GESTÃO DA EROSÃO E ENXURRADA. João Henrique Caviglione IAPAR Inst. Agronômico do Paraná Londrina out-2009

(1)

GESTÃO DA EROSÃO E

ENXURRADA

_{João Henrique Caviglione}

IAPAR – Inst. Agronômico do Paraná

caviglione@iapar.br

(2)

Por que manejar a

erosão e a

enxurrada ?

(3)

A erosão é

um

problema

simples ou

complexo?

(4)

Entendendo o processo de

erosão e enxurrada

(5)

Entendendo o solo

O solo é a parte do ecossistema em que ocorre o

relacionamento entre que Atmosfera, a Hidrosfera, a Biosfera e a Litosfera ao mesmo tempo. Compondo a Pedosfera.

BIOSFERA

HIDROSFERA LITOSFERA

ATMOSFERA

(6)

Hidrosfera

2/3 da superfície do planeta é coberta por

água (1,4 bilhões de metros cúbicos) no

entanto somente 0,03% é doce; potável;

não esta congelada e na superfície

Atmosfera

Fina camada de 10 a 15 km

que cobre a terra

(7)

Enquanto a Atmosfera possui 15 km;

a Hidrosfera pode chegar a profundidades de 10.000 m.

O solo é uma camada de poucos metros (2m) que cobre parte da superfície dos continentes. (1/3 da terra).

(8)

Photo by USDA NRCS

A erosão e a desagregação

do solo pelo impacto da

gota de chuva, conhecido

como splash

(9)

Depois da desagregação do solo

inicia o transporte pela enxurrada.

(10)

Deposição final.

Ao final atinge o

curso d’água

(11)

Algumas funções do solo do solo

Função alimentar - O solo fornece o meio pelo qual as plantas

nos alimenta, veste, transfere energia etc;

Função biológica - abriga uma grande numero de seres vivos

Função de filtro -

O solo filtra a água que infiltra,

decompõe resíduos;

Função de sustentação - O solo é o suporte físico

construções e vida humana;

Função de Matéria prima - fonte de material de construção,

medicina arte etc;

(12)

A utilização agrícola (ou não) do solo sempre

Altera a taxa de infiltração de água no solo

(13)

O solo no ciclo hidrológico

infiltração

Escorrimento superficial

(14)

(15)

Demonstração da erosão

com simulador de chuva

(16)

Sistema de plantio direto

Preparo convencional

Mesmo no Sistema de

Plantio Direto há

perda

(17)

Problemas pela redução

da infiltração

• Redução da quantidade de água no solo;

• Redução da água disponível no solo;

• Aumento da risco de deficiência hídrica

• Aumento do escorrimento superficial (runoff);

• Reduz a recarga dos aqüíferos de superfície sub-

superfície;

• Redução na quantidade de água depurada no

ambiente;

• Redução da capacidade de abastecimento dos

cursos dágua;

(18)

Problemas pela aumento do

escorrimento superficial (runoff)

• Aumento da enxurrada;

• Carreamento de solo; sedimento; nutrientes;

agroquímicos e sementes para os cursos d’água;

• Eutrofização e poluição dos cursos d’água;

• Assoreamento dos rios;

• Aumento da onda de cheia;

• Aumento da vazão instantânea e redução da vazão

média dos rios;

• Aumento de sólidos em suspensão nos rios;

• Dinimuição do tempo de concentração em bacias

• Aumento dos custos de tratamento d’água, as vezes

interrompendo o fornecimento (Arapongas, 2008)

(19)

O que é transportado

na enxurrada, além do

(20)

Relação da concentração de nutrientes (P; K) no solo

(0 -2,5 cm) e no sedimento (BERTOL et al, 2004)

Preparos estudados:.

SSC: solo sem cultivo;

PCO: preparo convencional;

SDQ: semeadura direta sobre resíduos queimados; SDI: semeadura direta;

(21)

Relação da concentração de nutrientes (Ca; Mg e C. Org.)

no solo (0 -2,5 cm) e no sedimento (BERTOL et al,2004)

Preparos estudados: SSC: solo sem cultivo;

(22)

Preparos estudados:

SDD: semeadura direta sobre resíduos dessecados;

CNM: campo nativo melhorado. Fonte: BERTOL, et al. 2004

Perda de nutriente na água de enxurrada (milho + feijão)

NH₄+ _NO

(23)

SDD: semeadura direta sobre resíduos dessecados;

Fonte: BERTOL, et al. 2004

(24)

SD6: semeadura direta com seis anos; SD9: semeadura direta com nove anos;

E+G9: escarificação+gradagem com nove anos; A+2G9: aração + duas gradagens com nove anos; SSC9: solo sem cultura com nove anos.

Guadagnin et al, 2005

(25)

Fonte: Bertol et al, 2007 PC: preparo convencional;

PM: preparo mínimo; SD: semeadura direta.

(26)

Perdas médias de água e

solo sob chuva natural

Média de 4 rotações diferentes; chuva média de 481mm

SD6: semeadura direta com seis anos; SD9: semeadura direta com nove anos;

E+G9: escarificação+gradagem com nove anos; A+2G9: aração + duas gradagens com nove anos; SSC9: solo sem cultura com nove anos.

(27)

1993

Antes do zoneamento agrícola o

proagro

acumulava uma dívida de

700 milhões de reais.

95% devido a problemas com

(28)

01Ago 30Ago 30Set 30Out 30Nov 30Dez

Rendimento

de grãos

T/ha

Época de semeadura

(Adaptado de Gomes, 1988) 01 out 10 nov

Recomendação do

Zoneamento Agrícola

01Ago 30Ago 30Set 30Out 30Nov 30Dez

Rendimentode grãosT/haÉ poca de se meadura

(Adaptado de Gomes, 1988)

01 out10 novR ecom endação dZo neam ento Agríco01Ago 30Ago 30Set 30Out 30Nov 30Dez

Rendimentode grãosT/haÉpoca de semeadura

(Adaptado de Gomes, 1988)

01 out10 novRecom endação dZoneam ento Agríco

Rendimento do milho, conforme época

de semeadura, em Cambará - PR

Rendimento do milho, conforme

é

poca

de semeadura, em Cambar

(29)

Mudança climática global.

O IPCC também prevê um

aumento do escorrimento superficial. 12 modelos indicam aumento de 10 a 40 %

no para o final do século 21, para a região sul do Brasil, somente devido às

alterações do regime de chuvas.

(30)

• O sistema de conservação deve preservar o ambiente

produtivo do solo (solo, água, fertilidade, física etc).

• Fica evidente que somente uma prática conservacionista

não é suficiente para este alcançar este fim.

• Portanto:

• A conservação de solo e água não se faz com uma única

prática (terraço ou SPDP), mas um conjunto que integre as

práticas mecânicas edáficas e vegetativas.

(31)

-

PRÁTICAS MECÂNICAS:

-

PRÁTICAS VEGETATIVAS:

-

PRÁTICAS EDÁFICAS:

PRÁTICAS CONSERVACIONISTAS

E SISTEMAS DE MANEJO

(32)

-

PRÁTICAS MECÂNICAS:

-

Terraços;

-

Plantio em nível;

-

Sub-solagem

-

PRÁTICAS VEGETATIVAS;

-

PRÁTICAS EDÁFICAS:

PRÁTICAS CONSERVACIONISTAS

E SISTEMAS DE MANEJO

(33)

-

PRÁTICAS MECÂNICAS:

-

PRÁTICAS VEGETATIVAS

-

Florestamento

e reflorestamento;

-

Pastagem e Integração lavoura-

pecuária;

-

Plantas de cobertura;

-

Cultura em faixas;

-

Cordões de vegetação permanente;

-

Alternância de capinas;

-

Ceifa do mato;

-

Rotação e sucessão de culturas

-

Cobertura morta;

-

Faixas de bordadura e quebra-ventos

-

PRÁTICAS EDÁFICAS:

PRÁTICAS CONSERVACIONISTAS

E SISTEMAS DE MANEJO

(34)

-

PRÁTICAS MECÂNICAS:

-

PRÁTICAS VEGETATIVAS

-

PRÁTICAS EDÁFICAS:

-

Adubação verde;

-

Adubação química;

-

Adubação orgânica;

-

Calagem –

Manejo da acidez do solo (ΔpH)

(floculação & dispersão);

PRÁTICAS CONSERVACIONISTAS

E SISTEMAS DE MANEJO

(35)

(36)

SPD - Sistema de

Plantio Direto ideal

• Cobertura total do solo

• Aumento da infiltração e

armazenamento de água no

perfil do solo

• Incremento nas propriedades

físicas,químicas e biológicas

do solo

(37)

(38)

(39)

(40)

-

Terraço comum embutido:

O terraço comum embutido é

construído de modo que o canal

tenha a forma triangular, e o talude praticamente na vertical.

(41)

Problemas quanto da instalação dos terraços

1. Tendência de considerar que só o terraceamento resolverá o problema de erosão, não se adotando outras técnicas.

2. Construção de terraços com secção insuficiente, por economia nas operações das máquinas.

3. Conhecimento insuficiente dos solos e de sua aptidão agrícola.

4. Utilização de tabelas ou critérios inadequados de dimensionamento dos terraços.

5. Planejamento inadequado das estradas e ramais, sem considerar o escoamento das águas de chuva de fora da gleba.

6. A ausência de manutenção adequada dos terraços.

7. Baixa aceitabilidade dos terraços em desnível pelos agricultores e técnicos de campo.

(42)

Dimensionamento

• O dimensionamento exige duas etapas:

–

Espaçamento (vertical e horizontal)

• Solo; declividade (cultura e manejo)

–

Do terraço propriamente dito (altura; secção

do canal e forma):

• Infiltração de água no solo; chuvas intensas;

tempo de recorrência; tipo de solo

(43)

Declive Terra Argilosa Terra Roxa

% E.V E.H. E.V E.H.

1 0,8 54,8 0,4 43,1 2 0,8 41,0 0,6 32,2 3 1,0 34,6 0,8 27,2 4 1,2 30,6 1,0 24,1 5 1,4 27,9 1,1 22,0 6 1,6 25,8 1,2 20,3 7 1,7 24,2 1,3 19,1 8 1,8 22,9 1,4 18,0 9 2,0 21,8 1,5 17,8 10 2,1 20,8 1,6 16,4 11 2,2 20,0 1,7 15,7 12 2,3 19,3 1,8 15,2 13 2,4 18,6 1,9 14,6 14 2,5 18,1 2,0 14,2 15 2,6 17,5 2,1 13,8 16 2,7 17,1 2,2 13,5 17 2,8 16,7 2,2 13,1 18 2,9 16,3 2,3 12,8 19 3,0 15,9 2,4 12,5 20 3,1 15,6 2,5 12,3

Modelos para espaçamento I

Paraná – tabela

(solo; declive)

(44)

Modelos para espaçamento II

• Bentley – (solo; declive)

• D = declividade (%)

(45)

Modelos para espaçamento

• Lombardi Neto (solo; declive; cultura;

manejo)

• D= declividade (%)

• K= tipo de solo (tabelado)

• u = tipo de cultura (tabelado)

(46)

Grupos de cultura

Grupo

Cultura

Proteção ao solo

1 Feijão, Mandioca e Mamona

Muito pouca

2 Amendoim, Algodão, Arroz, Alho, Cebola, Girassol e

Fumo

.

3 Soja, Batata, melancia, Abobora, Melão e Adubos

Verdes

.

4 Milho, Sorgo, cana‐de‐açúcar, Trigo, Cereais de

inverno,

Frutíferas de ciclo curto

.

5 Banana, Café, Citros e Frutíferas permanentes

.

6 Pastagens e capineiras

.

7 Reflorestamentos, Cacau e Seringueira

Muito alta

Segundo a proteção do solo

(47)

Grupos de solos

Grupo

Grupo. Solo (EMBRAPA, 2006)

Relação textural

(B/A)

1 Latossolos

Textura: Muito Argilosa; Argilosa e

média

< 1,2

2 Latossolos

textura Arenosa e Nitossolos

1,2 a 1,5

3 Argissolos

abrúpticos

ou não

>1,5

4 Neossolos

litólicos

e regolíticos; Argissolos

rasos

Pouco profundos

Segundo a resistência à erosão e dinâmica de água

Relação textural = teor de argila no horizonte B teor de argila no Horizonte A (adaptado de Lombardi neto et al, 1991)

(48)

Grupos de manejo e preparo de solo

Grupo

Preparo primário

Preparo secundário

Restos culturais

Valor m

1 Grade aradora

(1)

_{Grade niveladora}

Incorporados ou

queimados

0,50

2 Arado de disco

(2)

_{Grade niveladora}

Incorporados ou

queimados

0,75

3 Grade leve

Grade niveladora

Parcialmente

incorporados

(3)

_1,00

4 Arado

escarificador

Grade niveladora

Parcialmente

incorporados

(3)

_1,50

5 Não tem

Semeadura direta

(4)

Superfície do

terreno

2,00

(1) ou enxada rotativa; (2) ou Arado de aiveca; (3) com ou sem rotação de cultura; (4) Plantio sem revolvimento do solo, roçadeira rolo-faca herbicida (plantio Direto)

(49)

(50)

Dimensionamento da secção

S = área da secção do canal do talude (m2_);

P = precipitação máxima para tempo de recorrência (10 anos) (m); Faria & Wagner, 1990;

Fendrich et al, 1986, 1998; 2008.

c = Coeficiente de enxurrada ( solo; manejo; declividade) = intensidade da precipitação

vazão da enxurrada;

(51)

Pelo programa Terraço

® Universidade Federal de Viçosa - UFV

Departamento de Engenharia Agrícola – DEA Grupo de Pesquisa em Recursos Hídricos - GPRH

(52)

BACIA HIDROGRÁFICA

RIBEIRÃO DOS APERTADOS

(53)

Proposta de

avaliação

para em

Nitossolo;

SPD e Plantio

em nível

(65 a 73% em relação ao Paraná, 1994)

Declive (%) E.V. (m) E.H (m) Tipo indicado 1 0,7 74,5 B. Larga 2 1,1 55,7 B. Larga 3 1,4 47,0 B. Larga 4 1,7 41,6 B. Larga 5 1,9 37,9 B. Larga 6 2,1 35,1 B. Larga 7 2,3 32,9 B. Larga 8 2,5 31,1 B. Larga 9 2,7 29,6 B. Média 10 2,8 28,3 B. Média 11 3,0 27,2 B. Média 12 3,2 26,3 B. Média 13 3,3 25,4 B. Estreita 14 3,4 24,6 B. Estreita 15 3,6 23,9 B. Estreita 16 3,7 23,3 B. Estreita 17 3,9 22,7 Patamar 18 4,0 22,1 Patamar 19 4,1 21,6 Patamar 20 4,2 21,2 Patamar

(54)

(55)

Plantio em nível

Variação do fator P em relação à declividade

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 Declividade em % V a lor do Fa to r P

1,3 a 5 cm

5 a 7,6 cm

7,6 a 10 cm

10 a 15,3 cm

Mais de 15,3 cm

Influência da profundidade da rugosidade do plantio

em nível (fator P – USLE) em relação à declividade

(56)

Proposta de

avaliação

para em

Nitossolo;

SPD

(53 a 73% em relação

ao Paraná, 1994)

declive (%) E.V. (m) E.H (m) Tipo indicado 1 0,7 74,5 B. Larga 2 1,1 55,7 B. Larga 3 1,4 47,0 B. Larga 4 1,7 41,6 B. Larga 5 1,9 37,1 B. Larga 6 2,0 33,8 B. Larga 7 2,2 31,2 B. Larga 8 2,3 29,3 B. Larga 9 2,5 27,7 B. Média 10 2,7 26,5 B. Média 11 2,8 25,6 B. Média 12 3,0 24,8 B. Média 13 3,2 24,3 B. Estreita 14 3,4 23,9 B. Estreita 15 3,6 23,7 B. Estreita 16 3,7 23,3 B. Estreita 17 3,9 22,7 Patamar 18 4,0 22,1 Patamar 19 4,1 21,6 Patamar 20 4,2 21,2 Patamar

(57)

Plantio Direto com Qualidade

• Mínimo revolvimento do solo

• Cobertura do solo

(58)

Obrigado

João Henrique Caviglione

caviglione@iapar.br

IAPAR

(43)3376-2000 CXP 481