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E3-3.4T348

X SIMPÓSIO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA FÍSICA APLICADA

 

 


ANÁLISE DAS PROPRIEDADES FÍSICAS DOS SOLOS EM PARCELAS DE EROSÃO SOB DISTINTOS MANEJOS EM PATY DO ALFERES – RJ: SUBSÍDIO PARA O PLANEJAMENTO AMBIENTAL EM ÁREAS AGRÍCOLAS





João Paulo Lima de Miranda joaopaulo55@hotmail.com.br [1][5];

Ana Valéria Freire Allemão Bertolino [3][2];

Andréa Paula de Souza [2];

Hélder Lages Jardim [4][2];

Aline Santos Lopes [1][6];

Nelson Ferreira Fernandes [1]



1Universidade Federal do Rio de Janeiro, Depto. de Geografia
2Universidade Federal do Rio de Janeiro, Depto. de Geografia – PPGG
3Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Depto de Geografia - FFP
4Universidade Federal de Minas Gerais – Depto. de Geografia
5CNPq-PIBIQ
6CNPq-BALCÃO

 



 

Palavras-Chave: Hidrologia, Porosidade.
Eixo: 3- Aplicação da Geografia Física à Pesquisa
Sub-eixo: 3.4- Aplicações Temáticas em Estudos de Casos
 

 

 

 

1- Introdução

As diferentes técnicas de manejo podem provocar significativas modificações das propriedades físicas dos solos. Além disso, estas propriedades se constituem como um dos condicionantes da entrada, direcionamento e fluxo de água no solo (Brady, 1989).
A erosão está diretamente ligada ao manejo e às propriedades físicas do solo, já que estes fazem parte dos fatores controladores deste processo. As propriedades físicas do solo interferem na erosão hídrica quando afetam a velocidade de infiltração da água, a permeabilidade e a resistência às forças de transporte da chuva. As diferentes técnicas de uso e manejo do solo controlam a erosão através da adoção ou não de práticas conservativas que visam aumentar a resistência do solo ou diminuir as forças do processo erosivo (Bertoni e Lombardi Neto, 1985).
Assim, o entendimento da relação manejo - propriedades físicas do solo, pode ser visto como um importante subsídio para o planejamento de áreas agrícolas, na medida que possibilita a redução do desperdício e má utilização da água, recurso este, que cada vez mais tende à escassez e valorização, bem como o aumento da produtividade através da minimização do processo erosivo.
O município de Paty de Alferes, situado em um ambiente agrícola serrano, sofre com problemas acarretados pela não utilização de práticas agrícolas adequadas, entre eles, a erosão dos solos, que vem contribuindo para a degradação dos solos e redução da sua fertilidade (Turetta, 2000).
Sendo assim, o objetivo do presente trabalho é caracterizar as diferenciações laterais e verticais nas propriedades físicas dos solos mais afetáveis pelo manejo em uma curta escala temporal, em parcelas de erosão com solos submetidos a distintos manejos.

2- Área de Estudo

A área de estudo localiza-se em Avelar, distrito do município de Paty do Alferes, sudoeste do Estado do Rio de Janeiro. As parcelas de erosão foram instaladas no Campo Experimental da PESAGRO, através de um consórcio da EMBRAPA Solos / UFRJ / UFF / UFRRJ / UERJ / INT / FIOCRUZ / EMATER-Rio / PMPA, inserido em um projeto maior que teve como objetivo conhecer o ambiente da bacia do rio Ubá nos Municípios de Paty do Alferes e de Miguel Pereira (EMBRAPA, 1998). Além deste projeto, alguns trabalhos foram e vêm sendo realizados neste mesmo Campo Experimental, como os de Turetta (2000), Souza (2002), Pinheiro (2002), Souza (2003), Bertolino (in prep.) e Jardim (in prep.).
Paty do Alferes foi escolhido para a realização deste trabalho por apresentar tradição agrícola de longa data, com destaque para a produção de olerículas (Souza 2003) e por apresentar sérios problemas causados pela erosão (Turetta 2000; Souza, 2002). Este município possui grande destaque estadual na plantação de tomate, que segundo o IBGE (2001), representa 17,8 % de toda a produção do estado (ver Tabela 1).


Tabela 1- Relação entre a produção, área e produtividade do tomate entre o município de Paty do Alferes e o estado do Rio de Janeiro para o ano de 2001.

 

Produção (t)

Área (ha)

Produtividade (kg/ha)

Paty do Alferes

36.975,5

450

82.167,8

Estado do Rio de Janeiro

207.713

3.457,6

60.074

Fonte: Anuário Estatístico do Rio de Janeiro, 2001.

 

O clima do município de Paty do Alferes foi classificado como Cw, segundo o esquema de Koeppen: temperado, com a temperatura média do mês mais frio sendo inferior a 18?C (EMBRAPA, 1998). Apresenta uma temperatura média anual de 20,7?C, e pluviosidade anual de 1.196mm, sendo que os meses de novembro a janeiro concentram 48% deste total. Segundo esse mesmo consórcio, os solos mais comumente encontrados são Latossolos, Argissolos e Cambissolos, em geral de textura argilosa, bem drenados, de baixa fertilidade natural, com elevada suscetibilidade à erosão em locais de relevo movimentado, o qual, na região, pode ser classificado como sendo de depressões colinosas e degraus/serras reafeiçoados.
No Campo Experimental, existem quatro parcelas de erosão de 22 x 4m situadas na parte intermediária de uma encosta com declividade média de 30%, instaladas sobre um Latossolo Vermelho-Amarelo. Estas parcelas experimentais vêm sendo utilizadas para a agricultura com os seguintes sistemas de manejo (Figuras 1):
 

Parcela A (PA) utilização de sistema sem presença de cobertura vegetal e arado com trator de disco;
Parcela B (PB) utilização de sistema de preparo convencional, com queimada e arado com trator morro abaixo;
Parcela C (PC) utilização de sistema sem queimada e arado com junta de boi e plantação em nível;
Parcela D (PD)
utilização de sistema de cultivo mínimo.
 


Figura 1: Esquemas das parcelas (A, B, C, D) de erosão (EMBRAPA, 1998).
 

3- Metodologia

Neste trabalho, foram realizados ensaios de algumas das propriedades físicas dos solos mais afetáveis pelo manejo em uma curta escala temporal, como a porosidade total, macroporosidade, microporosidade e densidade aparente. Para isso, foram coletadas, entre janeiro e março de 2002 (cultivava-se neste momento pimentão), doze amostras indeformadas por parcela, através do anel de Kopeck, sendo seis no setor superior e seis no setor inferior das mesmas, nas profundidades de 0-5, 15-20 e 30-35cm.
As amostras coletadas foram inicialmente saturadas. Após tal procedimento, foram efetuadas pesagens de todas as amostras e registrados os seus respectivos pesos, para em seguida, serem colocadas na mesa de tensão que exerce uma sucção equivalente à pressão de uma coluna de água de 60 cm (EMBRAPA, 1997; Oliveira e Paula, 1983; Paula e Oliveira, 1984). Esta é a tensão necessária para se retirar toda a água dos macroporos (maiores do que 0,05 mm de diâmetro). Em seguida, foram feitas pesagens diárias de todas amostras (Figura 2), possibilitando assim a avaliação da variação do fluxo de saída da água. Quando os pesos das amostras apresentaram-se constantes, estas foram colocadas em uma estufa a 105°. Em seguida, foram registrados os pesos das amostras secas.
A porosidade total foi encontrada a partir da subtração do peso da amostra saturada pelo peso da mesma seca (esse valor é multiplicado por 1g/cm3 para trabalharmos em termos de volume) e dividida pelo volume total da amostra.
A macroporosidade foi obtida através da subtração do peso da amostra saturada pelo peso desta após a mesa de tensão (volume de água retido nos macroporos) dividida pelo volume total da amostra, enquanto que a microporosidade foi alcançada através da subtração do peso da amostra após a mesa de tensão pelo peso da mesma após a estufa e dividida pelo volume total da amostra. A densidade aparente foi calculada a partir da divisão do peso da amostra seca pelo volume total da mesma.
Foram realizadas análises estatísticas de média e desvio padrão nas profundidades de 0-5, 15-20 e 30-35 cm nos setores superior e inferior para que pudessem ser entendidas as diferenciações das propriedades em profundidade.
 

Figura 2: Amostras indeformadas na mesa de tensão no Laboratório de Pedologia – UFRJ.
 

4- Resultados

Em relação à porosidade total, constatou-se que seus valores médios tendem, em geral, a diminuir com o aumento da profundidade (Figura 3). Em termos de valores médios, observou-se que próximo à superfície (0-5 cm), a porosidade total tende a variar entre 63 e 70 %, enquanto na profundidade de 30-35 cm estes valores tendem a variar entre 52 e 58%, mostrando reduções da ordem de 17% nos primeiros 30 cm do perfil do solo. Nas parcelas C e D, observou-se que não é possível afirmar que este fato ocorre nas profundidades de 15-20 cm (PC) e 30-35 cm (PD), como mostra a análise do desvio padrão da Figura 4. Os valores da porosidade total na parcela A possuem a tendência de não se alterar em profundidade, segundo a mesma análise (Figura 4).

 

Figura 3: Variação da porosidade total média das parcelas por profundidade.
 

Figura 4: Variação da porosidade total média e do desvio padrão das parcelas por profundidade.
 

Os valores médios da macroporosidade indicam que, em geral, esta tende também a decrescer em profundidade. Enquanto na profundidade superficial (0-5 cm) a macroporosidade média tende a ficar entre 33 e 39%, na profundidade de 30-35 cm estes valores diminuem para 17-29% (Figura 5). Nas parcelas C, (15-20 cm) e D (30-35 cm), a análise do desvio padrão mostra que a tendência de diminuição dos valores desta propriedade em profundidade pode não ocorrer. De forma semelhante à porosidade total, os valores da macroporosidade na parcela A podem ser iguais em todas as profundidades. Na profundidade de 30-35 cm, a parcela C apresentou menor valor do que as demais (Figura 6).

 

Figura 5: Variação da macroporosidade média das parcelas por profundidade.
 

Figura 6: Variação da macroporosidade média e do desvio padrão das parcelas por profundidade.
 

Com relação à microporosidade (Figura 7), os valores médios desta propriedade não variam muito em profundidade, com exceção da parcela D na profundidade de 15-20 cm, que tende a um acréscimo de 12%. Além disso, segundo a análise do desvio padrão, os valores médios entre as profundidades de 0-5 e 15-20 nesta parcela são distintos. Não foram encontradas alterações da microporosidade entre as parcelas na profundidade mais superficial (Figura 8).

 

Figura 7: Variação da microporosidade média das parcelas por profundidade.
 

Figura 8: Variação da microporosidade e do desvio padrão das parcelas por profundidade.
 

É conveniente notar também, que, quando a porosidade total é comparada com a macroporosidade, observa-se que o comportamento da última condiciona o comportamento da primeira, já que ambas apresentam curvas bastante semelhantes (Figura 9). O mesmo fato não ocorre com a microporosidade, que apresenta comportamento distinto da porosidade total (Figura 10). Pode-se observar também que, em geral, a macroporosidade possui valores mais elevados do que a microporosidade na profundidade mais superficial, ocorrendo o fato inverso na profundidade de 30-35 cm. A comparação entre as Figuras 6 e 8 mostra que, em geral, os valores do desvio padrão da macroporosidade são maiores do que os da microporosidade.

 

Figura 9: Variação da porosidade total média e da macroporosidade média das quatro parcelas por profundidade.
 

Figura 10: Variação da porosidade total média e da microporosidade média das quatro parcelas por profundidade.

 

Os resultados da densidade aparente (Figura 11) indicam que em geral, ocorre um aumento desta propriedade com o acréscimo da profundidade. Os valores médios da densidade aparente mostram que a densidade aparente varia entre 1.05 e 1.25 g/cm3 na profundidade mais superficial, enquanto que na profundidade de 30-35 varia entre 1.25 e 1.6 g/cm3. Na profundidade de 0-5 cm, a parcela D apresenta menor densidade aparente do que as parcelas A e B, enquanto que na profundidade de 15-20 cm, a parcela A possui menor densidade aparente do que as demais parcelas (Figura 12). A partir da visualização do desvio padrão, observou-se que, em geral, não foram encontradas muitas variações da densidade aparente entre as parcelas em todas as profundidades. Através da análise das figuras 3, 5, e 11, constata-se, que, em geral, há uma relação inversa entre os valores da densidade aparente e os das propriedades porosidade total e macroporosidade em todas as profundidades.

 

Figura 11: Variação da densidade aparente das parcelas por profundidade.
 

Figura 12: Variação da densidade aparente e do desvio padrão das parcelas por profundidade.
 

5- Conclusões

As modificações da porosidade total e da macroporosidade ao longo do perfil podem ser explicadas pelo revolvimento mecânico e aporte diferenciado de matéria orgânica, tal como verificado também por Turetta (2000). A porosidade total é condicionada pela macroporosidade porque os valores desta possuem mais altos índices de variação do que os da microporosidade. A baixa variação da densidade aparente entre os distintos tratamentos também foi observada por Turetta (2000) e Souza (2002). Assim, as técnicas de manejo não modificaram esta propriedade em todas as profundidades e parcelas.
Em última análise, verificou-se que o manejo diferenciado das parcelas alterou mais significativamente a macroporosidade.

6- Bibliografia

Bertolino, A.V.F.A. Monitoramento dos Fluxos de Água no Solo sob Diferentes Tipos de Manejo e Uso – Estação Experimental de Avelar (Paty do Alferes). (Tese de Doutorado). PPGG, UFRJ, Rio de Janeiro, in prep.


Bertoni, J. e F. Lombardi Neto. Conservação do Solo. Piracicaba: Livroceres. 1985. 368 p.


Brady, N.C. Natureza e Propriedades dos Solos. 7. ed. São Paulo. Freitas Bastos. 1989.


EMBRAPA. Manual de Métodos de Análise de Solo. Rio de Janeiro: SNLCS. 1997. 212 p.


EMBRAPA. Interações Ambientais Tendo em Vista o Desenvolvimento Sustentável das Microbacias dos Afluentes do Córrego do Saco-Rio Ubá nos Municípios de Paty do Alferes e Miguel Pereira. Rio de Janeiro. 1998. Relatório Final Ref Convênio: 66.96.0078.00 Relat. Contratação: 312161096.


IBGE. Anuário Estatístico do Estado do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro. 2001.
Jardim, H.L. Modelagem Matemática da Erosão em Áreas Agrícolas de Relevo Acidentado. (Tese de Doutorado). PPGG, UFRJ, Rio de Janeiro, in prep.


Oliveira, L. B. D. e J. L. D. Paula. Determinação da Umidade a 1/10 de Atmosfera na Terra Fina pela "Mesa de Tensão". EMBRAPA. Rio de Janeiro. 1983.


Paula, J. L. D. e L. B. Oliveira. Umidade a 1/10 de Atmosfera na Terra Fina pelos Métodos da Panela de Pressão e da Mesa de Tensão. EMBRAPA. Rio de Janeiro. 1984.


Pinheiro, E.F.M. Frações Orgânicas e Agregação em Latossolo Vermelho em Função de Sistema de Oleráceas em Paty do Alferes, RJ. (Dissertação de Mestrado). Instituto de Agronomia, UFRRJ, Seropédica 2002.


Souza, J.M.P. 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, Seropédica 2002.


Souza, A.P. Monitoramento da Erosão de Solos Durante Eventos Pluviométricos: Subsídio a Compreensão dos Processos Erosivos em Ambiente Agrícola Serrano. (Dissertação de Mestrado). PPGG, UFRJ, Rio de Janeiro, 2003.


Turetta, A. P. D. Alterações Edáficas em Função do Manejo Agrícola de Oleráceas em Latossolo Vermelho no Bioma Mata Atlântica - Paty do Alferes, RJ. (Dissertação de Mestrado). Instituto de Agronomia, UFRRJ, Seropédica, 2000.