER et. al., 1996; SINGH et al. 1996; FLERCHINER et. al., 2003). Stone; Moreira (2000) constataram que, em clima tropical, ocorre uma rápida diminuição da porcentagem de cobertura do solo pelos resíduos, devido à velocidade de decomposição dos resíduos com baixa relação C/N. Para Dalmago et al. (2004) e Wagner-Riddle et al. (1996), a palha de milho perde seu poder refletor por volta de 30 a 35 dias após o manejo, indicando que, a partir desse período, a disponibilidade de energia na superfície do solo em sistema PD e em sistema convencional passa a ser muito semelhante. Isso favorece o processo de evaporação em PD, uma vez que esse sistema apresenta maior disponibilidade de água na camada junto à superfície do solo.

Os resíduos vegetais depositados na superfície do solo evitam o selamento dos poros do solo. O selamento e a rápida perda de água na camada superficial observados em solos descobertos afetam as perdas de água por evaporação, conforme relatado por Andrade (2008), que observou perdas menores no PC que nos tratamentos sob PD, a partir de 10 mm de evapotranspiração de referência (Et0). A manutenção de resíduos vegetais na superfície do

solo, proporcionada pelo sistema de PD, também provoca modificações microclimáticas, pois, além de alterar o balanço de radiação, devido principalmente à diferença no coeficiente de reflexão, modifica todos os demais componentes do balanço de energia na superfície do solo (PEZZOPANE et al., 1996). Desse modo, os resíduos vegetais em superfície tendem a alterar significativamente o regime de temperatura do solo por sua ação atenuadora da amplitude térmica. Fatores meteorológicos, localização geográfica, declividade da superfície, cobertura

vegetal, chuva e ação antrópica são os elementos que, de acordo com Hillel (1998), mais interferem na temperatura e fluxo de calor no solo.

A presença de resíduos vegetais em superfície, aliada ao teor elevado de umidade no solo, retardam o aquecimento do solo, que favorece as perdas de água por evaporação (GAJRI et al. 1994). Segundo Andrade et al. (2008), a utilização de cobertura morta na superfície do solo pode ocasionar uma redução nas perdas de água por evaporação de 19 a 42% para 3,0 e 6,0 Mg ha-1 de resíduos vegetais de aveia, respectivamente, em comparação com o solo descoberto. Freitas et al. (2004) afirmam que pode haver uma redução de aproximadamente 20% na evaporação com 100 % de cobertura vegetal sobre o solo, pois a evaporação é o maior componente de perda de água do balanço da hídrico para áreas com culturas irrigadas ou de sequeiro.

Avaliando as perdas de água por evaporação na fase inicial de desenvolvimento da cultura da soja no Sul do Uruguai, Chabat (2010) verificou que a taxa de evaporação diária da água de um solo Tipic Argiudoll na camada superficial foi 50% menor no solo mantido com cobertura de 4 Mg ha-1 de resíduos de aveia. Estudando as perdas de água do solo por evaporação, durante o desenvolvimento da cultura do trigo no Norte da China, Chen et al. (2007) verificaram reduções de 21% na evaporação com a utilização de 6 Mg ha-1 de resíduos. Iftikhar; Ali (2004), analisando o efeito de diferentes materiais de cobertura na evaporação do solo, observaram uma redução de 50% na evaporação com a utilização de resíduos vegetais de trigo.