Dinâmica hídrico-térmica e perdas de solo e água: influência do uso e geoforma do solo

Abstract

O solo é recurso natural intensamente utilizado na produção agrícola podendo, por isso, ter sua capacidade produtiva comprometida pelo déficit hídrico, oscilações térmicas extremas e erosão hídrica, em decorrência de uso e manejo que levam à redução da cobertura vegetal do solo. Sendo assim, as relações entre os fatores que causam e os que permitem reduzir esses processos são de fundamental importância para o manejo agrícola dos solos. Diante do exposto, este trabalho visa avaliar a influência do uso do solo (mata, plantio de café, plantio de eucalipto e pastagem degradada) e da geoforma (côncava e convexa) na dinâmica hídrico-térmica e nas perdas de água e solo, em condições de chuva natural, no período de março de 2009 a fevereiro de 2010., em Latossolo Vermelho Amarelo localizado em microbacia do município de Viçosa, MG. Para monitoramento da umidade e temperatura do solo foram instalados sensores específicos em diferentes profundidades. As perdas de água e solo foram determinadas em unidades experimentais de 11,0 m de comprimento e 3,5 m de largura O volume de água escoado na parcela foi captado em caixa com vertedor triangular e quantificado por meio de linígrafo automático com sensor de pressão. A perda de solo foi determinada pelo método direto, usando caixa coletora de sedimentos. Independente do uso do solo, os valores de umidade na geoforma côncava foram geralmente superiores aos da geoforma convexa para todas as profundidades. O fluxo de água entre as geoformas é diferente, na côncava, há convergência da água de chuva para os pontos registrados e a convexa reflete divergência e, eventualmente, menor infiltração de água. Na profundidade de 30 cm os menores valores de umidade do solo foram observados na pastagem e houve redução acentuada dessa característica no eucalipto, na profundidade de 100 cm. A amplitude térmica foi a variável mais indicada em estudos de temperatura. A temperatura do ar foi marcadamente superior à do solo, como resultado das maiores temperaturas máximas e das menores temperaturas mínimas apresentadas. No solo, a maior amplitude térmica foi na porção mais superficial. Considerando a necessidade de chuva em volume e intensidade apreciáveis para contar com escoamento superficial e a necessidade desse escoamento para provocar erosão hídrica, quantidades elevadas de sedimentos foram carregadas em associação com os maiores valores de escoamento nas parcelas experimentais, com coeficientes de correlação linear no intervalo entre 0,781 e 0,989. As perdas de água acumuladas no período foram: pastagem > café ≈ eucalipto >> mata. A presença do dossel e dos resíduos vegetais na mata, no café e no eucalipto diminui a velocidade do escoamento superficial e contribui para incrementar a infiltração de água no solo. As perdas de solo acumuladas no período foram eucalipto >> café > pastagem >> mata, resposta coerente com o revolvimento do solo nos cultivos de eucalipto e café e com a maior compactação superficial na pastagem, em resposta ao pisoteio dos animais. Em relação às geoformas, os resultados indicaram maiores perdas de água e solo na geoforma convexa. Como previamente indicado, o fluxo de água entre as geoformas é diferente, na convexa há divergência da água de chuva e, geralmente, menor infiltração e na côncava, pelo contrário, há convergência da água de chuva e maior infiltração.

Soil is a natural resource extensively used in agricultural production. It may therefore have its productive capacity compromised by drought, extreme temperature fluctuations and water erosion due to land use and management that causes reduction of ground cover. Thus, the relationships between the factors that cause and that reduce these processes are of fundamental importance for the management of agricultural soils. This study aims to evaluate the influence of land use (forest, coffee, eucalyptus and degraded pasture) and landform (concave and convex) in the hydro-thermal dynamics and water and soil losses, under natural rainfall, between March/2009 and February/2010, in a Red Yellow Latosol, in Viçosa, MG. Soil moisture and temperature were determined by specific sensors installed at different depths. Soil and water losses were determined in a 11.0 m long and 3.5 m wide experimental unit. The water flowing in the parcel was quantified with a Thalimedes shaft encoder with data logger. Soil loss was determined by a direct method, using a sediment collector box. Regardless of land use, the soil moisture values in concave landform were generally higher than those of convex landform for all depths. The water flow between these landforms is different: concave, with convergence of rainwater to the recorded points, and the convex, with divergence and less water content. At 30 cm depth, the lowest values were observed in the pasture, and there was marked reduction of soil moisture in eucalypt at a depth of 100 cm. The temperature range was the best index in temperature studies. The temperature range of air is higher than soil temperature range, due to higher maximum temperatures and lower minimum temperatures. Soil temperature range was greater at 10 cm than at 30 cm. These results confirm that soil is buffered with depth, and less sensitive to temperature oscillations. Considering the need for rain in appreciable volume and intensity to rely on runoff and necessity of runoff to cause soil erosion, large amounts of sediment were loaded associated with the highest flow in the experimental plots. Linear correlation coefficients, in the range between 0.781 and 0.989, were determined to relate those variables. Total water losses during the period were: pasture > coffee ≈ eucalyptus >> forest. The presence of the canopy and surface residues in forest, coffee and eucalyptus slows runoff and helps to increase water infiltration into the soil. Total soil losses were: eucalyptus >> coffee > pasture >> forest. Those results were associated to soil disturbance in eucalyptus and coffee due to field work and to surface compaction in pasture in response to animal trampling. Regarding landforms, results indicated higher water loss and soil in convex landform. The water flow between landforms is different, the convex causes divergence of rainwater and usually less water infiltration, and the concave, on the contrary, causes convergence of rainwater and increased water infiltration.