DISPONIBILIDADE DE ÁGUA E PROPRIEDADES EDÁFICAS
EM SOLOS DE TABULEIRO NO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
1ADEMIR FONTANA2
MARCOS GERVASIO PEREIRA3
GEOVANE BARBOSA do NASCIMENTO4
LÚCIA HELENA CUNHA dos ANJOS3
1. Projeto apoiado pela FAPERJ;
2. Estudante de Engenharia Agronômica, UFRuralRJ. Seropédica (RJ). e-mail: afrural@bol.com.br; 3. Professor do Departamento de Solos, UFRuralRJ. Seropédica (RJ);
4. Doutorando do Curso de Pós-Graduação em Agronomia-Ciência do Solo, Bolsista do CNPq. - UFRuralRJ. Seropédica (RJ).
RESUMO: FONTANA, A.; PEREIRA, M. G.; NASCIMENTO, G. B. do e ANJOS, L. H. C. dos. Disponibilidade de água e propriedades edáfi cas em solos de tabuleiro no estado do Rio de Janeiro. Revista Universidade
Rural: Série Ciências da Vida, Seropédica, RJ: EDUR, v. 24, n.2, p. 1-7, jul.-dez., 2004. Este trabalho teve como objetivo correlacionar as constantes de umidade do solo, capacidade de campo (CC) e ponto de murcha permanente (PMP) com as propriedades físicas e químicas do solo em Latossolo (LA) e Argissolo Amarelo (PA), sob cobertura de cana, fl oresta e pasto em solos de Tabuleiro de Campos dos Goytacazes – RJ. Os valores de CC para os LA foram superiores aos de PA em aproximadamente 43% e 40%, e o PMP entre 47% e 54% nos horizontes superfi ciais e subsuperfi ciais, respectivamente. Para os solos PA, foi verifi cada correlação positiva (r = 0,58*) entre capacidade de água disponível (AD) e o conteúdo de carbono orgânico, na profundidade de 0 a 20 cm, indicando que as variações nas constantes hídricas parecem estar relacionadas indiretamente à textura do solo e diretamente ao teor de carbono orgânico e a densidade do solo.
Palavras-chave: Solos de Tabuleiro, capacidade de campo, ponto de murcha permanente, propriedades
físicas e químicas do solo, água disponível.
ABSTRACT: FONTANA, A.; PEREIRA, M. G.; NASCIMENTO, G. B. do and ANJOS, L. H. C. dos. Available water and edaphic properties in tableland soils in Rio de Janeiro state. Revista Universidade Rural: Série
Ciências da Vida, Seropédica, RJ: EDUR, v. 24, n.2, p. 1-7, jul.-dez., 2004. The objective of this study was to correlated the different tensions of the water in the soil, fi eld capacity (FC) and permanent wilting point (PWP), with physical and chemical properties of Tableland soils: Latossolo Amarelo (LA) and Argissolo Amarelo (PA), under different coverage; sugar cane, forest and pasture, in Campos dos Goytacazes - RJ. The (FC) values of LA were higher than PA in approximately 43% and 40%, for surface and subsurface horizons, respectively. For PWP values varied between 47% (surface) and 54% (subsurface). Was verifi ed for PA positive correlation r = 0,58* between organic carbon content and AW, at 0 – 20 cm depth. The hydric constant variations seem to be more related with soil texture, organic carbon content and bulk density.
Key Words: Tableland soils, fi eld capacity, permanent wilting point, soil physical and chemical properties,
available water.
INTRODUÇÃO
Os solos de Tabuleiro no Estado do Rio de Janeiro vêm sendo utilizados de forma intensiva por mais de 50 anos com a monocultura da cana-de-açúcar. Atualmente nessa feição geomorfológica são verifi cadas em maiores proporções áreas de pastagens e mais recentemente a expansão da fruticultura. Apesar da acentuada ação antrópica são observados, ainda, alguns fragmentos
GOVES et al., 1994). Dentre as principais alterações dos solos submetidos ao uso intenso, podem ser destacadas o aumento da resistência mecânica do solo à penetração radicular, e a redução da aeração (MCAFEE et al., 1989; PEREZ FILHO et al., 1993), e principalmente alterações na disponibilidade e fl uxo de água no perfi l.
Alterações na estrutura infl uenciam na capilaridade e distribuição do tamanho de fl oresta secundária de Mata Atlântica
(NASCIMENTO, 2001).
O cultivo contínuo e o preparo do solo podem provocar diversas modifi cações nas propriedades físicas do solo, como a formação de crostas superfi ciais e camadas c o m p a c t a d a s s u b s u p e r f i c i a l m e n t e (CORREIA, 1985; CERRI et al., 1991; MEEK et al., 1992; CORSINI, 1993 e
dos poros do solo, conforme relataram Scardua (1972), Jaccoud e Castro (1976) e Thurler (2000). Esses autores verifi caram que a agregação desenvolve um papel importante na capacidade de retenção de água, atuando na retenção a baixa tensão, em razão da presença de macroporos entre agregados.
Os solos de tabuleiro apresentam sérias restrições ao armazenamento de água devido a características genéticas, tais como a elevada coesão nos horizontes transicionais AB e/ou BA, e textura variando de arenosa a média nos horizontes superfi ciais, em especial nos Argissolos (ANJOS, 1985 e NASCIMENTO, 2001).
O presente trabalho teve como objetivo correlacionar as constantes de umidade do solo, capacidade de campo (CC) e ponto de murcha permanente (PMP) e capacidade de água disponível (AD) com as propriedades físicas e químicas do solo considerando diferentes sistemas de cobertura do solo.
MATERIAL E MÉTODOS
A seleção das áreas foi feita com base em fotografi as aéreas (1:5000) e mapas de solos (1:10000 e 1:25000) referentes ao Projeto de Irrigação e Drenagem de Cana-de-Açúcar na Região Norte Fluminense (IAA/Sondotécnica, 1983). As áreas georreferenciadas estão circunscritas entre as coordenadas 21º 35,163’ a 21º36,507’ de latitude sul e 41º 16,520’ a 41º 17,110’ de longitude oeste. O delineamento experimental empregado foi do tipo inteiramente casualizado em esquema fatorial 3 x 2, tipo de cobertura vegetal (Cana, Floresta e Pasto) e solo (Latossolo e Argissolo Amarelo). Em cada área foram abertas duas trincheiras por classe de solo para a caracterização e classificação, segundo as normas preconizadas por Lemos e Santos (1996) e EMBRAPA (1999).
Para análise de algumas propriedades
químicas foram coletadas três amostras compostas (cada uma obtida a partir de dez amostras simples) em cada área, nas profundidades de 0 cm a 20 cm e 20 cm a 40 cm. Para a determinação de cálcio, magnésio e alumínio foi
utilizada uma solução de KCl 1 mol L-1 e
determinados por volumetria. O sódio e o potássio trocáveis foram determinados por fotometria de chama, pela análise do extrato da amostra obtido com solução Mehlich-1. A acidez potencial (H+Al) foi determinada por volumetria extraída com acetato de cálcio 0,5 mol L-1 a pH 7,0 (EMBRAPA, 1997). Foram calculados os valores da soma de bases (Valor S) e a CTC do solo (Valor T).
Nas trincheiras, para determinação da densidade do solo (DS) foram coletadas amostras indeformadas com auxílio de anéis volumétricos de Kopecky.
As retenções de umidade foram determinadas para os perfi s nas tensões 0,033 MPa; 0,1 MPa; 0,5 MPa e 1,5 MPa e para as profundidades de 0 cm a 20 cm e 20 cm a 40 cm nas tensões 0,033 MPa (CC) e 1,5 MPa (PMP) em câmara de pressão de Richards com placa porosa EMBRAPA (1997). A capacidade de água disponível (AD) foi representada em (mm) e calculada considerando como limite valores superior à umidade na CC (cm-3 cm-3) e o limite inferior à umidade no PMP (cm-3 cm-3) para uma profundidade de 200 mm, EMBRAPA (1997).
Os resultados foram submetidos à análise de variância com aplicação do teste F. Os valores médios foram comparados entre si pelo teste de Tukey a 5%. Também foram realizadas análises de correlação de Pearson entre as propriedades do solo nas profundidades de 0 cm a 20 cm e 20 cm a 40 cm, a 1% (**) e 5% (*). As análises foram realizadas utilizando-se o programa estatístico SAEG 5.0.
Na tabela 1, são apresentados os valores médios das propriedades químicas e físicas para o Latossolo Amarelo (LA) e o Argissolo Amarelo (PA) com as diferentes coberturas vegetais. De maneira geral o solo LA apresentou os maiores teores de
argila com valores variando de 253 g kg-1
a 315 g kg-1 e 318 g kg-1 a 374 g kg-1 nas profundidades de 0 cm a 20 cm e 20 cm a 40 cm respectivamente, representando aproximadamente o dobro do conteúdo de argila verifi cado no PA (Tabela 1).
Para o LA foram observados os maiores valores de capacidade de troca catiônica do solo (Valor T) e carbono orgânico (C) (Tabela 1), sendo este comportamento concordante com o que foi verifi cado por Fontana et al. (2001) e Nascimento (2001) que em trabalhos com solos de tabuleiro na região Norte Fluminense constataram que a matéria orgânica (ácidos orgânicos)
é a principal responsável pela CTC destes solos.
De maneira geral os maiores valores de umidade na capacidade de campo (CC) e ponto de murcha permanente (PMP) foram verifi cados na profundidade de 20 cm a 40 cm para ambos os solos (Tabela 1). Para a capacidade de água disponível (AD), o solo LA foi o que apresentou os maiores valores, variando de 9,5 mm a 11,6 mm na profundidade de 0 cm a 20 cm e de 13 mm e 17,2 mm na profundidade de 20 cm a 40 cm (Tabela 1).
Na figura 1 são apresentados os valores de umidade dos perfi s de solo sob os diferentes tipos de coberturas submetidos a tensões 0,033 MPa; 0,1 MPa; 0,5MPa e 1,5 MPa.
Tabela 1. Propriedades dos solos estudados na profundidade 0 a 20 cm e 20 a 40 cm.
*C: Carbono orgânico, DS: Densidade do solo, VTP: Volume total de poros, CC: Umidade na capacidade de campo, PMP: Umidade no Ponto de murcha permanente, AD: Capacidade de água disponível.
Figura 1. Distribuição dos valores de umidade do solo a diferentes tensões nos solos estudados.
Para os solos LA observa-se que os valores de umidade na CC e no PMP foram superiores aos verifi cados para o solo PA. De maneira geral os valores de
horizontes superfi ciais (Ap) e subsuperfi ciais (Bw e Bt1).
No solo LA a CC variou de 9,6% a 14,5% no horizonte superfi cial e 12,5% a 16,7% CC e PMP para LA foram superiores aos de PA em aproximadamente 43% e 40% e em 47% e 54%, respectivamente nos
no horizonte subsuperficial. O PMP variou de 7,7% a 10,5% no horizonte superfi cial e 10,4% a 14,5% no horizonte subsuperfi cial. Na classe de solo PA os valores de umidade na CC estiveram entre 5,9% e 7,9% no horizonte superfi cial e 5,9% a 11,9% no horizonte subsuperfi cial, enquanto os valores de PMP variaram de 4,6% a 5,1% e 4,3% a 9,7% nos horizontes superfi ciais e subsuperfi ciais.
Na tabela 2 são apresentados os valores de correlação para LA na camada de 0cm a 20cm. Foi observada correlação positiva entre CC e argila r = 0,59*, enquanto o PMP apresentou correlação positiva com argila e VTP e negativa com areia e a densidade do solo DS. Já para
a profundidade de 20cm a 40cm, CC apresentou correlação negativa r = -0,60* com DS, demonstrando que a redução da porosidade promove a diminuição dos valores da CC.
Foi observada correlação r = 0,59* entre PMP e C na profundidade de 20 cm a 40cm, sugerindo que para esta profundidade o teor de carbono orgânico está infl uenciando na retenção de água e que dessa maneira interfere diretamente na AD no solo.
Para o solo PA, na profundidade de 0 cm a 20cm (Tabela 3), não foi verifi cada
Tabela 2. Correlação entre as propriedades avaliadas para o Latossolo Amarelo na profundidade de 0cm a 20cm e 20cm a 40cm.
C: Carbono orgânico, DS: Densidade do solo, VTP: Volume total de poros, CC: Umidade na capacidade de
campo, PMP: Umidade no Ponto de murcha permanente, AD: Capacidade de água disponível.
correlação entre a CC e as propriedades químicas e físicas estudadas. Quanto ao PMP foi observada correlação negativa r = -0,68* entre este e a DS. Este comportamento é corroborado pelos elevados valores de DS em PA verifi cados na tabela 1.
A correlação r = 0,58* entre AD e C indica que nos PA nos primeiros 20cm, o conteúdo de matéria orgânica tem uma infl uência direta na AD. Este comportamento também foi verificado nos trabalhos de Zimback (1993), que detectou contribuição significativa da matéria orgânica no armazenamento de água somente em horizontes de textura arenosa.
Na camada de 20 cm a 40cm observa-se correlação positiva da CC com argila r
= 0,75** e VTP r = 0,71* e negativa com areia e DS (Tabela 3). Tal comportamento pode ser explicado pela estreita relação entre as propriedades hídricas e o teor de argila. A participação efetiva das frações mais fi nas no processo de retenção de água também foi ressaltada por Arruda
et al. (1987) e Centurion et al. (1997) que estudaram diferentes métodos para a determinação da curva de retenção de água em solos do estado de São Paulo. Por outro lado, o caráter coeso identificado pela elevada DS, parece estar desfavorecendo a manutenção da umidade no solo.
CONCLUSÕES
A m a i o r c a p a c i d a d e d e á g u a disponível foi verificada para os solos LA, independente do tipo de cobertura vegetal.
As variações nas constantes hídricas estão principalmente relacionadas a textura, a densidade do solo e ao conteúdo de carbono orgânico.
Em solos com teor de areia elevado na camada superfi cial demonstram alta correlação da a matéria orgânica com a capacidade de água disponível.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem o apoio concedido pela Estação Experimental Campus “Dr Leonel Miranda” – UFRRJ e a Faperj.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ANJOS, L. H. C. dos. Caracterização, gênese, classifi cação e aptidão agrícola de uma seqüência de solos do Terciário na região de Campos, RJ. Seropédica: UFRRJ, 1985. 194 p. (Dissertação de Mestrado).
ARRUDA, F. B.; ZULLO, Jr., J. e OLIVEIRA, J. B. Parâmetros de solo para cálculo da água disponível com base na textura do solo. R. Bras. Ci. Solo, 11:11-15, 1987. CERRI, C. C.; FELLER, C. e CHAUVEL, A. Evolução das principais propriedades de um latossolo vermelho escuro após desmatamento e cultivo por doze e cinquenta anos com cana-de-açúcar. Cahiers Orstom, sér. Pédologie, Bondy, 26: 37-50. 1991.
CENTURION, J. F.; MORAES, M. H. e DELLA LIBERA, C. L. F. Comparação de métodos para a determinação da curva de retenção de água em solos. R. Bras. Ci. Solo, 21: 173-179, 1997.
CORREIA, J. C. Efeito de métodos de cultivo em algumas propriedades físicas de um Latossolo Amarelo muito argiloso do Estado do Amazonas. Pesq. Agrop. Bras., Brasília, 20: 1317-1322, 1985. CORSINI, P. C. Problemas causados pela compactação dos solos. STAB: açúcar, alcóol, e subprodutos, Piracicaba, 11: 8-12,1993.
EMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Manual de métodos de análise de solos. Rio de Janeiro, RJ, 1997. 212p.
Tabela 3. Correlação entre as propriedades avaliadas para o Argissolo Amarelo na profundidade de 0cm a 20cm e 20cm a 40 cm.
C: Carbono orgânico, DS: Densidade do solo, VTP: Volume total de poros, CC: Umidade na capacidade de campo, PMP: Umidade no Ponto de murcha permanente, AD: Capacidade de água disponível.
E M B R A PA . C e n t r o N a c i o n a l d e Pesquisa de Solos. Sistema Brasileiro de Classifi cação de Solos. Rio de Janeiro, RJ, 1999.
F O N TA N A , A . ; P E R E I R A , M . G . ; NASCIMENTO, G. B. do; ANJOS. L. H. C. dos e EBELING, A. G.; Matéria orgânica em solos de Tabuleiro na região Norte Fluminense, RJ. Revista Floresta e Ambiente, UFRRJ, Seropédica, RJ, Volume 8, número 1 de 2001. p 144-119. GOVES, G., VANDAELE, K., DESMET, P., CAVALCANTI, A. C., PESSOA, S.C.P e SILVEIRA, C. O. The role of tillage in soil redistribution on hillslopes. Europ. J. Soil Sci., Oxford, 45:469-478, 1994.
IAA/Sondotécnica. Instituto do Açúcar e do Álcool. Sondotécnica Engenharia de Solos S.A. Projeto de irrigação e drenagem da cana-de-açúcar na região Norte Fluminense. IAA/Sondotécnica, Estudos e levantamentos pedológicos; estudos de climatologia; relatório de reconhecimento; relatório técnico setorial. 1983.
JACOOUD, A. e CASTRO, A. F. Curvas de caracterização de umidade de solos da área da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, munícipio de Itaguaí. Pesq. Agropec. Bras., 11:1-9, 1976.
LEMOS, R. C. e SANTOS, R. D. dos. Manual de descrição e coleta de solo no campo. 3. Ed. Campinas: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 1996. 83p. McAFEE, M.; LINDSTRÖM, J. and JOHANSSON, W. Areation changes ofter irrigation in a clay soil. J. Soil .Sci., Oxford, 40: 718-729, 1989.
MEEK, B. D., RECHEL, E.R., CARTER, L.M and DeTAR, W.R. Bulk density of a Sande Loam: traffi c, tillage and irrigation-method effects. Soil Sci Soc. Am. J.,
Madisom, 56:562-565,1992.
NASCIMENTO, G. B. Caracterização dos solos e avaliação de propriedades edáficas em ambientes de tabuleiros costeiros da região Norte Fluminense (RJ). Seropédica, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, 2001. 162p. (Dissertação de Mestrado).
PEREZ FILHO, A.; TESTEZLAF, R. and TERESO, M. J. de A. Efeito da irrigação na compactação de latossolos argilosos submetidos ao uso agrícola intenso. Eng. Agrí., Campinas, 13: 39-55, 1993.
SCARDUA, R. Porosidade de água de dois solos do município de Piracicaba-SP. Piracicaba, Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, 1972. 83p. (Tese de Mestrado).
THURLER, A. de M. Determinação da capacidade de campo e retenção de umidade em solos de Terciário da Formação Barreiras, em função de suas caracteristicas granulométricas e fatores estruturais. Seropédica, RJ, 2000. 128p. (Tese de Doutorado).
ZIMBACK, C. R. L. Levantamento semidetalhado e caracterização hídrica de solos provenientes do grupo bauru, em duas bacias hidrográfi cas, na região de Marília –SP. Botucatu, Universidade Estadual Paulista, 1993. 184p. (Tese de Doutorado).
