Impact of soil management on water, sediments and nutrients losses: field, laboratory and modeling experiments
Nome: PAULO ROBERTO DA ROCHA JUNIOR
Tipo: Tese de doutorado
Data de publicação: 22/02/2016
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| FELIPE VAZ ANDRADE | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| EDUARDO DE SÁ MENDONÇA | Coorientador |
| FELIPE VAZ ANDRADE | Orientador |
| GUILHERME KANGUSSU DONAGEMMA | Examinador Interno |
| RAPHAEL BRAGANÇA ALVES FERNANDES | Examinador Externo |
| ROBERTO AVELINO CECÍLIO | Examinador Externo |
Resumo: Embora muito esforço venha sendo realizado, os estudos visando mitigar os efeitos da erosão ainda são insuficientes. Neste contexto a presente tese buscou estudar os efeitos do manejo do solo em dois grandes países produtores agrícolas, Brasil e Estados Unidos, focando nas particularidades encontradas em cada país. Os Capítulos 1 e 2 da presente tese tiveram como objetivo estudar os efeitos da recuperação ou renovação de pastagens sob diferentes manejos de solo (controle, escarificada, adubada, queimada, integração lavoura-pecuária e arada e gradeada em nível). Foram avaliados sob chuva natural as perdas de sedimento, água, nutrientes (Ca, Mg, P e K) e carbono orgânico (COT, C lábil, C menos lábil e C recalcitrante). Além disso, estudou-se qual compartimento (água ou sedimento) e granulometria de sedimento (maior ou menor que 0,250mm) perdeu mais nutriente e carbono. Para cada manejo foram calculados o fator cobertura e manejo do solo (fator-C) usado na Equação Universal de Perda de Solo (USLE/RUSLE), os valores calculados foram calibrados com os observados a campo. Nos Capítulos 3 e 4 o objetivo foi estudar o efeito da mudança de manejo do solo adotado na produção agrícola dos Estados Unidos (plantio direto, preparo em contorno, preparo do solo morro abaixo e solo exposto) avaliando a influência da alteração do manejo nas perdas de sedimento, água e P, sob chuva natural e simulada. Além disso, foram avaliados os efeitos destas práticas na rugosidade do solo com experimentos de chuva simulada, e a possibilidade de modelagem dos dados observado a campo utilizando o software WEPP (Water Erosion Predict Project). No capitulo 1 verificou-se de uma maneira geral que os manejos de pastagens que levam aos maiores valores de perda foram o controle (10,31 t ha-1 e 119,58 mm ou 9,1%) e a pastagem queimada (5,34 t ha-1 e 90,37 mm e 6,8%). Valores intermediários de perda foram de solo foram observados nos manejos de integração lavoura-pecuária (1,25 t ha-1 e 125,87 mm ou 9,5%) e escarificada (1,70 t ha-1 e 84,74 mm ou 6,4%). Os valores mais baixos de perdas de solo e água foram verificados nos manejos de pastagens arada e gradeada em nível (0,01 t ha-1 e 9,23 mm ou 0.7%) e adubada (0,31 t ha-1 e 32,47 mm ou 2,4%). Recomenda-se a utilização da adubação em pastagens estabelecidas na Mata Atlântica tendo em vista reduzir as perdas e elevar a produção de capim. O manejo da queima
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e o manejo extensivo semelhante à pastagem controle devem ser evitados. Independente do manejo as maiores perdas de Ca (98,63 %), Mg (99,30 %), K (90,57 %) e P (65,29 %) estiveram associadas a água de escoamento, enquanto as maiores perdas de CO (79,93 %) estiveram associadas ao sedimento. Os sedimentos grossos (granulometria maior que 0,250 mm) foi responsável pela maior perda de Ca, Mg, K e CO, enquanto o a maior parte do P foi perdido pelo sedimento fino. No capitulo 2 verificou-se que os dados estimados pela USLE/ RUSLE utilizando o fator-C calculado foram próximos aos observados a campo. Recomenda-se o fator-C para estimativa de perda de solo em áreas de pastagens estabelecidas na Mata Atlântica. Os valores encontrados quando calculados em 4 meses foram: 0.007300 t ha t-1 ha-1 pastagem controle, 0.009700 t ha t-1 ha-1 pastagem escarificada, 0.001900 t ha t-1 ha-1 pastagem adubada, 0.017300 t ha t-1 ha-1 pastagem queimada, 0.0090 t ha t-1 ha-1 pastagem integração lavoura-pecuária e 0.000400 t ha t-1 ha-1 pastagem arada e gradeada. O fator-C calculado para 24 meses foram: 0.001380 t ha t-1 ha-1 pastagem controle, 0.002350 t ha t-1 ha-1 pastagem escarificada, 0.000470 t ha t-1 ha-1 pastagem adubada, 0.003210 t ha t-1 ha-1 pastagem queimada, 0.002240 t ha t-1 ha-1 pastagem integração lavoura-pecuária e 0.000110 t ha t-1 ha-1 pastagem arada e gradeada. No Capitulo 3 verificou que o manejo do solo com plantio direto deve ser mantido nos Estados Unidos tendo em vista evitar as perdas de sedimento e água, os menores valores foram observados neste manejo 0,45 t ha-1 e 152,35 mm. Quando não for possível manter todo o resíduo sob o solo o preparo em contorno deve ser adotado, isso porque neste manejo foi registrado o segundo menor valor de perdas 5,71 t ha-1 e 166,51 mm e a menor perda de P com 216.26 g ha-1. Os manejos de solo com a colheita total de resíduos (semelhante ao solo exposto) e o preparo do solo morro abaixo devem ser evitados onde foram registradas as maiores perdas de sedimento, água e P. Quando realizado a modelagem foi observado superestimação das perdas de água e subestimação das perdas de sedimento, recomendando mais pesquisas com modelagem, buscando uma melhor caracterização do solo ao longo do tempo. No Capitulo 4 observou-se que o preparo do solo em Contorno (7,03) e Morro abaixo (7,17) tiveram efeito na elevação da rugosidade do solo quando comparado aos manejos Plantio Direto (4,34) e Solo exposto (4,26). Este efeito levou a menor perda de água na chuva de menor intensidade (50 mm). No entanto nas perdas de sedimento a rugosidade teve pouco efeito, sendo mais importante a direção do preparo e o fator cobertura do solo, onde os valores totais de perda de sedimento foram: solo exposto 9,77 t ha-1; morro abaixo 8,85 t ha-1; preparo em contorno 1,30 t ha-1; e plantio direto 0,59 t ha-1.
