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E3-3.4T345


X SIMPÓSIO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA FÍSICA APLICADA

 

 

 

 

AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES FÍSICAS DOS SOLOS E SUA IMPORTÂNCIA NOS PROCESSOS EROSIVOS – ESTAÇÃO EXPERIMENTAL DO DGEO - UERJ/FFP
 

 

 


Leles, C.M. D. geoclarinha@yahoo.com.br[1];

Bertolino, A.V.F.A. [1];

Souza, A.P. [2];

Miranda, J.P.L. [2].
 

 


1 Universidade do Estado do Rio de Janeiro;
Departamento de Geografia - FFP;
2 Universidade Federal do Rio de Janeiro
Departamento de Geografia
 

 

 


Palavras- chave: Propriedades Físicas, Erosão e Estação Experimental
Eixo 3: Aplicação da Geografia Física à Pesquisa
Sub-eixo 3.4: Aplicações temáticas em Estudos de Casos

 

 

 

 

 

I – INTRODUÇÃO

O entendimento das propriedades do solo assume importância em diversas áreas, como a agricultura, irrigação e, principalmente, no tocante aos processos erosivos. Dentre os problemas relacionados à degradação dos recursos naturais, a erosão dos solos é um dos que tem causado o maior volume de danos, tendo como principais fatores para seu progressivo aumento o uso e manejo inadequado das terras, causando a progressiva destruição de suas propriedades, além de danos ambientais como o assoreamento e a poluição dos cursos d’água (Souza, 2002).
As taxas de erosão são variáveis, sendo determinadas por fatores controladores, tais como erosividade da chuva, propriedades do solo, características das encostas e cobertura vegetal. Devido à interação desses fatores, algumas áreas erodem mais que as outras. O homem pode atuar como agente acelerador ou retardador dos processos erosivos, dependendo do tipo de uso e manejo do solo (Bertoni e Lombardi Neto, 1999).
O comportamento de cada solo, exposto a condições semelhantes de relevo, chuva e cobertura vegetal, é diferenciado segundo a condição física do mesmo, que confere maior ou menor resistência à ação das águas. As propriedades físicas dos solos assumem, então, um papel de grande importância, atuando, juntamente com outros fatores como determinantes da maior ou menor susceptibilidade à erosão, regulando a taxa de infiltração, influenciando o escoamento superficial e a resistência do solo ao impacto da gota de chuva. Sendo assim, conhecer as principais propriedades dos solos, tais como, porosidade, macro e microporosidade e densidade aparente torna-se relevante, pois por intermédio da análise destes parâmetros podemos avaliar às alterações as quais os solos foram submetidos.
Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi caracterizar algumas das principais propriedades físicas dos solos, avaliando a importância destas no que diz respeito aos processos erosivos.

II – ÁREA DE ESTUDO

O estudo foi desenvolvido na Estação Experimental do Departamento de Geografia da UERJ/FFP, localizada no município de São Gonçalo – RJ (Figura 1). O município situa-se na Região Metropolitana do Rio de Janeiro, estando entre as coordenadas geográficas 22°49’37’’ de latitude sul e 43°03’14’’ de longitude oeste, ocupando uma área de 251,3 km², entre 13 m e 19 m de altitude (CIDE, 1998). Com base na classificação de Köppen, o clima do Município de São Gonçalo é do tipo AW, ou seja, quente e úmido, com estação chuvosa no verão. A temperatura média anual é superior a 18°C, variando entre a temperatura máxima anual de 33ºC e a mínima de 12ºC. O relevo do município apresenta morros isolados, serras e planícies (Braga, 1998; Silva e Ferreira, 1993).
O desenvolvimento de estudos sobre os solos de São Gonçalo torna-se cada vez mais necessário, à medida que não existem dados relativos ao assunto. Acrescenta-se a isso o fato de a área escolhida situar-se próxima ao Morro do Patronato, onde, na década de 1980, ocorreram dois grandes movimentos de massa, sendo o último com duas vítimas fatais (Coordenadoria Municipal de Defesa Civil, 1989).

 

FIGURA 1: Localização da Estação Experimental do DGEO – UERJ/FFP.


 

III – METODOLOGIA

Foram abertas três trincheiras, com profundidade média de 40cm, tendo como objetivo a coleta de amostras deformadas e indeformadas, para caracterização das propriedades físicas do solo da estação experimental. A primeira trincheira localiza-se na porção inferior da encosta; a segunda na porção intermediária e a terceira na porção superior. Em cada posição topográfica foram coletadas duas amostras para cada profundidade (8, 15 e 30 cm), totalizando 18 amostras deformadas e 18 amostras indeformadas (Figura 2).
Foram realizados tratamentos estatísticos (média e desvio-padrão), a fim de comparar a diferenciação espacial das trincheiras e suas respectivas profundidades.

 

FIGURA 2: Representação esquemática da encosta da Estação Experimental do DGEO-FFP e os pontos de coleta das amostras.


 

Foram realizados ensaios de granulometria, através do Método da Pipeta (Embrapa, 1997), densidade aparente, através do Método do Balão Volumétrico (Embrapa, 1997) e porosidade (microporosidade e macroporosidade), através do Método da Mesa de Tensão (Embrapa, 1997).
Vários estudos testaram a eficácia do Método da Mesa de Tensão, tais como Oliveira e Paula (1983) e Paula e Oliveira (1984). As amostras, após um período de saturação, foram pesadas (P1) e colocadas sobre a mesa, sob uma tensão de 60cm de água, suficiente para remover a água dos macroporos (Figura 3). As amostras foram pesadas diariamente, até os pesos se manterem constantes. Após esse período, as amostras foram retiradas da mesa, pesadas (P2) e colocadas em seguida na estufa, a 110ºC. Ao retirar da estufa, pesou-se novamente as amostras, obtendo o peso seco (P3). Com os valores P1, P2 e P3 e do volume do anel, obteve-se a porosidade total, micro e macroporosidade.



FIGURA 3: Mesa de tensão do laboratório de Pedologia da UFRJ (A), utilizada na obtenção de macro e microporosidade e da porosidade total e em detalhe as amostras em processo de análise sobre a Mesa (B).
 

IV. RESULTADOS
Os resultados de granulometria demonstram que nas posições inferior e intermediária há maior ocorrência de partículas de granulometria grossa (areia total) (Figuras 4 e 5). Em contrapartida, a posição superior apresentou maior teor de partículas de granulometria fina (argila e silte) (Figuras 6 e 7). Nas posições inferior e intermediária observou-se um acréscimo na quantidade de material grosso conforme o aumento da profundidade. Em conseqüência os menores valores de material fino foram encontrados na profundidade de 30 cm, nessas mesmas posições. Na posição superior, os valores tanto de material fino quanto de material grosso não sofreram variação significativa nas diferentes profundidades.

 


FIGURA 4: Variação da Textura Grossa em Profundidade, nas Posições Superior, Intermediária e Inferior da Encosta.
 


Figura 5: Variação da Textura Grossa e do Desvio Padrão das Diferentes Posições por Profundidade.


FIGURA 6: Variação da Textura Fina em Profundidade, nas Posições Superior, Intermediária e Inferior da Encosta.


FIGURA 7: Variação da Textura Fina e do Desvio Padrão das Diferentes Posições por Profundidade.
 

Em relação à porosidade total (Figuras 8 e 9), os valores encontrados nas posições inferior e intermediária da encosta demonstram que não há grande variação de uma posição topográfica para outra. Na posição superior, onde foram encontrados os maiores percentuais de porosidade total, constatou-se que, com o aumento da profundidade do perfil, os percentuais sofreram um decréscimo. Nessa posição foi observado uma grande variação entre os resultados obtidos na profundidade de 8 cm.



FIGURA 8: Variação da Porosidade Total em Profundidade, nas Posições Inferior, Intermediária e Superior da Encosta.


FIGURA 9: Variação da Porosidade Total e do Desvio Padrão das Diferentes Posições por Profundidade.

 

Em relação à macroporosidade (Figuras 10 e 11), constatou-se um aumento dos valores conforme o aumento da profundidade na posição inferior, embora não haja uma variação significativa entre os resultados por profundidade. Na posição intermediária, os valores médios ficaram entre 15% e 22%. Na posição superior, os percentuais de macroporosidade mostraram-se em decréscimo conforme o aumento da profundidade. A maior variação entre os dados nessa posição ocorreu na profundidade de 8 cm.

 

FIGURA 10: Variação da Macroporosidade em Profundidade, nas Posições Inferior, Intermediária e Superior da Encosta.

 

FIGURA 11: Variação da Macroporosidade e do Desvio Padrão das Diferentes Posições por Profundidade.

 

Nas posições inferior e intermediária, os percentuais de microporosidade (Figuras 12 e 13) não sofreram variação significativa em profundidade. Na posição inferior, o menor percentual foi obtido na profundidade de 30 cm. Verifica-se também que não há grande variação nos percentuais entre essas duas posições topográficas. Na posição superior, embora a porosidade total seja elevada, há predominância de microporos, principalmente na profundidade mais superficial. A grande quantidade de microporos, em detrimento dos macroporos já era esperado nesta posição, em função desta ter apresentado os maiores percentuais de partículas de granulometria fina. Como nas outras posições, nesta também não ocorre variação significativa entre os dados por profundidade.

 

FIGURA 12: Variação da Microporosidade em Profundidade, nas Posições Inferior, Intermediária e Superior da Encosta.

 

FIGURA 13: Variação da Microporosidade e do Desvio Padrão das Diferentes Posições por Profundidade.

 

Ao correlacionar os resultados de porosidade total, microporosidade e macroporosidade, nas três posições (Figuras 14, 15 e 16), verifica-se que, embora os valores de microporosidade sejam maiores em todas as amostras analisadas, a porosidade total está fortemente relacionada à macroporosidade do solo, já que as curvas destes mostram-se bastante semelhantes, com exceção da posição inferior, onde a curva de porosidade total apresentou maior semelhança com a de microporosidade.

 

FIGURA 14: Gráfico Comparativo entre a Porosidade Total, Microporosidade e Macroporosidade na Posição Inferior da Encosta.

 

FIGURA 15: Gráfico Comparativo entre a Porosidade Total, Microporosidade e Macroporosidade na Posição Intermediária da Encosta.
 

FIGURA 16: Gráfico Comparativo entre a Porosidade Total, Microporosidade e Macroporosidade na Posição Superior da Encosta.

 

A densidade aparente (Figuras 18 e 19), apresentou na posição inferior valores médios entre 1,52 g/cm3 e 1,60 g/cm3, decrescendo conforme o aumento da profundidade e variando inversamente com a porosidade total. Na posição intermediária, os valores médios variaram entre 1,36 g/cm3 e 1,63 g/cm3, sendo o maior valor encontrado na profundidade de 15 cm. A posição superior apresentou os menores valores para a densidade aparente. Como esta possui correlação inversa com a porosidade total, os altos valores de porosidade total encontrados nessa posição fizeram com que ela apresentasse os menores valores de densidade aparente.

 

FIGURA 17: Variação da Densidade Aparente em Profundidade, nas Posições Inferior, Intermediária e Superior da Encosta.
 

FIGURA 18: Variação da Densidade Aparente e do Desvio Padrão das Diferentes Posições por Profundidade.

 

V - CONSIDERAÇÕES FINAIS

As posições inferior e intermediária não apresentaram distinção significativa entre seus resultados, encontrando-se altos percentuais de areia nas duas posições. A porosidade total variou entre 37% e 46%, sendo o menor valor encontrado na posição inferior e o maior na posição intermediária. As duas posições apresentam maior teor de microporos em detrimento dos macroporos.
Na posição superior foram encontrados altos percentuais de partículas de granulometria fina. A porosidade total mostrou-se elevada, sofrendo um decréscimo conforme o aumento da profundidade do perfil. Verifica-se também que há percentual elevado de microporos. A densidade aparente apresentou correlação inversa com a porosidade total, aumentando conforme a profundidade.
Correlacionando a porosidade total, microporosidade e macroporosidade, observou-se que a porosidade total está fortemente relacionada à atuação da macroporosidade, com exceção da posição inferior. Pode-se concluir que, nas posições inferior e intermediária, a macroporosidade influenciará a dinâmica dos fluxos.


VII. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA

BERTONI, J. e LOMBARDI NETO, F. (1999). Conservação do Solo. Ícone, 4ª ed., Rio de Janeiro, 355p.


BRAGA, M.N.C. (1998). O Município de São Gonçalo e sua História. São Gonçalo, 2ª ed., 216p.


CIDE (1998). Revista Território. Governo do Estado do Rio de Janeiro, 2ª ed., Rio de Janeiro, 80p.
COORDENADORIA MUNICIPAL DE DEFESA CIVIL (1989). Relatório dos Estudos Geológicos – Geomorfológicos do Morro do Patronato. Prefeitura Municipal de São Gonçalo, São Gonçalo, 30p.


EMBRAPA (1997). Manual de Métodos de Análise de Solo. Centro Nacional de Pesquisa de Solos, Rio de Janeiro, 2ª ed., 212p.


OLIVEIRA, L.B. e Paula, J.L. (1983). Determinação da Umidade a 1/10 de Atmosfera na Terra Fina pela “Mesa de Tensão”. EMBRAPA - SNLCS, Boletim de Pesquisa nº 22, Rio de Janeiro, 9p.


PAULA, J.L. e OLIVEIRA, L.B. (1984). Umidade a 1/10 de Atmosfera na Terra Fina pelos Métodos da Panela de Pressão e da Mesa de Tensão. EMBRAPA - SNLCS, Boletim de Pesquisa nº 33, Rio de Janeiro, 15p.


SILVA, S.M. e FERREIRA, O.L. (1993). São Gonçalo. Editora Belarmino de Mattos, São Gonçalo, 70p.


SOUZA, J.M.P.F. (2002). Perdas por Erosão e Características Físico-Hídricas de Latossolo em Função do Preparo do Solo em Oleráceas no Ambiente de Mar de Morros, Paty do Alferes (RJ). Dissertação de Mestrado, Instituto de Agronomia, UFRRJ, Rio de Janeiro, 92p.